Phetisetso ea Gene e otlolohileng ho Baktheria
Phetisetso ea liphatsa tsa lefutso e otlolohileng (HGT) ke ts'ebetso ea ho fetisetsa lintho tsa lefutso lipakeng tsa lintho tse phelang tse sa hlaheng ka lefa ho tloha ho motsoali ho ea ho bana (ho otloloha), empa ho e-na le hoo li "tlola" lipakeng tsa batho ka bomong, esita le ho pholletsa le mefuta. Libaktheria, HGT ke e 'ngoe ea mekhoa ea bohlokoa ka ho fetisisa ea ho iphetola ha lintho hobane e lumella libaktheria ho fumana litšobotsi tse ncha kapele ntle le ho emela nako e telele ea phetoho e sa reroang le khetho ea tlhaho. Tšusumetso ea eona e pharaletseng: ho tloha ho hlaheng ha khanyetso ea lithibela-mafu, keketseho ea kokoana-hloko ea likokoana-hloko, ho fihlela ho hlaheng ha bokhoni bo bocha ba metabolism bo thusang libakeng tse feteletseng.
Ke hobane'ng ha HGT e le ea bohlokoa libaktheria?
Hangata libaktheria li ikatisa ka mokhoa o sa amaneng le thobalano ka ho arohana ha binary. Ka khopolo-taba, sena se lumella phapang ea liphatsa tsa lefutso tsa baktheria ho itšetleha ka liphetoho tsa lefutso. Leha ho le joalo, ha e le hantle, libaktheria li ka "fetola" liphatsa tsa lefutso ka HGT, e leng se lumellang phapang ea liphatsa tsa lefutso ho eketseha haholo ka nako e khuts'oane. HGT e thusa libaktheria ho ikamahanya le likhatello tsa tikoloho tse kang boteng ba lithibela-mafu, liphetoho mehloling ea limatlafatsi, litlhaselo tsa sesole sa 'mele sa moamoheli, kapa tlholisano le likokoana-hloko tse ling.
Boemong ba baahi, HGT e dumella dibaktheria ho kopanya dibopeho tse phahameng tse tswang mehloding e fapaneng. Mohlala, dijini tse kenyang dienzyme tse qhaqhang metsoako e chefo di ka ata hara ditjhaba tsa dibaktheria tse dulang dibakeng tse silafetseng. Moelelong wa bongaka, sena se baka bothata bo boholo hobane dijini tse hanyetsanang le dithibela-mafu di ka fetela ho tloha dibaktheria tse seng tsa pathogenic ho ya ho tse bakang pathogenic, e leng se lebisang ho ditshwaetso tse thata ho di phekola.
Phapang pakeng tsa phetiso ea liphatsa tsa lefutso tse otlolohileng le tse otlolohileng
Phetisetso ea liphatsa tsa lefutso e otlolohileng e etsahala ha liphatsa tsa lefutso li fetisetsoa ho tloha liseleng tsa motsoali ho ea liseleng tsa morali nakong ea karohano ea sele. Paterone ena e batla e le "sefate sa lelapa." Ka lehlakoreng le leng, HGT e tšoana le "marang-rang" hobane liphatsa tsa lefutso li ka tsamaea lipakeng tsa meloko e fapaneng. Ka lebaka leo, likamano tsa phylogenetic pakeng tsa libaktheria ka linako tse ling li thata ho li fumana ho tsoa gene e le 'ngoe, kaha gene e kanna ea ba e simolohile ho ntho e 'ngoe e phelang. Lena ke le leng la mabaka ao ka 'ona litlhahlobo tsa phylogenetic tsa baktheria hangata li sebelisang liphatsa tsa lefutso tse ngata ka nako e le 'ngoe kapa li sebelisa liphatsa tsa lefutso tse itseng, tse bolokang lintho tse itseng.
Mekhoa e meraro e meholo ea HGT libaktheria
Ka tloaelo, HGT baktheriang e etsahala ka mekhoa e meraro e meholo: phetoho, phetisetso, le kopanyo. E 'ngoe le e 'ngoe e na le litsela tse fapaneng, litlhoko le litlamorao tsa baeloji.
1. Phetoho: ho nka DNA tikolohong
Phetoho ke mokhoa oo ka oona libaktheria li nkang DNA e hlobotseng tikolohong ea tsona ebe li e kenya ka har'a genome ea tsona kapa li e boloka e le plasmid. DNA ena e hlobotseng hangata e simoloha liseleng tse ling tsa baktheria tse shoeleng le ho feta lysis. Hase libaktheria tsohle tse khonang ho fetoha; libaktheria li tlameha ho ba boemong ba "bokhoni", boemo bo itseng ba 'mele bo lumellang ho nkuoa ha DNA.
Mehlala ea libaktheria tse ka fetoloang ka tlhaho e kenyelletsa Streptococcus pneumoniae, Bacillus subtilis, le Neisseria spp. Phetoho e ka fana ka melemo e ikamahanyang le maemo, joalo ka ho fumana liphatsa tsa lefutso tse etsang hore libaktheria li hanele lithibela-mafu haholoanyane kapa ho nolofalletsa tšebeliso ea mehloli e itseng ea khabone. Theknolojing ea baeloji, phetoho e boetse e sebelisoa ho kenya li-plasmid tse kopantsoeng hape libaktheriang, tse kang Escherichia coli, leha hangata ho sebelisoa mekhoa ea maiketsetso joalo ka ho chesoa ke mocheso kapa ho romelloa ha electroporation.
2. Phetoho: phetiso ea liphatsa tsa lefutso ka libaktheria
Phetisetso e etsahala ha kokoana-hloko e tšoaetsang baktheria (bacteriophage) ka phoso e jara DNA ea baktheria ho tloha seleng e 'ngoe ea baktheria ho ea ho e 'ngoe. Ho na le mefuta e 'meli e meholo ea phetisetso:
– Phetoho e akaretsang: e etsahala ha phage potolohong ea lytic e "phuthela" ka karoloana ea DNA ea baktheria, e nkela DNA ea phage sebaka ka mokhoa o sa reroang. Ka lebaka leo, karoloana efe kapa efe ea liphatsa tsa lefutso tsa baktheria e na le monyetla oa ho tsamaisoa.
– Phetoho e ikgethang: e etsahala diphageng tse futhumetseng tse kopanang le genome ya baktheria (di-prophage). Ha prophage e tswa (e ntshang) ka ho feletseng, e ka jara dijini tse haufi le sebaka sa kopanyo.
Phetisetso ea mali e bapala karolo ea bohlokoa ho phatlalatseng ha liphatsa tsa lefutso tse kotsi. Chefo e 'maloa e tsebahalang ea baktheria e koaheloa ke liphatsa tsa lefutso tse tsamaisoang ke li-phage, tse kang chefo ea diphtheria ho Corynebacterium diphtheriae le chefo ea Shiga mefuteng e meng ea E. coli. Kahoo, tšoaetso ea phage e ka "ntlafatsa" libaktheria hore e be tse bakang mafu haholoanyane.
3. Ho kopanya: Phetiso ea DNA ka ho kopana ka ho toba
Ho kopanya ke mokhoa oa HGT o kenyeletsang ho kopana ka kotloloho pakeng tsa lisele tse peli tsa baktheria, hangata ka sebopeho se kang pilus ea bong. Ts'ebetso ena hangata e tsamaisoa ke plasmid e kopanetsoeng, joalo ka plasmid ea F ho E. coli. Sele ea mofani e jereng plasmid e kopanetsoeng e ka etsa borokho ba ho kopanya le ho kopitsa DNA ea plasmid ho sele e amohelang. Hoa thahasellisa hore ho kopanya ha se kamehla ho lekanyelitsoeng ho li-plasmid; tlas'a maemo a itseng, li-plasmid li ka kopanya likarolo tsa DNA ea chromosomal (mohlala, mefuteng ea Hfr, ka makhetlo a mangata a ho kopana hape).
Ho kopana ho bohlokoa haholo ho phatlalatseng ho hanyetsa lithibela-mafu hobane liphatsa tse ngata tsa lefutso tsa ho hanyetsa li lula ho li-plasmid tse ka fetelang lipakeng tsa libaktheria, esita le ho pholletsa le mefuta le meloko. Ena ke e 'ngoe ea lisosa tse ka sehloohong tsa ho hlaha ha libaktheria tse hanyetsanang le meriana e mengata (MDR) lipetlele le tikolohong.
Dikarolo tsa lefutso tse tsamayang tse tshehetsang HGT
Ntle le mekhoa e meraro e meholo e boletsoeng ka holimo, HGT libaktheriang e susumetsoa haholo ke likarolo tsa lefutso tse tsamaeang, tse kang:
– Plasmids: DNA e chitja e sa keneng ka chromosome e atisang ho jara liphatsa tsa lefutso tse hanyetsang lithibela-mafu, mabaka a kotsi, kapa litsela tse itseng tsa metabolism.
– Li-Transposon: “lijini tse tlolang” tse ka tsamaisang libaka ka har'a genome kapa pakeng tsa li-plasmid le li-chromosome. Li-Transposon hangata li na le liphatsa tsa lefutso tse hanyetsanang.
– Li-Integrons: litsamaiso tse khonang ho hapa le ho hlahisa lik'hasete tsa liphatsa tsa lefutso, hangata li na le liphatsa tsa lefutso tse hanyetsanang. Li-Integrons li bapala karolo e kholo libaktheria tse bakang mafu ka bongaka.
– Lihlekehleke tsa genomic: likarolo tse kholo tsa DNA tse fumanoeng ka HGT 'me li ka' na tsa ba le liphatsa tsa lefutso tsa kokoana-hloko (lihlekehleke tsa pathogenicity) kapa bokhoni bo khethehileng ba metabolism.
Dikarolo tsena di etsa hore dibaktheria di bonahale di na le "sesebelisoa sa modular" se ka eketswang kapa sa tloswa ho latela ditlhoko tsa ho ikamahanya le maemo.
Tšusumetso ea HGT: ho tloha ho iphetola ha lintho ho ea ho bophelo bo botle ba batho
Ho hanyetsa lithibela-mafu
Taba ea bohlokoa ka ho fetisisa e amanang le HGT ke ho ata ha ho hanyetsa lithibela-mafu. Liphatsa tsa lefutso tse kang bla (beta-lactamase), mecA (ho hanyetsa methicillin ho MRSA), kapa liphatsa tsa lefutso bakeng sa lipompo tsa efflux li ka ata ka potlako ka li-plasmids le li-transposon. Ha lithibela-mafu li sebelisoa haholo (likliniking, mehlapeng le temong), khatello ea khetho ea eketseha, kahoo libaktheria tse fumanang liphatsa tsa lefutso tsa ho hanyetsa ka HGT li tla phela le ho busa.
Kotsi le likokoana-hloko tse ncha
HGT e boetse e baka ho hlaha ha mefuta e mecha ea likokoana-hloko. Libaktheria li ka fumana liphatsa tsa lefutso bakeng sa ho khomarela, ho hlasela, chefo, kapa litsamaiso tsa ho ntša metsi, e leng se nolofalletsang tšoaetso e sebetsang haholoanyane. Ka linako tse ling, libaktheria tse neng li se kotsi pele li ka fetoha likokoana-hloko ka lebaka la "sephutheloana" sa liphatsa tsa lefutso tse kotsi tse tsoang lihlekehlekeng tsa genomic kapa phages.
Ho ikamahanya le tikoloho le ho lokisa lintho tse phelang
Ka ntle ho meriana, HGT e molemo tikolohong ea likokoana-hloko. Libaktheria li ka fumana bokhoni ba ho senya li-hydrocarbon, chefo e bolaeang likokoanyana, kapa litšepe tse boima, kahoo li thusa lits'ebetso tsa ho lokisa lintho tse phelang. Libakeng tse feteletseng, HGT e ka jala liphatsa tsa lefutso tse amanang le ho mamella mocheso o phahameng, letsoai, kapa pH e feteletseng.
Bo-rasaense ba ithuta HGT joang?
HGT e ithutoa ka liteko tsa laboratori le tlhahlobo ea genomic. Ka genomic, HGT e ka bonoa ka ho batla liphapang tsa sebopeho sa motheo (mohlala, dikahare tsa GC) tse khelohang ho genome e kholo, boteng ba liphatsa tsa lefutso tse tšoanang haholo le tsa lintho tse phelang tse amanang hole, kapa boteng ba likarolo tse tsamaeang tse kang transposases. Tlhahlobo ea phylogenetic e ka boela ea senola "ho se lumellane" ha sefate sa phetoho ea gene se sa lumellane le sefate sa phetoho ea mofuta oa sona.
Ho koala
Phetisetso ea liphatsa tsa lefutso tse otlolohileng libaktheriang ke enjene e matla ea ho iphetola ha lintho. Ka phetoho, phetisetso, le kopano—e tšehetsoang ke li-plasmid, li-transposon, li-integron le lihlekehleke tsa genomic—libaktheria li khona ho fumana litšobotsi tse ncha ka potlako. Ka lehlakoreng le leng, HGT e thusa libaktheria ho ikamahanya le ho boloka matla a tikoloho ea likokoana-hloko. Ka lehlakoreng le leng, HGT e baka phephetso e kholo bophelong ba batho ka ho potlakisa ho ata ha ho hanyetsa lithibela-mafu le mabaka a kotsi. Ho utloisisa mekhoa le mekhoa ea HGT ho bohlokoa bakeng sa ho rala maano a taolo ea tšoaetso, tšebeliso e bohlale ea lithibela-mafu, le nts'etsopele ea mekhoa e mecha ea phekolo ho sebetsana le tlhaho e lulang e fetoha ea libaktheria.
