ტრანსფორმაციასა და ტრანსდუქციას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ტრანსფორმაცია არის მექანიზმი, რომელიც ცვლის ბაქტერიების გენეტიკურ მასალას გარემოდან ეგზოგენური გენეტიკური მასალის პირდაპირი შეწოვით უჯრედის მემბრანის მეშვეობით და მისი გენომში ინკორპორირებით, ხოლო ტრანსდუქცია არის ბაქტერიოფაგის ვირუსის მიერ უცხო დნმ-ის ინექცია მასპინძელ ბაქტერიაში.
კონიუგაცია არის დნმ-ის რეკომბინაციის ცნობილი მეთოდი, რომელიც გვხვდება როგორც ევკარიოტებში, ასევე პროკარიოტებში. მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ შესაძლებელია დნმ-ის გადატანა ერთი ბაქტერიული უჯრედიდან მეორეში ორი მექანიზმით: ტრანსფორმაცია და ტრანსდუქცია.კონიუგაციის მსგავსად, ეს ორი მექანიზმი გადასცემს დნმ-ს ერთი მიმართულებით და რეკომბინაცია ხდება ალელებს შორის ჰომოლოგიურ დნმ-ის რეგიონებში. ორივე მექანიზმი გადასცემს დნმ-ის ძალიან მცირე რაოდენობას და არ გადასცემს მთელ უჯრედულ ქრომოსომას.
რა არის ტრანსფორმაცია?
ფრედ გრიფიტმა, ბრიტანეთის ჯანდაცვის სამინისტროს სამედიცინო ოფიცერმა ლონდონში, აღმოაჩინა ტრანსფორმაციის პროცესი 1928 წელს. ეს არის მექანიზმი, რომლითაც ბაქტერიები იღებენ დნმ-ის ფრაგმენტებს გარემოდან და აერთიანებენ მათ ქრომოსომებში. წარმატებული ტრანსფორმაციის შემდეგ, მიმღები უჯრედი (ტრანსფორმანტი) იძენს გარკვეულ მახასიათებლებს, რომლებიც ადრე არ იყო მასში. პროკარიოტებში, როგორიცაა ბაქტერიები, ტრანსფორმაცია რეგულარულად ხდება, როდესაც უჯრედები არსებობს დიდი რაოდენობით, მაგალითად, ადამიანის ნაწლავურ ტრაქტში ან მდიდარ ნიადაგში.
სურათი 01: ტრანსფორმაცია
წარმატებული ტრანსფორმაციის განსახორციელებლად, ბაქტერია საკმარისად კომპეტენტური უნდა იყოს. ამრიგად, უჯრედის ტრანსფორმაცია ან უნარი გარემოდან უჯრედგარე დნმ-ის შეთვისების დამოკიდებულია ბაქტერიის კომპეტენციაზე. კომპეტენცია დამოკიდებულია ბაქტერიულ სახეობებს შორის ცვალებად თვისებებზე. ტრანსფორმაცია შეიძლება გაკეთდეს ხელოვნურად; ზოგჯერ ეს ბუნებრივადაც კი ხდება. თუ ეს ბუნებრივად ხდება, ეს ზრდის დაავადების გამოწვევის პოტენციალს უფრო ხშირად.
რა არის ტრანსდუქცია?
ტრანსფორმაციისგან განსხვავებით, ტრანსდუქცია მოითხოვს ვირუსს, როგორც აგენტს დნმ-ის ფრაგმენტის გადასატანად დონორიდან მიმღებ უჯრედამდე. ეს ვირუსები არის ბაქტერიებით ინფიცირებული ვირუსები ან ბაქტერიოფაგები. ყველა ვირუსის მსგავსად, ამ ბაქტერიოფაგებს აქვთ დნმ-ის ან რნმ-ის ბირთვი, რომელიც გარშემორტყმულია ცილის გარსით. ბაქტერიოფაგები ამაგრებენ ბაქტერიების ზედაპირულ რეცეპტორებს და უშუალოდ შეჰყავთ ვირუსული დნმ ბაქტერიაში.
ტრანსდუქცია ხდება ორი გზით: ლიტური ციკლი ან ლიზოგენური ციკლი. ლიტურ ციკლში ვირუსული ფაგი აღწევს მასპინძელ უჯრედში, ანადგურებს მასპინძლის ქრომოსომას და მრავლდება მასპინძელ უჯრედში. საბოლოო ჯამში, ეს ფაგები ანადგურებენ (ლიზებენ) იმავე მასპინძელ უჯრედს; აქედან გამომდინარე, ჩვენ მათ ვირულენტულ ფაგებს ვუწოდებთ. ლიტიკური ციკლისგან განსხვავებით, ბაქტერიული უჯრედის პირდაპირი ლიზიზი არ ხდება ლიზოგენურ ციკლში. ლიზოგენურ ციკლში ფაგის დნმ ინტეგრირდება მასპინძელ ქრომოსომასთან, როგორც პროფაგი. ინტეგრაციის შემდეგ, მასპინძელი უჯრედი განიცდის დნმ-ის რეპლიკაციას და ბინარულ დაშლას, რის შედეგადაც ხდება მასპინძელი უჯრედის ასლები პროფაგებით. საბოლოოდ, ეს პროფაგები თავს იმართლებენ მასპინძელთა ქრომოსომებიდან და გადადიან ლიტურ ციკლზე.
სურათი 02: ტრანსდუქცია
ტრანსდუქცია არის სასარგებლო ინსტრუმენტი გენეტიკურ ინჟინერიაში ბაქტერიებში უცხო გენის შეყვანისას. ასევე, სასარგებლოა გავიგოთ მექანიზმი, რომლითაც ანტიბიოტიკები არაეფექტური ხდება ბაქტერიებს შორის ანტიბიოტიკების წინააღმდეგობის გენების გადაცემის გამო.
რა მსგავსებაა ტრანსფორმაციასა და ტრანსდუქციას შორის?
- ტრანსფორმაცია და ტრანსდუქცია არის ორი მექანიზმი, რომელიც მონაწილეობს გენის ჰორიზონტალურ გადაცემაში ერთი ბაქტერიიდან მეორე ბაქტერიაში.
- ეს ორი მექანიზმი გადასცემს დნმ-ს ერთი მიმართულებით.
- თუმცა, ორივე მექანიზმი გადასცემს დნმ-ის ძალიან მცირე რაოდენობას და არ გადასცემს მთელ უჯრედულ ქრომოსომას.
- გარდა ამისა, ტრანსფორმაციაც და ტრანსდუქციაც მნიშვნელოვანი ინსტრუმენტებია მოლეკულურ ბიოლოგიასა და გენეტიკურ ინჟინერიაში.
რა განსხვავებაა ტრანსფორმაციასა და ტრანსდუქციას შორის?
ტრანსფორმაცია არის ბაქტერიების გენეტიკური ცვლილება მათი გარემოდან ეგზოგენური დნმ-ის პირდაპირი შეწოვით და ინკორპორაციის გზით. მეორეს მხრივ, ტრანსდუქცია არის პროცესი, რომლითაც ვირუსი გადასცემს გენეტიკურ მასალას ერთი ბაქტერიიდან მეორეზე. ასე რომ, ეს არის მთავარი განსხვავება ტრანსფორმაციასა და ტრანსდუქციას შორის.ტრანსფორმაცია აღმოაჩინა ფრედ გრიფიტმა 1928 წელს, ხოლო ტრანსდუქცია აღმოაჩინეს ნორტონ ზინდერმა და ჯოშუა ლედერბერგმა 1952 წელს. გარდა ამისა, შიშველი დნმ მოძრაობს მიმღების კედელსა და მემბრანაზე ტრანსფორმაციის დროს ვირუსის დახმარების გარეშე. მაგრამ, ტრანსდუქცია ხდება ბაქტერიოფაგის მიერ. მაშასადამე, ჩვენ შეგვიძლია ესეც განვიხილოთ, როგორც განსხვავება ტრანსფორმაციასა და ტრანსდუქციას შორის.
გარდა ამისა, ტრანსფორმაციისას, უჯრედგარე დნმ-ის ფრაგმენტები მიიღება. ტრანსდუქციისას ბაქტერიოფაგი დნმ-ის ფრაგმენტს ბაქტერიებში ნერგავს. აქედან გამომდინარე, ეს არის მნიშვნელოვანი განსხვავება ტრანსფორმაციასა და ტრანსდუქციას შორის. გარდა ამისა, ტრანსფორმაციასა და ტრანსდუქციას შორის შემდგომი განსხვავება ისაა, რომ პლაზმიდური გადაცემა შესაძლებელია ტრანსფორმაციისას, ხოლო ტრანსდუქციის დროს ის ნაკლებად სავარაუდოა. გარდა ამისა, გარდაქმნასა და ტრანსდუქციას შორის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი განსხვავებაა ის, რომ ტრანსფორმაცია მგრძნობიარეა დნნაზას მიმართ, ხოლო ტრანსდუქცია არის დნმ-აზას რეზისტენტული.
ქვემოთ ინფოგრაფიკა წარმოგიდგენთ განსხვავებას ტრანსფორმაციასა და ტრანსდუქციას შორის, როგორც გვერდიგვერდ შედარება.
შეჯამება – ტრანსფორმაცია ტრანსდუქციის წინააღმდეგ
ტრანსფორმაცია და ტრანსდუქცია ბაქტერიებს შორის გენის ჰორიზონტალური გადაცემის ორი გზაა. ტრანსფორმაცია არის ეგზოგენური დნმ-ის პირდაპირი შეწოვის პროცესი გარემოდან უჯრედის კედლისა და მემბრანის მეშვეობით ბაქტერიულ უჯრედში და მის გენომში შეყვანა. მეორეს მხრივ, ტრანსდუქცია არის ბაქტერიოფაგების მიერ ვირუსული დნმ-ის ბაქტერიულ უჯრედებში შეყვანის პროცესი. ამრიგად, ტრანსდუქცია ხდება ვირუსული მასპინძლის მიერ. გარდა ამისა, ტრანსფორმაცია ხდება ბუნებრივად და ხელოვნურად. ეს დამოკიდებულია ბაქტერიების კომპეტენციაზე. ტრანსდუქცია არ არის დამოკიდებული ბაქტერიების კომპეტენციაზე.ტრანსდუქცია ხდება ლიზური და ლიზოგენური ციკლის მეშვეობით. ამრიგად, ეს არის განსხვავება ტრანსფორმაციასა და ტრანსდუქციას შორის.
