Diferența cheie dintre transformare și transducție este că transformarea este un mecanism care modifică materialul genetic al bacteriilor prin absorbția directă a materialului genetic exogen din mediul înconjurător prin membrana celulară și încorporarea acestuia în genom, în timp ce transducția este injectarea de ADN străin de către un virus bacteriofag în bacteria gazdă.
Conjugarea este o metodă binecunoscută de recombinare a ADN-ului, care poate fi găsită atât la eucariote, cât și la procariote. Oamenii de știință au descoperit că este posibil să se transfere ADN-ul de la o celulă bacteriană la alta prin alte două mecanisme: transformare și transducție. Similar cu conjugarea, aceste două mecanisme transferă ADN-ul într-o direcție, iar recombinarea are loc între alele din regiunile omoloage ale ADN-ului. Ambele mecanisme transferă foarte puține cantități de ADN și nu transferă întregul cromozom celular.
Ce este transformarea?
Fred Griffith, un ofițer medical în cadrul Ministerului Britanic al Sănătății din Londra, a descoperit procesul de transformare în 1928. Este mecanismul prin care bacteriile preiau fragmente de ADN din mediu și le încorporează în cromozomii lor. După o transformare reușită, celula primitoare (transformantul) capătă unele caracteristici care nu erau prezente anterior în ea. La procariote precum bacteriile, transformarea are loc în mod regulat atunci când celulele există în număr mare, cum ar fi în tractul intestinal uman sau în sol bogat.
Figura 01: Transformare
Pentru a realiza o transformare cu succes, bacteria ar trebui să fie suficient de competentă. Astfel, transformarea sau capacitatea unei celule de a prelua ADN extracelular din mediu depinde de competența bacteriei. Competența depinde de proprietăți variabile între speciile bacteriene. Transformarea se poate face artificial; uneori chiar apare în mod natural. Dacă apare în mod natural, crește potențialul de a provoca boli mai des.
Ce este transducția?
Spre deosebire de transformare, transducția necesită un virus ca agent pentru a transporta fragmentul de ADN de la celula donatoare la celula primitoare. Acești viruși sunt viruși care infectează bacterii sau bacteriofagi. La fel ca toți virusurile, acești bacteriofagi au un nucleu de ADN sau ARN înconjurat de un strat de proteine. Bacteriofagii se atașează de receptorii de suprafață ai bacteriilor și injectează direct ADN-ul viral în bacterii.
Transducția are loc în două moduri: ciclu litic sau ciclu lizogen. În ciclul litic, fagul viral pătrunde într-o celulă gazdă, distruge cromozomul gazdei și se reproduce în interiorul celulei gazdă. În final, acești fagi distrug (lizează) aceeași celulă gazdă; prin urmare, îi numim fagi virulenți. Spre deosebire de ciclul litic, liza directă a celulei bacteriene nu are loc în ciclul lizogen. În ciclul lizogenic, ADN-ul fagului se integrează cu cromozomul gazdă ca un profag. După integrare, celula gazdă suferă replicarea ADN-ului și fisiunea binară, rezultând copii ale celulei gazdă cu profagi. În cele din urmă, acești profagi se vor scuza de cromozomii gazdelor și vor trece la ciclul litic.
Figura 02: Transducere
Transducția este un instrument util în inginerie genetică atunci când se introduce o genă străină în bacterii. De asemenea, este util să înțelegem mecanismul prin care medicamentele antibiotice devin ineficiente din cauza transferului de gene de rezistență la antibiotice între bacterii.
Care sunt asemănările dintre transformare și transducție?
- Transformarea și transducția sunt două mecanisme implicate în transferul orizontal al genelor de la o bacterie la o altă bacterie.
- Aceste două mecanisme transferă ADN într-o singură direcție.
- Cu toate acestea, ambele mecanisme transferă foarte puține cantități de ADN și nu transferă întregul cromozom celular.
- În plus, atât transformarea, cât și transducția sunt instrumente importante în biologia moleculară și inginerie genetică.
Care este diferența dintre transformare și transducție?
Transformarea este alterarea genetică a bacteriilor prin absorbția directă și încorporarea ADN-ului exogen din mediul lor. Pe de altă parte, transducția este procesul prin care un virus transferă material genetic de la o bacterie la alta. Deci, aceasta este diferența cheie dintre transformare și transducție. Transformarea a fost descoperită de Fred Griffith în 1928, în timp ce transducția a fost descoperită de Norton Zinder și Joshua Lederberg în 1952. Mai mult, ADN-ul gol se mișcă peste peretele și membrana receptorului în timpul transformării fără ajutorul unui virus. Dar, transducția este făcută de un bacteriofag. Prin urmare, putem considera și aceasta ca o diferență între transformare și transducție.
În plus, în transformare, sunt dobândite fragmente de ADN extracelular. În transducție, bacteriofagul inserează fragmentul de ADN în bacterii. Prin urmare, aceasta este o diferență semnificativă între transformare și transducție. În plus, o altă diferență între transformare și transducție este că un transfer de plasmidă este posibil în transformare, în timp ce nu este probabil să apară în transducție. Mai presus de acestea, o altă diferență semnificativă între transformare și transducție este că transformarea este susceptibilă la ADNază, în timp ce transducția este rezistentă la ADNază.
Infograficul de mai jos prezintă diferența dintre transformare și transducție ca o comparație paralelă.
Rezumat – Transformare vs Transducție
Transformarea și transducția sunt două moduri de transfer orizontal al genelor între bacterii. Transformarea este procesul de preluare directă a ADN-ului exogen din mediul înconjurător prin peretele celular și membrană în celula bacteriană și încorporarea în genomul acesteia. Pe de altă parte, transducția este procesul de injectare a ADN-ului viral în celulele bacteriene de către bacteriofagi. Prin urmare, transducția este realizată de o gazdă virală. În plus, transformarea are loc în mod natural și artificial. Depinde de competența bacteriilor. Transducția nu depinde de competența bacteriilor. Transducția are loc prin ciclul litic și lizogenic. Astfel, aceasta este diferența dintre transformare și transducție.
