Belangrijk verschil – HFR vs F+ stammen
Bacteriële conjugatie is een methode voor seksuele reproductie in bacteriën en wordt beschouwd als een manier van horizontale genoverdracht in bacteriën. Het is mogelijk tussen twee bacteriën waarbij de ene bacterie vruchtbaarheidsfactor of F-plasmide bezit en de tweede bacterie F-plasmide mist. Tijdens bacteriële conjugatie worden F-plasmiden over het algemeen overgebracht naar de ontvangende bacterie, niet het gehele chromosoom. Bacteriën die de F-plasmiden bezitten, staan bekend als F+-stammen of donoren. Ze zijn in staat sex pili te vormen en plasmiden over te dragen naar andere bacteriën die ze ontvangen. F-plasmide is vrij in het cytoplasma. Soms integreert het F-plasmide in het bacteriële chromosoom en produceert het recombinant DNA. Bacteriën die F-plasmide geïntegreerd in hun chromosomen bezitten, staan bekend als hoogfrequente recombinante stammen of Hfr-stammen. Het belangrijkste verschil tussen F+-stammen en Hfr is dat F+-stammen F-plasmiden vrij in het cytoplasma hebben zonder te integreren in bacteriële chromosomen, terwijl Hfr-stammen F-plasmiden hebben die in hun chromosomen zijn geïntegreerd.
Wat zijn F+ stammen?
Sommige bacteriestammen hebben naast hun chromosomen ook F-plasmiden. Deze stammen staan bekend als F+ stammen. Ze fungeren als donorcellen of mannen in bacteriële conjugatie. Bacteriële conjugatie is een seksueel reproductiemechanisme dat door bacteriën wordt getoond en dat horizontale genoverdracht tussen bacteriën vergemakkelijkt. F-plasmiden kunnen onafhankelijk repliceren en bevatten genen die coderen voor vruchtbaarheidsfactoren. Vandaar dat deze extrachromosomale DNA (plasmiden) F-plasmiden worden genoemd vanwege de F-factor of vruchtbaarheidsfactor. Genen die coderen voor vruchtbaarheidsfactoren zijn essentieel voor overdracht of conjugatie. Bacteriestammen die F-plasmiden van F+-stammen ontvangen, staan bekend als F-stammen of ontvangende stammen of vrouwtjes. F+ stammen kunnen hun genetisch materiaal of extrachromosomaal DNA doneren aan een andere bacterie.
Bacteriële conjugatie begint met de productie van sex pili door F+ stammen die in contact komen met F- bacterie. Sex pilus vergemakkelijkt de cel tot cel communicatie en contact door een conjugatiebuis te vormen. Deze formatie wordt bepaald door de vruchtbaarheidsfactorgenen die worden gedragen door de F+-stam. F+ repliceert zijn F-plasmide en maakt er een kopie van om over te zetten naar de F-stam. Het gekopieerde F-plasmide wordt via een conjugatiebuisje naar de F-stam overgebracht. Zodra het wordt overgedragen, dissocieert de conjugatiebuis. De ontvangende stam wordt F+. Tijdens de bacteriële conjugatie wordt alleen het F-plasmide overgedragen van de F+-stam naar de F--stam; het bacteriële chromosoom wordt niet overgedragen.
Figuur 01: F+ stam en F- stam
Wat zijn HFR-stammen?
Bacteriële stammen waarin het F-plasmide in de chromosomen is geïntegreerd, worden hoogfrequente recombinatiestammen of Hfr-stammen genoemd. In Hfr-stammen bestaat F-plasmide niet vrij in het cytoplasma. F-plasmide combineert met bacterieel chromosoom en bestaat als één eenheid. Dit gerecombineerde DNA staat bekend als hoogfrequent DNA of Hfr-DNA. Met andere woorden, het is een bacteriestam die Hfr-DNA als Hfr-stam bezit. Aangezien de Hfr-stam F-plasmide of vruchtbaarheidsfactor heeft, kan deze als een donor- of mannelijke bacterie werken bij bacteriële conjugatie. Deze Hfr-stammen proberen het volledige DNA of een groot deel van het DNA via een paringsbrug over te brengen naar de ontvangende bacterie. Sommige delen van het bacteriële chromosoom of het hele chromosoom kunnen ook worden gekopieerd en overgedragen naar de ontvangende bacterie wanneer de Hfr-stam betrokken is bij conjugatie. Dergelijke Hfr-stammen zijn zeer nuttig bij het bestuderen van genkoppeling en recombinatie. Daarom gebruiken moleculair biologen en genetici Hfr-bacteriestammen (vaak E. coli) om genetische koppeling te bestuderen en het chromosoom in kaart te brengen.
Hoogfrequente recombinatie treedt op wanneer een ontvangende bacterie drie soorten DNA ontvangt na paring met de Hfr-stam door bacteriële conjugatie. Deze drie typen zijn het eigen chromosomale DNA, het F-plasmide-DNA en sommige delen van het chromosomale DNA van de donor. Om deze reden worden dergelijke bacteriën genoemd als Hfr-stammen. HFr-stammen kunnen ook worden gedefinieerd als derivaten van F+-stammen.
F-plasmiden kunnen integreren in bacterieel chromosoom en desintegreren terug van het gastheerchromosoom. Tijdens desintegratie kan F-plasmide enkele genen in de buurt van het gastheerchromosoom kiezen. Hfr-bacteriestammen die desintegreren met sommige gastheergenen naast F-plasmide-integratieplaatsen staan bekend als F'-stammen.
Figuur 02: Hfr-stam
Wat is het verschil tussen HFR- en F+-stammen?
HFR vs F+ stammen |
|
| HFr-stammen zijn bacteriestammen met Hfr-DNA of F-plasmide-DNA geïntegreerd in bacteriële chromosomen. | Bacteriële stammen die F-plasmiden bevatten, staan bekend als F+-stammen. F-plasmiden bevatten genen die coderen voor vruchtbaarheidsfactoren. |
| Vruchtbaarheidsfactor | |
| Het vruchtbaarheidsplasmide is geïntegreerd in het chromosomale DNA van de gastheercel in Hfr-cellen. | Vruchtbaarheidsplasmide is onafhankelijk van chromosoom in F+ cellen |
| Efficiëntie | |
| Hfr zijn zeer efficiënte donoren. | F+-cellen zijn minder efficiënt in vergelijking met Hfr-stammen. |
Samenvatting – Hfr vs F+ stammen
Bacteriële stammen die F-plasmiden hebben, worden gekarakteriseerd als F+-stammen. F-plasmiden bevatten een vruchtbaarheidsfactor of F-factor die essentieel is voor bacteriële conjugatie. Deze bacteriën zijn in staat om hun F-plasmide over te dragen naar bacteriën die geen F-plasmiden hebben. Zodra deze F-plasmiden de ontvangende bacterie binnengaan, kan het onafhankelijk bestaan of het kan integreren met een bacterieel chromosoom. Geïntegreerd F-plasmide-DNA en chromosomaal DNA staat bekend als Hfr-DNA. Bacteriestammen die Hfr-DNA of F-plasmide-DNA dragen dat in bacteriële chromosomen is geïntegreerd, staan bekend als HFr-stammen. Dit is het belangrijkste verschil tussen F+ en Hfr stammen.
Download PDF-versie van HRF vs F+ Strains
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienotities. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen HFR- en F+-stammen