3 modes de transfert génétique dans les cellules bactériennes

Les trois modes de transfert génétique dans les cellules bactériennes sont: (a) la transformation, (b) la transduction, (c) la conjugaison.

Les bactéries se divisent très rapidement. Le temps de doublement est également appelé temps de génération et peut être aussi bas que 20 minutes. Les bactéries se reproduisent principalement par reproduction asexuée mais ne présentent pas une reproduction sexuée exacte car elles ne produisent pas de phase diploïde. Ainsi, la méiose fait défaut. Cependant, les bactéries échangent du matériel génétique entre deux cellules.

Modes de transfert génétique chez les bactéries:

Les trois modes de transfert génétique entre cellules bactériennes sont:

a) Transformation

b) Transduction

c) Conjugaison.

a) Transformation:

Le phénomène par lequel un ADN isolé d'un type de cellule, lorsqu'il est introduit dans un autre type, est en mesure de conférer certaines de ses propriétés à ce dernier, est appelé transformation. Il a été confirmé par Griffith lors de ses expériences sur la bactérie Streptococcus.

b) Transduction:

Le transfert de matériel génétique d'une bactérie à une autre par un bactériophage s'appelle la transduction.

c) Conjugaison:

Le transfert unidirectionnel d'ADN d'une cellule à une autre via un pont cytoplasmique est appelé conjugaison. Le processus est équivalent à l'accouplement sexuel chez les eucaryotes. Deux cellules haploïdes bactériennes de souches différentes se rapprochent.

Ils se reconnaissent par des macromolécules complémentaires portées à leur surface. Le donneur ou la cellule mâle passe une partie ou la totalité du chromosome dans la cellule receveuse ou la cellule femelle. La capacité de transférer le matériel génétique du mâle est contrôlée par le sexe ou le facteur de fertilité (gène F) présent dans un plasmide.

Ainsi, les gènes peuvent être transférés d'une cellule donneuse à une autre sur une molécule d'ADN qui agit comme facteur sexuel appelé gène F. Ce gène sexuel peut résider dans un chromosome bactérien ou peut exister en tant qu’unité autonome dans le cytoplasme.

Les bactéries mâles avec des protubérances ressemblant à des épines appelées pili sexuelles entrent en contact avec une bactérie femelle dépourvue de pili et donnent son ADN. Le facteur F (un plasmide) est porteur de gènes permettant de produire des pili et d’autres fonctions nécessaires au transfert de l’ADN. Parfois, le facteur F s’intègre au chromosome bactérien.

Ces bactéries peuvent transférer leur matériel génétique dans une cellule féminine à haute fréquence (Hfr) dans une séquence particulière. Ils sont appelés en tant que souches Hfr. La conjugaison a été démontrée pour la première fois par Lederberg et Tatum dans E. coli. La fréquence de recombinaison était très basse dans les expériences de Lederberg.

La cellule Hfr agit comme la bactérie mâle et, lorsqu'elle est mélangée à la cellule (F-) femelle, elle forme un pont de conjugaison. Le facteur F contenant l'ADN se rompt à un moment donné et commence à insérer l'ADN dans la femelle. La séquence du transfert de gène chromosomique est toujours dans le même ordre (gènes A, B, C et D).

Le facteur F est transféré en dernier. Le pont de conjugaison se rompt généralement avant le transfert du chromosome complet. Seuls les gènes A et B ont été transférés dans l'exemple donné. Ces gènes A et / ou B peuvent se recombiner avec les gènes correspondants du chromosome F.

Ainsi, si B 'dans la cellule F— est une forme mutée de B, le vol du B' dans le chromosome F peut devenir B à la suite de la recombinaison après la conjugaison. Ainsi, les marqueurs génétiques peuvent être transférés d'un hôte à un destinataire approprié dépourvu de tels marqueurs.

L'ordre dans lequel ces marqueurs sont transférés au destinataire suivra l'ordre dans lequel ils sont présents chez le donneur. Ainsi, les expériences de conjugaison sont utiles pour la construction des cartes géniques (ordre d’arrangement des gènes dans le chromosome) des organismes.

Hayes (1952) a découvert une souche d'E. Coli dans laquelle la fréquence de recombinaison était aussi élevée que 100 à 1 000 fois, comme l'a signalé Lederberg. La souche a été appelée souche recombinante haute fréquence (Hfr).