Ji aliyê bakteriya daner ve bi navbeynkariya pîlusan, guhaztina kopiyek plazmîdê bo bakteriya wergir, wekî konjugasyon (bi înglîzî: conjugation) tê navkirin.[1]
Bakterî bi pirbûna nezayendî zêde dibin, loma di rewşa asayî de xaneyên keç, kopiyên makexaneyê ne, ango bi dabeşbûna nîvekî, di bomaweya bakteriyan de guherîn rû nade. Lê dîsa jî hemû bakterî ne kopiyên hev in, di navbera bomaweya wan de cudahî heye. Ji bo çeşîddariya bomaweyî ya di navbera endamên haman corê bakteriyê, peyva “strain” tê bikaranîn. Wateya strain guherto an jî versiyon e. Wekî mînak, dibe ko guhertoyek E.coli li dij corek dijezindeyî bergirî ava bike, lê dibe ko di guhertoya din a heman cor bakteriyê de, ji bo avakirina bergiriyê gen tune be û ji dermanê dijezîndeyî ziyan bigire.[2]
Li gel mutasyonan, yek ji sedemên çeşîdbûna genên ADN-ya bakteriyê jî konjugasyon e. Ji bo konjugasyonê divê bakteriyek bi yeka din ve bi navbeynkariya pîlusê girêdan ava bike û kopiya plazmîda xwe bişîne wê bakteriyê.
Di E.coli de, genên konjugasyonê kod dikin, di plazmîda bakteriyê ya bi navê “plazmîda F” de cih digirin. Ango bakteriyên ko plazmîda F lixwe digirin dikarin bi konjugasyonê, kopiyek plazmîdê bişînin bakteriyek din. Herwisa di xaneya E.coli de pîlusa ji bo konjugasyonê tê çêkirin jî, wekî “pîlusa F” tê navkirin.[3]
Plazmîda xaneya daner (bi înglîzî: donor cell) “wekî plazmîda F+” tê navkirin “F” bi wateya “hokara bipîtî” an jî “hokra F” (bi înglîzî: fertility factor - F factor) tê bikaranîn.[4] Xaneya plazmîd dide xaneyek din, wekî xaneya F+ tê navkirin. Herwiha xaneya plazmîdê werdigire jî wekî xaneya F- tê navkirin.[5] Xaneya F+ hin caran wekî xaneya nêr, xaneya F- jî wekî xaneya mê tên hesibandin. Konjugasyon ne tenê di bakteriyan de lê di arkea û hin xaneyên navikrasteqînan de jî rû dide. Di warê bakterîzaniyê de E.coli ji bo lêkolînan,wekî bakteriya mînak hatiye pejirandin, loma piraniya xebatên derbarê konjugasyonê jî pêşî li ser E.coli yê hatine kirin.[6]
Pêkhateya plazmîdê
Plazmîd parçeyek ADNyê ye û di sîtoplazmayê de bi awayekî serbest cih digire. Di piraniya bakteriyan de plazmîd heye. Herwiha arkea û hin xaneyên navikrasteqîn (êkaryot) jî plazmîd lixwe digirin. Plazmîd jî wekî mîna ADNya kromozomî ya bakteriyê, ji ADNya cotşerîdî pêk tê, bi şêweyî bazinî ye û genên kodkirina proteînan lixwe digire.[7] Ango piraniya bakterî li gel ADNya kromozomî, ADNya plazmîdî jî lixwe digirin. Plazmîd, beyî ko ji aliyê kromozoma bakteriyê ve were kontrolkirin, dikare bi tena serê xwe duhende bibe.[8]
Di xaneya bakteriyê de genên bingehîn ên ji bo geşebûn û pirbûnê, ne di plazmîdê de lê di kromozoma bazinî ya bakteriyê de ne. Ne yek lê bi sedan corên plazmîdên konjugasyonê hene. Ji van plazmîdan, a herî pir li ser xebat hatine kirin, plazmîda F (hokara F) ya E.coli ye.[9]
Di plazmîda bakteriyê de hin genên plazmîdê, bakteriyê ji madeyên jehravî diparêzin, hin gen jî ji bo bêbandorkirina dermanên dijezîndeyî (dijebakterî) kar dikin.[10] Herwiha plazmîd, destpêka duhendebûna ADN-yê (bi înglîzî: DNA replication origin) û çend genên ko guhaztina plazmîdê bo xaneya din rêk dixin jî lixwe digire. Hin genên plazmîdê kodên binebeşên proteînan nin. Binebeşên proteînê li ser parzûna xaneya bakteriyê de pêkhateyek lûleyî ya bi navê pîlus ava dikin ko ji bo guhaztina plazmîdê wekî tunelek kar dike.
Qebareya pilazmidan ne yek e. Plazmîdên herî piçûk bi dirêjiya 1000 cotên bazan in. Plazmîdên herî gir jî ji çendan hezar bazan pêk tên. Bi gelemperî di bakteriyê de plazmîdek gir cih digire, lê dibe ko di hin bakteriyan de ji plazmîdên piçûk, bi dehan plazmîd hebin.[10] Gava bakterî bi dabeşbûna nîvekî pir dibe, li gel kromozoma serekî ya bakteriyê, plazmîda wê jî duhende dibe û bi dabeşbûna bakteriyê, her yek ji xaneyên nû, kopiyek plazmîde lixwe digirin.
Hin taybetmendiyên plazmîdan
- Plazmîd taybet in bo corek an jî hinek corên bakteriyan.
- Plazmîd ne di bin kontrola ADN-ya serekî ya bakteriyê de ye, dikare bi tena serê xwe duhende bibe.
- Plazmîd dikarin bi kromozoma bakteriyê ve yek bibin.
- Hin plazmîd dikarin genên kromozoma serekî ya bakteriyê bigirin û biguhazînin bo bakteriyek din.
- Plazmîd bi konjugasyonê tên guhaztin bo xaneyek din.
- Bi gelemperî plazmîd bi qasî 40 gen lixwe digirin.
- Plazmîd tenê di nav xaneyê de hene, di derveyê xaneyê de çênabin.[11]
Bikaranîna plazmîdan
Zanyar plazmîdan ji bo klonkirin (kopîkirin), guhertin an jî guhaztina genan bi kar tînin. Plazmîdên bi mabesta teqîkirinê tên bikaranîn, wekî vektor (guhêzker) tên navkirin. Lêkolîner dikarin gen an jî parçeyên ADNyê tevlê plazmîdek bikin, ji vê plazmîdê re tê gotin “plazmîda dubarepekhatî” (bi înglîzî: recombinant plasmid). Bi gelemperî plazmîda dubarepêkhatî dixin nav xaneya bakteriyê. Ji ber ko bakterî bilez dabeş dibe û berê dabeşbûnê, plazmîdê jî duhende dike, di demek kurt de gelek kopiyên plazmîda dubarepêkhatî, tên bidestxistin. Ango bi duhendebûna plazmîdê, hejmara gen an jî parçeya ADNya bi plazmîdê ve hatibûn girêdan, jî pir dibe.
Konjugasyona plazmîda F
Di bakteriya daner de plazmîd heye (F+), loma dikare pîlus çêbike. Dirêjiya pîlusek asayî bi qasî 1 mm ye. Di serê pîlusê de, ji bo bi dîwarê xaneya F- ve girê bibe, proteînên taybet hene. Ji ber ko di xaneya F- de plazmîd tune, bakteriya F- nikare pilus çêbike. Xaneya F+, bi pîlusa xwe, xwe bi xaneya F- ve girê dide û xaneyê ber bi xwe ve dikişîne. Bi nezîkbûnê, di navbera herdu xaneyan de tunelek zirav peyda dibe. Berî destpêkirina duhendebûnê, plazmîda xaneya F+ di beşa binê pîlusê ya navpoşê parzûna xaneyê de girê dibe, ev beş wekî pira konjugasyonê tê navkirin. Di navbera xaneyan de çêbûna pireya sîtoplazmî, endonukleazek han dike. Endonukleaz, zincîrek plazmîdê di xala destpêka duhendebûna ADN-yê de jê dike û duhendebûn dest pê dike.[10] Duhendebûna plazmîdê wekî “duhendebûna tilorbûna çerxê” (bi înglîzî: rolling-circle replication) tê navkirin. Her ko plazmîda bazineyî xwe tilor dike, zincîra vekirî ji bazineyî diguhere bo şeweyî xêzî û di nav pîlusê de derbasî xaneya din dibe. Xaneya F+ zincîra nevekirî wekî qalip bi kar tîne, li dewsa zincîra hatî guhaztin ve, zincîrek nû ya temamker çêdike.[6] Bi vî awayî Xaneya F+ disa dibe xwediyê plazmîda du zincîrî. Ango tenê zincîrek plazmîdê tê guhaztin bo xaneya F- û temamkerê zincîrê di xaneyê de tê çêkirin.[10] Bi vî awayî xaneya F- jî dibe xwediyê plazmîdek û êdî wekî xaneya F+ tê navkirin.
Konjugasyona Xaneya Hfr
Bi gelemperî konjugasyona asayî tenê bi guhaztina plazmîdê rû dide. Lê hin caran di konjugasyonê de beşek ji ADN-ya kromozoma bakteriyê jî tê guhaztin. Heke dema konjugasyonê de plazmîda F ya hatiye guhaztin di xaneya wergir de serbest nemîne û têkilê kromozoma xaneya bakteriyê bibe, xaneyek bi ADN-ya dubarepêkhatî peyda dibe û wekî xaneya Hfr tê navkirin. “Hfr” kurtenivîsa “High frequency of recombination” e.[3] Ango xaneya ko dubarehevgirtin (dubaretêkilbûn) bi rêjeyek zêde rû dide.[3]Hfr destnîşan dike ko, xaneyên kromozomên wan bi plazmîda F ve yekbûye, dikarin genên kromozoma xwe, li gor xaneyên din, hê pirtir biguhazînin.[9] Şiyana pirbûnê di xaneya Hfr, ji xaneya F 1000 caran zêdetir e.[11]
Di xaneya hfr de ji ber ko plazmîd tevlê kromozoma bakteriyê dibe, êdî tenê gava ADN-ya kromozomê duhende dibe ew jî duhende dibe. Ango nikare bi tena serê xwe duhende bibe. Lê plazmîd hê jî genên bo konjugasyon û çêkirina pîlusan lixwe digire.[12]
Tevlêbûna plazmîda F bi kromozoma bakteriyê, pêçewane ye, ango xaneya Hfr dikare biguhere bo xaneya F+. Gava plazmîda F ji kromozoma xaneyê cihê dibe, hinek ji genên kromozomê jî bi plazmîdê ve girêdayî dimînin. Plazmîda bi parçeyên ADN-ya xaneyê wekî plazmîda F’ (bi înglîzî: prime plazmid (F’)) tê navkirin. Gava plazmîda F’ bi konjugasyonê tê guhaztin bo xaneya F-, ji ber ko hinek ADN-yên xaneya Hfr jî tê guhaztin, hin beşên genoma xaneya F- dibe diploîd.[12]
Hin caran dibe ko xaneya Hfr kromozoma xwe wekî plazmîdek gir bi kar bîne û hewl bike ko kopiyek kromozoma xwe biguhezîne xaneya F-. Ji ber ko kromozoma xaneya Hfr gelek dirêj e, guhaztin di demek dirêj de rû dide.[3] Heke karê guhaztina kromozomê bênavber bidome, di 100 xulekan de tevahiya kromozoma E.coli-yê tê guhaztin bo xaneya wergir.[12] Lê pîlusa navbera herdu xaneyan ji bo demek dirêj nikare xaneyan bi hev ve bigire, loma bi gelemperî ne tevahiya kromozomê, lê hinek ADN-ya xaneya daner bi plazmîda F tê guhaztin bo xaneya F-.
Di konjugasyona xaneya Hfr de pêşî di navbera xaneya Hfr û xaneya wergir de pira konjugasyonê ava dibe. ADN-ya xaneya daner (xaneya Hfr) li nezîkê hokara F+ (plazmîda F) vedibe û dibe zincîrek xêzî. ADN-ya tekzincîrî, ji xaneya daner ber bi xaneya wergir ve tê guhaztin. Guhaztina ADN-yê heta ko xaneya Hfr û xaneya F- ji hev cihê bibin didome. Heta cihêbûna xaneyan, hinek ADN-ya xaneya Hfr dikeve nav xaneya F-. Lê dibe ko tevahiya plazmîda F+ nehatibe guhaztin û hinek beşên wê di xaneya Hfr de mabe, loma xaneya wergir wekî xaneya F- dimîne. Parçeyên ADN-ya Hfr ên nav xaneya F-, têkilê ADN-ya xaneyê dibe. Bi vî awayî di genoma xaneya wergir de, hin gen dibin diploîdî. Di E.coli, Salmonella û Pseudomonas conjugasyona bi xaneyên Hfr rû dide.[11]
Encamên konjugasyonê
Bi konjugasyonê hejmara bakteriyan zêde nabe, loma konjugasyon corek pirbûnê nîn e. Lê bi konjugasyonê, di bomaweya xaneyê de guherîn û çeşîddarî çêdibe, ango konjugasyon hinek dişibe pirbûna zayendî. Li dawiya konjugasyona xaneya F+ de herdu xane jî dibin xaneyên F+
Hebûna plazmîdê ji bo bakteriyê derfet e. Wekî mînak, bakteriyên F+ li dij madeyên jehravî yên wekî cîwa, bakteriyê diparêzin.
Zîndewer bi wergirtina plazmîdê dibe ko bibe xwediyê hin taybetmendiyên nû ko bi eslê xwe xaneya zîndewerê ne hewceyê wan e. Ango genên ko bi plazmîdê derbasî bakteriyê bûne dibe ko ji bo demek bêkêr bin. Lê dibe ko bi guherînên hawirdorê, xane ji hebûna wê genê sûd bigire. Wekî mînak, di rewşa asayî de bakterî rastê dermanên dijebakterî (dijezîndeyî) nayên, loma ne hewce ye ko bakterî xwediyê genênên taybet bin ko li dij van dermanan proteîn berhem bikin û bergirî ava bikin. Lê gava bakterî bi dijebakterî ve rûbirû dimîne, heke di plazmîdê de genên kodkirina proteînên bo bêbandorkirina dijebakterî hebe, derfeta bakteriyê çêdibe ko berxwe bide.[5]
Girêdanên derve
Çavkanî
- ^ Rye, C., Wise, R., Jurukovski, V., Desaix, J., Choi, J., & Avissar, Y. (2017).Biology. Houston, Texas : OpenStax College, Rice University,
- ^ Brooker, R., Widmaier, E., Graham, L., & Stiling, P. (2017). Biology (4th ed.).
- ^ a b c d Parker, N., Schneegurt, M., Tu, A. T., Forster, B. M., & Lister, P. (2016). Microbiology. Houston, Texas: Rice University.
- ^ Hartl, D. L., & Jones, E. W. (1998). Genetics: Principles and analysis. Sudbury, MA: Jones and Bartlett. ISBN 0-7637-0489-X
- ^ a b Losos, J., Mason, K., Johnson,G., Raven, P., & Singer, S. (2016). Biology (11th ed.). New York, NY: McGraw-Hill Education.
- ^ a b Reece, Jane B. Campbell Biology : Jane B. Reece ... [et Al.]. 9th ed., Boston, Ma, Benjamin Cummings, 2011.
- ^ Linda Bruslind, (2019) General Microbiology. Oregon State Universuty Corvallis, OR. ISBN 978-1-955101-17-2
- ^ Starr, C. (2007). Biology:concepts and applications (7th ed.). Boston, MA: Cengage Learning.
- ^ a b Talaro, K.P. and Chess, B. (2012) Foundations in microbiology. 8 th. New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-337529-8
- ^ a b c d Hartwell, L. and Al, E. (2017) Genetics : from genes to genomes. Toronto: Mcgraw-Hill Education.
- ^ a b c Trivedi, P.C., Pandey, S. and Bhadauria, S. (2010) Text book of microbiology. Jaipur: Aavishkar.
- ^ a b c Hogg, Stuart (2005) Essential microbiology. New York : Wiley, 2005.
