desenho Esquemático da conjugação bacteriana.
Diagrama de conjugação
- a célula dadora produz pilus.Pilus liga-se à célula receptora e reúne as duas células.o plasmídeo móvel é cortado e uma única cadeia de ADN é então transferida para a célula receptora.ambas as células sintetizam uma cadeia complementar para produzir um plasmídeo circular de dupla cadeia e também reproduzem pili; ambas as células são agora doadores viáveis para o factor F.,
O F-plasmídeo é um episoma (um plasmídeo que pode integrar-se no cromossoma bacteriano por recombinação homóloga) com um comprimento de cerca de 100 kb. Ele carrega sua própria origem de replicação, o oriV, e uma origem de transferência, ou oriT. Só pode haver uma cópia do f-plasmídeo numa determinada bactéria, livre ou integrada, e as bactérias que possuem uma cópia são chamadas F-positivo ou F-plus (denotadas F+). Células que não possuem plasmídeos F são chamadas f-negativo ou F-menos (F−) e como tal podem funcionar como células receptoras.,entre outras informações genéticas, o f-plasmídeo carrega um TRA e trb locus, que juntos têm cerca de 33 kb de comprimento e consistem em cerca de 40 genes. O tra locus inclui o gene pilin e genes regulatórios, que juntos formam pili na superfície celular. O locus também inclui os genes das proteínas que se ligam à superfície das bactérias F e iniciam a conjugação. Embora haja algum debate sobre o mecanismo exato de conjugação, parece que os pili não são as estruturas através das quais ocorre a troca de DNA., Isto tem sido mostrado em experimentos onde os pilus são autorizados a fazer contato, mas então são desnaturados com SDS e ainda a transformação de DNA continua. Várias proteínas codificadas para o tra ou trb locus parecem abrir um canal entre as bactérias e acredita-se que a enzima traD, localizada na base do pilus, inicia a fusão de membrana.
Quando a conjugação é iniciada por um sinal, a enzima relaxase cria uma nick numa das cadeias do plasmídeo conjugativo na oriT. A Relaxase pode trabalhar sozinha ou num complexo de mais de uma dúzia de proteínas conhecidas colectivamente como relaxossoma., No sistema F-plasmídeo, a enzima relaxase é chamada TraI e o relaxossoma consiste em TraI, TraY, TraM e o factor hospedeiro integrado IHF. A cadeia de corte, ou T-strand, é então desenrolada a partir da cadeia contínua e transferida para a célula receptora numa direcção de 5′-terminus a 3′-terminus. A cadeia restante é replicada independentemente da ação conjugativa (replicação vegetativa começando no oriV) ou em conjunto com a conjugação (replicação conjugativa semelhante à replicação em círculo de laminagem de phage lambda)., Replicação conjugativa pode exigir um segundo nick antes de uma transferência bem sucedida pode ocorrer. Um relatório recente afirma ter inibido a conjugação com produtos químicos que imitam um passo intermediário deste segundo evento de tráfico.
1.As sequências de inserção (amarelas) no plasmídeo do factor F e no cromossoma têm sequências semelhantes, permitindo que o factor F Se insira no genoma da célula. Isto é chamado de recombinação homóloga e cria uma célula Hfr (alta frequência de recombinação). 2.,A célula Hfr forma um pilus e liga – se a uma célula F receptora. 3.Um corte em uma cadeia do cromossomo da célula Hfr é criado. 4.O ADN começa a ser transferido da célula Hfr para a célula receptora, enquanto a segunda cadeia do seu cromossoma está a ser replicada. 5.O pilus separa-se da célula receptora e retrai-se. A célula Hfr, idealmente, quer transferir todo o seu genoma para a célula receptora. No entanto, devido ao seu grande tamanho e incapacidade de manter contato com a célula receptora, não é capaz de fazê-lo. 6.a. A célula-F permanece F-Porque toda a sequência do factor F não foi recebida., Como não ocorreu recombinação homóloga, o ADN Transferido é degradado por enzimas. B. Em casos muito raros, o fator F será completamente transferido e a célula F se tornará uma célula Hfr.
Se o plasmídeo F Transferido tiver sido previamente integrado no genoma do dador (produzindo uma estirpe Hfr), alguns do ADN cromossómico do dador podem também ser transferidos com o ADN plasmídeo. A quantidade de DNA cromossômico que é transferido depende de quanto tempo as duas bactérias conjugantes permanecem em contato. Em estirpes laboratoriais comuns de E., coli a transferência de todo o cromossoma bacteriano demora cerca de 100 minutos. O DNA Transferido pode então ser integrado no genoma receptor através de recombinação homóloga.
uma cultura celular que contém na sua população células com F-plasmídeos não integrados normalmente também contém algumas células que acidentalmente integraram os seus plasmídeos. São estas células que são responsáveis pelas transferências cromossómicas de baixa frequência que ocorrem nessas culturas. Algumas estirpes de bactérias com um F-plasmídeo integrado podem ser isoladas e cultivadas em cultura pura., Como essas estirpes transferem genes cromossômicos de forma muito eficiente, elas são chamadas de Hfr (alta frequência de recombinação). O genoma de E. coli foi originalmente mapeado por experimentos de acasalamento interrompido em que várias células Hfr no processo de conjugação foram tosquiadas dos receptores após menos de 100 minutos (inicialmente usando um misturador Waring). Os genes que foram transferidos foram então investigados.desde a integração do plasmídeo F no E., coli cromossoma é uma rara ocorrência espontânea, e desde os numerosos genes promoção de DNA de transferência estão no genoma do plasmídeo, ao invés de incluir no genoma bacteriano, tem sido argumentado que conjugative bacteriana transferência de genes, como ocorre em E. coli Hfr sistema, não é uma adaptação evolutiva do bacteriana host, nem é provável ancestral para eucarióticas sexo.zigogénese espontânea em E. coli
para além da conjugação bacteriana clássica acima descrita para E., coli, em certas estirpes de E. coli, observa-se uma forma de conjugação referida como zigogénese espontânea (acasalamento por curta duração). No acasalamento Z há mistura genética completa, e diplóides instáveis são formados que lançam células fenotipicamente haplóides, dos quais alguns mostram um fenótipo parental e alguns são verdadeiros recombinantes.