Importantana recombinrii genetice la procariote
Importantana recombinrii genetice la procarioteProcariotele sunt
organisme ce nu posed nucleu, iar materialul lor genetic se conine
nt-un cromozom unic, el nu prezint diviziune mitotic i meiotic. O
alt nsuire a procariotelor este lipsa organitelor mebranare.
Sistemele enzimatice sunt localizate n citoplasm, pe plasmalem sau
pe mezozomi. Sinteza proteinelor la procariote se efectueaz cu
ajutorul ribozomilor cu coeficientul de sedimentare 70S (50S +
30S). Reproducerea celulelor se realizeaz prin diviziune direct
(amitotic). Multe bacterii au un rol patogen important, fiind cauza
numeroaselor boli infecioase (tuberculoza, pneumonia, meningita,
sifilisul, holera, difteria). Altele (Escherichia coli) sunt
utilizate n biotehnologia modern: producerea medicamentelor,
obinerea unor substane biologic active, clonarea genelor.Cu toate c
au o organizare structural i morfologic mult mai simpl ca
eucariotele, procariotele totui nu sunt lipsite de principala
proprietate a lumii vii- variabilitatea genetic, ceea ce le asigur
o adaptare mai bun pentru mediu care se afl n continu
schimbare.
Variabilitatea genetic la procariote se asigur la fel ca i la
eucariote fie prin mutaii, fie prin recombinri genetice, care la
rndul lor se realizeaz prin alte mijloace dect la organismele
eucariote.
La procariote exist mai multe tipuri de recombinare genetic,
bazate pe proprietatea ADN de a forma heteroduplexe i capacitii de
a insera fragmente strine de ADN. Recombinarea natural se produce
atunci cnd dou molecule de ADN omoloage sunt prezente n aceeai
celul. La bacterii recombinarea genetic general se efectueaz prin
transferul unor fragmente de ADN de la o celul la alta prin
fenomenele de transformare, conjugare, sau prin transducie (vezi
cap. 5).Un alt tip de recombinare este cea prin transpoziie se
caracterizeaz prin nserarea unor noi secvene de ADN ntr-o molecul
gazd fr existena omologiei ntre secvenele implicate .
Recombinarea situs-specific se realizeaz ntre succesiuni
specifice de nucleotide ale moleculelor de ADN bacterian i ADN
fagic. Condiia pentru realizarea recombinrii este prezena
secvenelor omoloage n ambele molecule i a unui complex enzimatic
particular care asigur recunoaterea secvenelor implicate n
recombinare.Mai exist i nite mecanisme de recombinare genetic, un
exemplu poate fi Mecanismul molecular al recombinrii la E.coli -cel
mai accesibil pentru studierea recombinrii genetice este E.coli. n
procesul de recombinare particip: - molecula ADN bicatenar
recipient cu situsul chi (secven conservat la bacterii, localizat
la fiecare 5-10kb, format din 8 perechi baze fragmentul ADN
monocatenar donor (ADN fagic, ADN plasmidic); - complexul proteic
RecBCD format dintr-o endonucleaz, o exonucleaz i o ADN-helicaz; -
proteina RecA ce catalizeaz reacia de formare a heteroduplexurilor
(fig. 14.6); - proteine SSB care stabilizeaz monocatenele.
Moleculele monocatenare donor se formeaz prin denaturarea unor
molecule de ADN sau rezult din replicarea a ADN fagic (vezi cap.
7). Pentru formarea heteroduplexului din molecula de ADN recipient
se excizeaz una din catene, iar de cealalt caten original se unete
complementar ADN monocatenar donor.Recombinarea genetic are mai
multe etape:
1. Complexul RecBCD gsete n molecula ADN recipient secvena chi.
RecBCD denatureaz ADN bicatenar i produce o ruptur n una dintre
catene, obinndu-se un capt 3' liber. 2.Proteina RecA asigur
recunoaterea captului 3' liber i catalizeaz unirea complementar cu
fragmentul de ADN donor monocatenar. 3.Catena donor nlocuiete una
dintre catenele originale, formnd un heteroduplex (ADN
recombinat).4.Catena dislocuit este eliminat. Exist recombinare cu
fragmente bicatenare omoloage de ADN, catalizat de complexul
proteic RuvABC. Acest proces este asemntor cu mecanismul
crossing-overului descris la eucariote.
n principiu dac am sta i am analiza care este totui scopul
principal al recombinrii la procariote, cred c am ajunge la
concluzia c este identic ca i la organismele eucariote i n primul
rnd pentru apariia unor variabiliti capabile s supravieuiasc n
condiiile de mediu, s fie capabile s supravieuiasc actiunilor
chimice , fizice i biologice la care sunt supuse nu doar de natur
ci si de noi-oamenii.Astfel probabil, putem spune c i aici e
valabil regula numarul unu a naturii-perpetuarea speciei i
autoconservarea, deci pstrarea vieii prin diverse modaliti.
Precum ne-a demonstrat natura de multe ori, organismele mai
simplu organizate se adapteaz i rezist mai bine la factorii de
mediu ca cele mai superior organizate, deci ct nu ne-am munci noi s
strpim microorganismele patogene, lucrul dat nu-l vom putea realiza
nicicnd, deoarece viteza cu care ele se nmulesc, sau se multiplic
este cu mult mai mare dect capacitatea noastr de a descoperi ceva
nou ce le-ar omor sau cel puin inhiba, aici intervenind i
recombinarea, care cu fiecare generaie i face mai rezisteni la
acele aciuni ale noastre, rmnnd cei mai puternici ( conform
seleciei naturale).
