عملية الاقتران: تبادل المادة الوراثية في البكتيريا
مقدمة
الاقتران، هو عملية نقل المادة الوراثية بين الخلايا البكتيرية. على عكس التحويل والتحول، الاقتران هو عملية أفقية، مما يعني أنه يحدث بين الخلايا الحية. يتم تسهيل عملية الاقتران بواسطة البلازميدات، وهي جزيئات دائرية صغيرة من الحمض النووي موجودة خارج الكروموسوم البكتيري.
{
|}
آلية الاقتران
تبدأ عملية الاقتران عندما تشكل خلية بكتيرية متبرعة جسرًا جسريًا مع خلية بكتيرية مستقبلة. ثم ينتقل جزء من البلازميد، أو جزيء الحمض النووي الدائري، من الخلية المتبرعة إلى الخلية المستقبلة عبر هذا الجسر.
شروط الاقتران
هناك ثلاثة شروط ضرورية لحدوث الاقتران:
- يجب أن تمتلك الخلية المتبرعة بلازميدًا قابل للإنتقال
- يجب أن تحتوي الخلية المتبرعة على جينات “ترانس فير”، والتي تشفر البروتينات اللازمة لنقل البلازميد
- يجب أن تكون الخلايا المتبرعة والمستقبلة متجاورتين و متماثلة
أنواع الاقتران
هناك نوعان رئيسيان من الاقتران:
- الاقتران F+ إلى F- : يكون F+ هو المتبرع، بينما يكون F- هو المستقبل
- اقتران Hfr : عندما يتم دمج البلازميد في الكروموسوم البكتيري ويتم نقله إلى الخلية المستقبلة جنبًا إلى جنب مع الكروموسوم
أهمية الاقتران
{
|}
الاقتران له أهمية كبيرة للبكتيريا لأنه يسمح بالتبادل الأفقي للمادة الوراثية. هذا التبادل يمكن أن:
- نقل الجينات التي تمنح البكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية أو سموم أخرى
- نقل الجينات التي تعزز لياقة البكتيريا في بيئات معينة
- المساعدة في انتشار البلازميدات المفيدة بين مجموعات البكتيريا
الآثار التطورية للاقتران
يلعب الاقتران دورًا مهمًا في التطور البكتيري. من خلال تسهيل انتقال المادة الوراثية بين الخلايا، يساعد الاقتران على تسريع معدل التطور. يمكن أن يؤدي نقل جينات المقاومة للمضادات الحيوية أو سموم أخرى إلى زيادة لياقة البكتيريا في بيئات معادية.
الاقتران والهندسة الوراثية
يستخدم الاقتران على نطاق واسع في الهندسة الوراثية لنقل الجينات من البكتيريا إلى الخلايا المضيفة الأخرى، مثل الخميرة أو الخلايا الثديية. وتسمى هذه العملية “اقتران الجينات” أو “الاقتران المتوسط”.
{
|}
الخلاصة
الاقتران هو عملية حيوية في البكتيريا التي تسهل تبادل المادة الوراثية. وهو يلعب دورًا مهمًا في التطور البكتيري والإستخدامات في الهندسة الوراثية. فهم آلية الاقتران أمر ضروري للتلاعب بالبكتيريا والتحكم فيها للأغراض البيولوجية والتكنولوجية.
