Language
Country/Area
No result found
الطفرة المفاجئة للبكتيريا: كيفية استخدام عاثية لامدا لنقل المعلومات الوراثية؟
في عالم الميكروبات، تعتبر الطفرة البكتيرية ونقل المعلومات الجينية عملية مليئة بالمفاجآت. كشفت الدراسات الحديثة عن الدور الحاسم الذي تلعبه العوامل المضيفة المتكاملة (IHFs) في الجينومات البكتيرية، وخاصة في نقل الجينات باستخدام لامدا فج. لا توفر هذه الدراسة رؤى حول إعادة التركيب الجيني البكتيري فحسب، بل تكشف أيضًا كيف يمكن استغلال هذه العمليات لتطوير تقنيات ميكروبية جديدة.
إن عامل المضيف المتكامل هو بروتين متعدد الوظائف مرتبط بالحمض النووي وهو ضروري للإشريكية القولونية وبعض العاثيات الخاصة به.
IHF عبارة عن بروتين ثنائي ثنائي مشفر بشكل رئيسي بواسطة جينات hisA وhemD. إن وجوده لا يعزز إعادة التركيب الجيني البكتيري فحسب، بل يلعب أيضًا دورًا مهمًا في عمليات تكرار الحمض النووي ونسخه. عندما يرتبط IHF بتسلسلات محددة من الحمض النووي، فإنه يثني بنية الحمض النووي، مما يساعد الخلايا على التعرف على التعبير الجيني وتنظيمه.
وظيفة ودور IHF
عندما تم اكتشاف IHF لأول مرة، كان يُعتقد أنه مرتبط فقط بإعادة تركيب العاثيات المحددة، ولكن مع تعميق البحث، أدرك العلماء تدريجيًا أنه يلعب أدوارًا متعددة في العمليات الفسيولوجية للإشريكية القولونية، بما في ذلك تعبئة العاثيات وتوزيعها. تكرار الحمض النووي، والتعبير عن العديد من الجينات. وهذا يجعل IHF بروتينًا لا غنى عنه في البكتيريا، وهو مهم لتكرار الحمض النووي والتعبير الجيني.
نقل الجينات بين لامدا فاج والسالمونيلا
استكشفت دراسة كيفية نقل المعلومات الوراثية من الإشريكية القولونية إلى خلايا السالمونيلا عن طريق فج لامدا ولاحظت التغيرات التي تسببت فيها هذه العملية في مراحل النقل والتحلل في ذرية السالمونيلا. وأظهرت النتائج عدم وجود مراكز أو بؤر للعدوى في بعض سلالات السالمونيلا الطافرة.
أظهرت الدراسات أن عاثية لامدا يمكنها تحويل جين الإشريكية القولونية K-12 بشكل فعال إلى السالمونيلا.
في هذه العملية، يتم تحويل جينات الإشريكية القولونية إلى بكتيريا السالمونيلا خلال المرحلة التحللية من خلال IHF ويتم التعبير عنها. تتمتع سلالات السالمونيلا الطافرة هذه بحالة متغيرة من التحلل في وجود الجالاكتوز، مما يؤدي إلى فشل الخلايا في التحلل حتى في وجود علاجات مثل الميكلومايسين، أو الأشعة فوق البنفسجية، أو حتى الحرارة.
أدوار HU وIHF في بكتيريا الإشريكية القولونية المتحولة
ركزت دراسة أخرى على أداء HU وIHF في سلالات الإشريكية القولونية المتحولة التجريبية المختلفة. يلعب كلا البروتينين أدوارًا مساعدة في تفاعل البكتيريا لامدا. لقد وجدت التجارب أنه في حالة عدم وجود كل من HU وIHF، يكون النمو التحللي للعاثية محدودًا ولا يمكن تشكيل البقع. وهذا يدل على أن واحدًا على الأقل من هذين البروتينين ضروري لعملية نضوج الحمض النووي.
إن أوجه التشابه الهيكلية بين HU وIHF تجعلهما قابلين للتبادل في عمليات معينة، ولكن ثبت تجريبيًا أنهما غير قابلين للتبادل تمامًا.
على سبيل المثال، يعد IHF ضروريًا عندما تحتوي العاثيات على طفرة في موقع cos أو عندما يكون لدى المضيف طفرة جيريز الحمض النووي. وهذا يعني أن التفاعلات بين هذه البروتينات مهمة في العمليات الوراثية الميكروبية وهي ضرورية لمعالجة عملية نقل الجينات.
النظرة المستقبلية
توفر هذه النتائج رؤى جديدة حول آليات نقل الجينات وتسمح لنا باكتساب فهم أعمق لكيفية تكيف البكتيريا وتطورها داخل الجينوم الخاص بها. من خلال البحث على عاثية لامدا، يمكننا تطوير تقنيات ميكروبية جديدة وحتى استخدام هذه البكتيريا لتحرير الجينات والعلاج. كيف تستخدم البكتيريا هذه الآليات للتكيف مع التغيرات البيئية أثناء تطورها؟
