Nyckelskillnaden mellan transformation och transduktion är att transformation är en mekanism som förändrar bakteriers genetiska material genom direkt upptag av exogent genetiskt material från dess omgivning genom cellmembranet och inkorporering av det i genomet medan transduktion är injektion av främmande DNA av ett bakteriofagvirus i värdbakterien.
Konjugering är en välkänd metod för DNA-rekombination, som kan hittas i både eukaryoter och prokaryoter. Forskare har upptäckt att det är möjligt att överföra DNA från en bakteriecell till en annan genom två andra mekanismer: transformation och transduktion. I likhet med konjugering överför dessa två mekanismer DNA i en riktning, och rekombination sker mellan alleler i homologa DNA-regioner. Båda mekanismerna överför väldigt få mängder DNA och överför inte hela cellkromosomen.
Vad är transformation?
Fred Griffith, läkare vid det brittiska hälsoministeriet i London, upptäckte transformationsprocessen 1928. Det är den mekanism genom vilken bakterier tar upp DNA-fragment från miljön och införlivar det i sina kromosomer. Efter en framgångsrik transformation får den mottagande cellen (transformanten) vissa egenskaper som tidigare inte fanns i den. I prokaryoter som bakterier sker omvandling regelbundet när cellerna finns i stort antal, till exempel i människans tarmkanal eller i rik jord.
Figur 01: Transformation
För att genomföra en framgångsrik transformation bör bakterien vara tillräckligt kompetent. Således beror transformationen eller förmågan hos en cell att ta upp extracellulärt DNA från omgivningen på bakteriens kompetens. Kompetensen beror på varierande egenskaper bland bakteriearter. Transformation kan göras på konstgjord väg; ibland sker det till och med naturligt. Om det förekommer naturligt ökar det risken för att orsaka sjukdom oftare.
Vad är transduktion?
Till skillnad från transformation kräver transduktion ett virus som ett medel för att bära DNA-fragment från donator till mottagarcell. Dessa virus är bakterieinfekterande virus eller bakteriofager. Liksom alla virus har dessa bakteriofager en kärna av DNA eller RNA omgiven av ett skikt av protein. Bakteriofager fäster vid bakteriernas ytreceptorer och injicerar virus-DNA direkt i bakterierna.
Transduktion sker på två sätt: lytisk cykel eller lysogen cykel. I den lytiska cykeln penetrerar den virala fagen en värdcell, förstör värdens kromosom och replikerar sig själv i värdcellen. I slutändan förstör (lyserar) dessa fager samma värdcell; därför kallar vi dem virulenta fager. Till skillnad från i den lytiska cykeln sker inte den direkta lysen av bakteriecellen i den lysogena cykeln. I den lysogena cykeln integreras fag-DNA med värdkromosomen som en profag. Efter integration genomgår värdcellen DNA-replikation och binär fission, vilket resulterar i kopior av värdcellen med profager. Slutligen kommer dessa profeter att ursäkta sig från värdarnas kromosomer och gå till lytisk cykel.
Figur 02: Transduktion
Transduktion är ett användbart verktyg inom genteknik när man introducerar en främmande gen i bakterier. Det är också användbart att förstå mekanismen genom vilken antibiotika blir ineffektiva på grund av överföringen av antibiotikaresistensgener mellan bakterier.
Vilka är likheterna mellan transformation och transduktion?
- Transformation och transduktion är två mekanismer involverade i horisontell genöverföring från en bakterie till en annan bakterie.
- Dessa två mekanismer överför DNA i en riktning.
- Men båda mekanismerna överför väldigt få mängder DNA och överför inte hela cellkromosomen.
- Dessutom är både transformation och transduktion viktiga verktyg inom molekylärbiologi och genteknik.
Vad är skillnaden mellan transformation och transduktion?
Transformation är den genetiska förändringen av bakterier genom direkt upptag och inkorporering av exogent DNA från deras omgivning. Å andra sidan är transduktion den process genom vilken ett virus överför genetiskt material från en bakterie till en annan. Så detta är nyckelskillnaden mellan transformation och transduktion. Transformation upptäcktes av Fred Griffith 1928 medan transduktion upptäcktes av Norton Zinder och Joshua Lederberg 1952. Dessutom rör sig det nakna DNA:t över mottagarens vägg och membran under transformationen utan hjälp av ett virus. Men transduktion görs av en bakteriofag. Därför kan vi också betrakta detta som en skillnad mellan transformation och transduktion.
Vidare, vid transformation, förvärvas extracellulära DNA-fragment. Vid transduktion infogar bakteriofag DNA-fragment i bakterier. Därför är detta en betydande skillnad mellan transformation och transduktion. Dessutom är en ytterligare skillnad mellan transformation och transduktion att en plasmidöverföring är möjlig vid transformation medan det inte är troligt att det inträffar vid transduktion. Ovanför dessa är en annan signifikant skillnad mellan transformation och transduktion att transformationen är mottaglig för DNAas medan transduktion är DNAas-resistent.
Infografiken nedan visar skillnaden mellan transformation och transduktion som en jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – Transformation vs Transduction
Transformation och transduktion är två sätt för horisontell genöverföring mellan bakterier. Transformation är processen för direkt upptag av exogent DNA från omgivningen via cellvägg och membran in i bakteriecellen och inkorporering i dess genom. Å andra sidan är transduktion processen att injicera vir alt DNA i bakterieceller av bakteriofagerna. Följaktligen görs transduktion av en viral värd. Dessutom sker transformation naturligt och artificiellt. Det beror på bakteriens kompetens. Transduktion beror inte på bakteriens kompetens. Transduktion sker via lytisk och lysogen cykel. Detta är alltså skillnaden mellan transformation och transduktion.
