La differenza fondamentale tra trasformazione e trasduzione è che la trasformazione è un meccanismo che altera il materiale genetico dei batteri mediante l'assorbimento diretto di materiale genetico esogeno dall'ambiente circostante attraverso la membrana cellulare e l'incorporazione di esso nel genoma mentre la trasduzione è il iniezione di DNA estraneo da parte di un virus batteriofago nel batterio ospite.
La coniugazione è un noto metodo di ricombinazione del DNA, che può essere trovato sia negli eucarioti che nei procarioti. Gli scienziati hanno scoperto che è possibile trasferire il DNA da una cellula batterica all' altra mediante altri due meccanismi: trasformazione e trasduzione. Simile alla coniugazione, questi due meccanismi trasferiscono il DNA in una direzione e la ricombinazione avviene tra gli alleli nelle regioni omologhe del DNA. Entrambi i meccanismi trasferiscono pochissime quantità di DNA e non trasferiscono l'intero cromosoma cellulare.
Cos'è la trasformazione?
Fred Griffith, un ufficiale medico del Ministero della Salute britannico a Londra, scoprì il processo di trasformazione nel 1928. È il meccanismo mediante il quale i batteri assorbono frammenti di DNA dall'ambiente e lo incorporano nei loro cromosomi. Dopo una trasformazione riuscita, la cellula ricevente (trasformante) acquisisce alcune caratteristiche che prima non erano presenti al suo interno. Nei procarioti come i batteri, la trasformazione avviene regolarmente quando le cellule esistono in gran numero, come nel tratto intestinale umano o in un terreno ricco.
Figura 01: Trasformazione
Per effettuare una trasformazione di successo, il batterio dovrebbe essere sufficientemente competente. Pertanto, la trasformazione o la capacità di una cellula di assorbire il DNA extracellulare dall'ambiente dipende dalla competenza del batterio. La competenza dipende da proprietà variabili tra le specie batteriche. La trasformazione può essere eseguita artificialmente; a volte si verifica anche naturalmente. Se si verifica naturalmente, aumenta il rischio di causare malattie più spesso.
Cos'è la trasduzione?
A differenza della trasformazione, la trasduzione richiede un virus come agente per trasportare il frammento di DNA dal donatore alla cellula ricevente. Questi virus sono virus o batteriofagi che infettano i batteri. Come tutti i virus, questi batteriofagi hanno un nucleo di DNA o RNA circondato da uno strato di proteine. I batteriofagi si attaccano ai recettori di superficie dei batteri e iniettano direttamente il DNA virale nei batteri.
La trasduzione avviene in due modi: ciclo litico o ciclo lisogenico. Nel ciclo litico, il fago virale penetra in una cellula ospite, distrugge il cromosoma dell'ospite e si replica all'interno della cellula ospite. Alla fine, questi fagi distruggono (lisano) la stessa cellula ospite; quindi, li chiamiamo fagi virulenti. A differenza del ciclo litico, la lisi diretta della cellula batterica non si verifica nel ciclo lisogeno. Nel ciclo lisogenico, il DNA fagico si integra con il cromosoma ospite come profago. Dopo l'integrazione, la cellula ospite subisce la replicazione del DNA e la fissione binaria, risultando in copie della cellula ospite con profagi. Infine, questi profagi si scuseranno dai cromosomi degli ospiti e andranno al ciclo litico.
Figura 02: Trasduzione
La trasduzione è uno strumento utile nell'ingegneria genetica quando si introduce un gene estraneo nei batteri. Inoltre, è utile comprendere il meccanismo attraverso il quale i farmaci antibiotici diventano inefficaci a causa del trasferimento di geni di resistenza agli antibiotici tra i batteri.
Quali sono le somiglianze tra trasformazione e trasduzione?
- Trasformazione e trasduzione sono due meccanismi coinvolti nel trasferimento genico orizzontale da un batterio a un altro batterio.
- Questi due meccanismi trasferiscono il DNA in una direzione.
- Tuttavia, entrambi i meccanismi trasferiscono pochissime quantità di DNA e non trasferiscono l'intero cromosoma cellulare.
- Inoltre, sia la trasformazione che la trasduzione sono strumenti importanti nella biologia molecolare e nell'ingegneria genetica.
Qual è la differenza tra trasformazione e trasduzione?
La trasformazione è l' alterazione genetica dei batteri attraverso l'assorbimento diretto e l'incorporazione del DNA esogeno dall'ambiente circostante. D' altra parte, la trasduzione è il processo mediante il quale un virus trasferisce materiale genetico da un batterio all' altro. Quindi, questa è la differenza chiave tra trasformazione e trasduzione. La trasformazione fu scoperta da Fred Griffith nel 1928 mentre la trasduzione fu scoperta da Norton Zinder e Joshua Lederberg nel 1952. Inoltre, il DNA nudo si muove attraverso la parete e la membrana del ricevente durante la trasformazione senza l'aiuto di un virus. Ma la trasduzione viene eseguita da un batteriofago. Pertanto, possiamo considerare anche questa come una differenza tra trasformazione e trasduzione.
Inoltre, nella trasformazione, vengono acquisiti frammenti di DNA extracellulare. Nella trasduzione, il batteriofago inserisce il frammento di DNA nei batteri. Quindi questa è una differenza significativa tra trasformazione e trasduzione. Inoltre, un'ulteriore differenza tra trasformazione e trasduzione è che un trasferimento di plasmidi è possibile in trasformazione mentre è improbabile che si verifichi in trasduzione. Al di sopra di questi, un' altra differenza significativa tra trasformazione e trasduzione è che la trasformazione è suscettibile alla DNAasi mentre la trasduzione è resistente alla DNAasi.
Qui sotto l'infografica presenta la differenza tra trasformazione e trasduzione come confronto fianco a fianco.
Riepilogo – Trasformazione vs trasduzione
Trasformazione e trasduzione sono due modi di trasferimento genico orizzontale tra i batteri. La trasformazione è il processo di assorbimento diretto del DNA esogeno dall'ambiente circostante attraverso la parete cellulare e la membrana nella cellula batterica e l'incorporazione nel suo genoma. D' altra parte, la trasduzione è il processo di iniezione del DNA virale nelle cellule batteriche da parte dei batteriofagi. Quindi, la trasduzione viene eseguita da un ospite virale. Inoltre, la trasformazione avviene in modo naturale e artificiale. Dipende dalla competenza dei batteri. La trasduzione non dipende dalla competenza dei batteri. La trasduzione avviene attraverso il ciclo litico e lisogenico. Quindi, questa è la differenza tra trasformazione e trasduzione.
