Differenza chiave – ceppi HFR vs F+
La coniugazione batterica è un metodo di riproduzione sessuale nei batteri ed è considerata una modalità di trasferimento genico orizzontale nei batteri. È possibile tra due batteri in cui un batterio possiede il fattore di fertilità o il plasmide F e il secondo batterio manca del plasmide F. Durante la coniugazione batterica, i plasmidi F vengono generalmente trasferiti al batterio ricevente, non all'intero cromosoma. I batteri che possiedono i plasmidi F sono noti come ceppi F+ o donatori. Sono in grado di formare pili sessuali e trasferire plasmidi in altri batteri che li ricevono. Il plasmide F è libero nel citoplasma. A volte, il plasmide F si integra nel cromosoma batterico e produce DNA ricombinante. I batteri che possiedono il plasmide F integrato nei loro cromosomi sono noti come ceppi ricombinanti ad alta frequenza o ceppi Hfr. La differenza chiave tra i ceppi F+ e Hfr è che i ceppi F+ hanno plasmidi F nel citoplasma liberamente senza integrarsi nei cromosomi batterici mentre i ceppi Hfr hanno plasmidi F integrati nei loro cromosomi.
Cosa sono i ceppi F+?
Alcuni ceppi batterici possiedono plasmidi F oltre ai loro cromosomi. Questi ceppi sono conosciuti come ceppi F+. Agiscono come cellule donatrici o maschi nella coniugazione batterica. La coniugazione batterica è un meccanismo di riproduzione sessuale mostrato dai batteri che facilita il trasferimento genico orizzontale tra i batteri. I plasmidi F possono replicarsi indipendentemente e contenere geni codificanti per il fattore di fertilità. Quindi questi DNA extracromosomico (plasmidi) sono chiamati plasmidi F a causa del fattore F o fattore di fertilità. I geni codificanti per il fattore di fertilità sono essenziali per il trasferimento o la coniugazione. I ceppi batterici che ricevono plasmidi F da ceppi F+ sono noti come ceppi F o ceppi riceventi o femmine. I ceppi F+ possono donare il loro materiale genetico o DNA extracromosomico a un altro batterio.
La coniugazione batterica inizia con la produzione di pili sessuali da parte dei ceppi F+ a contatto con il batterio F-. Il sesso pilus facilita la comunicazione e il contatto cellula-cellula formando un tubo di coniugazione. Questa formazione è governata dai geni del fattore di fertilità portati dal ceppo F+. F+ replica il suo plasmide F e ne fa una copia per trasferirlo nel ceppo F-. Il plasmide F copiato viene trasferito al ceppo F tramite il tubo di coniugazione. Una volta trasferito, il tubo di coniugazione si dissocia. Il ceppo ricevente diventa F+. Durante la coniugazione batterica, solo il plasmide F viene trasferito dal ceppo F+ al ceppo F-; il cromosoma batterico non viene trasferito.
Figura 01: Strain F+ e Strain F-
Cosa sono i ceppi HFR?
I ceppi batterici che hanno il plasmide F integrato nei cromosomi sono chiamati ceppi di ricombinazione ad alta frequenza o ceppi Hfr. Nei ceppi Hfr, il plasmide F non esiste liberamente nel citoplasma. Il plasmide F si combina con il cromosoma batterico ed esiste come un'unità. Questo DNA ricombinato è noto come DNA ad alta frequenza o DNA Hfr. In altre parole, è un ceppo batterico che possiede il DNA Hfr come ceppo Hfr. Poiché il ceppo Hfr ha un plasmide F o un fattore di fertilità, può agire come donatore o batterio maschile nella coniugazione batterica. Questi ceppi Hfr tentano di trasferire l'intero DNA o gran parte del DNA al batterio ricevente attraverso un ponte di accoppiamento. Alcune parti del cromosoma batterico o l'intero cromosoma possono anche essere copiate e trasferite al batterio ricevente quando è coinvolto il ceppo Hfr è la coniugazione. Tali ceppi Hfr sono molto utili nello studio del collegamento genico e della ricombinazione. Quindi, biologi molecolari e genetisti usano ceppi batterici Hfr (spesso E. coli) per studiare il legame genetico e mappare il cromosoma.
La ricombinazione ad alta frequenza si verifica quando un batterio ricevente riceve tre tipi di DNA dopo l'accoppiamento con il ceppo Hfr attraverso la coniugazione batterica. Questi tre tipi sono, il proprio DNA cromosomico, il DNA plasmidico F e alcune parti del DNA cromosomico del donatore. Per questo motivo, tali batteri sono chiamati ceppi Hfr. I ceppi HFr possono anche essere definiti come derivati di ceppi F+.
I plasmidi F possono integrarsi nel cromosoma batterico e disintegrarsi dal cromosoma ospite. Durante la disintegrazione, il plasmide F può prelevare alcuni geni vicino ad esso dal cromosoma ospite. I ceppi batterici Hfr che si disintegrano con alcuni geni ospiti accanto ai siti di integrazione del plasmide F sono noti come ceppi F'.
Figura 02: Ceppo Hfr
Qual è la differenza tra i ceppi HFR e F+?
HFR vs F+ ceppi |
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| I ceppi HFr sono ceppi batterici con DNA Hfr o DNA plasmidico F integrato nei cromosomi batterici. | I ceppi batterici che contengono plasmidi F sono conosciuti come ceppi F+. I plasmidi F contengono geni codificanti per il fattore di fertilità. |
| Fattore di fertilità | |
| Il plasmide della fertilità è integrato nel DNA cromosomico della cellula ospite nelle cellule Hfr. | Il plasmide di fertilità è indipendente dal cromosoma nelle cellule F+ |
| Efficienza | |
| Hfr sono donatori molto efficienti. | Le cellule F+ sono meno efficienti rispetto ai ceppi Hfr. |
Riepilogo – ceppi Hfr vs F+
I ceppi batterici che hanno plasmidi F sono caratterizzati come ceppi F+. I plasmidi F contengono un fattore di fertilità o un fattore F che è essenziale per la coniugazione batterica. Questi batteri sono in grado di trasferire il loro plasmide F in batteri che mancano di plasmidi F. Una volta che questi plasmidi F entrano nel batterio ricevente, possono esistere indipendentemente o possono integrarsi con il cromosoma batterico. Il DNA plasmidico F integrato e il DNA cromosomico sono noti come DNA Hfr. I ceppi batterici che portano il DNA Hfr o il DNA plasmidico F integrato nei cromosomi batterici sono noti come ceppi HFr. Questa è la differenza principale tra i ceppi F+ e Hfr.
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