Key Difference – Transdução Generalizada vs Especializada
Transdução é um mecanismo que transfere DNA de uma bactéria para outra bactéria por um bacteriófago. Bacteriófago é um vírus que infecta e se replica dentro de uma bactéria. É capaz de se fixar à parede celular bacteriana e injetar seu DNA na bactéria. Dentro da bactéria, o DNA viral se replica e cria os componentes e enzimas necessários para produzir muitos novos bacteriófagos. Durante este processo, o DNA bacteriano se degrada em pedaços e se integra ao genoma viral ou, o DNA viral se integra diretamente ao DNA bacteriano. Novos bacteriófagos carregam o DNA bacteriano dentro deles. Quando esses bacteriófagos infectam outra bactéria, ocorre a mistura do DNA bacteriano. A transdução pode ocorrer por ciclo lítico ou ciclo lisogênico com base no tipo de bacteriófago. Assim, existem dois tipos de transdução: transdução generalizada e transdução especializada. A principal diferença entre a transdução generalizada e especializada é que a transdução generalizada é feita por bacteriófagos virulentos nos quais a célula bacteriana é lisada quando novos bacteriófagos são liberados, enquanto a transdução especializada é feita por bacteriófagos temperados nos quais a célula bacteriana não é lisada, e o DNA viral se integra com as bactérias. DNA e sobrevive no estágio de profago dentro da bactéria por várias gerações.
O que é Transdução Generalizada?
Existem dois tipos de bacteriófagos: virulentos e temperados. O bacteriófago virulento é capaz de matar a bactéria hospedeira. Eles sempre sofrem ciclo de vida lítico que causa a morte das bactérias hospedeiras. A infecção de uma bactéria por um bacteriófago virulento e a transferência de DNA bacteriano para outra bactéria durante a segunda infecção é conhecida como transdução generalizada. Assim, a transdução generalizada pode ser definida como a transferência de DNA bacteriano de uma bactéria para outra bactéria por um bacteriófago virulento durante o ciclo lítico do bacteriófago. A transferência de DNA bacteriano ocorre devido a erros de empacotamento do material genético nos novos fagos. A embalagem do DNA viral recém-replicado em novos fagos mostra baixa fidelidade. Assim, durante o empacotamento do material genético, pequenos pedaços de DNA bacteriano ou DNA bacteriano recombinado com DNA viral podem ser incluídos erroneamente nos fagos. Se o DNA bacteriano for inserido dentro do capsídeo viral por acaso, a segunda infecção introduz esse DNA em outra bactéria. Assim, a transdução é concluída com sucesso entre duas bactérias.
Após a infecção, fagos virulentos são capazes de controlar a maquinaria da célula bacteriana para replicar seu próprio DNA. O vírus também se torna capaz de degradar o cromossomo bacteriano em pequenos pedaços e causa a ruptura repentina da parede celular bacteriana para a liberação de fagos reunidos causando a morte celular.
Processo de Transdução Generalizada
A transdução generalizada é um processo rápido no qual as bactérias morrem em um curto período de tempo. O bacteriófago é capaz de quebrar o DNA bacteriano em pedaços, destruindo a célula bacteriana. As etapas da transdução generalizada podem ser resumidas como segue.
- Um bacteriófago virulento (lítico) infecta uma bactéria.
- O genoma do fago entra na célula bacteriana.
- Vírus governa os mecanismos metabólicos bacterianos para produzir seu próprio DNA e outros componentes e enzimas necessários.
- DNA bacteriano hidrolisa em pequenos pedaços.
- Material genético é embalado dentro dos novos fagos. Ocasionalmente, fragmentos de DNA bacteriano são embalados em novos capsídeos de fagos
- Célula bacteriana lisa e libera os novos fagos.
- Quando o fago transduzido infecta outra bactéria, o DNA bacteriano anterior se incorpora em um novo.
Figura 01: Processo de transdução generalizada
O que é Transdução Especializada?
Os bacteriófagos temperados apresentam ciclos de vida lisogênicos. Eles estão envolvidos com o processo de transdução especializado em que um fragmento de DNA bacteriano é transferido de uma bactéria para outra bactéria devido a um erro. Assim, a transdução especializada pode ser definida como a transferência de DNA bacteriano doador para outra bactéria pelos bacteriófagos temperados. Quando fagos temperados infectam bactérias, eles são capazes de integrar o DNA viral no cromossomo bacteriano e permanecer no estágio de profago por várias gerações bacterianas sem liberá-lo do genoma bacteriano. Durante a replicação do genoma bacteriano, o DNA viral está sujeito à replicação e entra em novas células bacterianas e sobrevive. No entanto, quando os profagos são induzidos por certos fatores, o DNA viral se desprende do cromossomo bacteriano. Às vezes, durante esse descolamento, fragmentos de cromossomos bacterianos se desprendem e permanecem ligados ao DNA do profago. Devido à indução, os fagos sofrem ciclo lítico posteriormente. O genoma viral se replica com DNA bacteriano anexado e empacota dentro de novos capsídeos e produz novos fagos. Novos fagos liberam a célula bacteriana por lise. Quando um novo fago infecta outra bactéria, o DNA bacteriano é transferido para ele.
Processo de Transdução Especializado
As etapas da transdução especializada podem ser resumidas da seguinte forma.
- Um bacteriófago temperado infecta uma bactéria.
- DNA viral se integra ao cromossomo bacteriano e se torna o estágio de profago
- DNA viral permanece dentro de bactérias por várias gerações
- Em uma indução espontânea, o DNA viral destaca o DNA cromossômico bacteriano.
- Fragmentos de DNA bacteriano se separam do cromossomo bacteriano com DNA viral.
- DNA viral replica junto com genes bacterianos e empacota dentro de novos capsídeos e faz novos fagos.
- Célula bacteriana lisa e libera os novos fagos.
- Novos fagos infectam novas bactérias.
- DNA bacteriano se mistura com novas bactérias durante a infecção.
Figura 02: Transdução especializada mostrada pelo fago lambda
Qual é a diferença entre Transdução Generalizada e Especializada?
Transdução generalizada vs especializada |
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| A transdução generalizada é feita por bacteriófagos virulentos ou líticos. | A transdução especializada é feita por fagos temperados. |
| Ciclo de Vida | |
| Transdução generalizada sofre ciclo lítico | Transdução especializada sofre ciclo lisogênico. |
| Lise de Bactérias | |
| Célula bacteriana lisa rapidamente. | As células bacterianas não são lisadas rapidamente, mas sobrevivem por várias gerações. |
| Embalagem do material genético | |
| Uma porção do DNA bacteriano do doador é encerrada no capsídeo viral em transdução generalizada | Pequenas partes do DNA bacteriano permanecem ligadas ao DNA viral durante a separação do cromossomo bacteriano e são empacotadas em novos capsídeos. |
| Integração do DNA Viral | |
| DNA viral não está integrado ao cromossomo bacteriano. | DNA bacteriano e viral se integra. |
| Hidrólise do DNA bacteriano | |
| DNA bacteriano é hidrolisado em pedaços pelo vírus. | DNA bacteriano não é hidrolisado. |
| Produção de Profago | |
| Não há formação de profago durante a transdução generalizada. | Profagos são formados durante a transdução especializada. |
Resumo – Transdução Generalizada x Especializada
Transdução é o processo de transferência de DNA bacteriano de uma bactéria para outra por um vírus. É um processo natural que acontece através de ciclos líticos ou lisogênicos. Os fagos virulentos apresentam transdução generalizada. Os fagos temperados apresentam transdução especializada. Durante a transdução generalizada, o vírus destrói a célula bacteriana. Na transdução especializada, as células bacterianas não são destruídas rapidamente, a menos que haja uma indução. Esta é a principal diferença entre a transdução generalizada e especializada. O DNA viral integra-se ao cromossomo bacteriano na transdução especializada e a integração não ocorre na transdução generalizada.
