Sự khác biệt chính giữa biến nạp và tải nạp là biến nạp là một cơ chế làm thay đổi vật chất di truyền của vi khuẩn bằng cách hấp thụ trực tiếp vật liệu di truyền ngoại sinh từ môi trường xung quanh qua màng tế bào và kết hợp chúng vào hệ gen trong khi chuyển nạp là tiêm DNA ngoại lai bởi vi-rút thực khuẩn vào vi khuẩn chủ.
Kết hợp là một phương pháp tái tổ hợp DNA nổi tiếng, có thể được tìm thấy ở cả sinh vật nhân chuẩn và sinh vật nhân sơ. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng có thể chuyển DNA từ tế bào vi khuẩn này sang tế bào vi khuẩn khác bằng hai cơ chế khác: biến nạp và tải nạp. Tương tự như tiếp hợp, hai cơ chế này chuyển DNA theo một hướng, và sự tái tổ hợp xảy ra giữa các alen trong các vùng DNA tương đồng. Cả hai cơ chế đều chuyển rất ít DNA và không chuyển toàn bộ nhiễm sắc thể của tế bào.
Chuyển đổi là gì?
Fred Griffith, một quan chức y tế của Bộ Y tế Anh tại London, đã phát hiện ra quá trình biến đổi vào năm 1928. Đó là cơ chế vi khuẩn hấp thụ các đoạn DNA từ môi trường và đưa nó vào nhiễm sắc thể của chúng. Sau khi chuyển đổi thành công, tế bào nhận (chất biến đổi) có được một số đặc điểm mà trước đây không có trong nó. Ở sinh vật nhân sơ như vi khuẩn, quá trình biến đổi diễn ra thường xuyên khi các tế bào tồn tại với số lượng lớn, chẳng hạn như trong đường ruột của con người hoặc trong đất giàu dinh dưỡng.
Hình 01: Sự chuyển đổi
Để thực hiện một quá trình chuyển đổi thành công, vi khuẩn phải có đủ năng lực. Do đó, sự biến nạp hoặc khả năng của một tế bào để hấp thụ DNA ngoại bào từ môi trường phụ thuộc vào khả năng của vi khuẩn. Năng lực phụ thuộc vào các đặc tính khác nhau giữa các loài vi khuẩn. Sự chuyển đổi có thể được thực hiện một cách nhân tạo; đôi khi nó thậm chí xảy ra một cách tự nhiên. Nếu nó xảy ra tự nhiên, nó sẽ làm tăng khả năng gây bệnh thường xuyên hơn.
Transduction là gì?
Không giống như quá trình biến nạp, quá trình tải nạp yêu cầu virus làm tác nhân để mang đoạn DNA từ người cho sang tế bào nhận. Những vi-rút này là vi-rút lây nhiễm vi khuẩn hoặc vi khuẩn. Giống như tất cả các loại virus khác, những thực khuẩn này có lõi là DNA hoặc RNA được bao bọc bởi một lớp protein. Vi khuẩn bám vào các thụ thể trên bề mặt của vi khuẩn và tiêm trực tiếp DNA của virut vào vi khuẩn.
Sự truyền tải xảy ra theo hai cách: chu trình lytic hoặc chu trình lysogenic. Trong chu kỳ lytic, phage virus thâm nhập vào tế bào chủ, phá hủy nhiễm sắc thể của vật chủ và tự nhân lên trong tế bào chủ. Cuối cùng, các phage này tiêu diệt (lyse) cùng một tế bào chủ; do đó, chúng tôi gọi chúng là phage độc lực. Không giống như trong chu trình lytic, quá trình ly giải trực tiếp của tế bào vi khuẩn không xảy ra trong chu trình lysogenic. Trong chu trình lysogenic, DNA của phage tích hợp với nhiễm sắc thể vật chủ như một prophage. Sau khi tích hợp, tế bào chủ trải qua quá trình sao chép DNA và phân hạch nhị phân, dẫn đến các bản sao của tế bào chủ có các cánh quạt. Cuối cùng, những tiên tri này sẽ tự miễn nhiễm sắc thể của vật chủ và đi đến chu kỳ lytic.
Hình 02: Truyền
Chuyển nạp là một công cụ hữu ích trong kỹ thuật di truyền khi đưa một gen ngoại lai vào vi khuẩn. Ngoài ra, sẽ rất hữu ích khi hiểu cơ chế mà thuốc kháng sinh trở nên vô hiệu do sự chuyển giao gen kháng thuốc kháng sinh giữa các vi khuẩn.
Điểm giống nhau giữa chuyển đổi và chuyển đổi là gì?
- Biến nạp và tải nạp là hai cơ chế liên quan đến việc chuyển gen theo chiều ngang từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác.
- Hai cơ chế này chuyển DNA theo một hướng.
- Tuy nhiên, cả hai cơ chế đều chuyển rất ít DNA và không chuyển toàn bộ nhiễm sắc thể của tế bào.
- Hơn nữa, cả biến nạp và tải nạp đều là những công cụ quan trọng trong sinh học phân tử và kỹ thuật di truyền.
Sự khác biệt giữa chuyển đổi và chuyển đổi là gì?
Biến đổi là sự thay đổi di truyền của vi khuẩn bằng cách hấp thụ và kết hợp trực tiếp DNA ngoại sinh từ môi trường xung quanh chúng. Mặt khác, tải nạp là quá trình virut chuyển vật chất di truyền từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa biến nạp và tải nạp. Sự biến đổi được Fred Griffith phát hiện vào năm 1928 trong khi sự chuyển nạp được Norton Zinder và Joshua Lederberg phát hiện ra vào năm 1952. Hơn nữa, DNA trần di chuyển qua thành và màng của người nhận trong quá trình biến đổi mà không cần sự hỗ trợ của virus. Tuy nhiên, quá trình tải nạp được thực hiện bởi một vi khuẩn. Do đó, chúng ta cũng có thể coi đây là sự khác biệt giữa chuyển đổi và truyền tải.
Hơn nữa, trong quá trình biến đổi, các đoạn DNA ngoại bào được thu nhận. Trong quá trình tải nạp, xạ khuẩn sẽ chèn đoạn DNA vào vi khuẩn. Do đó, đây là một sự khác biệt đáng kể giữa biến nạp và tải nạp. Ngoài ra, một sự khác biệt nữa giữa chuyển nạp và tải nạp là sự chuyển plasmid có thể xảy ra trong quá trình biến nạp trong khi không có khả năng xảy ra trong quá trình tải nạp. Trên những điều này, một sự khác biệt đáng kể khác giữa sự biến nạp và sự tải nạp là sự biến nạp nhạy cảm với DNAase trong khi sự chuyển nạp lại kháng DNAase.
Đồ họa thông tin dưới đây trình bày sự khác biệt giữa chuyển đổi và truyền tải dưới dạng so sánh song song.
Tóm tắt - Chuyển đổi so với Chuyển đổi
Biến nạp và chuyển nạp là hai cách chuyển gen ngang giữa các vi khuẩn. Biến đổi là quá trình hấp thụ trực tiếp DNA ngoại sinh từ xung quanh qua thành tế bào và màng vào tế bào vi khuẩn và kết hợp với bộ gen của nó. Mặt khác, tải nạp là quá trình tiêm DNA của virus vào tế bào vi khuẩn bởi các thực khuẩn. Do đó, quá trình tải nạp được thực hiện bởi một vật chủ virus. Hơn nữa, sự biến đổi xảy ra một cách tự nhiên và nhân tạo. Nó phụ thuộc vào khả năng của vi khuẩn. Việc truyền tải không phụ thuộc vào khả năng của vi khuẩn. Sự truyền tải xảy ra thông qua chu trình lytic và lysogenic. Do đó, đây là sự khác biệt giữa chuyển đổi và truyền tải.
