Konjugation

direkte Übertragung von genetischem Material von einer Spenderzelle auf eine Empfängerzelle

Durch Konjugation tauschen Bakterien Erbinformation aus. Dabei erfolgt dieser Austausch gerichtet: Eine Zelle fungiert als Spender der DNA, die andere als Empfänger. Bei gramnegativen Bakterien bildet die Spenderzelle einen fadenförmigen Auswuchs, den so genannten F-Pilus (F für fertility, Fertilität), mit dem sie den „Partner“ bindet. Der Austausch der DNA erfolgt dann über eine temporäre „Zellbrücke“. Grampositive Bakterien bilden keinen F-Pilus, sondern heften sich über bestimmte Proteine aneinander und können dann DNA übertragen.

Die Fähigkeit, F-Pili auszubilden und bei der Konjugation DNA abzugeben, hängt von der Anwesenheit eines speziellen F-Plasmids ab. Bakterienzellen, die dieses Plasmid als eigenständigen DNA-Ring enthalten, werden F⁺-Zellen genannt. Bakterienzellen ohne F-Plasmid (F^--Zellen) dienen als Empfängerzellen.

Es gibt auch Bakterienzellen, bei denen das F-Plasmid in das Bakterienchromosom eingebaut ist. Bei diesen Zellen spricht man von Hrf-Zellen (high frequency of recombination, hohe Rekombinationsrate), da sie sehr häufig mit anderen Bakterien Erbmaterial austauschen.

Bei der Übertragung des F-Plasmids von F⁺- auf F^--Zelle wird die Empfängerzelle auch zur F⁺-Zelle. Bei der Konjugation mit Hfr-Zellen werden Teile des bakteriellen Chromosoms und nur Bruchstücke des F-Plasmids übertragen. Daher wird die Empfängerzelle selbst nicht zur Spenderzelle. Die übertragenen Gene können durch homologe Rekombination in das Erbgut der Empfängerzelle eingebaut werden.

Siehe auch

DNA Plasmid grampositiv/gramnegativ Rekombination Chromosom homologe Rekombination