Perbedaan Kunci – Transduksi Umum vs Khusus
Transduksi adalah mekanisme yang mentransfer DNA dari satu bakteri ke bakteri lain oleh bakteriofag. Bakteriofag adalah virus yang menginfeksi dan bereplikasi di dalam bakteri. Ia mampu menempel pada dinding sel bakteri dan menyuntikkan DNA-nya ke bakteri. Di dalam bakteri, DNA virus bereplikasi dan menciptakan komponen dan enzim yang diperlukan untuk membuat banyak bakteriofag baru. Selama proses ini, DNA bakteri terdegradasi menjadi potongan-potongan dan berintegrasi dengan genom virus atau, DNA virus langsung berintegrasi dengan DNA bakteri. Bakteriofag baru mengandung DNA bakteri di dalamnya. Ketika bakteriofag ini menginfeksi bakteri lain, terjadi pencampuran DNA bakteri. Transduksi dapat terjadi baik melalui siklus litik maupun siklus lisogenik berdasarkan jenis bakteriofag. Oleh karena itu, ada dua jenis transduksi yaitu transduksi umum dan transduksi khusus. Perbedaan utama antara transduksi umum dan khusus adalah bahwa transduksi umum dilakukan oleh bakteriofag virulen di mana sel bakteri dilisiskan ketika bakteriofag baru dilepaskan sementara transduksi khusus dilakukan oleh bakteriofag sedang di mana sel bakteri tidak dilisiskan, dan DNA virus terintegrasi dengan bakteri. DNA dan bertahan dalam tahap profag dalam bakteri selama beberapa generasi.
Apa itu Transduksi Umum?
Ada dua jenis bakteriofag: ganas dan sedang. Bakteriofag virulen mampu membunuh bakteri inang. Mereka selalu menjalani siklus hidup litik yang menyebabkan kematian bakteri inang. Infeksi bakteri oleh bakteriofag virulen dan mentransfer DNA bakteri ke bakteri lain selama infeksi kedua dikenal sebagai transduksi umum. Oleh karena itu, transduksi umum dapat didefinisikan sebagai transfer DNA bakteri dari satu bakteri ke bakteri lain oleh bakteriofag virulen selama siklus litik bakteriofag. Transfer DNA bakteri terjadi karena kesalahan pengemasan materi genetik pada fag baru. Pengemasan DNA virus yang baru direplikasi ke dalam fag baru menunjukkan kesetiaan yang rendah. Oleh karena itu, selama pengemasan materi genetik, potongan kecil DNA bakteri atau DNA bakteri yang direkombinasi dengan DNA virus dapat salah dimasukkan ke dalam fag. Jika DNA bakteri dimasukkan ke dalam kapsid virus secara kebetulan, infeksi kedua memasukkan DNA ini ke dalam bakteri lain. Oleh karena itu, transduksi antara dua bakteri berhasil diselesaikan.
Setelah infeksi, fag virulen mampu mengendalikan mesin sel bakteri untuk mereplikasi DNA-nya sendiri. Virus juga menjadi mampu mendegradasi kromosom bakteri menjadi potongan-potongan kecil dan menyebabkan gangguan tiba-tiba dinding sel bakteri untuk melepaskan fag yang berkumpul menyebabkan kematian sel.
Proses Transduksi Umum
Transduksi umum adalah proses cepat di mana bakteri mati dalam waktu singkat. Bakteriofag mampu memecah DNA bakteri menjadi beberapa bagian, menghancurkan sel bakteri. Langkah-langkah transduksi umum dapat diringkas sebagai berikut.
- Bakteriofag virulen (litik) menginfeksi bakteri.
- Genom fag memasuki sel bakteri.
- Virus mengatur mekanisme metabolisme bakteri untuk membuat DNA sendiri dan komponen serta enzim lain yang diperlukan.
- DNA bakteri terhidrolisis menjadi potongan-potongan kecil.
- Paket materi genetik di dalam fag baru. Kadang-kadang fragmen DNA bakteri berkemas dalam kapsid fag baru
- Sel bakteri melisiskan dan melepaskan fag baru.
- Ketika fag yang ditransduksi menginfeksi bakteri lain, DNA bakteri sebelumnya bergabung menjadi yang baru.
Gambar 01: Proses transduksi umum
Apa itu Transduksi Khusus?
Bakteriofag beriklim sedang menunjukkan siklus hidup lisogenik. Mereka terlibat dengan proses transduksi khusus di mana fragmen DNA bakteri ditransfer dari satu bakteri ke bakteri lain karena kesalahan. Oleh karena itu, transduksi khusus dapat didefinisikan sebagai transfer DNA bakteri donor ke bakteri lain oleh bakteriofag beriklim sedang. Ketika fag sedang menginfeksi bakteri, mereka mampu mengintegrasikan DNA virus ke dalam kromosom bakteri dan tetap dalam tahap profag selama beberapa generasi bakteri tanpa melepaskannya dari genom bakteri. Selama replikasi genom bakteri, DNA virus mengalami replikasi dan masuk ke dalam sel bakteri baru dan bertahan. Namun, ketika profag diinduksi oleh faktor-faktor tertentu, DNA virus terlepas dari kromosom bakteri. Terkadang selama pelepasan ini, fragmen kromosom bakteri terlepas dan tetap melekat pada DNA profag. Karena induksi, fag menjalani siklus litik sesudahnya. Genom virus bereplikasi dengan DNA bakteri yang melekat dan berkemas di dalam kapsid baru dan membuat fag baru. Fag baru melepaskan sel bakteri dengan lisis. Ketika fag baru menginfeksi bakteri lain, DNA bakteri berpindah ke bakteri tersebut.
Proses Transduksi Khusus
Langkah-langkah transduksi khusus dapat diringkas sebagai berikut.
- Bakteriofag sedang menginfeksi bakteri.
- DNA virus berintegrasi ke dalam kromosom bakteri dan menjadi tahap profag
- DNA virus tetap berada di dalam bakteri selama beberapa generasi
- Pada induksi spontan, DNA virus melepaskan DNA kromosom bakteri.
- Fragmen DNA bakteri terlepas dari kromosom bakteri dengan DNA virus.
- DNA virus bereplikasi bersama dengan gen bakteri dan mengemas di dalam kapsid baru dan membuat fag baru.
- Sel bakteri melisiskan dan melepaskan fag baru.
- Fag baru menginfeksi bakteri baru.
- DNA bakteri bercampur dengan bakteri baru selama infeksi.
Gambar 02: Transduksi khusus ditunjukkan oleh fag lambda
Apa perbedaan antara Transduksi Umum dan Khusus?
Transduksi Umum vs Khusus |
|
| Transduksi umum dilakukan oleh bakteriofag virulen atau litik. | Transduksi khusus dilakukan oleh fag beriklim sedang. |
| Siklus hidup | |
| Transduksi umum mengalami siklus litik | Transduksi khusus mengalami siklus lisogenik. |
| Lisis Bakteri | |
| Sel bakteri lisis dengan cepat. | Sel bakteri tidak dilisiskan dengan cepat tetapi bertahan selama beberapa generasi. |
| Pengemasan Bahan Genetik | |
| Sebagian dari DNA bakteri donor terbungkus dalam kapsid virus dalam transduksi umum | Bagian kecil DNA bakteri tetap melekat pada DNA virus selama pelepasan dari kromosom bakteri dan dikemas menjadi kapsid baru. |
| Integrasi DNA Virus | |
| DNA virus tidak terintegrasi ke dalam kromosom bakteri. | DNA bakteri dan virus terintegrasi. |
| Hidrolisis DNA Bakteri | |
| DNA bakteri dihidrolisis menjadi potongan-potongan oleh virus. | DNA bakteri tidak terhidrolisis. |
| Produksi Profage | |
| Tidak ada pembentukan profag selama transduksi umum. | Prophages terbentuk selama transduksi khusus. |
Ringkasan – Transduksi Umum vs Khusus
Transduksi adalah proses pemindahan DNA bakteri dari satu bakteri ke bakteri lain oleh virus. Ini adalah proses alami yang terjadi melalui siklus litik atau lisogenik. Fag virulen menunjukkan transduksi umum. Fag beriklim sedang menunjukkan transduksi khusus. Selama transduksi umum, virus menghancurkan sel bakteri. Pada transduksi khusus, sel bakteri tidak cepat hancur kecuali ada induksi. Ini adalah perbedaan utama antara transduksi umum dan khusus. DNA virus berintegrasi ke dalam kromosom bakteri dalam transduksi khusus dan integrasi tidak terjadi pada transduksi umum.
