Transduksjon - hva er dette?

были описаны в разное время. Transformasjon og transduksjon Det er beskrevet på forskjellige tidspunkter. Sistnevnte ble åpnet i 1952. Denne artikkelen vil se på hva som er de forskjellige typer transduksjon, hvilke funksjoner de har, og hvor det er brukt dette fenomenet.

De første studiene

Som student, N. Tsinder arbeider i Lederberg lab studerte nærvær av konjugering i Salmonella typhimurium. Han brukte 20 monoauksotrofnyh sine stammer. Når de er blandet parvis vitenskapsmann forsøkt å detektere prototrof avkom. I 9 tilfeller har kloner av disse cellene er identifisert i 79 kombinasjoner. På grunn av det faktum at ingen av den opprinnelige belastningen ikke dannet repertantov på minimalt medium Tsinger konkludert med at det mellom dem blir utført konjugering, hvor den genetiske informasjonen blir overført.

For å bekrefte den hypotese, med Lederberg, han gjentok eksperimentet fra Davis med et U-formet rør inndelt glassfilter som fjerner celler av mikroorganismer. Studien brukte stammer av Salmonella typhimurium 2Ahis- og 22Atrp-. I ett grenrør 22A bærer en kultur av stammen til en annen - 2A. Begge var i en konsentrasjon på 1 • 108 celler / ml. Etter inkubasjonsperioden, ble innholdet parti 22A stammer identifiseres prototrofe celler. De ble dannet ved en frekvens på 1 • 10-5. De andre grenrør prototrofe celler var fraværende.

De eksperimentelle resultatene ikke bekrefter hypotesen av konjugering overføring av informasjonen fra 22A og 2A-stammer.

Transduksjon: The Experience

Under den etterfølgende inspeksjon ble det funnet at stammen 22A infisert med fag P22. Det er i stand til å infisere og Lyse cellene Salmonella typhimurium 2A. Trenger gjennom filteret, har det smittet cellene, reprodusere og oppløser dem. I denne utgaven av filtrering forekom middel (som det kalles Lederberg og Tsinger). Han på sin side kom gjennom glasset. Under påvirkning av filtreringsmiddel, noen av cellene i stammen 22A får spesifikke arvelige egenskaper. De var lik de som er tilstede i stammen 2A, fra hvilken skiller seg ut FA.

Spesielt avslørte det evnen til å syntetisere tryptofan. Det ble fastslått at filtreringsmidlet aktiviteten er ikke tapt under behandlingen av den DNase. Dette eliminerer muligheten for transformasjon. Det ble funnet at filtreringsegenskapene av middelet var identiske fagen P22. Det ble fra dette konkludert at den sistnevnte bærer informasjon om belastningen 22A-2A som tjente som tegn på genetisk rolle av nukleinsyrer.

Transduksjon ble innført som et konsept for å beskrive dette fenomen genetiske dataoverføring.

Spesifisiteten av prosessen

специфичное явление, при котором осуществляется перенос генетической информации от клетки-донора к клетке-реципиенту при помощи фага . Transduksjon - et bestemt fenomen der utføres overføringen av genetisk informasjon fra en donorcelle til en mottagercelle ved hjelp av fagen. Den er basert på det faktum at i løpet av reproduksjonen av fager som kan være dannet av partikler. Sammen med eller i stedet for DNA inkludere de andre fragmenter ble kalt transdusert. Ifølge dens adsorpsjonsegenskaper og morfologi er tilsvarende konvensjonelle fag-virioner. Men hvis de infisere nye celler, det er en overføring av genetiske faktorer som bestemmer den siste eieren. -mekanismen består således i det følgende. For overføring av genetiske determinanter nødvendig for å utføre multiplikasjon av fagen til cellene i donorstammen. Deretter ble den resulterende fagolizat innføres i mottakercellene. Valg av transduktanter utføres på selektivt medium. I sine første mottakercellene ikke kan vokse.

klassifisering

I å studere fenomenet har det blitt funnet at noen fag har muligheten til å sende forskjellige gener, og andre - bare bestemt. Følgelig er to typer dataoverføring disponert:

1. Generalisert transduksjon. явление предполагает передачу любого фрагмента хромосомы. Dette fenomenet innebærer overføring av noen fragment av et kromosom.
2. Spesifikk migrasjon. I dette tilfellet er bare visse gener overføres.

Ikke-spesifikk (generalisert) prosess

Hvilke funksjoner i dette tilfellet har en transduksjon? явление имеет место при наличии вируса, выступающего только в качестве переносчика материала. Dette fenomen forekommer i nærvær av viruset, bare virker som et bærermateriale. En av dem - sa fag P22. Lederberg jobbet med ham og Zinger. PBS1 B. Subtilis, Р1 E. Coli и проч. I tillegg, fager, som bæres generell transduksjon - er PBS1 B. subtilis, P1 E. coli, og så videre. Prosessen foregår med deltakelse av defekte partikler. Dannelsen av disse elementer forekommer i reproduksjons fager ledsaget av oppløsning av den bakterielle kromosomalt DNA. Det bør bemerkes at deres dannelse kan foregå på lytisk utvikling og etter profagstimulering. I visst antall partikler som er pakket med bakteriell DNA. Størrelsen av dets fragmenter ikke lenger lede størrelse. Således kan de forskjellige deler kan pakkes sammen på det bakterielle kromosom. De fag-partikler som bærer DNA-fragmenter, referert til som defekt.

rekombinasjon

Hvis fagolizatom, som inneholder både normale og transduserende fragmenter behandle celler mottakerstamme, infeksjon av normale fag vanligvis fører til lysis (oppløsning). Men noen celler er infisert med defekte komponenter. Strukturen kommer korte stykker av dobbelttrådet DNA fra donor. Dermed circularization oppstår. Med andre ord, de lineære DNA-fragmenter fra donor rekombinerer med DNA fra mottakeren. Denne prosessen styres av recA-genet. Således, er det en generell homolog rekombinasjon, som bæres av den resiproke (gjensidig) utveksling av relevante homologe deler.

spesifikk prosess

Transduksjon av denne typen ble funnet på 1956. Dens særegenhet er at hver fag overfører meget begrenset, bestemt område av kromosomet. Hvis ikke-spesifikk fagtransduksjon - "passiv" vektor genetisk materiale, og rekombinasjon skjer på generelle lover, i dette tilfellet er det ikke bare overfører informasjonen, men gir også den trer inn i kromosomet. Det mest kjente eksemplet utfører en prosess, skjer ved fag λ. Det er i stand til å infisere celler av E. Coli med ytterligere integrering av DNA inn i genomet. Denne temperat fag med bakterier ved lizogenezatsii setespesifikk rekombinasjon (hvor gapet og de krysskoblingskretser molekyler) innført i kromosomet ved bare én del - mellom bio- og gal-loci. Sannsynligvis er dette på grunn av "feil" danne en sløyfe i den profag oppløsning. På grunn av denne regionen av genomet tilstøtende dertil, spaltet fra kromosomet struktur og går over i fritt fag. Innfelt materialet kan erstatte inntil 1/3 av genetisk informasjon. Etter pakking defekte fag-DNA-partikler dannes.

Bruksområder

Transduksjon av bakterier kan brukes:

1. Ved utformingen av en bestemt genotype stammer, isogen, spesielt. I dette tilfelle får en ringe mengde av utsendte partikler tilveiebringer en fordel transduksjon prosess før konjugering. Isogene stammer generert ved hjelp av generalizatsionnoy overføringsmateriale skiller seg bare i den delen av kromosomet som bærer et defekt fag.
2. For nøyaktig kartlegging av gener i bakterier etablere rekkefølgen av deres plassering i operoner, den fine strukturen av enkelte determinanter. Dette gjøres ved komplemente test. Det er funnet at for å syntetisere visse produkter krever arbeid av flere gener. For eksempel blir prosessen bestemmes av de komponenter i konstruksjoner a og b. Anta det er to fenotypisk lignende mutanter er ute av stand til å syntetisere enzymet. Det er ukjent om de skiller seg genetisk. For å identifisere den genotype utføres transduksjon, dvs. fageformering på celler i den samme populasjonen, etterfulgt av infeksjon med elementene i den andre. Hvis injeksjonen inn i selektivt medium som produseres både stor og liten koloni transdukantov, konkluderes det med at lokaliseringen av mutasjonene er i forskjellige gener.
3. Når transdutsirovanii plasmider og donor korte fragmenter av kromosomer.

i tillegg

Litteraturen er ofte brukt som slike ting som "signaltransduksjon". Det representerer den signaloverføring. Prosessen finner sted i et visst mønster. Først en fremmedagent interagerer med den cellulære reseptor. Deretter aktiveres effektormolekyl. Det ligger i membranen, og er ansvarlig for dannelsen av andre budbringere. Deres generasjon bidrar til aktivering av målproteiner. De i sin tur utløse følgende mellomledd.