Transduktion - hvad er det?

были описаны в разное время. Transformation og transduktion er blevet beskrevet på forskellige tidspunkter. Sidstnævnte blev åbnet i 1952. Denne artikel vil se på, hvad er de forskellige typer af transduktion, hvilke funktioner de har, og hvor det bruges dette fænomen.

De første undersøgelser

Som studerende, N. Tsinder arbejder i Lederberg laboratorium undersøgt tilstedeværelsen af konjugation i Salmonella typhimurium. Han brugte 20 monoauksotrofnyh sine stammer. Når de er blandet parvis videnskabsmand forsøgte at opdage prototrof afkom. I 9 tilfælde har kloner af disse celler blevet identificeret i 79 kombinationer. På grund af det faktum, at ingen af den oprindelige stamme ikke danne repertantov på minimalmedium konkluderede Tsinger at mellem dem foregår konjugation, hvor den genetiske information er overført.

For at bekræfte den hypotese, med Lederberg, gentog han forsøget i Davis med en U-formet rør delt glas filter, der fjerner cellerne af mikroorganismer. Undersøgelsen benyttede stammer af Salmonella typhimurium 2Ahis- og 22Atrp-. I én grenrør 22A bærer en kultur af stammen til en anden - 2A. Begge var i en koncentration på 1 • 108 celler / ml. Efter inkubationsperioden blev de indhold portion 22A-stammer identificeret prototrofe celler. De blev dannet ved en frekvens på 1 • 10-5. De andre grenrør prototrofe celler var til stede.

Forsøgsresultaterne bekræftede ikke hypotesen om konjugering overførsel af information fra 22A og 2A-stammer.

Transduktion: The Experience

Under den efterfølgende inspektion viste det sig, at stammen 22A inficeret med fag P22. Det er i stand til at inficere og lysere cellerne Salmonella typhimurium 2A. Indtrængende gennem filteret, har det inficerede celler, reproducere og opløser dem. Med denne udgivelse af filtrering forekom middel (som det kaldes Lederberg og Tsinger). Han, til gengæld kom gennem glasset. Under indflydelse af filtreringsmiddel, nogle af cellerne i stammen 22A erhverver særlige arvelige kendetegn. De lignede dem til stede i stammen 2A, hvorfra skiller sig ud FA.

Især det afsløret evnen til at syntetisere tryptophan. Det blev bestemt, at filtreringen middel er aktiviteten ikke tabt under bearbejdning det DNase. Dette eliminerer muligheden for transformation. Det konstateredes, at de filtreringsegenskaber af midlet var identiske fag P22. Det konkluderes, at sidstnævnte bærer information om stammen 22A til 2A, der tjente som tegn på genetisk rolle af nukleinsyrer.

Transduktion blev indført som et koncept til at beskrive dette fænomen genetiske datatransmission.

Specificiteten af processen

специфичное явление, при котором осуществляется перенос генетической информации от клетки-донора к клетке-реципиенту при помощи фага . Transduktion - et specifikt fænomen, hvor gennemført overførslen af genetisk information fra en donorcelle til en recipientcelle under anvendelse af fag. Den er baseret på det faktum, at i løbet af reproduktion af fager kan være dannet af partikler. Sammen med eller i stedet for DNA de omfatter andre fragmenter blev navngivet transduceret. Ifølge sine adsorptionsegenskaber og morfologi ligner konventionelle fag virioner. Men hvis de inficerer nye celler, der er en overførsel af genetiske determinanter for den sidste ejer. transduktion mekanisme består således i det følgende. Til overførsel af genetiske determinanter nødvendigt at foretage multiplikation af fagen til cellerne af donorstammen. Derefter den resulterende fagolizat indføres i recipientcellerne. Udvælgelse af transduktanter udføres på selektive medier. I deres oprindelige modtager cellerne ikke kan vokse.

klassifikation

Ved at studere fænomenet er det blevet konstateret, at nogle fager har evnen til at sende forskellige gener, og andre - kun specifikke. Følgelig er afsat to typer dataoverførsel:

1. Generaliseret transduktion. явление предполагает передачу любого фрагмента хромосомы. Dette fænomen indebærer overførsel af ethvert fragment af et kromosom.
2. Specifikke migration. I dette tilfælde er det kun visse gener overføres.

Ikke-specifik (generaliseret) proces

Hvilke funktioner i dette tilfælde har en transduktion? явление имеет место при наличии вируса, выступающего только в качестве переносчика материала. Dette fænomen opstår i nærværelse af virus, kun virker som et bæremateriale. En af dem - sagde fag P22. Lederberg arbejdet med ham og Zinger. PBS1 B. Subtilis, Р1 E. Coli и проч. Desuden fager, som gennemførte generaliseret transduktion - er PBS1 B. subtilis, P1 E. Coli, og så videre. Processen foregår med deltagelse af defekte partikler. Dannelsen af disse elementer forekommer i reproduktion fager ledsaget af nedbrydning af den bakterielle kromosomale DNA. Det skal bemærkes, at deres dannelse kan finde sted på lytisk udvikling og efter profag induktion. I visse antal partikler pakket med bakterie-DNA. Størrelsen af dens fragmenter ikke længere hoved størrelse. de forskellige dele kan således pakkes sammen på det bakterielle kromosom. Fagpartiklerne, der bærer DNA-fragmenter, benævnt defekt.

rekombination

Hvis fagolizatom, som indeholder både normale og transducerende fragmenter behandle celler recipientstamme, infektion af normale fag sædvanligvis fører til lyse (opløsning). Men nogle celler inficeres med defekte komponenter. Strukturen kommer korte stykker af dobbeltstrenget DNA fra donoren. forekommer således cirkularisering. Med andre ord, de lineære DNA-fragmenter fra donor rekombinere med DNA fra modtageren. Denne proces styres af recA-genet. Det er således en generel homolog rekombination, som bæres af den reciprokke (gensidig) udveksling af relevante homologe dele.

specifik proces

Transduktion af denne type blev fundet i 1956. Dens ejendommelighed er, at hver fag transmitterer meget begrænset, specifikt område af kromosomet. Hvis uspecifik phagtransduktion - "passiv" vektor genetisk materiale, og rekombination forekommer på generelle love, i dette tilfælde er det ikke kun transmitterer information, men også giver den træder i kromosomet. Det mest berømte eksempel udfører en proces, udføres ved fag λ. Det er i stand til at inficere celler af E. Coli med yderligere integration af DNA i genomet. Denne tempereret fag med bakterier ved lizogenezatsii stedspecifik rekombination (for hvilke spalten og krydskoblingen kredsløb molekyler) inkorporeret i kromosomet ved kun en del - mellem bio- og gal-loci. Formentlig er dette forårsaget af "forkerte" danner en løkke i profag opløsning. På grund af denne region af genomet i nærheden deraf, spaltes fra kromosomet struktur og passerer ind i fri fag. Forsænket materiale kan erstatte op til 1/3 af genetisk information. Efter pakning defekte fag DNA partikler dannes.

Anvendelsesområder

Transduktion af bakterier kan anvendes:

1. Ved udformningen en bestemt genotype stammer, isogen, i særdeleshed. I dette tilfælde giver en lille mængde af transmitterede partikler en fordel transduktionsprocessen før konjugering. Isogeniske stammer dannet ved anvendelse generalizatsionnoy overførsel materiale adskiller sig kun i den del af kromosomet, der bærer et defekt fag.
2. For at opnå præcise kortlægning gener af bakterier etablere rækkefølgen af deres placering i operoner, finstruktur nogle determinanter. Dette opnås ved komplementering test. Det konstateres, at til at syntetisere visse produkter kræver arbejdet for flere gener. For eksempel er fremgangsmåden bestemmes af komponenterne i strukturerne a og b. Antag der er to fænotypisk lignende mutanter ude af stand til at syntetisere enzymet. Det vides ikke om de adskiller sig genetisk. At identificere genotype gennemføres transduktion, dvs. fag formering på celler i samme population, efterfulgt af infektion med elementer af den anden. Hvis injektionen i selektivt medium producerede både store og små koloni transdukantov, konkluderes det, at lokaliseringen af mutationerne er i forskellige gener.
3. Når transdutsirovanii plasmider og donor korte fragmenter af kromosomer.

derudover

Litteraturen er ofte brugt som sådan noget som "signaltransduktion". Den repræsenterer signaltransmissionen. Processen foregår i et bestemt mønster. Først den udenlandske agent interagerer med den cellulære receptor. Derefter aktiveres effektormolekyle. Det er placeret i membranen og er ansvarlig for dannelsen af sekundære budbringere. Deres generation bidrager til aktiveringen af målproteiner. De til gengæld, udløser følgende mellemled.