Трансдукция

ПОНЯТТЯ

Трансдукція – механізм перенесення генів, за якого передача генетичного матеріалу від клітини до клітини відбувається за допомогою вірусу. Такий процес призводить до зміни спадкових властивостей.

    В процесі трансдукції фаги втрачають здатність лізувати клітини хазяїна. Якщо в результаті трансдукції бактеріальна клітина набуває нових властивостей, то таке явище називається фаговою конверсією.

ІСТОРІЯ

У 1950 році Естер Ледерберг була першою вченою, які виділила бактеріофаг лямбда з культури Escherichia coli K-12.

Вже у 1952 році Джошуа Ледерберг разом із Нортоном Циндером виявили явище генетичного обміну між двома ауксотрофними штамами Salmonella typhimurium, внаслідок якого утворювались прототрофні бактерії. На цьому досліді було показано, що процес не є конюгацією (через відсутність фізичного контакту між клітинами) та відмінний від трансформації (при додаванні ДНК-ази процес не зупиняється). Агент, відповідальний за генетичний обмін був здатний проходити через бактерійні фільтри, і згодом було з'ясовано, що ним є помірний бактеріофаг P22. Відкриття фагу було, можна сказати, випадковим: один з робочих штамів був лізогенізований вірусом P22. Під час експериментів в одній з клітин відбулась індукція профага, після чого сформовані вірусні частинки заразили інший ауксотрофний штам і перенесли до нього гени дикого типу від свого попереднього живителя.

У 1953 році Ледербергом та іншими було відкрито існування абортивної трансдукції, у 1956 році – специфічної трансдукції.

(вики и students-library.com)

ВИДИ ТРАНСДУКЦІЇ

Загальна трансдукція

При загальній трансдукції фрагменти бактеріальної ДНК донора випадково включаються в дозріваючу фагову частинку разом із фаговою ДНК або замість фагової ДНК. Фрагменти бактеріальної ДНК утворюються під час її розрізання ферментом, контрольованим фагом. Кількість ДНК, що переноситься фагом, становить 1-2% всієї клітинної ДНК.

Механізм:

1.Інфікування

2.Фрагментація та реплікація

Коли, після інфікування, вона потрапляє у клітину, то, в першу чергу, відбувається її циклізація. Перетворення лінійної ДНК у кільцеву здійснюється шляхом сайт-специфічної рекомбінації між правою і лівою кінцевими ділянками, і є можливою тільки завдяки тому, що ці ділянки однакові, в цьому і полягає значення існування кінцевої надлишковості у геномі фага P22. Далі кільцева ДНК вірусу реплікується за механізмом «кільця, що котиться», внаслідок чого утворюється довгий конкатамер, який складається із великої кількості послідовно сполучених копій геному фага.

3.Упакування та вихід

Пакування ДНК у вірусні голівки починається із специфічної послідовності pac, тут фермент, що кодується вірусним геном, робить перший надріз, який визначає початок пакування. Довжина ДНК, яка буде запакована, визначається розміром голівки, коли остання наповнюється, фермент робить другий надріз. Цей надріз визначає не тільки закінчення формування першої голівки, а й початок формування другої. Тобто ДНК, що пакується у другий віріон вже не починається із pac-сайту і її початок не є специфічним. Третій надріз робиться, коли повністю запаковується друга голівка, після чого починається формування четвертого віріона.