Transduksi - apa ini?

были описаны в разное время. Transformasi dan transduksi telah dijelaskan di berbagai kali. Yang terakhir ini dibuka pada tahun 1952. Artikel ini akan melihat apa jenis transduksi, fitur apa yang telah mereka dan di mana ia digunakan fenomena ini.

Studi pertama

Sebagai mahasiswa, N. Tsinder bekerja di laboratorium Lederberg mempelajari kehadiran konjugasi di Salmonella typhimurium. Dia menggunakan 20 monoauksotrofnyh strain-nya. Ketika mereka dicampur ilmuwan berpasangan mencoba untuk mendeteksi keturunan prototrofik. Dalam 9 kasus, klon dari sel-sel ini telah diidentifikasi dalam 79 kombinasi. Karena kenyataan bahwa tidak satupun dari strain asli tidak membentuk repertantov pada medium minimal Tsinger menyimpulkan bahwa di antara mereka dilakukan konjugasi, di mana informasi genetik ditransfer.

Untuk mengkonfirmasi hipotesis, dengan Lederberg, dia mengulangi percobaan Davis dengan U-berbentuk tabung dibagi kaca filter yang menghilangkan sel-sel mikroorganisme. Penelitian ini menggunakan strain Salmonella typhimurium 2Ahis- dan 22Atrp-. Dalam tabung salah satu cabang 22A beruang budaya strain lain - 2A. Keduanya pada konsentrasi 1 • 108 sel / ml. Setelah masa inkubasi, strain porsi 22A konten diidentifikasi sel prototrofik. Mereka terbentuk pada frekuensi 1 • 10-5. Tabung cabang lain sel prototrofik tidak hadir.

Hasil eksperimen tidak mengkonfirmasi hipotesis transfer konjugasi informasi dari strain 22A dan 2A.

Transduksi: Pengalaman

Selama pemeriksaan selanjutnya ditemukan bahwa strain 22A terinfeksi fag P22. Hal ini dapat menginfeksi dan sel melisiskan Salmonella typhimurium 2A. Penetrasi melalui filter, telah terinfeksi sel-sel, bereproduksi dan melarutkan mereka. Dengan rilis ini filtrasi terjadi agent (seperti yang disebut Lederberg dan Tsinger). Dia, pada gilirannya, datang melalui kaca. Di bawah pengaruh agen penyaringan, beberapa sel dalam 22A ketegangan memperoleh karakteristik keturunan tertentu. Mereka mirip dengan yang hadir di 2A ketegangan, dari yang menonjol FA.

Secara khusus mengungkapkan kemampuan untuk mensintesis triptofan. Ditetapkan bahwa agen penyaringan aktivitas tersebut tidak hilang selama memprosesnya DNase. Ini menghilangkan kemungkinan transformasi. Ditemukan bahwa sifat penyaringan agen identik fag P22. Disimpulkan dari hal ini bahwa yang terakhir membawa informasi pada strain 22A ke 2A, yang menjabat sebagai bukti peran genetik asam nukleat.

Transduksi diperkenalkan sebagai konsep untuk menggambarkan fenomena transmisi data genetik ini.

Kekhususan dari proses

специфичное явление, при котором осуществляется перенос генетической информации от клетки-донора к клетке-реципиенту при помощи фага . Transduksi - sebuah fenomena tertentu di mana dilakukan transfer informasi genetik dari sel donor ke sel penerima menggunakan fag. Hal ini didasarkan pada kenyataan bahwa dalam proses reproduksi fag dapat dibentuk dari partikel. Bersama-sama dengan atau bukan DNA mereka termasuk fragmen lainnya diberi nama tertransduksi. Menurut sifat adsorpsi dan morfologi mirip dengan virion fag konvensional. Namun, jika mereka menginfeksi sel-sel baru, ada transfer dari penentu genetik dari pemilik terakhir. Mekanisme transduksi sehingga terdiri berikut ini. Untuk transfer penentu genetik yang diperlukan untuk melakukan perkalian dari fag untuk sel-sel dari strain donor. Setelah itu, fagolizat yang dihasilkan dimasukkan ke sel penerima. Pemilihan transductants dilakukan pada media selektif. Dalam sel penerima awal mereka tidak bisa tumbuh.

klasifikasi

Dalam mempelajari fenomena tersebut telah menemukan bahwa beberapa fag memiliki kemampuan untuk mengirim gen yang berbeda, dan lain-lain - hanya tertentu. Dengan demikian, dua jenis transfer data dialokasikan:

1. transduksi umum. явление предполагает передачу любого фрагмента хромосомы. Fenomena ini melibatkan transfer dari setiap fragmen kromosom.
2. migrasi tertentu. Dalam hal ini, hanya gen-gen tertentu yang ditransfer.

Nonspesifik (umum) proses

Fitur apa dalam hal ini memiliki transduksi sebuah? явление имеет место при наличии вируса, выступающего только в качестве переносчика материала. Fenomena ini terjadi di hadapan virus, hanya bertindak sebagai bahan pembawa. Salah satu dari mereka - kata fag P22. Lederberg bekerja dengan dia dan Zinger. PBS1 B. Subtilis, Р1 E. Coli и проч. Selain itu, fag, yang dilakukan transduksi umum - adalah PBS1 B. Subtilis, P1 E. Coli, dan sebagainya. Proses ini berlangsung dengan partisipasi partikel yang rusak. Pembentukan elemen tersebut terjadi pada fag reproduksi disertai dengan disintegrasi DNA kromosom bakteri. Perlu dicatat bahwa pembentukan mereka dapat berlangsung di pembangunan litik dan setelah induksi profag. Dalam sejumlah partikel dikemas dengan DNA bakteri. Besarnya fragmen yang tidak lagi kepala ukuran. Dengan demikian berbagai bagian dapat dikemas bersama-sama pada kromosom bakteri. Partikel-partikel fag yang membawa fragmen DNA, disebut sebagai cacat.

rekombinasi

Jika fagolizatom, yang berisi baik fragmen normal dan pentransduksi mengobati sel penerima ketegangan, infeksi fag yang normal biasanya menyebabkan lisis (pembubaran). Tetapi beberapa sel yang terinfeksi dengan komponen yang rusak. Struktur datang potongan pendek DNA untai ganda dari donor. Dengan demikian penyebaran ini terjadi. Dengan kata lain, fragmen DNA linear dari donor bergabung kembali dengan DNA dari penerima. Proses ini dikendalikan oleh recA-gen. Dengan demikian, itu adalah rekombinasi homolog umum, yang dilakukan oleh timbal balik (mutual) pertukaran bagian homolog yang relevan.

proses tertentu

Transduksi jenis ini ditemukan pada tahun 1956. keganjilan adalah bahwa setiap fag mentransmisikan sangat terbatas, area spesifik di kromosom. Jika tidak spesifik fag transduksi - materi genetik "pasif" vektor, dan rekombinasi terjadi pada hukum umum, dalam hal ini, tidak hanya mengirimkan informasi, tetapi juga menyediakan masuknya ke kromosom. Contoh yang paling terkenal melakukan proses, dipengaruhi oleh fag λ. Hal ini mampu menginfeksi sel-sel E. Coli dengan integrasi lebih lanjut dari DNA ke dalam genom. Ini fag sedang dengan bakteri di lizogenezatsii rekombinasi spesifik lokasi (untuk yang kesenjangan dan molekul sirkuit cross-connect) dimasukkan ke dalam kromosom hanya pada satu bagian - antara bio dan gal-lokus. Agaknya, hal ini disebabkan oleh "salah" membentuk loop dalam disintegrasi profag. Karena daerah ini dari genom hal tersebut berdekatan, dibelah dari struktur kromosom dan masuk ke dalam fag gratis. Bahan tersembunyi dapat menggantikan hingga 1/3 dari informasi genetik. Setelah kemasan partikel DNA fag yang rusak terbentuk.

Bidang penggunaan

Transduksi bakteri dapat digunakan:

1. Dalam merancang sebuah strain genotipe tertentu, isogenic, pada khususnya. Dalam hal ini sejumlah kecil partikel menular menyediakan proses transduksi keuntungan sebelum konjugasi. strain Isogeneic dihasilkan menggunakan bahan mentransfer generalizatsionnoy hanya berbeda dalam bahwa sebagian dari kromosom yang mengusung fag yang rusak.
2. Untuk gen pemetaan yang akurat dari bakteri membangun urutan penempatan mereka di operon, struktur halus dari beberapa faktor penentu. Hal ini dilakukan dengan uji komplementasi. Hal ini ditemukan bahwa untuk mensintesis produk tertentu membutuhkan karya beberapa gen. Sebagai contoh, proses ini ditentukan oleh komponen struktur a dan b. Asumsikan ada dua mutan fenotip serupa dapat mensintesis enzim. Tidak diketahui apakah mereka berbeda secara genetik. Untuk mengidentifikasi genotipe dilakukan transduksi, yaitu fag perkalian pada sel-sel dalam populasi yang sama, diikuti oleh infeksi dengan unsur-unsur dari kedua. Jika injeksi ke dalam medium selektif diproduksi baik besar maupun kecil transdukantov koloni, dapat disimpulkan bahwa lokalisasi mutasi dalam gen yang berbeda.
3. Ketika plasmid transdutsirovanii dan donor fragmen pendek kromosom.

tambahan

literatur sering digunakan sebagai hal seperti "transduksi sinyal". Ini merupakan sinyal transmisi. Proses ini berlangsung dalam pola tertentu. Pertama, agen asing berinteraksi dengan reseptor seluler. Setelah itu diaktifkan molekul efektor. Hal ini terletak di membran dan bertanggung jawab untuk pembentukan second messenger. generasi mereka memberikan kontribusi untuk aktivasi protein target. Mereka, pada gilirannya, memicu perantara berikut.