Што е трансдукцијата?

были описаны в разное время. Трансформацијата и трансдукцијата се опишани во различни периоди. Вториот беше отворен во 1952 година. Во оваа статија ќе разгледаме какви видови трансдукции постојат, кои карактеристики ги поседуваат и каде се користи овој феномен.

Први студии

Во студентските години, Н. Зиндер, кој работел во лабораторијата на Ледерберг, го проучувал присуството на конјугација кај Salmonella typhimurium. Тој користел 20 монаосотропни видови од него. Кога ги спои заедно, научникот се обиде да открие прототрофни потомци. Во 9 случаи на 79 комбинации, беа откриени клонови на такви клетки. Поради фактот дека ниту еден од оригиналните видови не формирал репертанти на минимален медиум, Зингер заклучил дека конјугацијата се изведува меѓу нив, при што се пренесуваат наследни информации.

За да ја потврди хипотезата, заедно со Ледерберг, тој го повтори експериментот на Дејвис со помош на цевка со облик на буквата У одделена со стаклен филтер кој не овозможи да минуваат клетки од микроорганизми. Во студијата се користеле соеви на Salmonella typhimurium 2Ahis- и 22Atrp-. Културата на вирус 22А била воведена во една гранка на пробната цевка, во другата - 2А. И двете биле во концентрација од 1 • 108 клетки / ml. По период на инкубација, делот кој го содржи 22А сонот откри клетки прототрофични. Тие биле формирани со фреквенција од 1 • 10-5. Во друга гранка на цевката, прототрофичните клетки беа отсутни.

Резултатите од експериментот не ја поддржаа хипотезата за трансфузија на информации за конјугација во соеви 22А и 2А.

Трансдукција: Искуство

За време на следните тестирања, беше откриено дека вирус 22А бил инфициран со фаг P22. Таа е способна да ги инфицира и лизира клетките на Salmonella typhimurium 2A. Продирајќи низ филтерот, тој ги инфицирал клетките, ги репродуцирал и ги растворил. Во исто време, беше ослободен агент за филтрирање (како што го нарекоа Ледерберг и Зингер). Тој, пак, навлезе низ стаклото. Под влијание на агенсот за филтрирање, некои клетки во вирус 22А стекнале специфични наследни својства. Тие биле слични на оние кои биле присутни во вирус 2А, од кои ФА била секретирана.

Особено, откриена е способноста да се синтетизира триптофан. Беше утврдено дека активноста на агентот за филтрирање не е изгубена за време на третманот со DNase. Ова ја елиминираше можноста за трансформација. Утврдено е дека својствата на средството за филтрирање се идентични со оние на фагот Р22. Од ова беше заклучено дека вториот носи информации од вирус 22А до 2А, кој делуваше како доказ за наследна улога на нуклеински киселини.

Трансдукцијата како концепт беше воведена за да се однесува на овој феномен на пренос на генетски податоци.

Специфичност на процесот

специфичное явление, при котором осуществляется перенос генетической информации от клетки-донора к клетке-реципиенту при помощи фага . Трансдукцијата е специфичен феномен во кој генетските информации се пренесуваат од донорната клетка до клетката на примателот со фаг . Таа се базира на фактот дека за време на множењето на фаги, нивните честички можат да се формираат. Заедно со или наместо ДНК, тие вклучуваат други фрагменти и се наречени трансформери. Според нивните адсорпциони својства и морфологијата, тие се аналогни на обичните фајски вириони. Меѓутоа, ако тие заразат нови клетки, генетските детерминанти на минатото на домаќинот се пренесуваат. Така, механизмот на трансдукција е како што следува. За трансфер на генетски детерминанти, неопходно е да се помножи фагот на клетките на донаторот-донатор. По ова, добиениот фаголизат се воведува во клетките на примателот. Изборот на трансдуктанти се врши на селективни медиуми. Во нив, оригиналните клетки на примателот не можат да растат.

Класификација

Кога го проучувале феноменот, било откриено дека некои фаги имаат способност да пренесуваат различни гени, додека други - само специфични. Во согласност со ова, се разликуваат два типа на пренос на податоци:

1. Генерализирана трансдукција . явление предполагает передачу любого фрагмента хромосомы. Овој феномен вклучува пренос на било кој фрагмент од хромозомот.
2. Специфичен трансфер. Во овој случај, се пренесуваат само одредени гени.

Неспецифичен (генерализиран) процес

Какви карактеристики има трансдукција во овој случај ? явление имеет место при наличии вируса, выступающего только в качестве переносчика материала. Овој феномен се јавува во присуство на вирус кој дејствува само како носител на материјалот. Еден од нив е горенаведениот фаг P22. Ледерберг и Зингер работеле со него. PBS1 B. Subtilis, Р1 E. Coli и проч. Покрај тоа, фагите со кои се врши генерализирана трансдукција се PBS1 B. Subtilis, P1 E. Coli и така натаму. Процесот продолжува со учество на неисправни честички. Формирањето на овие елементи се јавува за време на репродукцијата на фазите, проследено со распаѓање на бактериската хромозомска ДНК. Треба да се напомене дека нивното формирање може да се одвива и во текот на нивниот развој и по воведувањето на профагирањето. Одредена честичка е преполна со бактериска ДНК. Големината на нејзините фрагменти не е поголема од големината на главата. Во овој случај, различни делови од бактерискиот хромозом може да се спакуваат. Фагнести честички кои носат ДНК фрагменти се нарекуваат неисправни.

Рекомбинација

Ако фаголизатот, во кој се присутни и нормалните и трансурирачките фрагменти, се третираат со клетките на видот на примателот, тогаш инфекцијата со нивниот нормален фаг обично води кон лиза (растворање). Но, некои клетки ги инфицираат неисправните компоненти. Кратките делови од двојната верижна ДНК од донаторот влегуваат во структурите. Во исто време, не постои кружење. Со други зборови, линеарни фрагменти од донорната ДНК се рекомбинираат со ДНК од примателот. Овој процес е контролиран од recA-генот. Така, тоа е општа хомолошка рекомбинација, која се остварува преку реципрочна (взаемна) размена на соодветните хомологни делови.

Специфичен процес

Трансдукцијата на овој тип беше откриена во 1956 година. Нејзината посебност е што секој фаг пренесува многу ограничен специфичен регион на хромозомот. Ако фагот е "пасивен" транспортер на генетски материјал, додека рекомбинацијата се одвива според општите обрасци, тогаш во овој случај не само што пренесува информации, туку и го обезбедува нејзиниот влез во хромозомот. Најпознат пример е процесот што го изведуваат фаг λ. Тој е способен за инфицирање на E. coli клетките со понатамошна интеграција на ДНК во генот. Овој умерен фаг во лисогенезата на бактериите во рекомбинацијата специфична за локацијата (која ги крши и преминува синџирите на молекулата) е вградена во хромозомот само на едно место - помеѓу биолошките и гал-локовите. Веројатно, ова се должи на "погрешно" формирање на јамката за време на распаѓањето на профагот. Како последица на тоа, регионот на геномот кој е во непосредна близина на него се расцепува од структурата на хромозомот и станува слободен фаг. Вградениот материјал е способен да замени до 1/3 од генетските информации. По пакувањето на ДНК од фагот, формираат дефектни честички.

Насоки за употреба

Може да се користи трансдукцијата на бактерии:

1. Кога се конструираат видови на специфичен генотип, особено е изогеноген. Во овој случај, мала количина на пренесени честички ја дава предноста на процесот на трансдукција пред процесот на конјугација. Изогените соеви формирани со генерализирање на преносот на материјалот се разликуваат само во тој дел од хромозомот што се пренесува од дефектниот фаг.
2. За прецизно прикажување на гените на бактериите, утврдете го редоследот на нивното сместување во оперони, фината структура на одредени детерминанти. Ова се прави преку комплементациски тест. Утврдено е дека синтезата на одредени производи бара работа на неколку гени. На пример, процесот е определен од компонентите на структурите a и b. Да претпоставиме дека постојат 2 фенотипски аналогни мутанти кои не се способни да синтетизираат ензим. Не е познато дали се разликуваат генетски. За да се идентификува генотипот, се врши трансдукција, односно мултипликација на фаг на клетки во една популација, проследена со инфекција на елементите на вториот. Ако на селективниот медиум се формираат големи и мали колонии на трансформатори, се констатира дека локацијата на мутациите е во различни гени.
3. При транзиција на плазмиди и кратки фрагменти од донорните хромозоми.

Напредно

Во литературата, исто така, често се користи таква идеја како "сигнална трансдукција". Тоа е пренос на сигнал. Процесот следи одреден модел. Прво, надворешниот агенс комуницира со клеточниот рецептор. После тоа, ефекторната молекула е активирана. Се наоѓа во мембраната и е одговорна за формирање на секундарни посредници. Нивната генерација промовира активирање на целните протеини. Тие, пак, ги стартуваат следните посредници.