Transductie - wat is dit?

были описаны в разное время. Transformatie en transductie beschreven op verschillende tijdstippen. De laatste werd geopend in 1952. Dit artikel zal kijken naar wat zijn de verschillende soorten van transductie, welke functies ze hebben en waar het wordt gebruikt dit fenomeen.

De eerste studies

Als een student, N. Tsinder werken in Lederberg lab onderzocht de aanwezigheid van vervoeging in Salmonella typhimurium. Hij gebruikte 20 monoauksotrofnyh haar stammen. Als ze gemengde paarsgewijs wetenschapper probeerde prototrofe nageslacht te detecteren. In 9 gevallen werden de klonen van die cellen geïdentificeerd in 79 combinaties. Vanwege het feit dat geen van de oorspronkelijke stam vormde niet repertantov op minimaal medium Tsinger geconcludeerd dat daartussen conjugatie, waarbij de genetische informatie wordt overgedragen uitgevoerd.

Om de hypothese met Lederberg bevestigen herhaalde hij de proef van Davis met een U-vormige buis verdeelde glasfilter dat de cellen van micro-organismen verwijdert. De studie gebruikte stammen van Salmonella typhimurium 2Ahis- en 22Atrp-. In een vertakkingsbuizen 22A draagt een kweek van de stam naar een andere - 2A. Beiden werden in een concentratie van 1 • 108 cellen / ml. Na de incubatieperiode werd de inhoud 22A stammen geïdentificeerd prototroof cellen. Ze werden gevormd bij een frequentie van 1 • 10-5. De andere vertakkingsbuizen prototroof cellen afwezig waren.

De experimentele resultaten hebben de hypothese van vervoeging overdracht van informatie van de 22A en 2A stammen niet bevestigen.

Transductie: The Experience

Tijdens de daaropvolgende inspectie bleek dat de stam 22A geïnfecteerd met faag P22. Het is in staat om te infecteren en lyseren cellen Salmonella typhimurium 2A. Indringende door het filter, is het besmet de cellen, reproduceren en lost hen. Met deze versie van filtratie optrad middel (zoals dat heet Lederberg en Tsinger). Hij, op zijn beurt, kwam door het glas. Onder invloed van het filtermedium, sommige cellen in de stam 22A verkrijgt specifieke erfelijke eigenschappen. Ze waren vergelijkbaar met die in de stam 2A, waaruit opvallen de FA.

In het bijzonder bleek het vermogen om tryptofaan te synthetiseren. Er werd vastgesteld dat het filtermiddel wordt de activiteit niet verloren gaat tijdens verwerken DNase. Dit elimineert de mogelijkheid van transformatie. Gevonden werd dat de filtereigenschappen van het middel identiek faag P22. Het hieruit afgeleid dat deze draagt gegevens over de stam 22A 2A, die als bewijs van genetische rol van nucleïnezuren.

Transductie werd geïntroduceerd als een concept om dit verschijnsel genetische datatransmissie beschrijven.

De specificiteit van de werkwijze

специфичное явление, при котором осуществляется перенос генетической информации от клетки-донора к клетке-реципиенту при помощи фага . Transductie - een specifiek fenomeen waarin de overdracht van genetische informatie van een donor cel naar een ontvangende cel uitgevoerd met faag. Het is gebaseerd op het feit dat tijdens het weergeven van fagen kunnen worden gevormd uit deeltjes. Samen met of in plaats van DNA omvatten zij andere fragmenten werden genoemd getransduceerd. Volgens de adsorptie-eigenschappen en morfologie zijn vergelijkbaar met conventionele faag virions. Echter, als ze nieuwe cellen infecteren, is er een overdracht van genetische determinanten van de laatste eigenaar. transductiemechanisme bestaat dus uit het volgende. Voor de overdracht van de genetische determinanten die nodig zijn om de vermenigvuldiging van de faag te voeren om de cellen van de donor stam. Daarna wordt de resulterende fagolizat worden ingebracht in de ontvangende cellen. Selectie van transductanten wordt uitgevoerd op selectieve media uitgevoerd. In hun eerste ontvanger cellen kunnen niet groeien.

classificatie

Bij het bestuderen van het fenomeen is gebleken dat sommige fagen hebben de mogelijkheid om verschillende genen te sturen, en anderen - alleen specifieke. Dienovereenkomstig, twee soorten gegevensoverdracht wordt verdeeld:

1. Gegeneraliseerde transductie. явление предполагает передачу любого фрагмента хромосомы. Dit verschijnsel omvat de overdracht van elk fragment van een chromosoom.
2. Specifieke migratie. In dit geval zijn slechts bepaalde genen overgedragen.

Aspecifieke (algemene) proces

Welke functies in dit geval een transductie? явление имеет место при наличии вируса, выступающего только в качестве переносчика материала. Dit verschijnsel treedt op in de aanwezigheid van het virus, slechts als een dragermateriaal. Een van hen - zei faag P22. Lederberg met hem gewerkt en Zinger. PBS1 B. Subtilis, Р1 E. Coli и проч. Bovendien, fagen, die gegeneraliseerde transductie uitgevoerd - is PBS1 B. subtilis, E. Coli P1, enzovoort. Het proces vindt plaats met medewerking van defecte deeltjes. De vorming van deze elementen optreedt bij de reproductie fagen vergezeld van desintegratie van de bacteriële chromosomale DNA. Opgemerkt dient te worden dat hun vorming kan plaatsvinden lytische ontwikkeling en na profaag inductie. In bepaalde aantal deeltjes gepakt met bacterieel DNA. De grootte van de fragmenten niet meer hoofdomvang. Dus de verschillende onderdelen kunnen worden samengepakt op het bacteriële chromosoom. De faagdeeltjes die DNA-fragmenten dragen, aangeduid als defect.

recombinatie

Indien fagolizatom, die zowel normale als transduceren fragmenten bevat te behandelen cellen ontvangende stam, de infectie van normale faag leidt gewoonlijk tot lyse (ontbinding). Maar sommige cellen worden geïnfecteerd met defecte componenten. De structuur komt korte stukjes dubbelstrengs DNA uit de donor. Aldus ontstaat circularization. Met andere woorden, de lineaire DNA-fragmenten van donor recombineren met DNA van de ontvanger. Dit proces wordt bestuurd door de recA-gen. Derhalve is het een algemeen homologe recombinatie, die wordt gedragen door de reciproke (onderlinge) uitwisseling van nuttige homologe delen.

specifiek proces

Transductie van deze soort werd gevonden in 1956. De bijzonderheid is dat elke faag zendt zeer beperkt, specifiek gebied van het chromosoom. Indien niet-specifieke faag transductie - "passieve" vector genetisch materiaal en recombinatie vindt plaats op algemene wetten, in dit geval, zendt niet alleen de gegevens, maar ook zijn intrede in het chromosoom. Het bekendste voorbeeld een proces, uitgevoerd door faag λ. Het kan infecteren cellen van E. Coli met verdere integratie van DNA in het genoom. Deze gematigde fagen met bacteriën op lizogenezatsii plaatsspecifieke recombinatie (waarbij de spleet en de cross-connect circuits moleculen) geïntegreerd in het chromosoom op slechts één gedeelte - tussen bio- en gal-loci. Vermoedelijk wordt dit veroorzaakt door "verkeerde" vormen een lus in de profaag desintegratie. Vanwege dit gebied van het genoom daaraan grenst, gekloven uit het chromosoom structuur en overgaat in de vrije faag. Verzonken materiaal kan vervangen tot 1/3 van genetische informatie. Na verpakking defect faag-DNA gevormde deeltjes.

Toepassingsgebieden

Transductie van bacteriën kunnen worden gebruikt:

1. Bij het ontwerpen van een bepaald genotype stammen, isogene, in het bijzonder. In dit geval wordt een kleine hoeveelheid doorgelaten deeltjes verschaft een voordeel transductieproces vóór conjugatie. Isogeneic stammen gegenereerd met behulp generalizatsionnoy overdrachtsmateriaal verschillen alleen in dat gedeelte van het chromosoom die een defect faag draagt.
2. Voor een nauwkeurige kaart brengen genen van bacteriën vast te stellen de volgorde van hun plaatsing in operons, de fijne structuur van een aantal factoren. Dit wordt bereikt door complementatie test. Het is gebleken dat voor de synthese van bepaalde producten vereist het werk van verschillende genen. Zo wordt de werkwijze bepaald door de componenten van structuren a en b. Veronderstellen er twee fenotypisch gelijkaardige mutanten niet in staat zijn het enzym te synthetiseren. Het is onbekend of deze genetische verschillen. Het genotype transductie uitgevoerd, d.w.z. faag vermenigvuldiging van cellen in dezelfde populatie, gevolgd door infectie met elementen van de tweede identificatie. Als de injectie in selectiemedium zowel grote als kleine kolonie transdukantov geproduceerd, wordt geconcludeerd dat de lokalisatie van de mutaties in verschillende genen.
3. Wanneer transdutsirovanii plasmiden en donor korte fragmenten van chromosomen.

bovendien

In de literatuur wordt vaak gebruikt als zoiets als "signaaltransductie". Het vertegenwoordigt de signaaloverdracht. Het proces vindt plaats in een bepaald patroon. Ten eerste, de buitenlandse agent interactie met de cellulaire receptor. Daarna geactiveerd effectormolecuul. Het ligt in het membraan en is verantwoordelijk voor de vorming van tweede messengers. Hun generatie draagt bij aan de activatie van doeleiwitten. Zij op hun beurt leiden tot de volgende tussenpersonen.