Transduksioni - çfarë është kjo?

были описаны в разное время. Transformimi dhe transduction janë përshkruar në kohë të ndryshme. Ky i fundit u hap në vitin 1952. Ky artikull do të shikojmë se çfarë janë llojet e ndryshme të transduksioni, çfarë karakteristikat që ata kanë dhe ku është përdorur këtë fenomen.

Studimet e para

Si student, N. Tsinder punuar në Lederberg laborator studiuar praninë e zgjedhim në Salmonella typhimurium. Ai përdori 20 monoauksotrofnyh tensionet e saj. Kur ata janë të përziera shkencëtar pairwise përpjekur për të zbuluar pasardhësit prototrophic. Në 9 raste, janë identifikuar klonet e këtyre qelizave në 79 kombinime. Për shkak të faktit se asnjë nga tendosje origjinal nuk është i formuar repertantov në medium minimale Tsinger arriti në përfundimin se mes tyre është kryer zgjedhim, gjatë së cilës informacioni gjenetik është transferuar.

Për të konfirmuar hipotezën, me Lederberg, ai përsëriti eksperimentin e Davis me një tub të ndarë filtër U-formë xhami që heq qelizat e mikroorganizmave. Studimi përdorur tensionet e Salmonella typhimurium 2Ahis- dhe 22Atrp-. Në tubat një degë 22A mbart një kulturë e tendosje në një tjetër - 2A. Të dy ishin në një koncentrim prej 1 • 108 qeliza / ml. Pas periudhës së inkubacionit, përmbajtjes shtamet pjesa 22 A janë identifikuar qelizat prototrophic. Ata ishin formuar në një frekuencë prej 1 • 10-5. Tubat e tjera degës qelizat prototrophic kanë munguar.

Rezultatet eksperimentale nuk e ka konfirmuar hipotezën e transferimit Konjugimi informacionit nga tensionet e 22a dhe 2A.

Transduksioni: The Experience

Gjatë inspektimit të mëvonshëm ajo u gjet se tendosje 22A infektuar me fagut P22. Ajo është në gjendje të infektojë dhe qeliza pëson lizë Salmonella typhimurium 2A. Thekshëm përmes filtrit, ajo ka infektuar qelizat, riprodhimin dhe shkrin ato. Me këtë lirimin e filtrimit ndodhur agjent (siç quhet Lederberg dhe Tsinger). Ai, nga ana tjetër, erdhi përmes qelqit. Nën ndikimin e agjentit filtrim, disa nga qelizat në 22A tendosje merr karakteristikat e veçanta të trashëgueshme. Ata ishin të ngjashme me ato të pranishëm në 2A tendosje, nga e cila të dalë jashtë e FA.

Në mënyrë të veçantë ai zbuloi aftësinë për të sintetizojnë triptofanit. Ajo ishte e vendosur që agjenti filtrimi aktiviteti nuk është e humbur gjatë përpunimit atë DNase. Kjo eliminon mundësinë e transformimit. Ajo u gjet se pronat filtrimin e agjentit ishin identike P22 fagu. Ai arriti në përfundimin nga kjo që ky i fundit mbart informacion mbi tendosje 22A në 2A, i cili shërbeu si dëshmi e rolit gjenetike të acideve nukleike.

Transduksioni u prezantua si një koncept për të përshkruar këtë fenomen gjenetik transmetimin e të dhënave.

Specifikat e procesit

специфичное явление, при котором осуществляется перенос генетической информации от клетки-донора к клетке-реципиенту при помощи фага . Transduksioni - një fenomen të veçantë në të cilën kryer transferimin e informacionit gjenetik nga një qelize donatore për një qelizë marrësit përdorur fagu. Ajo është e bazuar në faktin se në rrjedhën e riprodhimit të fagjet mund të formohet nga grimca. Së bashku me ose në vend të ADN-së që përfshijnë fragmente të tjera u emërua transduced. Sipas pronat e saj adsorption dhe morfologjinë janë të ngjashme me virioneve konvencionale fagut. Megjithatë, në qoftë se ata të infektojnë qeliza të reja, ekziston një transferim i përcaktues gjenetike të pronarit të kaluar. mekanizmi transduksioni kështu konsiston ne vijim. Për transferimin e përcaktues gjenetike të nevojshme për të kryer shumëzimin e fagut për qelizat e tendosje të donatorëve. Pas kësaj, fagolizat rezulton të futet në qelizat pritëse. Përzgjedhja e transductants kryhet në media selektive. Në qelitë e tyre fillestare pranuese nuk mund të rritet.

klasifikim

Në studimin e fenomenit ajo ka qenë gjetur se disa fagje kanë aftësinë për të dërguar gjene të ndryshme, dhe të tjerët - vetëm specifik. Prandaj, dy lloje të transferimit të të dhënave është e ndarë:

1. transduksioni pergjithshme. явление предполагает передачу любого фрагмента хромосомы. Ky fenomen përfshin transferimin e ndonjë fragment të një kromozom.
2. migrimit specifik. Në këtë rast, vetëm disa gjene janë transferuar.

Nonspecific (përgjithësuar) proces

Çfarë karakteristika në këtë rast ka një transduksion? явление имеет место при наличии вируса, выступающего только в качестве переносчика материала. Ky fenomen ndodh në praninë e virusit, vepron vetëm si një material zgarë. Njëri prej tyre - tha fagu P22. Lederberg punuar me të dhe Zinger. PBS1 B. Subtilis, Р1 E. Coli и проч. Veç kësaj, fagu, të cilat kryhen transduksion përgjithësuar - është PBS1 B. subtilis, P1 E. Coli, etj. Procesi zhvillohet me pjesëmarrjen e grimcave të dëmtuar. Formimi i këtyre elementëve ndodh në fagjet riprodhimit të shoqëruar nga shpërbërja e ADN bakterial kromozomale. Duhet theksuar se formimi i tyre mund te behen zhvillimin litik dhe pas induksionit Profagu. Në numër të caktuar të grimcave të mbushura me ADN bakteriale. Madhësia e fragmenteve të saj kokë më madhësi. Kështu pjesët e ndryshme mund të jetë e mbushur së bashku në kromozomin bakterial. Grimcat fagu që bartin fragmentet e ADN-së, referuar si dëmtuar.

rekombinimit

Nëse fagolizatom, e cila përmban dy fragmente normale dhe shndrimin e trajtuar qelizat tendosje marrësit, infeksioni i fagut normale zakonisht çon në lizës (shpërbërjes). Por disa qeliza janë të infektuar me komponente të dëmtuar. Struktura vjen copa të shkurtër të ADN-së të dyfishtë të bllokuar nga dhuruesit. Kështu Cirkularizimi ndodh. Me fjalë të tjera, fragmente lineare ADN-së nga dhuruesi recombine me ADN nga marrësit. Ky proces është i kontrolluar nga RECA-gjenit. Kështu, ajo është një rekombinimit përgjithshme homolog, i cili është kryer nga reciproke shkëmbimit (reciprok) e pjesëve përkatëse homologe.

proces specifik

Transduksioni e këtij lloji u gjet në vitin 1956. Karakteristikë e saj është që çdo fag transmeton shumë të kufizuar zonën, specifike të kromozomit. Nëse jospecifik fag transduksioni - material "pasiv" vector gjenetike, dhe rekombinimit ndodh në ligjet e përgjithshme, në këtë rast, ai jo vetëm që transmeton informacionin, por gjithashtu siguron hyrjen e saj në kromozomin. Shembulli më i famshëm kryen një proces, të realizuara nga fagut λ. Ajo është e aftë për infektimin e qelizave të E. coli me integrimin e mëtejshëm të ADN-së në gjenomit. Kjo fag i butë me bakteret në lizogenezatsii vend-specifik rekombinimit (për të cilën hendeku dhe molekulat qarqeve ndër-lidhur) përfshihen në kromozomin në vetëm një pjesë - midis bio dhe gal-Loci. Me sa duket, kjo është shkaktuar nga "gabuar" të formuar një lak në shpërbërjen Profagu. Për shkak të këtij rajoni i gjenomit to ngjitur, çahet nga struktura kromozom dhe kalon në fagu e lirë. material recessed mund të zëvendësojë deri në 1/3 e informacionit gjenetik. Pas paketimit grimcat e dëmtuar e ADN fagu formuar.

Fushat e përdorimit

Transduksioni e baktereve mund të përdoret:

1. Në hartimin e një variacione të veçanta gjenotip, isogenic, në veçanti. Në këtë rast, një sasi e vogël e grimcave të transmetueshme siguron një proces transduksioni avantazh para zgjedhim. shtame Isogeneic krijuara transferimi përdorur generalizatsionnoy materialin ndryshojnë vetëm në atë pjesë të kromozom që mbart një fagu dëmtuar.
2. Për gjenet sakta hartografike të baktereve të vendosur rendin e vendosjes së tyre në operoneve, struktura gjobë e disa përcaktues. Kjo është arritur nga testi plotësimit. Ajo është gjetur se për sintetizimin e produkteve të caktuara kërkon punën e disa gjeneve. Për shembull, procesi është përcaktuar nga komponentët e strukturave a dhe b. Supozojmë ka dy mutants pranuara dhe i njihet të ngjashme janë në gjendje të sintetizojnë enzimë. Nuk dihet nëse ata ndryshojnë gjenetikisht. Për të identifikuar gjenotip kryer transduksioni, dmth shumëzimin fagut në qelizat në të njëjtën popullsi, e ndjekur nga infeksioni me elemente të dytë. Nëse injeksion në medium selektive prodhuar të dyja të mëdha dhe të vogla transdukantov koloni, është konstatuar se lokalizimin e mutacioneve janë në gjene të ndryshme.
3. Kur plasmids transdutsirovanii dhe fragmente të shkurtra donatore të kromozomeve.

Përveç kësaj

Literatura është përdorur shpesh si një gjë të tillë si "transduksioni sinjalit". Ajo përfaqëson transmetimin e sinjalit. Procesi zhvillohet në një model të caktuar. Së pari, agjenti i huaj ndërvepron me receptorin qelizor. Më pas aktivizuar molekulë efektor. Ajo është e vendosur në membranën dhe është përgjegjës për formimin e të dërguarve të dytë. brezi i tyre kontribuon në aktivizimin e proteinave të synuar. Ata, nga ana tjetër, të shkaktojnë ndërmjetësve në vijim.