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轉導是什麼?

были описаны в разное время. 已經在不同的時間描述了轉化和轉導 。 後者於1952年開放。在這篇文章中,我們將考慮什麼樣的傳導存在,它們擁有什麼特徵以及使用這種現象。

首先研究

在他的Lederberg實驗室工作的N. Zinder學生期間,正在研究在鼠傷寒沙門氏菌中存在共軛。 他使用了20種單性營養菌株。 當他們配對在一起時,科學家試圖檢測原養魚後代。 在79種組合的9例中,檢測到這種細胞的克隆。 由於原始菌株中沒有一種在最小培養基上形成菌絲,所以Zinger得出結論,在它們之間進行共軛,在此期間傳播遺傳信息。

為了證實這一假設,與萊德伯格一起,他重複戴維斯的實驗,使用由不允許微生物細胞通過的玻璃過濾器分離的U形管。 該研究使用鼠傷寒沙門氏菌2Ahis-和22Atrp-菌株。 另外,將2A型菌株的培養物引入試管的一個分支中。 兩者濃度為1•108細胞/ ml。 經過一段時間的孵育後,含有22A菌株的部分顯示了營養細胞。 它們的形成頻率為1•10-5。 在管的另一個分支中,不存在營養細胞。

實驗結果不支持菌株22A和2A中信息共軛轉移的假設。

轉化:經驗

在隨後的測試中,發現菌株22A被噬菌體P22感染。 它能夠感染和裂解 鼠傷寒沙門氏菌 2A細胞。 穿過過濾器,他感染細胞,轉染並溶解。 同時,一個過濾劑被釋放(像Lederberg和Zinger所說)。 反過來,他穿透了玻璃。 在過濾劑的影響下,菌株22A中的一些細胞獲得了特定的遺傳性狀。 它們與FA分泌的菌株2A中存在的相似。

特別地,顯示了合成色氨酸的能力。 確定在用其DNase處理過程中過濾劑的活性不會喪失。 這消除了轉型的可能性。 確定過濾劑的性質與噬菌體P22的性質相同。 由此可以得出結論,後者將信息從菌株22A到2A,其作為核酸的遺傳作用的證據。

引入傳導作為概念,是指遺傳數據轉移的這一現象。

過程特異性

специфичное явление, при котором осуществляется перенос генетической информации от клетки-донора к клетке-реципиенту при помощи фага . 轉導是 遺傳信息通過噬菌體從供體細胞轉移到受體細胞 特殊現象。 它是基於這樣的事實,即在噬菌體繁殖期間,它們的顆粒可以形成。 與DNA一起或代替DNA,它們包括其他片段並被稱為換能器。 根據它們的吸附性質和形態,它們類似於普通的噬菌體病毒體。 然而,如果它們感染新細胞,則轉移宿主過去的遺傳決定簇。 因此,轉導的機制如下。 對於遺傳決定因子的轉移,有必要使噬菌體在供體供體的細胞上繁殖。 之後,將所產生的吞噬物引入受體細胞。 轉導體的選擇在選擇性培養基上進行。 在其中,原始的受體細胞不能生長。

分類

當研究這種現象時,發現一些噬菌體具有傳遞不同基因的能力,而其他噬菌體只有具體的。 根據這一點,區分兩種類型的數據傳輸:

  1. 廣義 轉導 явление предполагает передачу любого фрагмента хромосомы. 這種現象涉及染色體任何片段的傳播。
  2. 具體轉讓。 在這種情況下,僅傳送某些基因。

非特異性(廣義)過程

在這種情況下, 轉導有什麼特點 явление имеет место при наличии вируса, выступающего только в качестве переносчика материала. 這種現象發生在僅作為材料載體的病毒存在下。 其中之一是上述噬菌體P22。 萊德伯格和澤格與他一起工作。 PBS1 B. Subtilis, Р1 E. Coli и проч. 此外,進行廣泛轉導的噬菌體 PBS1 B.枯草芽孢桿菌,大腸桿菌等。 該過程繼續參與有缺陷的顆粒。 這些元素的形成發生在噬菌體繁殖期,伴隨細菌染色體DNA的衰變。 應該注意的是,它們的形成可以在其發育過程中以及在誘導前進之後進行。 一定量的顆粒被細菌DNA包裹。 其碎片的大小不超過頭部的大小。 在這種情況下,可以包裝細菌染色體的各個部分。 攜帶DNA片段的噬菌體顆粒稱為有缺陷的。

重組

如果存在正常和轉導片段的吞噬分子處理受體菌株的細胞,則用其正常噬菌體感染通常導致裂解(溶解)。 但有些細胞感染有缺陷的成分。 來自供體的雙鏈DNA的短切入結構。 同時,也沒有循環。 換句話說,來自供體DNA的線性片段與來自接受者的DNA重組。 該過程由recA基因控制。 因此,它是通常的同源重組,其通過相應的同源部分的相互(相互)交換來實現。

具體過程

這種類型的轉導在1956年被發現。其特點是每個噬菌體傳播染色體非常有限的特定區域。 如果噬菌體是遺傳物質的“被動”轉運體,而按照一般規律進行重組,則在這種情況下,它不僅傳輸信息,而且還確保其進入染色體。 最著名的例子是噬菌體λ進行的過程。 它能夠感染大腸桿菌細胞,進一步將DNA整合到基因組中。 在位點特異性重組(其斷裂並穿過分子鏈)的細菌溶菌發生中的這種中度噬菌體僅在生物和半基因座之間的一個位點被構建到染色體中。 據推測,這是由於在原體解體期間循環的“錯誤”形成。 因此,與染色體結構相鄰的基因組區域與染色體的結構相切,成為游離噬菌體。 嵌入式材料能夠代替多達1/3的遺傳信息。 在包裝噬菌體的DNA後,形成有缺陷的顆粒。

使用方向

可以使用細菌的轉導:

  1. 當構建特定基因型的菌株時,特別是同基因型。 在這種情況下,少量的透射顆粒在共軛過程之前提供了轉導過程的優點。 通過廣泛轉移材料形成的同基因菌株僅在由有缺陷的噬菌體轉移的染色體的那部分上不同。
  2. 要精確地映射細菌的基因,確定其在操縱子中的位置順序,某些決定因素的精細結構。 這是通過互補測試完成的。 已經確定某些產品的合成需要幾種基因的工作。 例如,該過程由結構a和b的組成部分決定。 假設有2個表型類似的突變體不能合成酶。 不知道它們是否在遺傳上有差異。 為了鑑定基因型,進行轉導,即對一個群體中的細胞進行噬菌體增殖,隨後感染第二個元件。 如果在選擇性培養基上形成大的和小的轉導體集落,則得出結論,突變的位置在不同的基因中。
  3. 當轉染供體染色體的質粒和短片段時。

另外

文獻中也經常使用“信號轉導”這一概念。 它是一個信號傳輸。 該過程遵循一定的模式。 首先,外部藥劑與細胞受體相互作用。 之後,效應分子被激活。 它位於膜上,負責二級中間體的形成。 他們的一代促進靶蛋白的活化。 反過來,他們又啟動了以下中介機構。

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