Baktériumok transzformálása
A tanulmány a baktériumok nyitott néhány olyan jelenséget, kiemelve új oldaláról források genetikai variáció és mechanizmusok átöröklés.
Az egyik első sikereket ezen a területen volt a felfedezés a jelenség az átalakulás baktériumok 1928
Számos törzsei pneumococcus Diplococcus pneumoniae: törzs S - egy poliszacharid kapszula és sima telepek és a törzs R - anélkül, a kapszula és a durva telepeket. Mindkét örökletes tulajdonság. Bakteriológus F. Griffiths injektált egerek hővel elölt pneumococcusok rendelkező törzset a kapszula (S), egy olyan törzs élő pneumococcusok mentes kapszula (R). Néhány évvel később tudta izolálható fertőzött egerek élő pneumococcus rendelkező kapszulába. Tehát úgy tűnik, hogy az ingatlan megölte pneumococcusok - a képesség, hogy egy kapszula - került át az élő baktériumok. Ennek jeleként a jelenléte a kapszula örökletes, azt kell feltételezni, hogy bármely részét öröklésanyag S baktériumtörzs át a törzs sejtjei R. De hogyan történhetett ez, ha az S törzs sejtek öltek? Egy lehetett feltételezni, hogy ebben az esetben nem volt mutáció, vagy egyfajta hibridizáció történt az élő és elpusztult baktériumok. Az első magyarázat az volt a legvalószínűbb azonban illogikusan második magyarázat volt közelebb az igazsághoz.
1944-ben O. Avery és munkatársai azt találták ki a természete ennek a titokzatos jelenség. Ők ugyanezt a két törzs - R és S. spontán mutációja a két forma volt olvasni előtt a döntő kísérletek. Azt találtuk, hogy a sima S-alakú, bár nagyon ritkán, de spontán módon mutálódik az R-forma és R-forma gyakorlatilag nem mutált S-forma, azaz a mutációk szinte kizárólag az egyik irányba: .. S → R. Azonban, ha az R-formában került a kivonatot megölt S-alakú sejtek, a frekvencia a változás R → S nőtt 10 000-szer. Nyilvánvalóvá vált, hogy jelzést az egyik törzs (S) után egy anyag a kivonatot át egy másik törzs (R), m. E. Egy irányított örökletes változásokat. További tisztítást hajtottunk végre óvatos - kiválasztása ennek az anyagnak a kivonatot S-alakú sejtek. Az anyag már az úgynevezett transzformáló növekedési faktor (TF), és a jelenség - átalakulás.
Átalakítása tényező biokémiai természete nem más, mint a dezoxiribonukleinsav, amely része a kromoszómán. Azt találtuk, hogy rendelkezik bizonyos jellemző tulajdonságai. Meg lehet sejtekből kivont tisztító, befolyásolni az in vitro kémiai és fizikai tényezők, majd ismét be az élő sejteket, és tanulmányozzák a változásokat okozott.
átalakulás jelenség vált az egyik fő bizonyítéka a szerepe a DNS, mint a hordozó örökletes információt. Most, a „transzformáció” kifejezés egy speciális módja a hibridizáció baktériumok fordul elő, amelyben a felvétele DNS egyik sejtből genotípus (donor) másik cellára genotípus (recipiens), ami a gének rekombinálására. Más szóval, az átalakulás a befogadás kromoszóma donor anyagnak a kromoszóma a címzett.
Először ebben a kutatásban is szkeptikusak voltak. De hamarosan, sok kutató rájött, hogy nem csak nyitott egy új jelenség, hanem egy új vizsgálati módszerek az öröklődés. Későbbi genetikai és biokémiai vizsgálatok kimutatták, hogy a jelenség a transzformáció elterjedt baktériumok. Ez szilárdan létre a legkülönbözőbb fajok és nemzetségek baktériumok: Diplococcus, Staphylococcus, Hemophilus, Neisseria, Agrobacterium, Rhizobium, Bacillus, Xan-tomonas.
Vezetési élmény, demonstrálva a jelenség a transzformáció
Tegyük fel, hogy az egyik a pneumococcus törzsben van egy örökletes hajlam sztreptomicin (recipiens). Szélesztésé érzékeny sejtek agartáptalajban sztreptomicinnel telepek nem fejlődnek. Egy másik törzset - Donor ellenálló sztreptomicinnel, az utóbbi a környezetre alakul. Inkubálás után külön tenyészetekben az ezen törzsek donor DNS-t izoláltunk, tisztítjuk a fehérjét, és vezetjük be a recipiens kultúra. Néhány recipiens sejtek érzékenyek TF és magukban foglalják a DNS-donor. Ezeket a sejteket nevezik kompetens sejteket. Egy idő után együttes inkubációt sztreptomicin-érzékeny pneumococcusok donor DNS, azok oltottuk agar táptalajon sztreptomicinnel. Így a recipiens sejtek, amelyek elfogott TF rezisztencia gént, hogy telepeket kapjuk. A sejteket ezekből a telepekből további végtelenségig megtartják ellenállás sztreptomicinnel. Ez a stabilitás átkerült a része a DNS-molekula, ahol a „rögzített” örökletes információt streptomitsinoustoychivosti. Ha ugyanaz a DNS-donor, mielőtt a tenyészetbe helyezés folyamata dezoxiribonukleáz recipiens, majd továbbítja TF nem örökletes tulajdonságait a donor.
Aktív transzformáló növekedési faktor rendkívül magas volt. Tehát, Hemophilus átalakítást végezzük 15 percen át 0,00015γ DNS-koncentrációt (γ = 10 -6 g) 1 ml közegben. Használata jelzett foszfor (P 32) azt mutatta, hogy nem minden a donor DNS tartalmazza a recipiens genomban, és csak töredékek, amelynek molekulatömege körülbelül 3 x 10 5. Ugyanakkor, az intézkedés alapján az enzim dezoxiribonukleáz (DN-áz), megtörve a DNS-t, transzformáló a hatóanyag aktivitását nullára csökken.
Átalakítás lehet kötni a különböző tünetek. A pneumococcusok, például transzformált jelenlétében kapszula specificitás fehérjék, mérete és morfológiája a telepek, antibiotikum-rezisztencia (penicillin és sztreptomicin), a képesség az egyes anyagok oxidációs stb ..
Tipikus esetben a transzformált egyedi tulajdonságokkal, de néha több jelei a reteszelt helyzetben. És J. R. Hotchkiss. Marmur alkalmazásával izolált DNS pneumococcus törzs rezisztens sztreptomicinnel és képes fermentálják a mannitot, transzformált mindkét ingatlan más pneumococcus törzsben nem rendelkeznek őket. Egyidejű továbbítására egyaránt vonások a donor a recipiens történt 50-szer több, mint az várható volt, ha az átalakulás végeztünk mindkét alapon önállóan. További vizsgálat azt mutatta, hogy valóban ebben a példában van egy kuplung adások mind jelek.
Általában lehetséges a változás a különböző törzsek az ugyanazon fajhoz, de az utóbbi időben a lehetőségét fajok közötti transzformáció. Ebben az esetben, a donor a transzformáló faktor volt féle Hemophilus parainfluenza vagy N. aegypti, és a címzett - H. influenzae. A jellemző interspecifikus transzformációs gyakorisága kicsi volt annak a megvalósításhoz, mint fajon belüli.
Hatásának tanulmányozása során a mutagén DNS transzformáló aktivitással, kimutatható különböző érzékenység mutagénekkel egyes örökletes tényezők a transzformáló faktor. Például, az ultraibolya besugárzás szignifikánsan több inaktiválja meghatározó tényező a kapszula formájában pneumococcusok, mint az a tényező, amely rezisztenciát sztreptomicinnel.
Így, az átalakulás egy genetikai rekombináció baktériumokban. Ez lehet a jelentősége az evolúció bakteriális szervezetek. Kimutatása és tanulmányozása az átalakulás a biokémiai természete transzformáló faktor volt, erős esetben a szerepe a DNS, mint a genetikai anyag hordozója genetikai információt.
Felfedezése után az átalakulás a baktériumok, kísérletet tettek, hogy felfedezzék ezt a jelenséget a magasabb rendű állatokban. Miután megszerezte a DNS-kivonatokat a bizonyos szövetekben egy kérdéses szervezet egy genotípus, beadható egy másik, abban a reményben, hogy a specifikus DNS a donor DNS okoz genitális recipiens sejtek irányított örökletes változásokat. Bár ez a terv készült néhány érdekes kísérletet, meggyőző bizonyíték az átalakulás magasabb rendű szervezetek még mindig ismeretlen. Elvileg azonban, a végrehajtás az átalakulás a szomatikus sejtek állatok és emberek is lehetséges. Bebizonyosodott, hogy a sejtek szövettenyészetben asszimilálni képes tartalmazhat származó jelzett DNS-közeg. Lehet, hogy egy szövet kultúra módszer megnyílik új távlatokat kutatásokat ezen a területen.
Oszd meg barátaiddal