A genetikai anyag átvitele baktériumok - studopediya
Cseréje genetikai anyag baktériumok úgy végezzük genetikai rekombináció. A kölcsönhatás azt jelenti, genetikai rekombinációt két genom, amely képződéséhez vezet a DNS-rekombinációs és kialakulását a leányvállalata genom kombinálásával gének mindkét szülő. Sajátosságait rekombináció baktériumok határozza meg a hiányzó valódi szexuális szaporodás és meiózis prokarióták és haploid génkészlet. A folyamat során a rekombinációs baktériumok vannak osztva donor sejtek, hogy továbbítja a genetikai anyag és a recipiens sejtek, amelyek érzékelik ezt az anyagot. A befogadó sejt nem kapta meg a teljes, hanem csak egy részét kromoszóma donor sejt, azaz egy vagy több gént. A csak egy rekombináns genotípus képviseli elsősorban a genotípusa a felvételét a donor kromoszóma töredékek.
Rekombináció homológ. amellyel a DNS közötti cseréje részt, amelynek magas fokú homológiával DNS törés és újraegyesülés. Azt is előfordul helyspecifikus rekombináció, amely kizárólag egyes szakaszain (helyek) a genom és igényel magas fokú DNS-homológia, például beépítése plazmid a a baktérium kromoszómájába. A genetikai anyag átvitele közötti bakteriális végzett 3 mechanizmusok: konjugáció, transzdukció és az átalakulás (31. ábra).
Ragozás - a genetikai anyag közvetlen érintkezés a két sejt között. A feltétele, jelenlétében konjugációs donort fertőző plazmidot. Fertőző plazmidok kódolják a szex ivás képező cső közötti konjugáció a donor cellát és a recipiens sejt, amelyben a plazmid DNS-t viszünk át egy donorból sejt recipiens sejtbe. Ennek eredményeként az ilyen átutalás befogadó sejt megkapja a donor tulajdonságait. Integrative átvihető plazmid a F-faktor. Donor sejteket, amelyek az F-faktor, az úgynevezett F + sejtek és a recipiens sejtek, amelyek nem rendelkeznek az F-faktor - F - sejtekben. Ha az F-faktor integrálódik a kromoszómába a donor cellát és a kezd működni egyetlen kromoszóma fertőző replikon egy kromoszóma donor megszerzi a képességét, hogy át a befogadó sejtben. Donor sejteket, amelyek be vannak építve a kromoszómájába F-faktor
úgynevezett Hfr-sejteket. A kromoszomális DNS replikálódik példányban egyik szálának a kromoszómán átvisszük egy befogadó F --sejtekben, míg a másik marad Hfr + cellás, azaz donor megtartja genetikai állományt.
A genetikai anyag átvitele konjugációja által DNS-hasítás kezdődik a lokalizációs közelében F-faktor. Az egyik szála a donor DNS keresztül továbbított konjugációval híd egy recipiens sejtben. A folyamatot kíséri kiterjesztést a komplementer szálat kétszálú struktúrákat. Átvisszük egy befogadó sejtbe és a befejezetlen egy kettős szálú DNS szerkezete szál rekombináció révén integrálódik a homológ régió a recipiens DNS, hogy egy stabil genetikai szerkezetet. A biológiai jelentősége konjugációs jól látható példában terjesztése bakteriális antibiotikumokkal szembeni rezisztencia. Az antibiotikum-rezisztencia baktériumokban kaphat az eredménye egy mutáció fordul elő, hogy egy időben minden június 10 sejtosztódás. Azonban, ha megváltozott, a genetikai információ gyorsan terjed között hasonló baktériumok által konjugáció, mivel az egyes harmadik szorosan kapcsolódó baktériumok képesek pontosan ezt a fajta genetikai transzfer.
Transzformálás - a genetikai információ átadását keresztül kivont DNS a donor cella. Az átalakulási folyamat előfordulhat véletlenszerűen a természetben néhány baktérium fajba, a legtöbb Gram-pozitív, ha a DNS-t izoláltunk az elhalt sejteket, recipiens sejtek megragadja. Általában bármilyen idegen DNS-t, hogy belép a bakteriális sejt, a restrikciós endonukleázokkal hasítottuk; de bizonyos körülmények között, az ilyen DNS-t lehet genomjába integrálódott a baktérium. DNS-ből származó, lehet plazmid vagy kromoszómális gének és szállítására, átalakítja címzett. Hasonlóképpen, az átalakulási folyamatokat is terjed kódoló gének virulenciafaktorok közül bakteriális populációk; de a genetikai információcserét átalakulás kisebb szerepet játszik.
Transzformáció egy jó eszköz a kromoszóma térképezés, mint a transzformált sejtek közé tartoznak a különböző DNS-fragmensek. Gyakoriságának meghatározása egyidejű megszerzése két előre meghatározott jellemzők (minél közelebb helyezkednek a gének, annál valószínűbb, hogy mindkettő lehet kapcsolni egy és ugyanazon DNS-szakasz) biztosítja a közbeiktatásával a megfelelő gének a kromoszómán. Átadása az extrahált DNS-t az elsődleges módszer géntechnológia építésére használt rekombináns törzsek egy adott genom.
Transduction - a átadása bakteriális DNS által bakteriofág. A fág replikációjának folyamata belül bakteriális DNS-fragmenst baktériumok behatol a fág részecske és szállítani vele együtt a recipiens baktérium. Ebben az esetben a fág részecskék általában hibás, akkor elveszti a képességét, hogy szaporodjanak. Mivel transzdukált csak kis DNS-fragmentumokat, rekombináció valószínűsége érintő különösebb jel nagyon kicsi: a reakcióidő 10 -6 10 -8. Háromféle transzdukció: nem specifikus (általános), egyedi és sikertelen.
A teljes (nem-specifikus) transzdukciója - fragmensét bakteriofág átadása bármely részét a bakteriális kromoszómába. A fertőzött sejtek bakteriofág, szerelés közben a fej a gyermek populációban fág tud hatolni néhány fragmentum bakteriális DNS-t vagy plazmid vagy virális DNS, azzal együtt, vagy ahelyett, hogy azt. Ez a folyamat akkor annak a ténynek köszönhető, hogy a bakteriális DNS-t fragmentáljuk fágfertőzés után, és egy darab, a bakteriális DNS az azonos méretű, mint a fág-DNS belép a vírusrészecske gyakorisággal körülbelül 1 1000 fág részecskéket. Ebben a formában a transzdukció recipiens sejtek lehet gyakorlatilag bármilyen gént. A jelenség nem egyedi transzdukciós lehet használni feltérképezésére bakteriális kromoszóma.
Specifikus transzdukció történik abban az esetben, amikor a fág DNS beépül egy baktériumba, hogy egy profág. A kizárása fág DNS-t a bakteriális kromoszómán eredményeként egy véletlenszerű folyamat csapdába helyével szomszédos felvétel a fág DNS-fragmens a bakteriális kromoszómába. Mivel a legtöbb, mérsékelt fertőzőképességű fág beépül a bakteriális DNS-t specifikus helyeken a bakteriofágok, mint átviteli karakterisztikáját a recipiens sejtben helyspecifikus bakteriális DNS-donorként. Specifikus transzdukciós átvivőmechanizmus szolgálhat virulencia gének között baktériumok, feltéve, hogy ezek a gének lokalizált közvetlen közelében, a profág integráció.
A legjellemzőbb példa a transzdukciós végezzük fág # 955;. Általában transzdukál bizonyos gének: Gal (galaktóz kódolja szintézis) és a bio (kódol biotin-szintézis). Az átmenet olyan állapotba profág fág # 955; tartalmazza egy adott részét a kromoszóma gazda baktérium - gal gének közötti és a bio. Elválasztása fág DNS-t a bakteriális kromoszómán pontatlan lehet, és néhány fragmens marad a kromoszómában, és egymáshoz közel elhelyezett gének készített fág DNS-t. Abban az esetben, fertőzés fág transzdukált sejtek hibás egy specifikus gén, azaz például a Gal -. Rekombináció történhet helyettesítjük egy hibás gént saját transzdukált baktériumok intakt gént hogy egy rekombináns (transzdukánst) gal +.
A korcs transzdukció. Amikor be abortív transzdukciós donor DNS fragmentum nem a kromoszómába integrálódott a címzett, és a citoplazmában marad, és ez függetlenül működik. Ezt követően vezetjük egyik utódsejtek (azaz öröklött unilinearly), majd elvesztette az utódokban.