Transduction – was ist das?

были описаны в разное время. Transformation und Transduktion wurden zu verschiedenen Zeiten beschrieben. Letztere wurde im Jahre 1952 eröffnet diesen Artikel schauen, was sind die verschiedenen Arten von Transduktion, welche Funktionen sie haben und wo es dieses Phänomen verwendet wird.

Die ersten Studien

Als Student studierten N. Tsinder in Lederberg Labor arbeiten, um die Anwesenheit von Konjugation in S. typhimurium. Er benutzte 20 seine Stämme monoauksotrofnyh. Wenn sie gemischt paarweise Wissenschaftler sind versucht prototrophes Nachkommen zu erkennen. In 9 Fällen wurden die Klone dieser Zellen in 79 Kombinationen identifiziert worden. Aufgrund der Tatsache, dass keine der ursprünglichen Stamm nicht auf Minimalmedium repertantov hat bilden Tsinger dem Schluss, dass zwischen ihnen Konjugation durchgeführt, bei denen die genetische Information übertragen.

Um die Hypothese zu bestätigen, mit Lederberg, er wiederholte das Experiment von Davis mit einem U-förmigen Rohr geteilt Glasfilter, die die Zellen der Mikroorganismen entfernt. Die Studie Stämme von Salmonella typhimurium 2Ahis- und 22Atrp- verwendet. In einer Zweigrohr 22A trägt eine Kultur des Stammes zu einem anderen – 2A. Beide wurden bei einer Konzentration von 1 • 108 Zellen / ml. Nach der Inkubationsperiode wurden die Inhaltsteil 22A-Stämme prototroph Zellen identifiziert. Sie wurden bei einer Frequenz von 1 • 10-5 gebildet. Die anderen Zweigrohre prototrophen Zellen fehlten.

Die experimentellen Ergebnisse nicht bestätigen die Hypothese der Konjugation Übertragung von Informationen aus den 22A und 2A-Stämme.

Transduction: The Experience

Bei der anschließenden Inspektion wurde, dass die Stamm 22A mit dem Phagen P22 infizierte gefunden. Es ist in der Lage zu infizieren und lysieren Zellen S. typhimurium 2A. Eindringende durch den Filter, hat es die Zellen infiziert sind, reproduzieren und löst sie auf. Mit dieser Version von Filtrationsmitteln aufgetreten ist (wie es Lederberg und Tsinger genannt). Er wiederum kam durch das Glas. Unter dem Einfluss des Filterungsmittels erhalten einige der Zellen in dem Stamm 22A spezifische Erbanlagen. Sie waren ähnlich denen, die in dem Stamm 2A, aus dem die FA abheben.

Insbesondere offenbart es die Fähigkeit, Tryptophan zu synthetisieren. Es wurde festgestellt, dass das Filtermittel die Aktivität nicht während der Verarbeitung es DNase verloren. Dadurch entfällt die Möglichkeit der Transformation. Es wurde festgestellt, dass die Filtereigenschaften des Mittels identische Phage P22 waren. Es schloß daraus, dass diese Informationen über den Stamm 22A bis 2A trägt, die als Beweis für die genetische Rolle von Nukleinsäuren serviert.

Transduction wurde als ein Konzept eingeführt, diese Phänomen genetische Datenübertragung zu beschreiben.

Die Spezifität des Verfahrens

специфичное явление, при котором осуществляется перенос генетической информации от клетки-донора к клетке-реципиенту при помощи фага . Transduction – ein spezifisches Phänomen , bei dem an eine Empfängerzelle , die die Übertragung von genetischer Information von einer Donorzelle Phagen durchgeführt. Es basiert auf der Tatsache basiert, dass im Verlauf der Reproduktion von Phagen von Teilchen gebildet werden kann. Zusammen mit oder anstelle von DNA enthalten sie andere Fragmente transduzierten benannt wurden. Nach ihrer Adsorptionseigenschaften und Morphologie sind ähnlich zu herkömmlichen Phagen-Virionen. Wenn sie jedoch neue Zellen zu infizieren, gibt es einen Transfer von genetischen Determinanten des letzten Besitzers. Transduktionsmechanismus besteht somit in der folgenden. Für die Übertragung der notwendigen genetischen Determinanten Multiplikation des Phagen an die Zellen des Spenderstamm zu leiten. Danach werden die sich ergebende fagolizat in die Empfängerzellen eingebracht. Auswahl von Transduktanten auf selektive Medien durchgeführt. In ihren ersten Empfängerzellen nicht wachsen können.

Einstufung

Bei der Untersuchung des Phänomens hat sich herausgestellt, dass einige Phagen die Fähigkeit haben, verschiedene Gene zu schicken, und andere – nur spezifisch. Dementsprechend werden, um zwei Arten von Datenübertragung zugeteilt:

1. Generalized Übertragung. явление предполагает передачу любого фрагмента хромосомы. Dieses Phänomen beinhaltet die Übertragung eines Fragments eines Chromosoms.
2. Spezifische Migration. In diesem Fall werden nur bestimmte Gene übertragen.

Die nicht-spezifische (verallgemeinerte) -Prozess

Welche Funktionen hat in diesem Fall eine Übertragung? явление имеет место при наличии вируса, выступающего только в качестве переносчика материала. Dieses Phänomen tritt in der Gegenwart des Virus wirkt nur als Trägermaterial. Einer von ihnen – die Phagen P22. Lederberg arbeitete mit ihm und Zinger. PBS1 B. Subtilis, Р1 E. Coli и проч. Zusätzlich Phagen, die generalisierte Transduktion durch – ist PBS1 B. Subtilis, P1 E. Coli, und so weiter. Der Prozess findet unter Beteiligung von defekten Partikeln. Die Bildung dieser Elemente tritt bei der Wiedergabe durch Zerfall der bakteriellen chromosomalen DNA begleitet Phagen. Es sei darauf hingewiesen, dass ihre Bildung Ort bei lytische Entwicklung und nach Prophagen Induktion erfolgen kann. In bestimmten Anzahl von Partikeln mit bakterieller DNA verpackt. Die Größe der Fragmente nicht länger Kopfgröße. So sind die verschiedenen Teile zusammengepackt auf dem Bakterienchromosom werden kann. Die Phagenpartikel, die DNA-Fragmente tragen, die als defekt.

Rekombination

Wenn fagolizatom, die sowohl normale als auch transduzierenden Zellen Fragmente Empfängerstamm enthält behandeln, führt die Infektion von normalen Phagen üblicherweise zur Lyse (Auflösung). Aber einige Zellen mit defekten Komponenten infiziert. Die Struktur kommt kurze Stücke doppelsträngiger DNA aus dem Spender. So circularization auftritt. Mit anderen Worten, die mit DNA aus dem Empfänger die linearen DNA-Fragmente aus Spendern rekombinieren. Dieser Prozess wird durch das recA-Gen kontrolliert. Somit ist es eine allgemeine homologe Rekombination, die durch den Kehrwert (gegenseitigen) Austausch von relevanten homologen Teilen getragen wird.

spezifischer Prozess

Die Transduktion dieser Art wurde im Jahr 1956 gefunden Seine Besonderheit besteht darin, dass jede Phage trägt sehr begrenzt, bestimmten Bereich des Chromosoms. Wenn unspezifische Phagentransduktion – „passive“ Vektor genetisches Material und Rekombination auf allgemeinen Gesetzen erfolgt, in diesem Fall ist es nicht nur überträgt die Informationen, sondern bietet auch den Einstieg in das Chromosom. Das bekannteste Beispiel führt einen Prozess, durch Phagen λ erfolgt. Es ist in der Lage von Zellen von E. coli, die mit dem weiteren Integration von DNA in das Genom zu infizieren. Diese gemäßigten Phagen mit Bakterien bei lizogenezatsii ortsspezifische Rekombination (für die die Lücke und die Crossconnect-Schaltungen Moleküle) in das Chromosom nur an einem Abschnitt eingebaut – zwischen Bio- und gal-Loci. Vermutlich wird dies durch „falsche“ verursacht wird, eine Schleife in der Desintegration Prophagen bilden. Aufgrund dieser Region des Genoms benachbart hierzu, aus der Chromosomenstruktur gespalten und gelangt in die freien Phagen. Einbaumaterial kann bis zu 1/3 der genetischen Information ersetzen. Nach dem Verpacken defekt Phagen-DNA Teilchen gebildet.

Einsatzgebiete

Transduktion von Bakterien können verwendet werden:

1. In einem bestimmten Genotyp Stämmen Gestaltung, isogenen, insbesondere. In diesem Fall wird eine kleine Menge der übertragenen Teilchen liefert einen Vorteil Transduktion Prozess vor der Konjugation. Isogenen Stämme generalizatsionnoy Transfermaterial erzeugt unter Verwendung unterscheiden sich nur in dem Abschnitt des Chromosoms, die ein defektes Phagen trägt.
2. Für eine genaue Kartierung von Genen Bakterien stellen die Reihenfolge ihrer Platzierung in Operons, die Feinstruktur von einigen Faktoren. Dies wird durch Komplementierung Test durchgeführt. Es wird festgestellt, dass für die Synthese von bestimmten Produkten die Arbeit mehrerer Gene erfordert. Zum Beispiel wird der Prozess durch die Komponenten der Strukturen a und b bestimmt. Angenommen, es gibt zwei phänotypisch ähnlichen Mutanten sind nicht in der Lage, das Enzym zu synthetisieren. Es ist nicht bekannt, ob sie genetisch unterscheiden. den Genotyp durch Transduktion, d.h. Vermehrung von Phagen auf Zellen in der gleichen Population, gefolgt von der Infektion mit den Elementen der zweiten zu identifizieren. Wenn die Injektion in selektives Medium sowohl große als auch kleine Kolonie transdukantov produziert, wird der Schluss gezogen, dass die Lokalisation der Mutationen in verschiedenen Genen ist.
3. Wenn transdutsirovanii Plasmide und Spender kurze Fragmente von Chromosomen.

zusätzlich

In der Literatur wird oft als so etwas wie „Signaltransduktion“ verwendet. Es stellt die Signalübertragung. Der Prozess findet in einem bestimmten Muster. Zuerst interagiert der Foreign-Agent mit dem zellulären Rezeptor. Danach Effektormolekül aktiviert. Es ist in der Membran und ist verantwortlich für die Bildung von sekundären Botenstoffen. Ihre Erzeugung trägt zur Aktivierung von Zielproteinen. Diese wiederum lösen die folgenden Vermittler.