Генетична трансформація

Трансформація – це зміна спадкових властивостей клітини в результаті проникнення в неї чужорідної ДНК, один із способів обміну генетичним матеріалом у прокаріот.

Вперше виявлена Ф. Гриффітом (1928 р), який показав, що деякі клітини невірулентних штамів бактерій набувають патогенні властивості при зараженні ними мишей спільно з клітинами вірулентних штамів, убитими нагріванням. Це відкриття лягло в основу більш пізніх робіт, які показали, що спадковим речовиною є ДНК. Вірулентність пневмококів для тваринного організму залежить від наявності полисахаридной капсули, що покриває бактеріальну клітину. Капсульні пневмококи утворюють гладкі блискучі колонії 5-форми.

Багато типів пневмококів відрізняються один від одного за хімічним складом капсули. Визначити їх можна методами серологіі. Іноді виникають мутантні штами пневмококів, які втратили здатність до утворення полисахаридной капсули. Такі штами авірулентние і утворюють колонії з шорсткою поверхнею. Вони названі колоніями R типу. Ф. Гріффіт виявив, що при введенні культури живих бескапсульних пневмококів типу II-III або суспензії убитих нагріванням капсульних штамів типу I-S жодне з тварин не загинуло від інфекції. Однак при введенні суміші убитих клітин типу I-S і живих клітин типу II миші захворювали. З крові цих мишей були виділені чисті культури пневмококів капсульного S-типу. Оскільки пневмококи /? типу не дають мутацій в 5-тип, можна припустити, що якась речовина, що є присутнім в суспензії убитих S клітин, може повідомляти спадкову здатність утворювати капсули бактеріям, які не можуть продукувати свій власний полісахарид.

У 1944 р О. Т. Ейвері показав, що при обробці трансформуючого фактора протеолітичнимиферментами або РНК-азой біологічна активність його не змінюється, а при обробці ДНК-азой вона різко падає. Це вказує на зв’язок трансформує фактора з ДНК.

За допомогою трансформації можна передавати такі ознаки, як властивості капсули, стійкість до різних антибіотиків, здатність до синтезу деяких ферментів. Трансформація зазвичай відбувається між різними штамами одного і того ж виду. Однак вона може здійснюватися і між різними видами бактерій, але частота перенесення генів при міжвидової трансформації набагато нижче, ніж при внутрішньовидової. Прикладом міжвидовий трансформації може служити трансформація між H. parainftuenzae і H. inftuenzae.

Явище трансформації може бути використано при генетичному аналізі для визначення зчеплення генів, точного картування хромосом. При трансформації два гена вважаються зчепленими, якщо вони трансформуються разом на одній молекулі ДНК. Визначити це можна по частоті спільної передачі досліджуваних генів. Якщо гени Л і В не зчеплені, а реципієнти ab, оброблені ДНК, з донорів АВ дають трансформанти Аб і аВ з частотою 1%, то очікувана частота подвійних трансформантов АВ повинна бути рівною 0,01% (один трансформант на 10 тис. Клітин) . Імовірність одночасного включення двох генів, що знаходяться на різних молекулах ДНК, дорівнює добутку ймовірностей включення кожного з цих генів. І якщо в експерименті отримані дані, які говорять про підвищену частоту передачі двох генів, можна зробити висновок про їх зчепленні.

...
ПОДІЛИТИСЯ: