Фаг бактериофаги трансдукция

Трансдукцией называют передачу ДНК от клетки-донора клетке-реципиенту при участии бактериофагов. Обычно при этом фаг переносит лишь небольшой фрагмент ДНК хозяина. Различают два вида трансдукции неспецифическую (общую), при которой может быть перенесен любой фрагмент ДНК хозяина, и специфическую, затрагивающую лишь строго определенные фрагменты ДНК. При неспецифической трансдукции ДНК клетки-хозяина включается в частицу фага либо дополнительно к его собственному геному, либо вместо него, тогда как при специ- [c.464]

Трансдукция — передача инфицирующими бактериальную клетку бактериофагами частей бактериальной хромосомы другим бактериям, которые вследствие этого генетически изменяются. [c.465]

Тогда бактериофаг A произведет трансдукцию локуса Gal" [c.391]

Генная инженерия — научно обоснованное, направленное использование явления трансдукции с целью приобретения живым организмом нового признака. Первые сведения об этом явлении, аналогичном бактериальным трансформациям, были получены при изучении бактериофагов. Известна мутагенная форма кишечной палочки, не способная синтезировать тимин. Если такой штамм заразить бактериофагом Т2, то кишечная палочка уже может синтезировать тимин. Неспособность кишечной палочки синтезировать тимин связана с отсутствием у нее необходимого ддя этой цели фермента. Поскольку при заражении бактериальной клетки бактериофагом в нее проникает только фаговая ДНК, а не белок, то фаговая ДНК, осуществляя процесс трансдукции, наделяет бактериальную клетку механизмом, который и обеспечивает синтез необходимого для образования тимина фермента. [c.44]

Трансдукция — явление, аналогичное бактериальным трансформациям. Например, при заражении бактериофагом Т2 мутантной формы кишечной палочки, не способной синтезировать тимин, клетки последней приобретают свойство образовывать фермент, ранее в ней отсутствовавший и необходимый для синтеза тимина. Но ведь при заражении бактериальной клетки в нее проникает только фаговая ДНК, а не белок. Значит, только фаговая ДНК влияет на трансдукцию, наделяющую бактериальную клетку указанным свойством. Однако для бактериофага такая трансдукция характерна лишь тогда, когда он до заражения инкубировался с культурой, способной к такому синтезу. Следовательно, этот процесс аналогичен передаче признаков путем трансформации. [c.83]

Для бактерий размножение, как правило, не связано с половым процессом. Однако у некоторых наблюдается особый процесс передачи генетической информации с образованием меро-зиготы — конъюгация. Другие типы передачи генетической информации — трансформация (с помощью переноса голой ДНК) и трансдукция (с помощью бактериофагов). [c.65]

Трансдукция — перенос бактериофагом участка ДНК из одной бактериальной клетки в другую, ведущий к изменению наследственных свойств. [c.193]

Перенос и экспрессия генов у эукариот. Для микроорганизмов известны два основных способа введения чужеродного генетического материала в клетку. При трансформации чистая ДНК при некоторых, не до конца ясных условиях проникает в микробную клетку и встраивается в генетический материал. При трансдукции генетическая информация от одной бактериальной клетки к другой передается с помощью бактериофага. Эксперименты по трансформации бактерий сьп-рали важную роль в истории генетики с их помощью установили, что именно ДНК является генетически активным материалом [220]. [c.167]

Трансдукцией называют перенос генов из одних бактериальных клеток в другие при помощи бактериофага. [c.209]

Возможные варианты отношений между умеренным бактериофагом и клеткой при общей трансдукции показаны на рис. 9.7. [c.212]

Возможна ли трансдукция при помощи литического бактериофага [c.224]

Разработка методов генетического анализа промышленных бактериальных продуцентов начинается, как правило, с поиска трансдуцирующих бактериофагов. Трансдукция—ценный метод изучения генетического контроля разных признаков, в том числе и промышленно важных. Изучение применимости к промышленным бактериям другого классического метода генетического анализа прокариотов — генетической трансформации — также часто начинается с попыток обнаружить фагообразование после обработки бактерий выделенной ДНК бактериофага (трансфекция). [c.214]

При построении карты, приведенной на рис. 15-1, были использовав НЬ1 не только результаты опытов с прерыванием конъюгации, но и данное, полученные при изучении трансдукции бактериофагом Р1 [15]. Грансдукция фагом, более детально рассмотренная в разд. Г, позволяет 1ереносить короткие фрагменты ДНК длиной около 2 мин (см. карту [c.191]

Трансдукция (Transdu tion) Перенос генетического материала из одной бактериальной клетки в другую с помощью бактериофага. [c.561]

Генетический перенос у прокариот всегда осуществляется путем однонаправленного перехода ДНК из клетки в клетку, так что одна клетка служит донором, а другая — реципиентом ДНК. Этот переход может совершаться при конъюгации, включающей прямой контакт двух клеток, или в результате процессов, называемых трансдукцией и трансформацией. Трансдукционный перенос происходит при участии некоторых бактериальных вирусов (бактериофагов), способных захватывать фрагменты генома клетки-донора. Трансформационный перенос совершается путем поглощения клеткой-реципиентом свободных фрагментов ДНК, которые выходят из клетки-донора и попадают во внешнюю среду [56]. [c.26]

Неспецифическая трансдукция. Перенос участков бактериальной хромосомы фагами был открыт в 1951 г. Ледербергом и Циндером у Salmonella typhimurium. В решающем эксперименте (рис. 15.19) штамм-донор В " инфицировали умеренным бактериофагом Р22. После лизиса клетки-хозяина выделяли свободные фаги и инкубировали их вместе со штаммом-реципиентом В , который генетически отличался от штамма B" по меньшей мере одним признаком. Авторы нашли, что после высева инкубированных клеток на подходящую среду появлялись рекомбинанты, обладавшие признаками штамма-донора В . [c.465]

Явление трансдукции заключается в том, что бактериофаги, растворившие подвергшуюся их нападению бактериальную клетку, переносят части хромосом из этой клетки в другие бактериальные клетки, которые вследствие этого оказываются генетически измененными, В таких случаях речь идет, как правило, об умеренных фагах, которые мирно прикреп- [c.254]

Бактерии и в самом деле скрещиваются друг с другом. Если смешать клетки двух различных ауксотрофных штаммов Es heri hia oli К12, то среди их потомков обнаруживаются рекомбинанты, ауксотрофные сразу по двум факторам роста, а также рекомбинанты, возвратившиеся к дикому типу (т. е. прототрофы, или анауксотрофы). Однако в данном случае необходим прямой контакт между двумя бактериальными клетками в отличие от трансдукции (когда участок бактериального генома переносится из клетки в клетку бактериофагами) или трансформации (когда участок генома, свободно блуждая, проникает в клетку-реципиент). Показано, что если разделить два штамма, способных к взаимной рекомбинации, поместив их в U-образную трубку со стеклянной пористой перегородкой, не пропускающей бактерий, но легко проницаемой для фагов и фрагментов генома, то рекомбинации не происходит. [c.170]

Вторым типом эксперимента является трансдукция, когда фрагменты генетического вещества и свойственные им маркеры переносятся из одной клетки в другую бактериофагом вместе с его собственной ДНК. Характерной особенностью трансдукции, так же как и трансформации, является перенос из клетки в клетку именно ДНК, а не нуклеопротеида. Мы знаем, что в хромосоме ДНК не существует в изолированном виде молекулы ДНК застроены в нуклеопротеидную структуру. То же можно утверждать и о вирусах, в частности фагах. Однако по опытам Херши, выполненным методом радиоактивной метки, при заражении клетки фагом последний как бы впрыскивает в клетку свою ДНК, белок же при этом не переходит (с точностью до долей процента). В последнее время удался также опыт заражения клеток выделенной и очищенной вирусной ДНК (подобно тому, как раньше удался опыт заражения растений вирусной РНК). [c.286]

Яркий пример трансдукции описан Меррилом для фибробластов человека с врожденной галактоземией. Такие фибробласты не содержат фермента галактозо-1-фосфат—уридилилтрансферазы, необходимого для превращения галактозы в глюкозу. Кишечная палочка этот фермент содержит. Если фибробласты обработать бактериофагом Я, ранее кулвтивированным на кишечной палочке, содержащей ген нужного фермента, они приобретают способность синтезировать отсутствовавший у них фермент. Последнее свидетельствует о том, что Соответствующий участок ДНК из кишечной палочки был перенесен бактериофагом в фибробласты, где и был вмонтирован в них геном. Приобретенная таким образом способность синтезировать нужный фермент передается затем всем поколениям новых фибробластов. В этой связи генную инженерию можно назвать генной терапией. Генная инженерия открывает сегодня весьма широкие перспективы в области молекулярной генетики, селекции, биологии, медицины, сельского хозяйства и других областях знаний. [c.44]

Перенос генов был описан для относительно немногих бактерий число их продолжает расти по мере того, как лучше изучаются условия, позволяющие продемонстрировать это явление в лаборатории. В гл. И обсуждаются три известные системы переноса генов трансформация, трансдукция и конъюгация. В некоторых случаях конкретные системы выбирались по той причине, что в них легко осуществим описываемый процесс (например, трансформация у A inetoba ter al oa eti us). В других выбор определялся тем, что данная система изучается во многих лабораториях (например, трансдукция у Е. oli с помощью бактериофага. [c.6]

Метод локального мутагенеза, предложенный в 1971 г. Хонгом и Эймсом [13], позволяет выделять мутанты с вновь индуцированными мутациями, локализованными в небольшой области бактериальной хромосомы. Мутации индуцируются в коротком отрезке ДНК бактерии, который содержится в трансдуцирующем бактериофаге, и затем обнаруживаются в клетках, подвергшихся трансдукции, отбором по близко сцепленному маркеру. Таким способом можно селективно получать мутации в области, составляющей около 1 % бактериальной хромосомы. [c.44]

Обычно рассматривают Три типа переноса генов у бактерий. Первый тип — трансформация — это такой процесс, при котором ДНК одной бактерии — донора переходит в другую бактерию — реципиент. Реципиент-ная клетка, в которой происходит экспрессия генетических признаков донора, называется трансформантом. Второй тип трансдукция — это процесс генного переноса, при котором бактериальный вирус (бактериофаг), размножающийся в клетках бактериального штамма-до-нора, включает в себя часть генетической информации бактерии и после инфицирования другого, реципиент-ного, штамма вызывает иногда наследуемые изменения у последнего. Реципиентная клетка, которая таким путем приобретает признаки донора, называется трансдук-тантом. Третий тип переноса — кон ьюгацця — это процесс, при котором клетки бактериального штамма-доно-ра вступают в непосредственный механический контакт с клетками реципиентного штамма и передают последнему генетический материал. Реципиент, который получает этот материал, называется трансконъюгантом. Наряду с процессом мутирования генов трансформация, трансдукция и конъюгация играют важную роль в появлении новых типов бактерий. Эти процессы очень важны также потому, что они позволяют исследователям, занимающимся бактериальной генетикой, выяснять биохимические и генетические аспекты функционирования бактерий, устанавливать принципы строения, функционирования и регуляции генов, а также более сложных процессов синтеза макромолекул, роста и деления клеток. [c.65]

Это явление в 1951 г. открыл Н. Зиндер — ученик Дж. Ледерберга. Прежде чем обратиться к трансдукции, необходимо рассмотреть взаимоотношения между бактериями и бактериофагами. [c.209]

Общая, или неспецифическая, трансдукция. Трансдукцию осуществляют умеренные бактериофаги. К их числу относится и фаг Р22, при помощи которого Н. Зиндер впервые обнаружил трансдукцию у Salmonella typhimurium. [c.210]

Оказалось, что фильтрующийся агент, переносящий гены, — это умеренный бактериофаг Р22, по которому был лизогенным один из штаммов, изученных Н. Зиндером и Дж. Ледербергом. Поскольку фаг Р22 мог трансдуцировать любые гены сальмонеллы, это явление назвали общей или неспецифической трансдукцией. Как показал в 1955 г. Е. Леннокс, такой же способностью обладает и бактериофаг Р1 Е. ali. Этот фаг переносит очень небольшой фрагмент хромосомы Е. соИ. Например, совместная трансдукция генов thr и leu наблюдалась только в 1 % случаев, т. е. одна фаговая частица из 100, трансдуцирующих ген thr, несла и ген leu, хотя на генетической карте Е. ali, построенной при конъюгации, эти локусы тесно сцеплены и находятся на расстоянии около [c.210]

Общая трансдукция оказалась следствием включения фрагментов ДНК Е. ali, зараженной фагом Р1, в инфекционные частицы бактериофага. Причем такие частицы вообще не содержат или содержат очень мало фаговой ДНК. Вследствие этого трансдуктан-ты, возникающие при множественности инфекции, равной 1 (одна частица на одну клетку), оказываются нелизогенными и не обладают иммунитетом к фагу Р1. Дефектность трансдуцирующих частиц Р1 подтверждает и то, что трансдукцию могут осуществлять даже вирулентные мутанты Р1. Это показывает, что транс-дуцирующие частицы действительно не способны инициировать нормальный цикл развития фага. Иначе клетки, зараженные вирулентным мутантом фага Р1, должны были бы погибнуть. [c.210]

Рис. 9.7. Отношения умеренного бактериофага и бактериальной клетки А к Б — литический цикл В — лизогенизация Г — полная трансдукция Д — абортивная трансдук1у1Я

Специфическая трансдукция отличается от неспецифической тем, что бактериофаг может переносить только определенные гены, как это характерно для фага X Е. oli, который может трансдуцировать только гены локуса gal, ответственного за усвоение галактозы, и Ыо — гены синтеза биотина. Явление специфической трансдукции открыли в 1956 г. М. Морзе и супруги Э. и Дж. Ледерберг. [c.212]

При конъюгации в клетку-реципиент переносится обычно меньше половины бактериального генома, и очень редко весь геном. При трансдукции размеры переносимого фрагмента определяются емкостью оболочки бактериофага, но они не превышают 1/100 длины хромосомы Е. ali, т. е. составляют участки до 3,2 X X 10 п. н. При трансформации фрагменты, включаемые в геном бактерий, имеют сопоставимую длину от 1,5 до 20 X Ю п. н. Таким образом, зигота бактерий всегда является частичной зиготой или мерозиготой. [c.214]

Известна обширная группа генетических явлений, связанная с горизонтальной передачей генов в пределах одного поколения организмов, а также между клетками одного и того же многоклеточного организма. Характерными примерами такого рода являются специфическая и неспецифическая трансдукции, осуществляемые бактериофагами, в результате чего происходит перенос небольших частей генома микроорганизмов. Большое значение в эволюции бактерий играет и обмен генами с помощью конъюга-тивных плазмид и транспозонов, в частности, распространение генов устойчивости к различным химическим веществам как в популяциях родственных бактерий, так и между представителями таксономически удаленных друг от друга групп [59]. Ретровирусы, по-видимому, и в природных условиях способны осуществлять горизонтальный перенос генов у млекопитающих, а с помощью Т1-плазмид происходит горизонтальный обмен генами и у растений. Перемещение генетической информации и изменение характера ее экспрессии возможны и в пределах геномов самих одноклеточных и многоклеточных организмов под действием разнообразных мобильных генетических элементов, а также при воздействии мутагенных факторов окружающей среды [60]. [c.37]

При специфической трансдукции фрагмент бактериальной ДНК связан ковалентно с фаговой хромосомой и реплицируется в ее составе. Это позволяет мультиплицировать трансдуцируемые бактериальные гены и манипулировать ими в лабораторных условиях. Явление специфической трансдукции было открыто при работе с умеренным бактериофагом X, развивающимся в клетках Е. соИ К-12 (Morse et al., 1956). Этот фаг является представителем большого семейства лямбдоидных фагов. Он сыграл исключрггельную роль в развитии молекулярной генетики и генетической инженерии. Столь же значительна роль нитевидных фагов семейства М13. Их ДНК широко используется в качестве векторов. Поэтому для понимания многих аспектов генно-инженерных работ необходимо знать основные элементы их генетики и биологии развития. По трем причинам более детально описан фаг Х. Во-первых, это классический объект, послуживший моделью при изучении регуляции экспрессии генов вообще и временного профаммирования развития фагов в частности. Во-вторых, в 60-е годы он явился объектом, на котором была заложена база генетической инженерии — представление о векторе и возможности клонирования и экспрессии в нем чужеродных генов. В третьих, в 70-е годы [c.103]

Трансдукция (от лат. transdu tio — перенос, перемещение) — передача ДНК от бактерии-донора к бактерии-реципиенту при участии бактериофага. Различают неспецифическую (общую) трансдукцию, при которой возможен перенос любого фрагмента ДНК донора, и специфическую — перенос определенного фрагмента ДНК донора только в определенные участки ДНК реципиента. Неспецифическая трансдукция обусловлена включением ДНК донора в головку фага дополнительно к геному фага или вместо генома фага (дефектные фаги). Специфическая трансдукция обусловлена замещением некоторых генов фага генами хромосомы клетки-донора. Фаговая ДНК, несущая фрагменты хромосомы клетки-донора, включается в строго определенные участки хромосомы клетки-реципиента. Таким образом, привносятся новые гены и ДНК фага в виде профага репродуцируется вместе с хромосомой, т.е. этот процесс сопровождается лизогенией. Если фрагмент ДНК, переносимый фагом, не вступает в рекомбинацию с хромосомой реципиента и не реплицируется, но с него считывается информация о синтезе соответствующего продукта, такая трансдукция называется абортивной. [c.85]

Охарактеризованы два типа трансдукции, осуществляемой с помощью бактериофагов, общая и специфическая. При общей трансдукции фаговые частицы, содержащие сегменты ДНК клетки-хозяи-на, переносят относительно протяженные участки геномной ДНК от одной бактериальной клетки к другой. Трансдуцируюпще фаговые частицы образуются в ходе определенных инфекционных процессов, когда ДНК клетки эффективно деградирует и фрагменты, по размеру примерно соответствующие фаговому геному, случайно упаковываются в зрелые частицы бактериофага (рис. II.4). В результате последующего инфицирования клеток бактерий популяцией фаговых частиц, содержащей трансду-цирующие фаги, происходит передача ДНК донорных клеток этим инфицируемым клеткам. Рекомбинация между введенными фрагментами донорной ДНК и ДНК клетки-реципиента приводит к измене- [c.198]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология