Трансдукция общая

Когда мы ранее рассматривали общую природу генетического кода (гл. VIII и XIII), принималось как само собой разумеющееся, что последовательность азотистых оснований в ДНК коллинеарна определяемой ею последовательности аминокислот в белке. Таким образом, подразумевалось, что порядок расположения оснований, определяющих последовательность аминокислот, таков же, как и порядок кодируемых аминокислот. Однако на страницах этой книги мы не привели еще ни одного довода, подтверждающего, что это наболее существенное предположение о характере информационной связи между геном и белком действительно справедливо. Допущенное нами промедление отражает аналогичное промедление в истории молекулярно-генетических исследований лишь через десять с лишним лет после того, как это положение впервые было четко сформулировано, Яновский в 1966 г. доказал его правильность. Полученное доказательство коллинеарности гена и белка основывалась на построении с помощью трансдукции карты тонкой генетической структуры гена trpk Е. соИ. [c.365]

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]

Фаги, осуществляющие общую трансдукцию, известны для множества родов бактерий. Лучше всего изучена система, в которой используются фаг Р22 и бактерия [c.100]

Катаболизм Общая трансдукция [c.255]

Известны два типа трансдукции — специфическая и общая [18]. В случае специфической трансдукции могут [c.80]

В наиболее изученных системах образование фагов, участвующих в общей трансдукции, сопровождается случайной упаковкой донорного генетического материала вместо фагового. Поэтому фаговые частицы, способные трансдуцировать ДНК донора, полностью дефектны. Реципиентная клетка, инфицированная такой частицей, в [c.81]

Метод общей трансдукции [c.97]

В соответствии со спектром переносимых бактериальных маркеров трансдукцию принято делить на ограниченную, или специфическую, и общую (неспецифическую). [c.98]

Перенос генов при общей трансдукции может привести к двум различным состояниям трансдуктантов. В одних случаях привнесенный ген наследуется стабильно, поскольку интегрирует с хромосомой реципиента. Это полная трансдукция. В других случаях при абортивной трансдукции внесенный фагом фрагмент генома не реплицируется и передается по одной линии при размножении [c.210]

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

Различают два вида трансдукции неспецифическую (общую) и специфическую (ограниченную). В первом случае трансдуцирующими агентами являются профаги, способные соединяться с любым участком бактериального генома. При специфической трансдукции агентами выступают лишь те фаги, ДНК которых соединяется с одним определенным участком бактериального генома. Так, фаг К трансдуцирует лишь один признак — способность ферментировать галакто.зу. В ДНК Es heri hia oli есть лишь одна точка, в которой она может рекомбинировать с ДНК фага К. В рекомбинации участвуют липкие концы ДНК (последовательность оснований на двух одноцепочечных концах линейной ДНК фага К комплементарны друг другу и поэтому молекула ДНК обладает липкими концами при нагревании раствора ДНК фага if при 60 °С и последующем медленном охлаждении липкие концы соединяются друг с другом за счет комплементарного спаривания оснований). [c.106]

Трансдукция была открыта Ледербергом и Зиндером и изучена на нескольких видах микроорганизмов на Е. соИ, Salmonella, S higella и Staphylo o us. По-видимому, это наиболее общий нз известных сейчас методов генетики бактерий. [c.286]

В 1952 г. Ледерберг и Зиндер открыли новое важное явление — перенос генетических локусов из одного штамма бактерий в другой частицами фага. Явление это получило название трансдукции в отличие от трансформации, происходящей без участия фага. В настоящее время трансдукция — один из важнейших методов изучения генетических карт бактерий. Возможно, что это самый общий метод получения генетической рекомбинации у бактерий. Трансдукция наблюдается при инфицировании рецепторного штамма бактерий фагом, выращенным на другом штамме, донор-ном, с отличным генотипом. Трансдукция отличается от ранее рассмотренной конверсии тем, что а) она вовсе необязательно относится к рецепторным клеткам в лизогенном состоянии лизогенный рецепторный штамм представляет лишь ряд чисто практических удобств, так как огромное большинство клеток в нем выживает после инъекции фагадга ДНК б) переносимые при траис-дукции свойства целиком связаны с генотипом клеток-доноров в то же время лизогенпая конверсия практически не зависит от свойств клеток, на которых был выращен вирулентный фаг. [c.388]

С самого начала было ясно, что данные о поведении сцепленных генетических локусов при трансдукции значительно бы облегчили изучение механизма, с помощью которого фаговые частицы захватывают отдельные фрагменты генома донора и впоследствии переносят эти фрагменты в геном клетки-реципиента. Поэтому оставалось только сожалеть, что трансдукция была обнаружена в то время лишь у сальмонелл, к 1950 г. еще мало изученных в генетическом отношении, а не у . соИ, у которой с помощью конъюгационного анализа уже удалось установить сцепление для многих мутантных локусов. Тем с большей радостью было встречено открытие Е. Леннокса, обнаружившего, что умеренный фаг Р1 способен трансдуцировать генетические признаки Е. соИ от клеток-доноров к клеткам-реципиентам. Благодаря этому открытию удалось показать, что никогда не трансдуцируются совместно те генетические маркеры, для которых уже показано, что на хромосоме Е. oli они отстоят далеко друг от друга. Одновременно было показано, что два сцепленных гена ihr и leu (фиг. 123), контролирующие синтез двух аминокислот, треонина и лейцина, иногда трансдуцируются совместно и что частота такой совместной трансдукции составляет около 1%. Это значит, что приблизительно 1% бактерий-реципиентов Thr , получивших от донора аллель ihr, получают от него также и аллель leu (неселективный маркер). Расстояние между генами ihr и leu равно приблизительно 2% общей длины генома Е. соН, [c.355]

Как ясно видно из фиг. 177, плотность трансдуцирующих и инфекционных частиц, образовавшихся в равномерно меченной тимином легкой культуре А, не в точности совпадает и, следовательно, эти частицы можно разделить по плотности с помощью метода градиентного центрифугирования в s l. Таким образом, можно определить, какая доля частиц фага Р1 в лизате обладает трансдуцирующей активностью. Для этого ДНК бактерий-доноров метили Н, выращивая культуру на среде с Н-тими-дином. Затем культуру переносили на среду с нерадиоактивным тимиди-ном и Ф0 , так что ДНК, синтезированная после этого переноса, содержала метку Наконец, культуру заражали фагом Р1 и образовавшийся фаголизат фракционировали центрифугированием в градиенте плотности s l. Эти опыты показали, что количество меченной Н ДНК во фракции частиц, способных осуществлять трансдукцию маркера Leu+ донора, составляет 0,3% общего количества меченной Р ДНК, входящей в состав всех фаговых частиц, подвергнутых фракционированию. Следо- [c.356]

Когда умеренные фаги превращаются в литические, их действие (вызывают лизис) немногим отличается от действия вирулентных фагов и заслуживает обсуждения лишь постольку, поскольку это необходимо, чтобы понять явление лизогении. Это обсуждение основных черт лизогении и связанных с ней явлений общей или специальной трансдукции — процессов, представляющих большой интерес как с биолого-генетической, так и с молекулярной точки зрения,— будет по необходимости кратким и в силу этой краткости поверхностным. Для более глубокого обсуждения этой сложной и увлекательной темы мы отошлем читателя к другим источникам [106, 193, ЗОН. [c.277]

Общая трансдукция и лизогения представляют собой два родственных явления. Некоторые умеренные фаги, по-видимому, не имеют определенного, высокоспецифического места прикрепления, а могут включаться в любой участок генома хозяина. Обусловленное этим явление общей трансдукции было впервые обнаружено для фага PLT22, поражающего Salmoneila typhimurium [577]. Более полно оно было изучено для фага Р1 (размножающегося в клетках Е. соИ), чья генетическая карта изучена доволь- [c.281]

Когда фаг Р1 размножают на клетках thr leu azi , и затем полученным препаратом фага инфицируют реципиента ihr leu azi , то лишь 3% от рекомбинантов типа Thr" обладают также фенотипом Leu, и ни один из них - фенотипом Az . Однако, если отбирать рекомбинанты типа Leu, то 50% из них составляют Az . Следовательно, leu более тесно сцеплен с azi , чем с thr, и гены, по-видимому, расположены в последовательности thr leu azi . Частоты совместной трансдукции (котрансдукции) соответствующих маркеров можно использовать для определения степени их сцепления. Тот факт, что лишь 3% трансдуцирующих фагов thr содержат также ген leu, указывает на то, что эти гены столь удалены друг от друга, что редко оказываются вместе во фрагменте ДНК, попадающем в головку фага Р1. На физической карте, полученной методом прерванной конъюгации, эти маркеры расположены на расстоянии около 1/50 от общей длины хромосомы бактерии, что составляет 6,4 10 н. п. Это находится в хорошем соответствии с данными, согласно которым молекула ДНК фага Р1 содержит чуть меньше 10 н.п. [c.250]

Клетки некоторых щтаммов Salmonella paratyphi подвижны, поскольку обладают жгутиками клетки других щтаммов лищены жгутиков и неспособны к самостоятельному движению. Фаг, осуществляющий общую трансдукцию у Salmonella (Р22), выращивают на подвижных клетках и инфицируют им неподвижные клетки. Когда инфицированные клетки неподвижного щтамма высевают на поверхность столбика из мягкого агара, то после инкубации можно увидеть тянущиеся вглубь агара от поверхности цепочки мелких колоний (рис. 8.21). [c.258]

Дупликации генов увеличивают общее количество ДНК в клетке и создают возможность для приобретения генами в процессе эволюции новых функций. Дуплищ1рованные гены входят в состав генома потомков носителя предкового гена. Другими словами, предковый и дуплицированные гены входят в состав генофонда одного и того же вида. На первый взгляд эволющ1я посредством включения гена, возникшего в одном виде, в генофонд другого вида невозможна поскольку виды репродуктивно изолированы друг от друга, они эволюционируют как независимые общности. Однако уже несколько десятков лет известно, что прокариоты способны включать чужеродную ДНК посредством процессов трансформащ1и и трансдукции. Хорошо также установлено, что эукариотические клетки в культуре ткани способны включать ДНК другого вида (см. гл. 18). Недавно получены данные, свидетельствующие о том, что гены могут переходить от одного эукариотического организма к другому и даже от эукариот к прокариотам, хотя такое явление должно происходить очень редко даже в эволюционном масштабе времени, если оно вообще происходит. [c.251]

В приводимом ниже описании метода осуществляющий общую трансдукцию фаг Р1 Е. oli подвергают мутагенезу обработкой гидроксиламином, химическим агентом, который производит транзиции типа G —v-AT. После этого фаг используют для трансдукции реципи-ентного штамма, имеющего генетический дефект на одном из ранних этапов биосинтеза ароматических аминокислот (агоЕ). Трансдуктанты проверяются затем на наличие новых мутаций либо в одном из близко расположенных генов устойчивости к лекарственным препаратам (стрептомицин или спектиномицин), либо в различных генах рибосомных белков. Последние мутации легко выявляются как температурочувствительные условно летальные мутации [14]. [c.44]

Чтобы получить специфически трансдуцирующие лизаты, нужен штамм донора, лизогенного по отношению к трансдуцирующему фагу. В зависимости от конкретной системы лизат можно приготовить индукцией штам-ма-лизогена ультрафиолетом или митомицином С еще лучше, если у этого штамма имеется профаг, индуцируемый тепловой обработкой, для которого лизогения стабильно поддерживается при 30 °С, а литическая реакция индуцируется обработкой при температуре 37 °С [19]. Чтобы получить лизаты для общей трансдукции, инфицированные бактерии-доноры обычно выращивают в жидкой среде или высевают в чашки методом наслоения мягкого агара, где наблюдается сплошной лизис [2]. Для обеспечения максимального выхода фага и в том и [c.82]

С помощью трансдукции, опосредованной фагом Р1, можно также определить, является тот или иной признак хромосомным или плазмидным по своему происхождению. Р1-Фаголизат, полученный из донорных клеток, облучают возрастающими дозами ультрафиолета, и облученные и необлученные лизаты используют для трансдукции реципиентному штамму, который затем подвергают отбору на интересующий наследуемый признак донора. Если признак детерминируется хромосомным геном, то малые дозы ультрафиолета будут увеличивать общее число трансдуктантов, так как ультрафиолет повышает частоту рекомбинации если же признак детерминируется плазмидой, то частота трансдуктантов, наследующих донорский признак, с увеличением дозы ультрафиолета будет уменьшаться, поскольку вызываемые облучением повреждения препятствуют репликации плазмиды после ее переноса в реципиентные клетки путем трансдукции. [c.100]

Используя разнообразные родительские формы Hfr в отношении начала и направления хромосомного переноса при изучении конъюгации с помощью метода пересекающихся штрихов на агаре, для мутантного аллеля, выявляемого в реципиенте F", легко установить ориентировочное расцоложение аллеля дикого типа [4]. В целях более точной его локализации по отношению к другим генам можно использовать прерываемую конъюгацию с соответствующим штаммом Hfr. Однако, чтобы точно указать расположение этого локуса по отношению к ло-кусам, находящимся в непосредственной близости от него, может оказаться необходимой общая трансдукция, опосредованная фагом Р1, так как конъюгация часто не вполне подходит для этой цели. [c.117]

В настоящей главе рассматриваются способы генетического конструирования in vivo. Поскольку методы гибридизации грибов, конъюгации, трансдукции и трансформации хорошо и детально изложены в многочисленных учебниках и учебных пособиях (см. литературу), основное внимание сосредоточено на общих принципах и подходах, позволяющих использовать эти методы для широкого круга микроорганизмов. [c.69]

При общей трансдукции в реципиентную клетку поступает фрагмент двунитевой ДНК донора. Он может сразу же включиться в хромосому реципиента, вследствие чего формируются стабильные клоны рекомбинатного генотипа. При специфической трансдукции фрагмент хромосомы донора может остаться соединенным с генетическим материалом фага и бактерия становится лизогенной по данному профагу. Возникает диплоидное в отношении трансдуцированных генов (мерозиготное) состояние. Оно сохраняется при клеточных делениях неопределенно долго. Клоны, несущие такой профаг, обнаруживают нестабильность. [c.99]

Трансдуцироваться могут и внехромосомные генетические элементы. Механизмы трансдукции плазмид несколько отличаются от механизмов трансдукции хромосомных генов. В целом фаги могут трансдуцировать любые плазмиды, но частота их трансдукции обычно ниже, чем хромосомных маркеров. Вероятно, кольцевую плазмидную ДНК упаковать труднее, чем отдельные линейные фрагменты. Поскольку перенос цельных плазмид подчиняется общим законам трансдукции, размер пакуемой ДНК должен быть равен геному фага. Если плазмида меньше, то для достижения соответствующего размера она должна быть достроена . Возможны несколько способов такой достройки за счет других плазмид за счет фаговой ДНК за счет полимеризации плазмиды. [c.100]

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]

Сравнение физической карты Е. oli, построенной в опытах по прерыванию конъюгации, и рекомбинационной карты показывает, что 1 мин соответствует 20 единицам рекомбинации. Поскольку вся хромосома передается за 100 мин, ее общая рекомбинационная длина составляет 2000 единиц, а с учетом общего количества ДНК в хромосоме (4- 10 п. н.) единица рекомбинации соответствует ок. 2 тыс. п. н. Расчеты показывают, что рекомбинационное картирование разумно применять на расстояниях не более 3 мин, поскольку на больших расстояниях маркеры будут наследоваться независимо. При использовании конъюгационного метода трудно ставить реципрокные скрещивания. В связи с этим картирование на коротких участках обычно проводят с использованием трансдукции при помощи умеренного фага Р1. [c.215]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология