Трансдукция

· Трансдукция– перенос генетической информации (хромосомных генов или плазмид) от клетки-донора к клетке-реципиенту; происходит при участии бактериофагов.

· Трансдукция была открыта Дж. Ледербергом и Н.Циндером в 1952 у Salmonella typhimurium и фага Р22.

· Принято выделять два типа трансдукции:1) общая (генерализованная, неспецифическая) (рис. 7); 2) специфическая (илиограниченная) (рис. 8).

· При общей трансдукции может переноситься любой фрагмент бактериальный хромосомы с частотой 10^–5–10^–6. Количество бактериальной ДНК, которое может переноситься фагом, обычно составляет 1–2 % от всей клеточной ДНК. Исключение составляет бактериофаг РBS1 B. subtilis, который может трансдуцировать до 8 % генома хозяина. В процессе общей трансдукции бактериальный вирус является только «пассивным» переносчиком генетического материала бактерий и содержит только фрагменты бактериальной ДНК. Механизм рекомбинации у трансдуцируемых бактерий соответствует общепринятой схеме (гомологичной рекомбинации).

Рис. 7 - Схема генерализованной трансдукции

· Специфическая трансдукция была открыта в 1956 г. М. Морзе и супругами Е. иДж. Ледерберг.

· Для специфической трансдукции характерно:

1) каждый трансдуцирующий фаг передает только определенную, строго ограниченную область бактериальной хромосомы;

2) фаг не только переносит генетический материал, но и обеспечивает его включение в бактериальную хромосому;

3) вирус включает фрагмент ДНК бактерий-доноров в свой геном и передает ее в ДНК бактерий-реципиентов в результате встраивания в хромосому.

· Наиболее известным примером специфической трансдукции является трансдукция, которая выполняется фагом λ, который способен заражать клетки бактерий E. coli с последующей интеграцией его ДНК в геном бактерий.

Рис. 8 - Схема специфической трансдукции

· Использовать трансдукцию можно в следующих направлениях:

• для трансдуцирования плазмид и коротких фрагментов хромосомы донора;

• для конструирования штаммов заданного генотипа;

• для точного картирования бактериальных генов, установления порядка их расположения в оперонах, что осуществляют с помощью комплементационного теста.