Трансдукция у прокариот.

 Трансдукция у прокариот. 

Трансдукция(от лат. transductio — перемещение), передача генетического материала от одной бактерии (донора) другой (реципиенту) с помощью умеренных бактериофагов. 

Открыта в 1952 Дж. Ледербергом и Н. Циндером при анализе причин изменения наследственных признаков у некоторых штаммов (культур) бактерий при их совместном выращивании. Трансдукция обнаружена у многих бактерий: сальмонелл, шигелл, бацилл, актиномицетов и др.

Джошуа Ледерберг

В 1970-е годы была раскрыта роль вирусов в изменении наследственности, многие вирусы могут встраиваться в генотип хозяев и служить переносчиками генов между организмами. Такой перенос генетической информации, именуемый трансдукцией, тут же привлек внимание как возможный фактор эволюции. 

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 в результате процессов, называемых трансдукцией и трансформацией. Характерной особенностью трансдукции, так же как и трансформации, является перенос из клетки в клетку именно ДНК, а не нуклеопротеида.

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. Выделено три типа трансдукции:

1. При неспецифической (общей) трансдукции может передаваться любой, случайный признак, который присутствует у всего клона, образованного рекомбинантной клеткой.

2. При абортивной (недоразвитый) трансдукции также передается любой, случайный признак, но он скоро теряется, так как при каждом делении клеток экзогенная ДНК не рекомбинирует с бактериальной хромосомой, как в случае с общей трансдукцией, а остается в цитоплазме и переходит только в одну из двух разделившихся клеток.

3. При специфической трансдукции каждый бактериофаг передает только ему присущий признак, который, как и в случае с общей трансдукцией, присутствует у всего клона, образованного рекомбинантной клеткой.

Схема трансдукции. 

Использование в практике человека:  Отбор высокопродуктивных штаммов (культур) предшествует целенаправленная работа селекционера с генетическим материалом исходных микроорганизмов.

Возможное использование:  В 1955 году Дж. Ледерберг предположил, что трансдуцирующие вирусы можно использовать для введения генов в клетки человека. В то время такая идея казалась чистой фантазией, но сейчас она все более и более приобретает черты реальности, особенно в свете развития технологии рекомбинант-ных ДНК.

Трансдукцию можно использовать для того, чтобы: 1) внедрить доминантные «хорошие» гены и исправить наследственный дефектный фенотип; 2) внедрить гены в пищевые растения и увеличить их полезность; 3) изменить бактерии так, чтобы они выполняли полезные биологические функции; 4) вызывать заболевание в определенном организме. 

 Источник:  http://worldofscience.ru/biologija/17-mikrobiologija/563-vidy-geneticheskih-rekombinacij-u-bakterij.html

http://www.chem21.info/info/566380/

http://meduniver.com/Medical/Microbiology/85.html