Transducția (din latină transductio - mișcare) este procesul de transfer a ADN-ului între celule cu ajutorul virusurilor [1] [2] . Un exemplu de transducție este transferul de ADN bacterian de la o celulă la alta de către un bacteriofag . Transducția generală este utilizată în genetica bacteriană pentru cartografierea genomului . Atât fagii temperați, cât și cei virulenți sunt capabili de transducție , cei din urmă, însă, distrugând populația bacteriană , astfel încât transducția cu ajutorul lor are o importanță mică nici în natură, nici în cercetare.
Transducția a fost descrisă de Norton Zinder și Joshua Lederberg în 1952 în Salmonella [3] . Ei au observat restabilirea fenotipurilor normale în tulpinile auxotrofe și au demonstrat că doar un virus poate efectua transferul de material genetic [4] .
Transducția este transferul de ADN mediat de fagi între celulele bacteriene. Pasul cheie în acest proces este ambalarea ADN-ului transferat în capul fagului în timpul fazei litice a ciclului său de viață , adică atunci când celula moare, eliberând particule virale în exterior . De regulă, în timpul asamblarii particulelor virale, propriul său ADN intră în capul fagului, dar ocazional apar erori atunci când fragmente de ADN bacterian intră în capul fagului, care s-ar putea forma, de exemplu, în timpul distrugerii fagului. cromozom bacterian cauzat de fag . Particulele fagice care conțin fragmente de ADN bacterian sunt numite particule transductoare. Ei pot infecta celulele ca fagii normali, deoarece au toate genele necesare pentru aceasta . Când, după ce se atașează la o celulă, un fag își injectează ADN-ul genomic în ea, acesta injectează și ADN-ul bacterian conținut în capul său [5] . În mod curios, transducția este posibilă și în timpul ciclului litic [6] .
Nu toți fagii sunt capabili de transducție. Doar acei fagi sunt capabili de aceasta, care cauzează fragmentarea ADN-ului genomic bacterian în fragmente de dimensiunea potrivită pentru a se potrivi în capside . Uneori nu ADN-ul genomic al bacteriei intră în virion, ci plasmida , care, după ce intră în următoarea celulă infectată, va continua să se dubleze. Fragmentele de genom purtate de fagi, pe de altă parte, sunt incapabile de replicare ; dublarea lor este posibilă numai dacă se pot integra în cromozomul bacteriei primitoare [5] . Dacă un fragment al genomului bacterian rămâne liber, timp de câteva generații va cădea într-una dintre celulele fiice în timpul diviziunii ; o astfel de transducție se numește abortiv [7] [8] .
Atunci când fagii se deplasează de la faza lizogenă la faza litică a ciclului de viață și sunt excizați din genomul gazdei, ei iau uneori mici porțiuni de ADN bacterian cu ei. Deoarece în aceste cazuri cantitatea de ADN bacterian care a intrat în particula virală este foarte mică și este limitată de una sau mai multe gene, o astfel de transducție se numește specializată [5] . Astfel, fagul λ al E. coli Escherichia coli poate transduce doar două gene: gal , care este responsabilă de asimilarea galactozei , și bio , implicată în sinteza biotinei . Ocazional, pot apărea așa-numitele celule eterogene, adică celule în care gena purtată de un fag există atât în formă liberă, cât și ca parte a genomului [7] .
Transducția a fost folosită pentru a mapa genele cromozomilor bacterieni. Metoda se bazează pe faptul că fragmentele de ADN bacterian transferate în timpul transducției sunt destul de mari și pot conține un număr de gene, astfel încât genele aflate în apropiere pot fi transferate simultan în timpul transducției (cotransducție). Cu cât sunt mai puține gene legate , cu atât se observă mai puțină co-transducție. Pe baza acestor informații, este posibilă restabilirea ordinii genelor de pe cromozomul bacterian [8] .
| Microbiologie : bacterii | |
|---|---|
| Bacterii patogene |
|
| Microflora umană |
|
Specificitatea substratului | |
| Suflare | |
| Genetica si reproducerea |
|
| forme de repaus |
|
| Vezi si | |