Трансформация

Трансформация (от transformatio — преобразование) изменение свойств бактериальной клетки в результаате процесса переноса информации, при котором фрагмент ДНК клеткидонора проникает в родственную бактерию. Впервые явление трансформации у бактерий наблюдал Ф. Гриффите в 1928 г. Он ввел мышам нсвирулентный бескапсульный пневмококк II типа вместе с убитой культурой вирулентного капсульного пневмококка III типа. Все мыши погибли от септицемии, а из органов погибших животных была выделена чистая культура пневмококка III типа, т.е. пневмококка, который был введен мышам в убитом виде. Гриффите при опубликовании своей работы в 1928 г. объяснить это явление с генетических позиций не мог и считал, что происходит превращение невирулентной Rформы микроба в Sвирулентную при поглощении капсульного вещества убитого пневмококка.
В 1944 г. О. Эвери, К. МакЛеод и М. МакКарти экспериментально доказали, что трансформирующим веществом является ДНК. Для того чтобы наступила трансформация, необходимо состояние компетентности клеткиреципиента (воспринимающей клетки), которая связана со стадией активного размножения бактерий и появляется в начале логарифмической фазы.

Процесс трансформации проходит несколько стадий:
1) адсорбция и восприятие бактериямиреципи ентами фрагмента двунитчатой ДНК клетки донора (обычно не больше 5 генов);
2) эклипс — скрытый период, характеризующийся отсутствием биологического действия ДНК. В этот период двунитчатая ДНК распадается: одна цепь разрушается, вторая — участвует в последующих стадиях;
3) интеграция (включение) трансформирующей ДНК в хромосому реципиента в результате разрыва и воссоединения хромосомы донора;

4) экспрессия (проявление генов), т. е. размножение трансформированного клона клеток, потомство которых будет иметь измененный ген.

Таким образом, при трансформации не добавляется качественно новый признак, а происходит замещение одного генетического участка другим. Путем трансформации могут быть перенесены различные признаки: синтез капсульного полисахарида, устойчивость к антибиотикам, синтез ферментов и т. д. Поскольку при трансформации в реципиентную клетку проникает малый фрагмент ДНК, то чаще происходит трансформация какоголибо одного признака, реже — двух.
Возможность трансформации была показана у многих видов микроорганизмов — пневмококков, стафилококков, гонококков, менингококков, кишечной палочки и др. Процесс трансформации наблюдается среди бактерий различных семейств и родов, что говорит о распространении такого механизма переноса генетического материала у бактерий в естественных условиях и о существенной роли его в эволюции.

Поиск по сайту: