Конспект

Трансдукция у бактерий

Ключевые тезисы:

• Трансдукция — это перенос генетического материала между бактериями с помощью бактериофагов (вирусов бактерий).
• Бактериофаги выступают в роли «бактериальных курьеров».
• Существует два основных типа трансдукции: общая и специфическая (сайт-специфическая).

Механизм трансдукции

1. Бактериофаг инфицирует клетку-донора, впрыскивая свой генетический материал.
2. В клетке образуется множество новых бактериофагов.
3. При выходе (лизисе) фаги разрушают клетку-донора и высвобождаются, иногда случайно захватывая фрагменты её ДНК.
4. Образуется дефектный фаг, несущий бактериальную ДНК вместо вирусной.
5. Такой фаг заражает клетку-реципиент и впрыскивает в неё ДНК донора.

Общая трансдукция

• Происходит случайно: фаг захватывает любой фрагмент ДНК бактерии-донора.
• Встречается редко (примерно 1 фаг на 1000–10000).
• Перенос возможен только между близкородственными бактериями, так как фаги видоспецифичны, а для встраивания нужны гомологичные участки ДНК.

Специфическая (сайт-специфическая) трансдукция

• Фаг изначально встроен в геном бактерии-донора в виде профага.
• При выходе из генома фаг может захватить прилегающий к месту встройки определённый бактериальный ген.
• Профаг встраивается всегда в строго определённые сайты генома.
• Переносимый фрагмент ДНК обычно очень мал.
• Пример: у кишечной палочки (E. coli) таким способом может переноситься ген, кодирующий ферменты для усвоения лактозы.

Особенности и исходы

• Дефектный фаг, несущий бактериальный ген, может вызвать лизис реципиента, и трансдукция не произойдёт.
• Успешная трансдукция приводит к образованию рекомбинантного генома у бактерии-реципиента.
• Наиболее продуктивным считается первый вариант (общая трансдукция), так как при нём в реципиента не попадает вирусный генетический материал, что снижает риск лизиса.