Transdukcja

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Transdukcja – proces wprowadzenia nowego genu do komórki przez bakteriofagi. Zjawisko to zostało odkryte w roku 1952 przez J. Lederberga i N. Zindera w procesie infekcji komórek bakteryjnych bakteriofagami.

Kapsyd – element składowy wirionu, będący płaszczem białkowym, wewnątrz którego zawarty jest kwas nukleinowy. Kapsyd z zawartym w nim materiałem genetycznym tworzy nukleokapsyd. Kapsyd uformowany jest z określonej liczby podjednostek białkowych zwanych kapsomerami. Stanowi ochronę cząsteczki DNA lub RNA wirionu przed czynnikami zewnętrznymi.Retrowirusy (Retroviridae) – rodzina wirusów RNA (których materiał genetyczny zawarty jest w kwasie rybonukleinowym), które przeprowadzają proces odwrotnej transkrypcji.

Przebieg transdukcji bakteriofagiem[ | edytuj kod]

Transdukcja, schemat. Przedstawiono na przykładzie cyklu litycznego. Opis w tekście.
  1. Bakteriofag zakaża komórkę.
  2. Kwasy nukleinowe, zarówno bakteryjne, jak i bakteriofagowe zostają pocięte na mniejsze części pod wpływem enzymów wirusowych.
  3. Kompletne wiriony opuszczają komórkę bakteryjną; niektóre kapsydy zostały błędnie "załadowane" bakteryjnym DNA (kolor zielony).
  4. Bakteriofag niosący bakteryjny DNA zakaża kolejną komórkę.
  5. DNA z komórki bakterii-dawcy zostało wstrzyknięte do komórki bakterii-biorcy (krzywa koloru zielonego zakończona kuleczkami).
  6. DNA z komórki donora zastąpiło fragment DNA akceptora.

Znaczenie[ | edytuj kod]

U prokariontów może pełnić funkcję procesu parapłciowego, polegającego na przeniesieniu przez bakteriofaga pewnej informacji genetycznej (fragmentu DNA) między dwoma osobnikami. Bakteriofag pełni więc funkcję wektora. Proces ten umożliwia zmiany właściwości bakterii i jest stosunkowo powszechny w przyrodzie. Bakterie na tej drodze mogą nabyć patogennych właściwości (np. u Escherichia coli możliwe jest przekształcenie na tej drodze symbiotycznej bakterii w wywołujący krwawe biegunki szczep 0157:H7). Transdukcja fagiem powoduje też powstanie form patogennych u maczugowca błonicy i przecinkowca cholery. Nabycie właściwości chorobotwórczych przez bakterię po zakażeniu fagiem nazywamy konwersją fagową. Na tej samej drodze bakterie mogą uzyskiwać oporność na antybiotyki. Transdukcja jest również jednym z mechanizmów horyzontalnego transferu genów.

Gen (gr. γένος – ród, pochodzenie) – podstawowa jednostka dziedziczności determinująca powstanie jednej cząsteczki białka lub kwasu rybonukleinowego zapisana w sekwencji nukleotydów kwasu deoksyrybonukleinowego.Kwasy nukleinowe – organiczne związki chemiczne, biopolimery zbudowane z nukleotydów. Zostały odkryte w roku 1869 przez Johanna Friedricha Mieschera. Znane są dwa podstawowe typy naturalnych kwasów nukleinowych: kwasy deoksyrybonukleinowe (DNA) i rybonukleinowe (RNA). Komórki wszystkich organizmów na Ziemi zawierają zarówno DNA i RNA, kwas nukleinowy znajduje się także w wirionach wirusów, co jest podstawą ich podziału na wirusy RNA i wirusy DNA.

Zastosowanie[ | edytuj kod]

Transdukcja ma szerokie zastosowanie praktyczne do wprowadzania genów do komórek w technikach biologii molekularnej. Do transdukcji komórek bakteryjnych najczęściej używa się wektorów opartych na fagu lambda.

Transdukcja jest jedną z najwydajniejszych metod wprowadzania genu do komórek eukariotycznych. Do transdukcji komórek eukariotycznych używa się wektorów będącymi pochodnymi retrowirusów, lentiwirusów oraz adenowirusów. Transdukcja ma zastosowanie w terapii genowej.


Środowisko przyrodnicze (środowisko naturalne) – całokształt ożywionych i nieożywionych składników przyrody, ściśle ze sobą powiązanych, otaczających organizmy żywe. W jego ramach można wyróżnić następujące elementy:Enzymy – wielkocząsteczkowe, w większości białkowe, katalizatory przyspieszające specyficzne reakcje chemiczne poprzez obniżenie ich energii aktywacji.




Warto wiedzieć że... beta

Antybiotyki (z greki anti – przeciw, bios – życie) – naturalne wtórne produkty metabolizmu drobnoustrojów, które działając wybiórczo w niskich stężeniach wpływają na struktury komórkowe lub procesy metaboliczne innych drobnoustrojów hamując ich wzrost i podziały. Antybiotyki są przedmiotem badań auksanografii, stosuje się je jako leki w leczeniu wszelkiego rodzaju zakażeń bakteryjnych. Bywają także używane profilaktycznie w zapobieganiu zakażeniom bakteryjnym w przypadku osłabienia odporności, np. neutropenii, a także w profilaktyce bakteryjnego zapalenia wsierdzia.
Wektor genetyczny – wykorzystywana powszechnie w inżynierii genetycznej, niewielka cząsteczka DNA (taka jak plazmid czy DNA wirusów), służąca wprowadzeniu żądanej sekwencji DNA do komórki. Stosując odpowiednie wektory można spowodować wydajną ekspresję genów w nich zawartych (wektory ekspresyjne) lub integrację sekwencji przenoszonej na wektorze do genomu biorcy (np. wektory retrowirusowe), jak również przeprowadzić klonowanie genu (wektor klonujący). Takie wektory służą do wprowadzania obcego DNA do komórek i utrzymywania go w kolejnych podziałach komórkowych. Istnieją także wektory bifunkcjonalne (wahadłowe), które mogą egzystować w co najmniej dwóch odmiennych organizmach (np: w drożdżach i bakteriach).
Prokarionty, prokarioty, organizmy prokariotyczne (Prokaryota, Procaryota) – mikroorganizmy w większości jednokomórkowe, których komórka nie zawiera jądra komórkowego oraz organelli komórkowych charakterystycznych dla eukariontów. Nazwa pochodzi od greckich słów pros ("przed") i karyon ("orzech", "jądro"). Pozostałe synonimy to: akariobionty, akariota, organizmy akariotyczne, anukleobionty, bezjądrowce, bezjądrowe, prokariota, protokarionty, przedjądrowce.
Akceptor – cząsteczka, pojedynczy atom lub jon, który przyjmuje elektron, proton, grupę funkcyjną lub określony jon od innych cząsteczek w trakcie reakcji chemicznej. Cząsteczki dostarczające (przeciwne akceptorowym) nazywane są donorami.
Norton Zinder (ur. 7 listopada 1928 w Nowym Jorku, zm. 3 lutego 2012 tamże) – amerykański biolog, znany z odkrycia transdukcji wraz z Joshuą Lederbergiem w 1951 roku. Ukończył Bronx High School of Science i Uniwersytet Columbia. Następnie obronił doktorat na University of Winsconsin. Od 1952 pracował na Uniwersytecie Rocefellera. Zmarł na zapalenie płuc.
Błonica – choroba zakaźna, najczęściej występująca u dzieci, wywoływana przez maczugowiec błonicy (łac. Corynebacterium diphtheriae). Głównym czynnikiem chorobotwórczym jest wytwarzany przez niektóre szczepy tych bakterii jad - toksyna błonicza.
Kwas deoksyrybonukleinowy (dawn. kwas dezoksyrybonukleinowy; akronim: DNA, z ang. deoxyribonucleic acid) – wielkocząsteczkowy organiczny związek chemiczny należący do kwasów nukleinowych. U eukariontów zlokalizowany jest przede wszystkim w jądrach komórek, u prokariontów bezpośrednio w cytoplazmie, natomiast u wirusów w kapsydach. Pełni rolę nośnika informacji genetycznej organizmów żywych.

Reklama