: Главная arrow Клетка и ее структура arrow Трансформация  

Трансформация

Печать E-mail
 

 

Гены могут также передаваться из клетки в клетку без всякого межкле­точного контакта и без каких-либо переносчиков. Такую передачу генов при помощи свободной растворимой ДНК, выделенной из клеток-доно­ров, называют трансформацией. У бактерий такой способ передачи при-

 

Image

знаков стал известен раньше других, и это открытие сыграло важную роль в истории науки.

Открытие роли ДНК как генетического материала. В 1928 г. Гриффит описал превращение бескапсульного R-штамма Streptococcus pneumoniae (Pneumococcus) в штамм, образующий капсулу, т.е. в S-форму (рис. 15.20). Гриффит ввел мышам небольшое количество авирулентных К-клеток и одновременно убитые нагреванием S-клетки. К-клетки про­исходили от S-штамма (SII), капсульное вещество которого принадле­жало к иному серологическому типу, нежели капсульное вещество S-штамма, убитого нагреванием (SIII). Из крови погибших мышей были выделены вирулентные бактерии с капсулой типа SIII. Это означало, что убитые клетки типа SIII передали наследственную способность к образованию капсул типа III К-клеткам, которые в свою очередь передали ее своему потомству. Природу «трансформирующего факто­ра» удалось установить Эвери, Мак-Леоду и Мак-Карти в 1944 г. Оказа­лось, что этот фактор представляет собой ДНК. Это открытие явилось решающим аргументом в пользу того, что генетическая информация со­держится в ДНК, а не в белке.

Компетенция. Позже возможность передачи признаков с помощью очищенной ДНК была доказана для Haemophilus influenzae, Neisseria, Rhizobium, Bacillus subtilis, Acinetobacter calcoaceticus, Escherichia coli, Pseudomonas и многих других бактерий. Этим способом могут переда­ваться такие признаки, как устойчивость к различным ядам и прото-трофность в отношении отдельных аминокислот. Трансформировать удается только те бактерии, в клетки которых может проникать высоко­молекулярная двухцепочечная, т.е. интактная, ДНК. Для трансформа­ции требуются чрезвычайно малые концентрации ДНК: 0,1 мкг на 1 мл суспензии клеток-реципиентов достаточно, чтобы трансформировать компетентные клетки (доля их в клеточной популяции составляет мак­симально 15%). Компетенцией называют способность клеток поглощать ДНК. Компетенция зависит от физиологического состояния клетки: она наиболее высока в середине фазы экспоненциального роста, а затем бы­стро снижается до минимума. Предполагают, что клеточная поверх­ность изменяется на протяжении цикла роста и ДНК может поглощать­ся только в определенную, относительно короткую его фазу. Бактерии, раньше считавшиеся некомпетентными (такие, как Е. coli), удавалось сделать компетентными путем модификации клеточной поверхности, например с помощью обработки хлоридом кальция. Можно ожидать, что передача признаков посредством трансформации будет приобретать все большее значение.

Хотя в компетентные клетки может проникать любая ДНК, реком­бинация происходит лишь в том случае, если это ДНК близко род­ственного вида: тогда возможен обмен гомологичными участками ме­жду собственной и проникшей извне ДНК.

 
« Пред.   След. »