IV-Transformacja bakterii, Genetyka

Pobierz cały dokument iv.transformacja.bakterii.genetyka.doc Rozmiar 821 KB

Fragment dokumentu:

Transformacja bakterii Escherichia coli.

Część teoretyczna:

Transformacja

Ten sposób przekazywania genów między bakteriami został wykryty jako pierwszy i ma olbrzymie znaczenie. Transformację odkrył w 1928 roku Griffith obserwując zmiany w obrębie szczepu Streptococcus pneumoniae z formy R (niezjadliwej) w formę S (zjadliwą).Wyjaśnienei zjawiska transformacji dostarczyło pierwszego dowodu na to, że nośnikiem materiału dziedzicznego jest DNA (Avery O.T., MacLeod C.M., McCarty M., 1944). W wyniku transformacji komórki nabywają nowe cechy, które mogą zostać przekazane komórkom potomnym. Transformacja nie wymaga bezpośredniego kontaktu dwóch komórek ani pośrednictwa faga.

Zdolności transformujące posiada:

• dwuniciowy, natywny DNA

• plazmidowy DNA

Najwyższą częstość transformacji genomowym DNA uzyskuje się w obrębie gatunku. Transformacja międzygatunkowa zachodzi rzadko i głównie pomiędzy gatunkami pokrewnymi.

Do transformacji zdolne są komórki po osiągnięciu stanu kompetencji, czyli stanu, kiedy następują zmiany w budowie ściany komórkowej polegające na zwiększeniu jej „przepuszczalności” w wyniku, czego błona cytoplazmatyczna styka się bezpośrednio ze środowiskiem.

Transformacja naturalna

Niektóre bakterie mają naturalną zdolność do osiągania stanu kompetencji, np. Bacillus, Haemophilus, Neisseria, Mycobacterium, Pseudomonas, Streptococcus, Acinetobacter, Azotobacter, Synechococcus.

Transformacja indukowana:

1. indukcja kompetencji przez specjalne, przedtransformacyjne zabiegi, np.u Escherichia coli można wymusić stan kompetencji poprzez traktowanie komórek CaCl₂ (jony Ca²⁺ zwiększają przepuszczalność ściany komórkowej) w niskiej temperaturze.

2. elektroporacja - polega na zadziałaniu prądem o wysokim napięciu, który powoduje czasowe tworzenie się porów w błonie komórkowej co ułatwia wnikanie DNA. Można używać do transformacji komórek gramdodatnich i gramujemnych.

3. protoplastyzacja komórek - stosuje się głównie w bakteriach gramdodatnich np. Bacillus, Streptomyces. Protoplasty (komórki pozbawione ściany komórkowej) uzyskuje się poprzez potraktowanie np. polietylenoglikolem.

4. balistyka (metoda tzw. „armatki genowej”) - stosuje się głownie do transformacji roślin. Polega na wstrzeliwaniu drobnych kuleczek wolframowych lub złotych opłaszczonych DNA.

Etapy transformacji:

1. Wejście komórki w stan kompetencji

2. Adsorpcja DNA na powierzchni komórki, początkowo nietrwała, wówczas DNA może być wymyty a następnie osiąga trwały kontakt

3. Penetracja, wnikanie DNA do komórki, co wymaga nakładu energii

4. Eklispy (=utajenia), kiedy DNA poszukuje miejsca homologii do chromosomu bakteryjnego

   
   

   Pobierz cały dokument iv.transformacja.bakterii.genetyka.doc rozmiar 821 KB