0000036 3

Ćwiczenie: Zaprojektuj schemat ilustrujący ogólną zasadę koniugacji pomiędzy komórką F* i F\

2.    Transformację - nabywanie przez komórki biorcy nowych cech w drodze pobrania obceg DNA. W procesie tym nie bierze udziału żaden przenośnik (wektor). Proces transforma został już opisany w ROZDZ: 2;

Ćwiczenie: Zaprojektuj schemat ilustrujący ogólną zasadę transformacji.

3.    Transdukcję — wg jej odkrywców, panów: Lederberga i Zindera (1952 r.) proces ten różni sf od transformacji tak jak list od zwyczajnej kartki pocztowej (por. Ryc. 45). Jest w tym spo: racji, ponieważ transdukcja polega na przeniesieniu DNA z komórki dawcy do komórki bioy cy w „kopercie”, którą sląnowj otoczką frakową wjru§ą. Transdukcję odkryto w szczep' bakterii tyfusu mysiego (,Salmonella typhimurium). Jeden z nich byl mutantem niezdolnym syntezy tryptofanu i tyrozyny. Otóż mniej więcej raz na 10* komórek w szczepie tym powst wały formy zdolne do syntezy i tryptofanu i tyrozyny. Warunkiem jednak była wspólna hodt la ze szczepem zdolnym do ich syntezy. Dla wytłumaczenia tego zjawiska brano pod uwa różne możliwości i stopniowo wykluczano kolejne. Przede wszystkim, pewna regularność el: minowała tu możliwość przypadkowych mutacji, prowadzących do odzyskania zdolności tezy tryptofanu i tyrozyny. Po wtóre, szczepy hodowano na jednej pożywce, ale oddzielono j od siebie filtrem bakteryjnym o oczkach tak małych, że uniemożliwiał przemieszczanie si komórek (wykluczało to możliwość koniugacji; zastanów się, dlaczego?). Traktowanie h dowli deoksyrybonuklcazą nie hamowało procesu (wykluczało to możliwość transforma zastanów się, dlaczego?). Ostateczne wyjaśnienie tej zagadki było dość zaskakujące — oczka filtra przenikały bakteriofagi zawierające DNA dawcy. Okazało się bowiem, że w czas^? infekcji wirusowej mają miejsce liczne błędy w realizacji programu życiowego wirusa. Nickt rc z nich polegają na zamykaniu w otoczce wirusa kawałka chromosomu bakterii zamit DNA wirusa (otoczka jest więc czymś w rodzaju koperty listowej). W tej sytuacji po ataku na komórkę biorcy do jej wnętrza dostają się geny poprzedniego gospodarza. Mogą one zost' włączone w chromosom biorcy, przez co nabywa on nowych właściwości.

faga w komórkach dawcy

Ryc. 45. Schemat transdukcji — zwróć uwagę zc wektor wirusowy przeniósł informację genetyczną z komórki dawcy do komórki biorcy. Transduktanty rosną także na pożywce minimalnej.

Ćwiczenie: Zaprojektuj schemat ilustrujący ogólną zasadę transdukcji.

CYKLE ŻYCIOWE EUCARYOTA MUSZĄ UWZGLĘDNIAĆ PRZEMIANĘ FAZ JĄDROWYCH Komórki eukariotyczne mogą dzielić się na dwa sposoby:

1.    poprzez mitozę — bez zmiany liczby chromosomów. W przypadku jednokomórkowców podziały mitotyczne prowadzą do wzrostu ilości osobników, tyle. że identycznych genetycznie. Strategia taka ma szereg zalet, ponieważ w prosty sposób możliwe jest zwiększenie liczby osobników o identycznym genotypie. Wadą zaś jest brak możliwości tworzenia nowych układów genetycznych. Organizmy wielokomórkowe wykorzystują mitozę do wzrostu liczby komórek ciała. Jedynymi, nicdzielącymi się mitotycznic są komórki szlaku płciowego i komórki macierzyste zarodników (pierwsze u zwierząt, drugie tylko u roślin i grzybów). Mitoza daje też możliwość rozrodu wegetatywnego (różne sposoby u roślin — por. ki. I oraz pączkowanie u niektórych prostszych wielokomórkowców zwierzęcych; por. PODR. KL. II);

2.    Poprzez mejozę — z jednoczesną redukcją liczby chromosomów o połowę i rekombinacją materiału genetycznego (mechanizmy te zostaną opisane później).

W przypadku zwierząt mejoza prowadzi do powstania gamet (por. Ryc. 46 b) — nietrwałych komórek umożliwiających łączenie się informacji genetycznej pochodzącej od różnych rodziców (rozmnażanie płciowe). Jednak nawet w tej grupie nie zawsze tak jest. Wystarczy spojrzeć na cykl rozwojowy pierwotniaków haploidalnych, aby stwierdzić, że tam mejoza praktycznie powoduje powstanie nowych osobników (por. Ryc. 46 a). W święcie roślin sytuacja jest jeszcze inna. Funkcjonują u nich dwa pokolenia: diploidalny sporofit i haploidalny gametofit (por. Ryc. 46 c). Ten ostatni jest odrębnym stadium życiowym, produkującym gamety w drodze zwykłej mitozy! Natomiast sporofit produkuje w drodze mejozy specjalne komórki — zarodniki, czyli spory (nie jest to idealne pojęcie, ale nie ma lepszego).

Hyc. 46. Zasadnicze cechy cykli rozwojowych u organizmów eukariotycznych: a — haplonta. b — diplonla, c przemiana pokoleń u roślin.

UWAGA: 1. Jeśli jesteś w kl. IV, dobrze byłoby powtórzyć sobie cykle życiowe roślin i grzybów (być może dopiero teraz zrozumiała stanic się ewolucyjna redukcja gametofitu!), pierwotniaków (por. PODR. KL. II) oraz zwierząt wielokomórkowych na przykładzie człowieka (por. ANATOMIA I.....ROZDZ: 7).

2. Wielka różnorodność strategii rozrodczych organizmów eukariotycznych powoduje, że próby uogólnień wymagają często poważnych uproszczeń. Przykładowo — u

71