Transdukcja
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.
Przebieg transdukcji bakteriofagiem
edytuj- Bakteriofag zakaża komórkę.
- Kwasy nukleinowe, zarówno bakteryjne, jak i bakteriofagowe zostają pocięte na mniejsze części pod wpływem enzymów wirusowych.
- Kompletne wiriony opuszczają komórkę bakteryjną; niektóre kapsydy zostały błędnie "załadowane" bakteryjnym DNA (kolor zielony).
- Bakteriofag niosący bakteryjny DNA zakaża kolejną komórkę.
- DNA z komórki bakterii-dawcy zostało wstrzyknięte do komórki bakterii-biorcy (krzywa koloru zielonego zakończona kuleczkami).
- DNA z komórki donora zastąpiło fragment DNA akceptora.
Znaczenie
edytujU 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.
Zastosowanie
edytujTransdukcja 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.