第七章 - 微生物的遗传变异 联系客服

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2. 转化微生物的种类

种类十分普遍:原核生物,真核微生物。 3. 转化条件

(1) 亲缘关系:多同缘DNA。

(2)能进行转化的细胞必须是感受态的。 1)感受态(competence)

指受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化的一种生理状态。

在细菌的感受态出现时,具有从周围环境吸收DNA分子而不被DNA酶破坏的生理特性。处于感受态的细胞,吸收DNA的能力有时可比一般细胞大1000倍,吸收速度快5 ~ 10′。

2) 与感受态的出现有关的因素

受该菌遗传性、菌令、生理状态和培养条件等的影响。 一般出现在生长的指数期后期,有的出现在指数期末和稳定期;在具有感受态的微生物中,感受态细胞所占比例和维持时间也不同,外界环境因子如环腺苷酸(cAMP)及Ca2+ 等对感受态也有重要影响。

3)感受态因子:调节感受态的一类特异蛋白(胞外蛋白)。

包括3种主要成分,即膜相关DNA结合蛋白(membrane-associated DNA binding protein),细胞壁自溶素

(autolysin)和几种核酸酶。

4. 转化因子(transforming principle) 来自供体菌的DNA片段或质粒。

转化因子的本质是离体的DNA片段。通常都只是15kb左右的片段。

5. 过程

转化过程被研究得较深入的是G+细菌Streptococcus pneumoniae。

6.转染(transfection)

指用提纯的病毒核酸(DNA或RNA)去感染其宿主细胞或其原生质体,可增殖出一群正常病毒后代的现象。(作为转染的病毒核酸,决不是作为供体基因的功能,被感染的

宿主也决不是能形成转化子的受体菌。)

(二)转导(transduction)

通过缺陷噬菌体(defective phage)的媒介,把供体细胞的小片段DNA携带到受体细胞中,通过交换与整合,使后者获得前者部分遗传性状的现象,称为转导。由转导作用而获得部分新性状的重组细胞,称为转导子(transductant)。作为媒介的缺陷噬菌体可分为:完全缺陷噬菌体、部分缺陷噬菌体。

1.完全缺陷噬菌体与普遍转导 (1) 完全缺陷噬菌体

感染宿主的噬菌体待成熟与进行包装之际,极少数噬菌体(约10-6~10-8个)的衣壳将与其头部DNA相似的一小段供体菌DNA片段误包入其中,因此形成了完全不含噬菌体本身DNA的假噬菌体——完全缺陷噬菌体(转导颗粒,transducing particle)。

(2) 普遍转导(generalized transduction)

通过极少数完全缺陷噬菌体感染受体菌时,把供体菌DNA片段导入受体细胞内,而将供体菌的遗传性状传递给受体菌的现象,称为普通转导。

一般用温和噬菌体作为普通转导的媒介。 普通转导又可分为以下两种:

1) 完全普通转导 (简称普通转导、完全转导

complete transduction)

由完全噬菌体导入的供体dsDNA片段可与受体细胞核染色体组上的同缘区段配对,再通过双交换而整合到受体菌染色体组上,使受体菌成为一个遗传性状稳定的转导子。

以Salmonell tyhimutium为例,用野生型菌株作供体菌,营养缺陷型突变株作受体菌,P22噬菌体作转导媒介:

2) 流产普遍转导(流产转导)

经转导而获得了供体菌DNA片段的受体菌,如果外缘DNA在其内即不进行交换、整合和复制,也不迅速消失,只进行转录、转译和表达的现象。