Способы генетического обмена у бактерий

Трансформация – перенос генетической информации, при котором ДНК, выделенная из клетки-донора, поступает в клетку-реципиент. Начальным этапом генетической трансформации является необратимая адсорбция ДНК на адсорбции и поглощению ДНК способны лишь клетки бактерий, находящиеся в состоянии компетентности.

Трансдукция – перенос генетической информации (хромосомных генов или плазмид) от клетки-донора к клетке-реципиенту, который осуществляется при участии бактериофагов.

Конъюгация – генетический обмен, сопровождающийся переносом генетической информации от клетки-донора к клетке-реципиенту, который осуществляется при их непосредственном контакте.

При конъюгации перенос генетического материала обеспечивается конъюгативными плазмидами, такими, например, как F-плазмида у бактерий E. coli. Конъюгативные плазмиды содержат tra-опероны, ответственные за перенос (transfer) генетического материала.

Общими особенностями для всех способов обмена генетической информацией у бактерий являются следующие.

1. Процесс переноса ДНК всегда односторонний, или однонаправленный: от донорных бактерий к реципиентным.

2. Полного обмена генетической информацией не наблюдается, результатом чего является образование мерозиготы

Состояние мерозиготы носит относительно непродолжительный характер, в конечном итоге экзогенота должна встроиться в эндогеноту. Если этого не происходит, то экзогенота элиминируется эндонуклеазами клетки-реципиента.

3. Для образования рекомбинантного потомства процесс генетическо-го переноса должен обязательно закончиться рекомбинацией.

Одним из таких способов обмена является слияние бактериальных протопластов или (и) сферопластов. Это так называемый искусственный обмен генетической информацией, так как здесь участвуют не интактные клетки, а протопласты или сферопласты. Первичный продукт такого слияния – клетка, объединяющая в себе геномы обоих родительских клеток. Слившиеся протопласты или сферопласты высевают на специальные среды, на которых создаются условия для регенерации их в морфологически полноценные клетки. В процессе последующей рекомбинации возникают стабильные рекомбинанты, совмещающие некоторые признаки обоих родительских штаммов.