पारगमन की प्रक्रिया की मदद से किया जाता है। विशिष्ट पारगमन। पारगमन के व्यावहारिक उपयोग हैं

एक जीवाणु कोशिका में फेज का व्यवहार

फेज जीवाणु कोशिका में विकास के दो तरीकों को लागू करने में सक्षम हैं:

• Lytic - फेज डीएनए के जीवाणु में प्रवेश करने के बाद, इसकी प्रतिकृति तुरंत शुरू हो जाती है, प्रोटीन संश्लेषण और तैयार फेज कणों का संयोजन होता है, जिसके बाद सेल लसीका होता है। फेज जो केवल इस परिदृश्य के अनुसार विकसित होते हैं, विषाणु कहलाते हैं।
• लाइसोजेनिक - जीवाणु कोशिका में प्रवेश करने वाले फेज डीएनए को इसके गुणसूत्र में एकीकृत किया जाता है या इसमें प्लास्मिड के रूप में मौजूद होता है, जो प्रत्येक कोशिका विभाजन के साथ प्रतिकृति करता है। बैक्टीरियोफेज की इस स्थिति को प्रोफेज कहा जाता है। इस मामले में इसकी प्रतिकृति की प्रणाली इसके द्वारा संश्लेषित रिप्रेसर्स द्वारा दबा दी जाती है। रेप्रेसर की सांद्रता में कमी के साथ, प्रोफ़ेज प्रेरित होता है और विकास के लिटिक मार्ग से गुजरता है। इस रणनीति को लागू करने वाले बैक्टीरियोफेज को समशीतोष्ण कहा जाता है। उनमें से कुछ के लिए, प्रचार चरण अनिवार्य है, जबकि अन्य, कुछ मामलों में, लिटिक पथ के साथ तुरंत विकसित करने में सक्षम हैं।

बैक्टीरियल डीएनए अंशों का स्थानांतरण

सामान्य (गैर-विशिष्ट) पारगमन

यह P1 फेज द्वारा किया जाता है, जो प्लाज्मिड के रूप में जीवाणु कोशिका में मौजूद होता है, और P22 और Mu फेज द्वारा किया जाता है, जो बैक्टीरिया गुणसूत्र के किसी भी हिस्से में एकीकृत होता है। प्रोफ़ेज प्रेरण के बाद, 10 −5 प्रति सेल की संभावना के साथ, एक जीवाणु डीएनए टुकड़ा ग़लती से फेज कैप्सिड में पैक किया जा सकता है; इस मामले में, फेज में स्वयं डीएनए नहीं होता है। इस टुकड़े की लंबाई सामान्य फेज डीएनए की लंबाई के बराबर है; इसका मूल कोई भी हो सकता है: क्रोमोसोम का एक यादृच्छिक क्षेत्र, एक प्लास्मिड, अन्य समशीतोष्ण फेज।

एक बार एक अन्य जीवाणु कोशिका में, डीएनए के टुकड़े को इसके जीनोम में शामिल किया जा सकता है, आमतौर पर सजातीय पुनर्संयोजन द्वारा। फेज द्वारा स्थानांतरित प्लास्मिड एक अंगूठी बनाने और एक नए सेल में दोहराने में सक्षम हैं। कुछ मामलों में, एक डीएनए टुकड़ा प्राप्तकर्ता के गुणसूत्र में एकीकृत नहीं होता है, दोहराता नहीं है, लेकिन कोशिका में रहता है और लिप्यंतरित होता है। इस घटना को गर्भपात पारगमन कहा जाता है।

विशिष्ट पारगमन

एक उदाहरण के रूप में फेज λ का उपयोग करके विशिष्ट ट्रांसडक्शन का सबसे अच्छा अध्ययन किया गया है। यह फेज क्रोमोसोम के केवल एक साइट (एट-साइट) में एकीकृत होता है ई कोलाईएक निश्चित न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के साथ (फेज डीएनए में एट-साइट के समरूप)। प्रेरण के दौरान, इसका बहिष्करण एक त्रुटि के साथ विफल हो सकता है (संभावना 10 −3 -10 −5 प्रति सेल): फेज डीएनए के समान आकार का एक टुकड़ा काट दिया जाता है, लेकिन गलत जगह पर शुरुआत के साथ। इस मामले में, कुछ फेज जीन खो जाते हैं, और कुछ जीन ई कोलाईउसके द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। इस मामले में जीन ट्रांसफर की संभावना कम हो जाती है क्योंकि इससे एट साइट की दूरी बढ़ जाती है।

प्रत्येक समशीतोष्ण फेज जो विशेष रूप से क्रोमोसोम में एकीकृत होता है, उसकी अपनी एट साइट होती है और, तदनुसार, उसके बगल में स्थित जीन, जिसे वह संचारित करने में सक्षम होता है। कई फेज क्रोमोसोम पर किसी भी स्थान पर एकीकृत हो सकते हैं और विशिष्ट ट्रांसडक्शन के तंत्र द्वारा किसी भी जीन को ले जा सकते हैं। इसके अलावा, क्रोमोसोम में आमतौर पर अनुक्रम होते हैं जो फेज डीएनए के एट क्षेत्र के लिए आंशिक रूप से समरूप होते हैं। जब पूरी तरह से सजातीय एट साइट क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो इन अनुक्रमों के अनुसार फेज को गुणसूत्र में शामिल करना और विशिष्ट ट्रांसडक्शन के दौरान, पहले से ही उनसे सटे जीनों को स्थानांतरित करना संभव है।

जब जीवाणु जीन ले जाने वाला समशीतोष्ण फेज एक नए मेजबान जीवाणु के गुणसूत्र में एकीकृत होता है, तो इसमें पहले से ही दो समान जीन होते हैं - स्वयं के और बाहर से लाए गए। चूंकि फेज अपने स्वयं के कुछ जीनों से वंचित है, इसलिए इसे अक्सर प्रेरित और पुनरुत्पादित नहीं किया जा सकता है। हालांकि, जब एक ही कोशिका एक ही प्रजाति के "सहायक" फेज से संक्रमित होती है, तो दोषपूर्ण फेज का समावेश संभव हो जाता है। सामान्य "सहायक" फेज के डीएनए और दोषपूर्ण फेज के डीएनए दोनों, जीवाणु जीन के साथ, क्रोमोसोम से बाहर आते हैं और दोहराते हैं। इसलिए, लगभग 50% परिणामी फेज कण जीवाणु डीएनए ले जाते हैं। इस घटना को उच्च आवृत्ति पारगमन (HFT) कहा जाता है। उच्च आवृत्ति संचरण).

अध्ययन का इतिहास

एस्थर लेडरबर्ग पहले वैज्ञानिक थे जिन्होंने बैक्टीरियोफेज लैम्ब्डा, एक डीएनए वायरस को अलग किया था एस्चेरिचिया कोलाई K-12 1950 में।

ट्रांसडक्शन की वास्तविक खोज अमेरिकी वैज्ञानिक जोशुआ लेडरबर्ग के नाम से जुड़ी है। वर्ष में, उन्होंने नॉर्टन जिंदर के साथ मिलकर एक सामान्य पारगमन की खोज की। लेडरबर्ग एट अल. में, निष्फल पारगमन का अस्तित्व, विशिष्ट में दिखाया गया था।

यह सभी देखें

विकिमीडिया फाउंडेशन। 2010।

देखें कि "ट्रांसडक्शन (आनुवांशिकी)" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

अध्याय सामान्य आनुवंशिकी(जेनेटिक्स देखें), जिसमें बैक्टीरिया, सूक्ष्म कवक, एक्टिनोफेज, पशु और पौधों के वायरस, बैक्टीरियोफेज और अन्य सूक्ष्मजीव अध्ययन के उद्देश्य के रूप में काम करते हैं। 40 के दशक तक। 20 वीं सदी ऐसा माना जाता था क्योंकि...

- [ने], और; और। [ग्रीक से। जन्म, वंश से संबंधित अनुवांशिकी]। जीवों की आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता के नियमों का विज्ञान। व्यक्ति का जी. जी पौधे। मेडिकल सिटी स्पेस सिटी* * *आनुवांशिकी (ग्रीक जेनेसिस मूल से), का विज्ञान ... ... विश्वकोश शब्दकोश

- (लैटिन ट्रांसडक्टियो आंदोलन से) एक वायरस (देखें वायरस) की मदद से एक कोशिका से दूसरी कोशिका में आनुवंशिक सामग्री का स्थानांतरण, जिससे प्राप्तकर्ता कोशिकाओं के वंशानुगत गुणों में परिवर्तन होता है। टी। की घटना की खोज अमेरिकी वैज्ञानिकों डी ने की थी ... महान सोवियत विश्वकोश

आनुवंशिकी (देखें। आनुवंशिकी) और आणविक जीव विज्ञान (देखें। आणविक जीव विज्ञान) की धारा, जिसका उद्देश्य अनुसंधान के माध्यम से जीवित प्राणियों की आनुवंशिकता (देखें। आनुवंशिकता) और परिवर्तनशीलता (देखें। परिवर्तनशीलता) की भौतिक नींव को समझना है। महान सोवियत विश्वकोश

निष्फल पारगमन- पारगमन का एक रूप जिसमें दाता जीवाणु के जीनोम का एक टुकड़ा प्राप्तकर्ता जीवाणु के गुणसूत्र में शामिल नहीं होता है और प्रतिकृति नहीं करता है, लेकिन साथ में वाहक के वायरल कण के जीनोम के रूप में साइटोप्लाज्म में रहता है एक एपिसोड का और केवल ... को प्रेषित किया जा सकता है

गैर-विशिष्ट (सामान्य, सामान्यीकृत) पारगमन- फेज जीनोम के बजाय बैक्टीरियोफेज के कैप्सिड में पैकेजिंग करके जीवाणु गुणसूत्र के एक मनमाने टुकड़े के जीवाणु से जीवाणु में स्थानांतरण (आमतौर पर एनटी में ऐसा टुकड़ा काफी बड़ा होता है, सभी जीवाणु जीनों का 2% तक); करने में सक्षम चरणों के लिए ... ... तकनीकी अनुवादक की पुस्तिका

सीमित (विशिष्ट) पारगमन- बैक्टीरियोफेज के एकीकरण स्थल (एक नियम के रूप में, कई जीन) के पास स्थित बैक्टीरिया डीएनए के एक कड़ाई से परिभाषित टुकड़े के बैक्टीरियोफेज की मदद से एक जीवाणु दाता से एक जीवाणु प्राप्तकर्ता को स्थानांतरण; बैक्टीरियोफेज के लिए, ... ... तकनीकी अनुवादक की पुस्तिका

दैहिक कोशिका आनुवंशिकी- * दैहिक कोशिका आनुवंशिकी उचित दैहिक कोशिकाओं की आनुवंशिकता और वंशानुगत परिवर्तनशीलता का अध्ययन (देखें)। पढ़ना जीन उत्परिवर्तनदैहिक कोशिकाओं में, दैहिक कोशिकाओं के संकरण की घटना की खोज और ... ... आनुवंशिकी। विश्वकोश शब्दकोश

इस शब्द के अन्य अर्थ हैं, परिवर्तन देखें। परिवर्तन पर्यावरण से एक मुक्त डीएनए अणु के एक जीव के एक सेल द्वारा अवशोषण की प्रक्रिया है और इसे जीनोम में एम्बेड किया जाता है, जो इसके लिए नए विरासत वाले ऐसे सेल में उपस्थिति की ओर जाता है ... विकिपीडिया

एस्तेर मरियम ज़िमर लेडरबर्ग एस्थर लेडरबर्ग मेडिकल स्कूल में व्याख्यान देती हैं। डॉ अकबोरी के निमंत्रण पर कानाज़ावा, 1962 जन्म तिथि: 18 दिसंबर, 1922 जन्म स्थान: ब्रोंक्स, न्यूयॉर्क मृत्यु तिथि: 11 नवंबर, 2006 मृत्यु का स्थान ... विकिपीडिया

विशिष्ट ट्रांसडक्शन की खोज 1956 में एम. मोर्स और पति-पत्नी ई. और जे. लेडरबर्ग द्वारा की गई थी। अभिलक्षणिक विशेषता विशिष्ट पारगमन यह है कि प्रत्येक ट्रांसड्यूसिंग फेज जीवाणु गुणसूत्र के केवल एक निश्चित, बहुत सीमित क्षेत्र को प्रसारित करता है। यदि सामान्यीकृत पारगमन में फेज बैक्टीरिया की आनुवंशिक सामग्री के "निष्क्रिय" वाहक के रूप में कार्य करता है, और ट्रांसड्यूस्ड बैक्टीरिया में आनुवंशिक पुनर्संयोजन पुनर्संयोजन प्रक्रिया के सामान्य पैटर्न के अनुसार होता है, तो विशिष्ट पारगमन के मामले में, फेज न केवल आनुवंशिक सामग्री को स्थानांतरित करता है, लेकिन इसे जीवाणु गुणसूत्र में शामिल भी करता है। विशिष्ट ट्रांसडक्शन का सबसे अच्छा ज्ञात उदाहरण λ फेज द्वारा किया गया ट्रांसडक्शन है, जो बैक्टीरिया के जीनोम में इसके डीएनए के बाद के एकीकरण के साथ ई. कोलाई जीवाणु कोशिकाओं को संक्रमित करने में सक्षम है। बैक्टीरिया के लाइसोजेनाइजेशन के दौरान, साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन (डीएनए स्ट्रैंड्स के ब्रेक और क्रॉस रीयूनियन) के परिणामस्वरूप समशीतोष्ण फेज λ केवल एक ही स्थान पर उनके गुणसूत्र में एकीकृत होता है: जैव और गैल लोकी के बीच के क्षेत्र में। इस क्षेत्र को atλ कहा जाता है। साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन के तंत्र के अनुसार प्रोफ़ेज के शामिल होने के दौरान क्रोमोसोम से प्रोफ़ेज का एक्सिशन (छांटना) भी किया जाता है। साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन सटीक रूप से होता है, लेकिन त्रुटि के बिना नहीं। प्रोफ़ेज छांटने के दौरान प्रति मिलियन घटनाओं में लगभग एक बार, पुनर्संयोजन attλ साइट में नहीं होता है, लेकिन लड़की या जैव क्षेत्रों पर कब्जा कर लेता है। यह माना जाता है कि यह प्रचार के विघटन के दौरान लूप के "गलत" गठन के कारण है। नतीजतन, प्रोफ़ेज से सटे जीवाणु जीनोम का क्षेत्र गुणसूत्र से अलग हो जाता है और मुक्त फेज जीनोम का हिस्सा बन जाता है। लूप में अपने स्थान के अनुरूप प्रोफ़ेज जीनोम का क्षेत्र जीवाणु गुणसूत्र में रहता है। इस प्रकार, प्रोफ़ेज और जीवाणु गुणसूत्र के बीच एक आनुवंशिक आदान-प्रदान होता है। जीवाणु आनुवंशिक सामग्री जो फेज जीनोम में एकीकृत होती है, फेज आनुवंशिक सामग्री के 1/3 तक को प्रतिस्थापित कर सकती है। फेज डीएनए की पैकेजिंग के बाद, जिसका हिस्सा बैक्टीरिया डीएनए द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, फेज सिर में दोषपूर्ण फेज कण बनते हैं। फेज इस तथ्य के कारण दोषपूर्ण है कि सिर का आयतन सीमित है और जब एक जीवाणु डीएनए टुकड़ा इसके जीनोम में शामिल होता है, तो फेज जीनोम का एक हिस्सा जीवाणु गुणसूत्र में रहता है। यदि दोष नगण्य है, तो फेज व्यवहार्य रहता है, क्योंकि इसका प्रोटीन कोट बरकरार रहता है और कोशिकाओं पर सोखना सुनिश्चित करता है। ऐसा दोषपूर्ण फेज अन्य कोशिकाओं को संक्रमित कर सकता है, लेकिन प्रजनन संक्रमण का कारण नहीं बन सकता, क्योंकि प्रजनन के लिए जिम्मेदार जीन अनुपस्थित हैं। यदि ऐसे दोषपूर्ण फेज में डीएनए चिपचिपे सिरों को संरक्षित किया जाता है, जो एक गोलाकार रूप में इसके परिवर्तन को सुनिश्चित करता है, तो दोषपूर्ण फेज का डीएनए, बैक्टीरिया के डीएनए के एक टुकड़े के साथ, प्राप्तकर्ता बैक्टीरिया के डीएनए में एकीकृत हो सकता है और उनके लाइसोजनीकरण का कारण बन सकता है। गैल लोकस के जीन युक्त दोषपूर्ण कण बनते हैं। ऐसे दोषपूर्ण कणों को λdgal (फेज λ, दोषपूर्ण, gal) नामित किया जाता है। यदि फेज λ के जीनोम में बायोटिन संश्लेषण के लिए जिम्मेदार जीन होता है, तो λdbio. इसलिए, यदि प्राप्तकर्ता कोशिकाओं को फेज λ के साथ दाता बैक्टीरिया के संक्रमण के बाद प्राप्त एक फागोलीसेट के साथ बायो-या गैल- के साथ इलाज किया जाता है, जिसमें दोषपूर्ण कण होते हैं, ट्रांसडक्टेंट्स बायो+ या गैल+ 10-5-10-6 की आवृत्ति के साथ बनते हैं। ई. कोलाई में विशिष्ट पारगमन न केवल λ फेज द्वारा किया जाता है, बल्कि लैम्बडॉइड फेज नामक संबंधित फेज द्वारा भी किया जाता है, जिसमें φ80, 434, 82, आदि शामिल हैं। विशेष रूप से, φ80 फेज को जीन एन्कोडिंग के पास क्रोमोसोम में शामिल किया जाता है। ट्रिप्टोफैन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार एंजाइमों का निर्माण। इस कारण से, φ80 फेज टीआरपी जीन के हस्तांतरण के लिए उपयुक्त है। यह पाया गया कि एस टायफिम्यूरियम का P22 फेज, सामान्य ट्रांसडक्शन के अलावा, विशिष्ट ट्रांसडक्शन भी कर सकता है। विकास के लाइटिक चक्र के दौरान, बैक्टीरियोफेज पी 22 सामान्य ट्रांसडक्शन कर सकता है, जबकि लाइसोजेनाइजेशन के दौरान, यह विशिष्ट ट्रांसडक्शन कर सकता है। P22 फेज डीएनए प्रोलाइन संश्लेषण के लिए जिम्मेदार जीन के बगल में क्रोमोसोम के एक क्षेत्र में एकीकृत है। प्रोफ़ेज एकीकरण नाटकीय रूप से विशिष्ट ट्रांसड्यूसिंग कणों के निर्माण को उत्तेजित करता है। इस प्रकार, विशिष्ट ट्रांसडक्शन के लिए डोनर बैक्टीरिया के प्रारंभिक लाइसोजेनाइजेशन और बाद में कोशिकाओं से प्रोफ़ेज को शामिल करने की आवश्यकता होती है। परिणामी दोषपूर्ण ट्रांसड्यूसिंग फेज कण प्राप्तकर्ता तनाव की कोशिकाओं को संक्रमित करते हैं, वे लाइसोजेनीकृत होते हैं और प्राप्तकर्ता के गुणसूत्र में दाता के जीवाणु जीनोम के एक हिस्से के साथ प्रोफ़ेज डाला जाता है। ट्रांसडक्शन का उपयोग निम्नलिखित दिशाओं में किया जा सकता है: ट्रांसड्यूस प्लास्मिड और डोनर क्रोमोसोम के छोटे टुकड़े; किसी दिए गए जीनोटाइप के उपभेदों के निर्माण के लिए, विशेष रूप से आइसोजेनिक उपभेदों में। यहाँ, स्थानांतरित अंशों का छोटा आकार संयुग्मन पर पारगमन का लाभ प्रदान करता है। सामान्यीकृत पारगमन का उपयोग करके निर्मित आइसोजेनिक उपभेद केवल ट्रांसड्यूसिंग फेज द्वारा किए गए गुणसूत्र क्षेत्र में भिन्न होते हैं; बैक्टीरियल जीन की सटीक मैपिंग के लिए, ऑपेरॉन में क्रम और उनके स्थान की स्थापना और व्यक्तिगत आनुवंशिक निर्धारकों की सूक्ष्म संरचना, जो एक पूरक परीक्षण का उपयोग करके किया जाता है। यह ज्ञात है कि उत्पादों के एक निश्चित समूह के संश्लेषण के लिए कई जीनों के कामकाज की आवश्यकता होती है। आइए मान लें कि कुछ एंजाइम का संश्लेषण जीन ए और बी के उत्पादों द्वारा निर्धारित किया जाता है। बता दें कि दो फेनोटाइपिक रूप से समान म्यूटेंट हैं जो एंजाइम को संश्लेषित करने में असमर्थ हैं, लेकिन यह ज्ञात नहीं है कि वे आनुवंशिक रूप से समान हैं या अलग हैं। जीनोटाइप की पहचान करने के लिए, ट्रांसडक्शन किया जाता है, यानी, फेज को एक आबादी की कोशिकाओं पर प्रचारित किया जाता है, और फिर दूसरी आबादी की कोशिकाओं को फागोलाइसेट से संक्रमित किया जाता है। यदि सच्चे ट्रांसडक्टेंट्स की बड़ी कॉलोनियां और गर्भपात ट्रांसडक्टेंट्स की छोटी कॉलोनियां एक चयनात्मक माध्यम पर बोने पर बनती हैं, तो यह निष्कर्ष निकाला जाता है कि उत्परिवर्तन विभिन्न जीनों में स्थानीय होते हैं।

पारगमन 1952 में जे। लेडरबर्ग और एन। जिंदर द्वारा खोजा गया था साल्मोनेला टाइफीम्यूरियमऔर फेज P22।

पारगमन- एक दाता सेल से प्राप्तकर्ता सेल में आनुवंशिक जानकारी (क्रोमोसोमल जीन या प्लास्मिड) का स्थानांतरण, जो बैक्टीरियोफेज की भागीदारी के साथ किया जाता है। ट्रांसडक्शन के दौरान, क्रोमोसोम या प्लाज्मिड के टुकड़ों को बैक्टीरियोफेज के सिर में पैक किया जाना चाहिए; इस फेज कण के भाग के रूप में दाता कोशिका को उसके लसीका के परिणामस्वरूप छोड़ दें और संक्रमण के एक नए कार्य के दौरान किसी अन्य कोशिका (प्राप्तकर्ता कोशिका) में प्रवेश करें। फेज हेड का प्रोटीन कैप्सिड अपने डीएनए को बाह्यकोशिकीय न्यूक्लीज द्वारा विनाश से बचाता है। इस संबंध में, परिवर्तन के दौरान "नग्न" डीएनए की तुलना में ट्रांसड्यूसिंग डीएनए अधिक "संरक्षित" है। चूंकि सेल सतह रिसेप्टर्स पर फेज की पूंछ प्रक्रिया का सोखना प्रजाति-विशिष्ट है, ट्रांसडक्शन के दौरान आनुवंशिक सामग्री का स्थानांतरण मुख्य रूप से निकट संबंधी बैक्टीरिया के बीच हो सकता है।

पारगमन के दौरान, स्थानांतरित डीएनए टुकड़े का आकार बैक्टीरियोफेज सिर के आकार से निर्धारित होता है। विभिन्न फेज डीएनए अंशों को 20 से 40 केबी तक ले जा सकते हैं। इस प्रकार, एकल जीन और लिंक्ड मार्कर दोनों ट्रांसडक्शन के दौरान प्रेषित होते हैं। आनुवंशिक सूचनाओं के आदान-प्रदान की इस विधि द्वारा प्राप्त पुनः संयोजक कहलाते हैं ट्रांसडक्टेंट्स.

पारगमन अध्ययनों से पता चला है कि कुछ फेज विभिन्न जीवाणु जीन ले सकते हैं, जबकि अन्य केवल कुछ ही ले सकते हैं। इसके अनुसार, दो प्रकार के पारगमन को अलग करने की प्रथा है: 1) सामान्यीकृत (गैर-विशिष्ट,या आम); 2) विशिष्ट,या सीमित।

पर सामान्यीकृत पारगमनकिसी भी जीवाणु लक्षण को 10-5-10-6 की आवृत्ति के साथ ले जाया जा सकता है। जीवाणु डीएनए की मात्रा जिसे फेज द्वारा ले जाया जा सकता है, आमतौर पर कोशिका में निहित कुल डीएनए का 1-2% होता है। अपवाद बैक्टीरियोफेज पीबीएस 1 है बी सबटिलिस, जो मेजबान जीनोम के 8% तक ट्रांसड्यूस कर सकता है। सामान्यीकृत ट्रांसडक्शन में, जीवाणु वायरस जीवाणु आनुवंशिक सामग्री का केवल "निष्क्रिय" वाहक होता है। ट्रांसड्यूसिंग दोषपूर्ण फेज में केवल जीवाणु डीएनए के टुकड़े होते हैं। और ट्रांसड्यूसिबल बैक्टीरिया में आनुवंशिक पुनर्संयोजन पुनर्संयोजन प्रक्रिया के सामान्य पैटर्न के अनुसार होता है।

विशेषणिक विशेषताएं विशिष्ट पारगमनहैं: 1) प्रत्येक ट्रांसड्यूसिंग फेज जीवाणु गुणसूत्र के केवल एक कड़ाई से परिभाषित, बहुत सीमित क्षेत्र को प्रसारित करता है; 2) फेज न केवल आनुवंशिक सामग्री को वहन करता है, बल्कि जीवाणु गुणसूत्र में इसके समावेश को भी सुनिश्चित करता है; 3) वायरस बैक्टीरिया के डीएनए को अपने जीनोम में शामिल करता है और प्राप्तकर्ता बैक्टीरिया को लाइसोजेनाइज करके इसे स्थानांतरित करता है।

विशिष्ट पारगमन का सबसे प्रसिद्ध उदाहरण λ फेज द्वारा किया जाता है, जो जीवाणु कोशिकाओं को संक्रमित करने में सक्षम है। ई कोलाईइसके बाद बैक्टीरिया के जीनोम में इसके डीएनए का एकीकरण होता है।

पारगमन के व्यावहारिक उपयोग हैं:

प्लास्मिड के ट्रांसडक्शन और दाता गुणसूत्र के छोटे टुकड़े की अनुमति देता है;

किसी दिए गए जीनोटाइप के उपभेदों के निर्माण के लिए, विशेष रूप से आइसोजेनिक उपभेदों में। सामान्यीकृत पारगमन का उपयोग करके निर्मित आइसोजेनिक उपभेद केवल ट्रांसड्यूसिंग फेज द्वारा किए गए गुणसूत्र के क्षेत्र में भिन्न होते हैं;

जीवाणु जीनों की सटीक मैपिंग के लिए, उनके क्रम और संचालन में व्यवस्था की स्थापना करना।

आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न

1 दाता डीएनए में प्रवेश करने के बाद प्राप्तकर्ता कोशिका में कौन सी प्रक्रियाएँ हो सकती हैं और मरोज़ायगोट बन जाती हैं?

2 परिवर्तन प्रक्रिया क्या है? इसमें कौन से चरण शामिल हैं?

3 संयुग्मन प्रक्रिया के मुख्य चरणों की सूची बनाएं।

4 पारगमन की प्रक्रिया का वर्णन करें। विशिष्ट पारगमन और सामान्यीकृत पारगमन के बीच अंतर क्या है?

अभ्यास 8

लक्ष्य:जीवाणुओं में आनुवंशिक विनिमय के मुख्य तरीकों का अध्ययन; परिवर्तन, संयुग्मन और पारगमन की प्रक्रियाओं की सामान्य और विशिष्ट विशेषताओं की पहचान।

सामग्री और उपकरण: प्रदर्शन योजनाएँ (चित्र): ए) मेरोज़ीगोट्स; बी) परिवर्तन की प्रक्रिया; सी) जीवाणु संयुग्मन का तंत्र; डी) बैक्टीरिया के एफ-प्लास्मिड ई कोलाई; ई) सामान्यीकृत पारगमन; छ) विशिष्ट पारगमन; संयुग्मन कोशिकाओं का इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ ई कोलाई; रंग पेंसिल।

प्रगति

पाठ प्रोटोकॉल में:

1 दे सामान्य विशेषताएँजीवाणुओं में आनुवंशिक सूचनाओं के आदान-प्रदान के तरीके: आनुवंशिक सूचनाओं के आदान-प्रदान के तीन मुख्य तरीकों, उनकी सामान्य विशेषताओं का संकेत दें।

2 एक मरोज़ायगोट का चित्र बनाइए और इसके विकास के दो तरीके दिखाइए।

3 विवरण योजना के अनुसार परिवर्तन प्रक्रिया को चिह्नित करें: परिवर्तन की अवधारणा, खोज का इतिहास, परिवर्तन प्रक्रिया के चरण, क्षमता, परिवर्तन का व्यावहारिक उपयोग।

4 इस योजना में अलग से परिवर्तन की प्रक्रिया को दर्शाते हुए "परिवर्तन प्रक्रिया के चरणों" की एक ग्राफोलॉजिकल योजना बनाएं: ए) प्लास्मिड डीएनए; बी) जीवाणु डीएनए।

5 वर्णन योजना के अनुसार संयुग्मन प्रक्रिया का वर्णन करें: संयुग्मन की अवधारणा, खोज का इतिहास, संयुग्मन प्रक्रिया के चरण, संयुग्मन के दौरान हस्तांतरित डीएनए की मात्रा, संयुग्मन का व्यावहारिक उपयोग।

6 इस योजना में दाता कोशिकाओं के रूप में अलग से भागीदारी को दर्शाते हुए, "संयुग्मन के दौरान आनुवंशिक सामग्री का स्थानांतरण" एक ग्राफोलॉजिकल योजना बनाएं: ए) एफ + -दाताओं; बी) एचएफआर-प्रकार के दाताओं।

7 विवरण योजना के अनुसार पारगमन प्रक्रिया का वर्णन करें: पारगमन की अवधारणा, खोज का इतिहास, पारगमन प्रक्रिया के चरण, पारगमन के दौरान हस्तांतरित डीएनए की मात्रा, पारगमन के प्रकार, पारगमन का व्यावहारिक उपयोग।

8 ग्राफोलॉजिकल स्कीम "सामान्यीकृत ट्रांसडक्शन", "विशिष्ट ट्रांसडक्शन" बनाएं। इन दो प्रकार के पारगमन के बीच महत्वपूर्ण अंतरों पर ध्यान दें।

पाठ्यपुस्तक में सात भाग होते हैं। भाग एक - "जनरल माइक्रोबायोलॉजी" - बैक्टीरिया के आकारिकी और शरीर क्रिया विज्ञान के बारे में जानकारी शामिल है। भाग दो बैक्टीरिया के आनुवंशिकी के लिए समर्पित है। तीसरा भाग - "जीवमंडल का माइक्रोफ्लोरा" - पर्यावरण के माइक्रोफ्लोरा, प्रकृति में पदार्थों के चक्र में इसकी भूमिका, साथ ही मानव माइक्रोफ्लोरा और इसके महत्व पर विचार करता है। भाग चार - "संक्रमण का सिद्धांत" - सूक्ष्मजीवों के रोगजनक गुणों, संक्रामक प्रक्रिया में उनकी भूमिका के लिए समर्पित है, और इसमें एंटीबायोटिक दवाओं और उनकी क्रिया के तंत्र के बारे में जानकारी भी शामिल है। भाग पांच - "प्रतिरक्षा का सिद्धांत" - प्रतिरक्षा के बारे में आधुनिक विचार शामिल हैं। छठा भाग - "वायरस और उनके कारण होने वाली बीमारियाँ" - वायरस के मुख्य जैविक गुणों और उनसे होने वाली बीमारियों के बारे में जानकारी प्रदान करता है। भाग सात - "निजी चिकित्सा सूक्ष्म जीव विज्ञान" - कई के रोगजनकों के आकारिकी, शरीर विज्ञान, रोगजनक गुणों के बारे में जानकारी शामिल है संक्रामक रोग, साथ ही के बारे में आधुनिक तरीकेउनका निदान, विशिष्ट रोकथाम और चिकित्सा।

पाठ्यपुस्तक छात्रों, स्नातक छात्रों और उच्च चिकित्सा शिक्षण संस्थानों, विश्वविद्यालयों, सभी विशिष्टताओं और चिकित्सकों के सूक्ष्म जीवविज्ञानी के शिक्षकों के लिए अभिप्रेत है।

5वां संस्करण, संशोधित और विस्तृत

किताब:

यह इस मामले में निरर्थक से अलग है, ट्रांसड्यूसिंग फेज हमेशा केवल कुछ जीनों को ले जाते हैं, अर्थात्, वे जो लाइसोजेनिक कोशिका के गुणसूत्र पर attL के बाईं ओर या attR के दाईं ओर स्थित होते हैं। विशिष्ट पारगमन हमेशा समशीतोष्ण फेज के मेजबान सेल के गुणसूत्र में एकीकरण के साथ जुड़ा हुआ है। क्रोमोसोम से निकलते समय (बहिष्करण), प्रोफ़ेज जीन को बाएं या दाएं फ्लैंक से कैप्चर कर सकता है, उदाहरण के लिए, या तो गैल या बायो। लेकिन इस मामले में, इसे अपने डीएनए के समान आकार को विपरीत छोर से खोना होगा, ताकि इसकी कुल लंबाई अपरिवर्तित रहे (अन्यथा इसे फेज हेड में पैक नहीं किया जा सकता)। इसलिए, बहिष्करण के इस रूप के साथ, दोषपूर्ण फेज बनते हैं: dgal या dbio।

विशिष्ट पारगमन पर ई कोलाईन केवल लैम्ब्डा फेज करता है, बल्कि संबंधित लैम्बडॉइड और अन्य फेज भी करता है। गुणसूत्र पर attB साइटों के स्थान के आधार पर, जब उन्हें बाहर रखा जाता है, तो वे विभिन्न प्रोफ़ेज-लिंक्ड बैक्टीरियल जीन को चालू कर सकते हैं और उन्हें अन्य कोशिकाओं में स्थानांतरित कर सकते हैं। जीनोम में शामिल सामग्री फेज की आनुवंशिक सामग्री के 1/3 तक की जगह ले सकती है।

ट्रांसड्यूसिंग फेज, प्राप्तकर्ता कोशिका के संक्रमण के मामले में, इसके गुणसूत्र में एकीकृत होता है और इसमें एक नया जीन (नया गुण) पेश करता है, जो न केवल लाइसोजेनाइजेशन, बल्कि लाइसोजेनिक रूपांतरण की मध्यस्थता करता है।

इस प्रकार, यदि गैर-विशिष्ट पारगमन के दौरान फेज आनुवंशिक सामग्री का केवल एक निष्क्रिय वाहक है, तो विशिष्ट पारगमन के दौरान, फेज इस सामग्री को अपने जीनोम में शामिल करता है और प्राप्तकर्ता को लाइसोजेनाइजिंग बैक्टीरिया स्थानांतरित करता है। हालांकि, लाइसोजेनिक रूपांतरण तब भी हो सकता है जब समशीतोष्ण फेज के जीनोम में अपने स्वयं के जीन होते हैं, जो कोशिका में अनुपस्थित होते हैं लेकिन आवश्यक प्रोटीन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होते हैं। उदाहरण के लिए, डिप्थीरिया के केवल उन रोगजनकों में एक्सोटॉक्सिन का उत्पादन करने की क्षमता होती है, जिसके क्रोमोसोम में टॉक्स ऑपेरॉन ले जाने वाला एक मध्यम प्रोफ़ेज एकीकृत होता है। यह डिप्थीरिया विष के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार है। दूसरे शब्दों में, समशीतोष्ण विष फेज गैर-विषाक्त डिप्थीरिया बेसिलस के विषाक्त पदार्थों के लाइसोजेनिक रूपांतरण का कारण बनता है।

आगर परत विधि इस प्रकार है। सबसे पहले, पोषक तत्व अगर की एक परत डिश में डाली जाती है। जमने के बाद, 0.7% अगर की 2 मिली, पिघलाकर 45 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है, इस परत में जोड़ा जाता है, जिसमें केंद्रित जीवाणु निलंबन की एक बूंद और फेज निलंबन की एक निश्चित मात्रा पहले डाली जाती है। शीर्ष परत के सख्त होने के बाद, कप को थर्मोस्टैट में रखा जाता है। बैक्टीरिया अगर की नरम परत के अंदर गुणा करते हैं, एक सतत अपारदर्शी पृष्ठभूमि बनाते हैं जिसके खिलाफ फेज कॉलोनियां बाँझ धब्बे (चित्र 84, 2) के रूप में स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं। प्रत्येक कालोनी एक जनक फेज विषाणु के गुणन से बनती है। इस पद्धति का उपयोग करने की अनुमति देता है: ए) किसी दिए गए सामग्री में व्यवहार्य फेज विषाणुओं की संख्या को सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए कॉलोनियों की गिनती करके;

बी) द्वारा विशेषताएँ(आकार, पारदर्शिता, आदि) चरणों में वंशानुगत परिवर्तनशीलता का अध्ययन करने के लिए।

बैक्टीरिया पर उनकी कार्रवाई के स्पेक्ट्रम के अनुसार, फेज को विभाजित किया जाता है बहुसंयोजक(लाइसे से संबंधित बैक्टीरिया, उदाहरण के लिए, पॉलीवलेंट साल्मोनेला फेज लगभग सभी साल्मोनेला को लाइसेस करता है), मोनोफेज(वे केवल एक प्रजाति के जीवाणुओं का अध्ययन करते हैं, उदाहरण के लिए, वीआई-आई फेज केवल रोगजनकों को ही लाइसेस करता है टाइफाइड ज्वर) और विशेष प्रकार केफेज जो चुनिंदा रूप से एक प्रजाति के भीतर बैक्टीरिया के अलग-अलग वेरिएंट को अलग करता है। इस तरह के फेज की मदद से, एक प्रजाति के भीतर बैक्टीरिया का सबसे सूक्ष्म भेदभाव किया जाता है, उनके विभाजन को फेज वेरिएंट में विभाजित किया जाता है। उदाहरण के लिए, Vi-II फेज के एक सेट का उपयोग करके, टाइफाइड के प्रेरक एजेंट को 100 से अधिक फेज वेरिएंट में बांटा गया है। चूँकि बैक्टीरिया की फेज के प्रति संवेदनशीलता एक अपेक्षाकृत स्थिर विशेषता है जो संबंधित रिसेप्टर्स की उपस्थिति से जुड़ी होती है, फेज टाइपिंग का महान नैदानिक ​​​​और महामारी विज्ञान महत्व है।

चावल। 84. परीक्षण सामग्री में बैक्टीरियोफेज का पता लगाना:

1 - स्पॉट टेस्ट; 2 - ग्राज़िया के अनुसार अनुमापन