Генетическая трансформация
Трансформацией называется перенос в определённых условиях любой части наследственной молекулы одного организма в наследственную молекулу другого организма. Другими словами — это переход отрезка ДНК одной клетки в геном другой клетки в функционально активном состоянии.
Процесс трансформации представляет собой естественный процесс, который приводит к изменению наследственности клеток.
Изучение процесса трансформации послужило толчком для открытия трансдукции — процесса перенос генов из одной бактериальной клетки в другую посредством фагов.
Опыт Гриффита
Процесс трансформации был открыт в 1928 г. английским микробиологом Ф. Гриффитом. Этот процесс Гриффит наблюдал на двух видах штаммов пневмококковых бактерий (S и R). Штамм S имел полисахаридную оболочку, поверхность клетки была гладкой, а штамм R не имел полисахаридной оболочки, и поверхность клетки была шероховатой (буква S — от англ. smooth — гладкий, R — от англ. rough — шероховатый). Полисахаридная оболочка штамма S бактерии вызвала пневмококковое заболевание и привела к гибели животных. Штамм R не был возбудителем болезни, поэтому мыши, заражённые этим штаммом, не погибли. При нагревании болезнетворных S-штаммов они погибали, и при введении клеток убитого S-штамма мышам не вызывали заболевания.
При введении мышам убитых нагреванием S-штаммов бактерий вместе с неболезнетворными живыми клетками R-штамма животные погибали. В крови погибших мышей были найдены живые клетки S- штамма бактерий. Сущность этого явления показана на рис. 4. Видно, что какое-то вещество переходит из клеток S-штамма пневмококка в R-штамм и изменяет его наследственность. Под воздействием этого вещества отдельные клетки R-штамма превратились в S-штамм, то есть трансформировались. Гриффит не смог объяснить полученные в опытах результаты.
Описание к опыту Гриффита (рис. 4). А — мышь, заражённая патогенной (болезнетворной) пневмококковой бактерией (S-штамм), погибает; Б — мышь, заражённая непатогенной (R-штамм) пневмококковой бактерией, выживает; В — мышь, заражённая патогенной бактерией, убитой нагреванием, выживает; Г — при смешивании S- и R-штаммов бактерий и введении этой смеси мыши она погибает. В её крови обнаруживается живой 5-штамм. Это свидетельствует о том, что при введении в организм мыши смеси, состоящей из непатогенного R- и убитого S-штаммов, ген наследственности молекулы S-штамма, вызывающий болезнь, переносится в наследственную молекулу живого R-штамма и придаёт ей свои свойства, т. е. происходит трансформация. Материал с сайта http://wiki-what.com
Эксперимент Эвери, Маклеода и Маккарти
Данное явление было объяснено в 1944 г. О. Эвери с сотрудниками Маклеодом и Маккарти. Для этого они расщепили пневмококковую клетку S-штамма на отдельные фракции, проверили болезнетворную активность каждой фракции. Было установлено, что только при смешивании выделенной из S-штамма молекулы ДНК с R-штаммом непатогенный R-штамм трансформируется в вызывающий болезнь S-штамм (рис. 5). Следовательно, было доказано, что трансформация R-штамма в S-штамм зависит от молекулы ДНК.
Позднее были созданы методы трансформации путём смешения в определённых условиях клеток с подлежащими трансформации отдельными хромосомами или отдельными генами.
Методы трансформации
Картинки (фото, рисунки)
Рис. 4. Схематическое изображение опыта Гриффита
Рис. 5. Трансформация R-штамма в S-штамм путём смешения R-штамма с бесклеточным экстрактом, выделенным при расщеплении бактериальных клеток из пневмококка S-штамма.
На этой странице материал по темам:
Опыт федерико гриффита
Опыт гриффита на русском
Опыты по трансформации пневмококков гриффита
Опыт эйвери,маклеода,маккарти
Понятие о генетической трансформации
Вопросы к этой статье:
Может ли мутировать молекула ДНК, поступившая извне в процессе трансформации?
Назовите процесс, обусловливающий изменение наследственности клетки.
Что является причиной превращения непатогенного пневмококка в патогенный?