Tài liệu Biến nạp ( Transformation) docx

Biến nạp ( Transformation)

1. Hiện tượng và điều kiện
- Định nghĩa: biến nạp là hiện tượng
truyền thông tin di truyền bằng DNA.


Hinh : Biên nap cua vi khuân

Trong biến nạp DNA trần từ một tế bào
vi khuẩn thể cho này được truyền sang tế
bào vi khuẩn thể nhận khác. Khi tế bào vi
khuẩn bị vỡ do làm tan, DNA vòng tròn
của chúng thoát ra môi trường thành các
đoạn thẳng với chiều dài khác nhau có
khả năng gây biến nạp cho các tế bào thể
nhận khác.

Hiện tượng biến nạp được nghiên cứu
nhiều ở các đối tượng:

Streptococcus pneumoniae, Bacillus
subtilis, Haemophilus parainfluenzae

- Điều kiện thực hiện biến nạp: Hiệu quả
của biến nạp phụ thuộc vào 3 yếu tố:

+ Tính dung nạp của tế bào thể nhận.
Những tế bào dung nạp trên bề mặt có
các nhân tố dung nạp. Người ta có thể tạo
khả năng dung nạp của tế bào thể nhận

bằng một số xử lý.

Ví dụ: Streptococcus pneumoniae: 30 -
80 điểm nhận

Haemophilus influenzae: 4-8 điểm nhận

+ DNA thực hiện biến nạp của thể cho
phải ở dạng mạch kép, nếu DNA bị biến
tính ở dạng mạch đơn riêng lẻ không cho
hiệu quả biến nạp. Thường DNA biến
nạp là một đoạn nhỏ. Ở vi khuẩn E.coli
đoạn DNA biến nạp khoảng 1/250 -
1/500 genom của vi khuẩn.

Đoạn từ tế bào cho xâm nhập vào tế
bào nhận được gọi là đoạn ngoại lai
(exogenote), DNA nguyên vẹn của tế bào
nhậ được gọi là đoạn nội tại
(endogenote). Tế bào vi khuẩn nhận đoạn
ngoại lai sẽ lưỡng bội ở một phần bộ gen
được gọi là hợp tử từng phần
(merozygote). Tuy nhiên, đoạn ngoại lai
mạch đơn không bền vững và bị phân
hủy nếu không được gắn vào bộ gen thể
nhận. Quá trình trao đổi thông tin di
truyền bằng chuyển chỉ một phần vật liệu
di truyền từ tế bào này sang tế bào khác
được gọi là sự giao nạp từng phần
(meromixis).

2. Cơ chế biến nạp

2.1. Xâm nhập của DNA

Ở giai đoạn này, DNA có thể gắn
với điểm nhận của màng tế bào.Quá
trình gắn này có thể là thuận nghịch, nó
có thể gắn vào rồi nhả ra.

Sợi DNA mạch kép của dòng vi khuẩn S
sau khi chui qua màng tế bào của dòng vi
khuẩn R thì một mạch của S sẽ bị
nuclease của tế bào cắt, còn lại một mạch
nguyên.

2.2. Bắt cặp



Hinh : Cơ chê biên nap tư nhiên

DNA của thể nhận R sẽ biến tính tách rời
2 mạch ở một đoạn để bắt cặp với đoạn
DNA thể cho S vừa chui vào.

Đoạn DNA của R ở đoạn có DNA của S
bắt cặp sẽ bị cắt đứt và đẩy ra. Trong
quá trình bắt cặp, có những đoạn không
tương đồng thì sẽ hình thành nên những

vòng lồi, những đoạn đó gọi là
Heteroduplex. Còn các đoạn bắt cặp
tương đồng gọi là Homoduplex.

2.3. Sao chép

Sau khi bắt cặp sẽ tạo phân tử DNA có
đoạn lai R-S, tiến hành sao chép để tạo ra
hai sợi kép: một sợi kép R-R và một sợi
kép khác có mang đoạn DNA thể nhận S-
S.



Hình : Sơ đồ các giai đoạn biến nạp