Mechanisms of Transfer
The three recognized mechanisms of prokaryotic gene transfer are transformation, conjugation, and transduction.These mechanisms should be viewed as a framework for conceptualizing gene transfer in the environment. However, other novel mechanisms may exist, and combinations of mechanism may occur in the environment. Transformation was the first mechanism of gene transfer to be recognized (Griffith, 1928) and its discovery
paved the way for understanding that DNA was the genetic material in all cells. Transformation involves the uptake and expression of genes encoded in extracellular DNA.
Unlike conjugation and transduction, transformation is a normal, physiological function of certain bacteria and is mediated by chromosomal genes (Smith et al., 1981). A distinction is made between natural transformation and artificial transformation in regard to competence, or the capability to uptake DNA. Naturally competent bacteria express competence at some time in their life cycle,whereas artificially induced competence, as used in plasmid transformation in E. coli, is the result of chemical
or physical perturbation of the cell membrane/wall to enable covalently close plasmid penetration (Mandel and Higa, 1970).Conjugation is a plasmid or transposon encoded mechanism of transfer that requires cell contact, first described by Lederburg and Tatum (1946). Because of their location on plasmids or transposons, the genes transferred
in conjugation generally encode accessory functions such as antibiotic, UV, and heavy metal resistance or expanded metabolic capabilities (i.e. Xenobiotic degradation; Willets and Wilkins, 1984). Conjugation has often been viewed as the most promiscuous of the three transfer mechanisms because of the lesser restriction on similarity of recipient to donor imposed by transformation and transduction. Transduction, which literally means “carrying over ’, is the process of gene transfer whereby a phage mistakenly packages some host DNA in the capsid and transfers it to another bacterium upon subsequent infection (Zinder and Lederburg, 1952). This process can result in either the transfer of a random fragment of the host genome or plasmid (termed generalized transduction) or, when a temperate phage is employed, specific genes which flank the place of prophage integration (Ackermann and DuBow, 1987). Although perhaps the least understood mechanism of environmental gene transfer, recent findings indicate that this process may be occurring more frequently in the marine environment than previously thought. Other methods of gene transfer include capsduction, or gene transfer by a small phage-like structure (Joset and Guepsin-Michel, 1993), protoplast fusion (Matsushima and Baltz, 1986) and transposition.
กลไกของการโอนย้ายสามรู้กลไกของการถ่ายโอนยีน prokaryotic มีการเปลี่ยนแปลง conjugation และ transductionกลไกเหล่านี้ควรดูเป็นกรอบสำหรับการถ่ายโอนยีนในสภาพแวดล้อมที่อยู่ตามพรมแดน อย่างไรก็ตาม อาจมีกลไกอื่น ๆ นวนิยาย และชุดกลไกอาจเกิดขึ้นในสิ่งแวดล้อม แปลงเป็นกลไกแรกของการถ่ายโอนยีนจะรู้จัก (มหานคร Griffith, 1928) และการค้นพบปูทางให้เข้าใจว่า ดีเอ็นเอเป็นวัสดุทางพันธุกรรมในเซลล์ทั้งหมด การเปลี่ยนแปลงเกี่ยวข้องกับการดูดซับและนิพจน์ของยีนที่ถูกเข้ารหัสในดีเอ็นเอ extracellularต่างจาก conjugation และ transduction แปลงคือ ฟังก์ชันปกติ สรีรวิทยาของแบคทีเรียบางตัว และ mediated โดยยีนของโครโมโซม (Smith et al., 1981) จะมีความแตกต่างระหว่างการเปลี่ยนแปลงทางธรรมชาติ และการประดิษฐ์เรื่องความสามารถ หรือความสามารถในการดูดซับดีเอ็นเอ ธรรมชาติแบคทีเรียอำนาจแสดงความสามารถบางครั้งในวงจรชีวิตของพวกเขา ในขณะที่ความสามารถเหนี่ยวนำให้เหือด ใช้ในการแปลง plasmid ใน E. coli เป็นผลของสารเคมีหรือ perturbation ทางกายภาพของเซลล์เมมเบรน/ผนังให้เจาะ plasmid covalently ปิด (Mandel และพิเศษ 1970)Conjugation เป็น plasmid หรือ transposon เข้ากลไกของการถ่ายโอนที่ต้องติดต่อเซลล์ การกล่าวถึงครั้งแรก โดย Lederburg และแมน (1946) เนื่องจากตำแหน่งที่ตั้งบน plasmids หรือ transposons ยีนโอนย้ายใน conjugation โดยทั่วไปเข้าฟังก์ชั่นเสริมเช่นยาปฏิชีวนะ UV และหนักต้านทานโลหะ หรือขยายความสามารถในการเผาผลาญ (Xenobiotic เช่นลดประสิทธิภาพ Willets และ Wilkins, 1984) Conjugation ได้มักจะถูกดู promiscuous เป็นที่สุดของกลไกสามโอนเนื่องจากข้อจำกัดที่น้อยกว่าในความคล้ายคลึงกันของผู้รับการกำหนด โดยการแปลงและ transduction ผู้บริจาค Transduction ซึ่งมีความหมาย "โดยผ่าน", เป็นกระบวนการถ่ายโอนยีนโดย phage การแสดงบางโฮสต์ดีเอ็นเอใน capsid แพคเกจ และโอนย้ายไปแบคทีเรียอื่นเมื่อมีการติดเชื้อตามมา (Zinder และ Lederburg, 1952) กระบวนการนี้สามารถทำการโอนย้ายส่วนสุ่มกลุ่มโฮสต์หรือ plasmid (เรียกว่า transduction เมจแบบทั่วไป) หรือ เมื่อ phage ซึ่งเป็นเจ้าของ เฉพาะยีนที่อยู่ขนาบข้างสถานรวม prophage (Ackermann และ DuBow, 1987) แม้ว่าบางทีต้องเข้าใจกลไกของยีนสิ่งแวดล้อมโอน ผลการวิจัยล่าสุดระบุว่า กระบวนการนี้อาจจะเกิดขึ้นบ่อยในสภาพแวดล้อมทางทะเลมากกว่าคิดว่า ก่อนหน้านี้ วิธีการอื่น ๆ ของการถ่ายโอนยีนรวม capsduction หรือถ่ายโอนยีน โดยโครงสร้าง phage เหมือนขนาดเล็ก (Joset และ Guepsin-Michel, 1993), ฟิวชั่น protoplast (มัตสึชิมะและ Baltz, 1986) และ transposition
การแปล กรุณารอสักครู่..
Mechanisms of Transfer
The three recognized mechanisms of prokaryotic gene transfer are transformation, conjugation, and transduction.These mechanisms should be viewed as a framework for conceptualizing gene transfer in the environment. However, other novel mechanisms may exist, and combinations of mechanism may occur in the environment. Transformation was the first mechanism of gene transfer to be recognized (Griffith, 1928) and its discovery
paved the way for understanding that DNA was the genetic material in all cells. Transformation involves the uptake and expression of genes encoded in extracellular DNA.
Unlike conjugation and transduction, transformation is a normal, physiological function of certain bacteria and is mediated by chromosomal genes (Smith et al., 1981). A distinction is made between natural transformation and artificial transformation in regard to competence, or the capability to uptake DNA. Naturally competent bacteria express competence at some time in their life cycle,whereas artificially induced competence, as used in plasmid transformation in E. coli, is the result of chemical
or physical perturbation of the cell membrane/wall to enable covalently close plasmid penetration (Mandel and Higa, 1970).Conjugation is a plasmid or transposon encoded mechanism of transfer that requires cell contact, first described by Lederburg and Tatum (1946). Because of their location on plasmids or transposons, the genes transferred
in conjugation generally encode accessory functions such as antibiotic, UV, and heavy metal resistance or expanded metabolic capabilities (i.e. Xenobiotic degradation; Willets and Wilkins, 1984). Conjugation has often been viewed as the most promiscuous of the three transfer mechanisms because of the lesser restriction on similarity of recipient to donor imposed by transformation and transduction. Transduction, which literally means “carrying over ’, is the process of gene transfer whereby a phage mistakenly packages some host DNA in the capsid and transfers it to another bacterium upon subsequent infection (Zinder and Lederburg, 1952). This process can result in either the transfer of a random fragment of the host genome or plasmid (termed generalized transduction) or, when a temperate phage is employed, specific genes which flank the place of prophage integration (Ackermann and DuBow, 1987). Although perhaps the least understood mechanism of environmental gene transfer, recent findings indicate that this process may be occurring more frequently in the marine environment than previously thought. Other methods of gene transfer include capsduction, or gene transfer by a small phage-like structure (Joset and Guepsin-Michel, 1993), protoplast fusion (Matsushima and Baltz, 1986) and transposition.
การแปล กรุณารอสักครู่..
กลไกการถ่ายโอน
3 ยอมรับกลไกการถ่ายโอนยีนโพรคาริโอติกเป็น transformation ) และผ่านกลไกเหล่านี้ควรจะดูเป็นกรอบมโนทัศน์การถ่ายโอนยีนในสภาพแวดล้อม อย่างไรก็ตาม กลไกใหม่ ๆ มีตัวตน และชุดของกลไกที่อาจเกิดขึ้นในสิ่งแวดล้อมการแปลงเป็นกลไกแรกของการถ่ายโอนยีนที่ได้รับการยอมรับ ( Griffith , 1928 ) และการค้นพบ
ปูทางเพื่อความเข้าใจว่า DNA เป็นสารพันธุกรรมในเซลล์ การเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับการดูดซึมและการแสดงออกของยีนที่เข้ารหัสในภายนอกเซลล์ ดีเอ็นเอ และแตกต่างจากการ
ผ่าน แปลงร่างเป็นปกติการทำงานทางสรีรวิทยาของแบคทีเรียบาง และเป็นคนกลาง โดยโครโมโซมยีน ( Smith et al . , 1981 ) ความแตกต่างระหว่างธรรมชาติและการเปลี่ยนแปลงการทำเทียมในเรื่องความสามารถ หรือ ความสามารถในการใช้ดีเอ็นเอ เชี่ยวชาญแสดงความสามารถตามธรรมชาติแบคทีเรียในบางเวลาในชีวิตของพวกเขา ในขณะที่ เทียมขึ้นความสามารถที่ใช้ในการแปลงพลาสมิดใน E . coli , ผลของสารเคมี
หรือความยุ่งเหยิงทางกายภาพของเยื่อเซลล์ / ผนังเพื่อให้ covalently ปิดทะลุพลาสมิด ( แมนเดล และ น กา , 1970 ) หรือ ? ? ? ? ? ) เป็นพลาสมิดที่กลไกของการถ่ายโอนที่ต้องติดต่อเซลล์ก่อนและอธิบายโดย lederburg เททัม ( 1946 ) เพราะตำแหน่งของพวกเขาในหรือ transposons พลาสมิด ,ยีนโอน
การเข้ารหัสฟังก์ชันโดยทั่วไปอุปกรณ์เสริมเช่นยาปฏิชีวนะ , UV และความต้านทานโลหะหนักหรือขยายขีดความสามารถเมตา ( เช่นต่อการย่อยสลาย ; willets และวิลกินส์ , 1984 )มักจะได้รับการมองว่าเป็นสำส่อนที่สุดในสามกลไกการถ่ายโอน เพราะน้อยกว่าข้อกำหนดในความเหมือนของผู้บริจาคและผู้รับที่กำหนดโดยการแปลงพลังงาน . พลังงานซึ่งแท้จริงหมายถึง " แบกมากกว่า "คือ กระบวนการของการถ่ายโอนยีนโดยฟาจผิดพลาดแพ็คเกจบางโฮส ดีเอ็นเอ ในแคปซิดและโอนไปยังอีกเมื่อการติดเชื้อแบคทีเรียตามมา ( และ zinder lederburg , 1952 ) กระบวนการนี้สามารถส่งผลให้โอนส่วนที่สุ่มของโฮสต์ ( หรือพลาสมิด ( termed ทั่วไปผ่าน ) หรือ เมื่อฟาพอสมควรเป็นลูกจ้าง ,โดยเฉพาะยีนที่ด้านข้างที่บูรณาการ prophage ( แอคเคอร์มานน์ และ dubow , 1987 ) แม้ว่าบางทีอย่างน้อยเข้าใจกลไกการถ่ายโอนยีนสิ่งแวดล้อม ล่าสุด พบว่ากระบวนการนี้อาจเกิดขึ้นบ่อยในสภาพแวดล้อมทะเลมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ วิธีการอื่น ๆของการถ่ายโอนยีน capsduction รวม ,หรือการถ่ายโอนยีนโดยฟาจขนาดเล็กเช่นโครงสร้าง ( โยเซฟ และ guepsin มิเชล , 1993 ) โปรโตพลาสต์ฟิวชัน ( มัตสึชิม่า และ แบลต์ส , 1986 ) และการขนย้าย
การแปล กรุณารอสักครู่..