Gen regulyatsiyasi molekulyar mexanizmlari. Transformatsiya va transduksiya. Mundarija: Kirish

Tabiiy va sun'iy vakolatli hujayralar o'rtasidagi farq nima?
Vakolatli hujayralar tabiiy ravishda paydo bo'lishi mumkin yoki hujayralar sun'iy ravishda vakolatli bo'lishi mumkin.

Tabiiy hujayra kompetentsiyasi:Tabiiy hujayra kompetentsiyasi genetik jihatdan aniqlanadi, ya'ni bakteriya o'z muhitida mavjud bo'lgan erkin genetik materialni (genetik jihatdan vakolatli) qabul qilishga genetik moyil bo'ladi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, vakolatli bakterial hujayralar DNKni turli manbalardan olishi mumkin, ammo ba'zi bakteriyalar o'ziga xoslikni ko'rsatadi afzallik ularning genomida haddan tashqari ko'p ifodalangan DNK bo'laklari uchun.

Tabiiy vakolatli hujayra olgan DNK har doim ham hujayra genomiga qo'shilmaydi. Ko'pincha, DNKning bir bo'lagi ovqatlanish uchun ishlatiladi. Masalan, DNK hujayraga replikatsiya uchun zarur bo'lgan deoksiribonukleotid manbasini beradi. DNKning hujayra ichida qanday ishlatilishini aniqlash odatda hujayraning ehtiyojlariga bog'liq. Boshqa omillarga hujayradagi mavjud DNKning shikastlanishi va kiruvchi DNKning rekombinatsiya qobiliyati kiradi. Hujayrani tabiiy ravishda vakolatli deb hisoblash mumkin bo'lsa -da, kompetentsiya holati doimiy holat emas. Aslida, kompetentsiya va transformatsiyani tabiiy tartibga solish hujayrani himoya qilishda muhim ahamiyatga ega. Tartibga solish ko'pincha ekologik va biokimyoviy signallar orqali sodir bo'ladi.
Masalan, Streptokokk pnevmoniyasi Bu tabiiy vakolatli bakteriya, ammo uning vakolatlari kvorumni sezish yoki gen ekspresiyasi orqali hujayra populyatsiyasining zichligini aniqlash va ularga javob berish bilan bog'liq. Tabiiy o'zgarish bo'lishi uchun atrof muhitda donor DNK bo'lishi kerak. Bir tadqiqot shuni ko'rsatdiki, shartlar bajarilganda donor DNK "sub-fraktsiyasidan" kelib chiqqan S. pnevmoniya populyatsiya, boshqa qismi esa DNKni qabul qila oladigan vakolatli edi.

Sun'iy (induktsiya qilingan) hujayra kompetentsiyasi Elektroporatsiya yoki kaltsiy xlorid kabi kimyoviy usullar orqali bo'ladimi, vakolatli hujayralarni yaratish jarayoni DNK o'tishi uchun hujayra membranasida vaqtinchalik teshiklarni hosil qiladi. Eslatib o'tamiz, kompetentsiya - bu hujayra qobiliyat bir vaqtning o'zida o'z muhitidan begona DNKni olish o'zgartirish bu DNKni qabul qilishning haqiqiy jarayoni. Shuning uchun, olim uchun aylantirmoq hujayra, u avval shu hujayrani yasashi kerak malakali. Bu hujayrani DNKning hujayra membranasi orqali oson o'tishiga imkon beradigan tarzda o'zgartirish orqali amalga oshiriladi.

Hujayrani aniq nima tashkil qiladi malakali?

Tabiiy kompetentsiya genetik jihatdan aniqlanganligi sababli, bu hujayralar tabiiy transformatsiyani osonlashtiradigan maxsus asbob -uskunalar bilan jihozlanadi va ko'pincha kompetentsiyani tartibga solish uchun biokimyoviy va ekologik signallarga ega bo'ladi. Laboratoriya sharoitida, odatda E. coli, sun'iy hujayra kompetentsiyasi kimyoviy jarayon yoki elektroporatsiya orqali mumkin bo'ladi. Bu ikkala usul ham hujayra membranasini o'zgartiradi va DNKning hujayraga kirishiga imkon beradigan vaqtinchalik teshiklarni hosil qiladi.
In'ektsiya
O'simliklarga begona DNKni kiritishning keng tarqalgan usuli - bu DNKni genli qurol bilan jismonan kiritish. Gen qurolining kontseptsiyasi - oltin yoki volframning mikroskopik zarralarini begona DNK bilan qoplash. Keyin bu zarralar qurolga yuklanadi, uning tarkibida bosimli geliy gazi bor. Gazning chiqishi DNK bilan qoplangan zarrachalarni o'qdan o'qdan chiqarib yuboradi. Bu zarralar o'simliklarning hujayra devorlariga kirib, endi o'simlik hujayrasining bir qismi bo'lgan begona DNKni chiqaradi. Gen qurollari to'g'ridan-to'g'ri o'simlik bargida yoki o'simlik to'qimasidan ajratilgan o'simlik hujayralarida ishlatilishi mumkin.