गैर-विशिष्ट पारगमन। फेज पारगमन

विशिष्ट पारगमन की खोज 1956 में एम। मोर्स और जीवनसाथी ई। और जे। लेडरबर्ग द्वारा की गई थी। विशिष्ट पारगमन की एक विशेषता 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 करता है। विशिष्ट पारगमन का सबसे अच्छा ज्ञात उदाहरण λ फेज द्वारा किया गया पारगमन है, जो ई. कोलाई जीवाणु कोशिकाओं को संक्रमित करने में सक्षम है, जिसके बाद इसके डीएनए को जीवाणु जीनोम में एकीकृत किया जाता है। बैक्टीरिया के लाइसोजेनाइजेशन के दौरान, समशीतोष्ण फेज साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन (डीएनए स्ट्रैंड्स के ब्रेक और क्रॉस रीयूनियन) के परिणामस्वरूप उनके गुणसूत्र में केवल एक ही स्थान पर एकीकृत होता है: बायो और गैल लोकी के बीच के क्षेत्र में। इस क्षेत्र को अट्टू कहा जाता है। प्रोफ़ेज को शामिल करने के दौरान गुणसूत्र से प्रोफ़ेग का छांटना (छांटना) भी साइट-विशिष्ट पुनर्संयोजन के तंत्र के अनुसार 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 गैल या जैव क्षेत्रों को पकड़ लेता है। यह माना जाता है कि यह प्रोफ़ेग 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, प्रोफेज 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 की जगह ले सकती है। फेज डीएनए की पैकेजिंग के बाद, जिसके कुछ हिस्से को बैक्टीरिया डीएनए द्वारा बदल दिया जाता है, फेज हेड में दोषपूर्ण फेज कण बनते हैं। फेज इस तथ्य के कारण दोषपूर्ण है कि सिर का आयतन सीमित है और जब इसके जीनोम में एक जीवाणु डीएनए टुकड़ा 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 इस तरह के 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 डीएनए के एक टुकड़े के साथ, प्राप्तकर्ता बैक्टीरिया के डीएनए में एकीकृत हो सकता है और उनके लाइसोजेनाइजेशन का कारण बन सकता है। गैल लोकस के जीन युक्त दोषपूर्ण कण बनते हैं। ऐसे दोषपूर्ण कणों को dgal (फेज λ, दोषपूर्ण, गैल) नामित किया गया है। यदि फेज के जीनोम में बायोटिन संश्लेषण के लिए जिम्मेदार जीन होता है, तो dbio। इसलिए, यदि प्राप्तकर्ता कोशिकाओं को बायो- या गैल- के साथ फेज के साथ दाता बैक्टीरिया के संक्रमण के बाद प्राप्त फैगोलिसेट 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 चरणों द्वारा भी किया जाता है, जिसमें φ80, 434, 82, आदि शामिल हैं। विशेष रूप से, φ80 फेज को जीन एन्कोडिंग के पास गुणसूत्र में शामिल किया जाता है। ट्रिप्टोफैन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार एंजाइमों का निर्माण। इस कारण से, 80 फेज टीआरपी जीन के हस्तांतरण के लिए उपयुक्त है। यह पाया गया कि S. typhimurium का P22 फेज, सामान्य पारगमन के अलावा, विशिष्ट पारगमन भी कर सकता है। विकास के प्रकाश चक्र के दौरान, बैक्टीरियोफेज P22 सामान्य पारगमन कर सकता है, जबकि लाइसोजेनाइजेशन के दौरान, यह विशिष्ट पारगमन कर सकता है। P22 फेज डीएनए प्रोलाइन संश्लेषण के लिए जिम्मेदार जीन के बगल में गुणसूत्र के एक क्षेत्र में एकीकृत होता है। Prophage एकीकरण नाटकीय रूप से विशिष्ट ट्रांसड्यूसिंग कणों के गठन को उत्तेजित करता है। इस प्रकार, विशिष्ट पारगमन के लिए दाता बैक्टीरिया के प्रारंभिक लाइसोजेनाइजेशन की आवश्यकता होती है और बाद में कोशिकाओं से प्रोफ़ेज को शामिल किया जाता है। परिणामी दोषपूर्ण ट्रांसड्यूसिंग फेज कण प्राप्तकर्ता तनाव की कोशिकाओं को संक्रमित करते हैं, वे लाइसोजेनाइज्ड होते हैं और प्रोफ़ेज को दाता के जीवाणु जीनोम के एक हिस्से के साथ प्राप्तकर्ता के गुणसूत्र में डाला जाता है। पारगमन का उपयोग निम्नलिखित दिशाओं में किया जा सकता है: ट्रांसड्यूस प्लास्मिड और दाता गुणसूत्र के छोटे टुकड़े; किसी दिए गए जीनोटाइप के उपभेदों के निर्माण के लिए, विशेष रूप से आइसोजेनिक उपभेदों में। यहां, स्थानांतरित टुकड़ों 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 बारीक 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, पारगमन किया जाता है, यानी, एक आबादी की कोशिकाओं पर फेज का प्रचार किया जाता है, और फिर दूसरी आबादी की कोशिकाओं को फागोलिसेट से संक्रमित किया जाता है। यदि सच्चे ट्रांसडक्टेंट्स की बड़ी कॉलोनियां और एबॉर्टिव ट्रांसडक्टेंट्स की छोटी कॉलोनियां एक चयनात्मक माध्यम पर बोने पर बनती हैं, तो यह निष्कर्ष निकाला जाता है कि उत्परिवर्तन विभिन्न जीनों में स्थानीयकृत होते हैं।

पारगमन -एक दाता से प्राप्तकर्ता को आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण के साथ सूक्ष्मजीवों की एक प्रकार की पुनर्संयोजन परिवर्तनशीलता बैक्टीरियोफेज के साथ। 1951 में फेज द्वारा जीवाणु गुणसूत्र के खंडों के स्थानांतरण की खोज की गई थी। लेडरबर्ग और ज़िंदर साल्मोनेला टाइफिम्यूरियम,बाद में बैक्टीरिया की कई प्रजातियों में वर्णित: साल्मोनेला, एस्चेरिचिया, शिगेला, बैसिलस, स्यूडोमोनास, विब्रियो, स्ट्रेप्टोकोकस, स्लैफिलोकोकस, कोरिनेबैक्टीरियम।बैक्टीरियोफेज कैप्सिड झिल्ली डीएनए को न्यूक्लियस की क्रिया से बचाती है; इसलिए, ट्रांसडक्शन, परिवर्तन के विपरीत, न्यूक्लियस के प्रति संवेदनशील नहीं है। पारगमन किया जाता है समशीतोष्ण चरणों. वे मेजबान कोशिका के जीनोम का केवल एक छोटा सा टुकड़ा स्थानांतरित करते हैं, और एक नियम के रूप में, एक ही प्रजाति के व्यक्तियों के बीच, लेकिन आनुवंशिक जानकारी का अंतर-प्रजाति हस्तांतरण भी संभव है यदि बैक्टीरियोफेज में मेजबानों की एक विस्तृत श्रृंखला है।

एक जीवाणु के साथ एक फेज की बातचीत के परिणाम के आधार पर, लाइटिक और समशीतोष्ण चरणों को अलग किया जाता है।

लिटिक (विषाणु) फेजवे कोशिका में न्यूक्लिक अम्ल इंजेक्ट करते हैं और उसमें प्रजनन करते हैं, जिसके बाद वे कोशिका को लसीका द्वारा छोड़ देते हैं।

लाइसोजेनिक या समशीतोष्ण चरण, अपने डीएनए को एक कोशिका में इंजेक्ट करके, वे दो काम कर सकते हैं: 1) एक प्रजनन चक्र शुरू करें और कोशिका को लसीका द्वारा छोड़ दें; 2) इसकी आनुवंशिक जानकारी को जीवाणु जीनोम में एकीकृत करने के लिए और, इसके हिस्से के रूप में, बेटी कोशिकाओं में स्थानांतरित किया जाना है। चरण जो जीवाणु जीनोम में एकीकृत होते हैं, कहलाते हैं प्रचार, और जीनोम में एकीकृत फेज वाले बैक्टीरिया लाइसोजेनिक होते हैं। लाइसोजेनी (यूवी, आयनकारी विकिरण, रासायनिक उत्परिवर्तजन) को बाधित करने वाले कारकों की कार्रवाई के परिणामस्वरूप, वायरल कण फिर से संश्लेषित होते हैं और कोशिका छोड़ देते हैं। मध्यम फेज का एक उदाहरण फेज एल है, जो संक्रमित करता है ई कोलाई. इसके पारगमन के चरण:

1. सतह रिसेप्टर्स के लिए फेज सोखना ई कोलाई.
2. कोशिका भित्ति के माध्यम से फेज पूंछ का प्रवेश और मेजबान कोशिका में डीएनए का इंजेक्शन।
3. मेजबान डीएनए के साथ सर्कुलर फेज डीएनए अणु का पुनर्संयोजन और लाइसोजेनी की स्थापना (फेज डीएनए एक एकीकृत अवस्था में है)।
4. जनन के दौरान संतति कोशिकाओं में प्रोपगेज का स्थानांतरण ई कोलाई. जितने अधिक विभाजन होंगे, बैक्टीरियोफेज में उतनी ही अधिक कोशिकाएँ होंगी। .
5. लाइसोजेनी का अंत। बैक्टीरियोफेज डीएनए जीवाणु गुणसूत्र से उत्सर्जित होता है। वायरल प्रोटीन का संश्लेषण होता है और फेज डीएनए की प्रतिकृति होती है, साथ में वायरल कणों की परिपक्वता और इसके लसीका द्वारा कोशिका से उनकी रिहाई होती है। छांटने के दौरान, बैक्टीरियोफेज पास के जीवाणु जीन को पकड़ सकता है, जो बाद में प्राप्तकर्ता कोशिका में प्रवेश करता है।
6. प्राप्तकर्ता जीवाणु के डीएनए में जीवाणु जीन ले जाने वाले बैक्टीरियोफेज के जीनोम को एम्बेड करना। बैक्टीरियोफेज एम्बेडिंग की साइट के आधार पर, निम्न प्रकार के पारगमन को प्रतिष्ठित किया जाता है:

एक। विशिष्ट (सामान्य)।एक बैक्टीरियोफेज जीवाणु जीनोम में कहीं भी एकीकृत हो सकता है और इसलिए, मेजबान के डीएनए के किसी भी टुकड़े को ले जाने में सक्षम है।

बी। विशिष्ट।बैक्टीरियोफेज जीवाणु जीनोम में कड़ाई से परिभाषित स्थानों में एकीकृत होता है, और इसलिए डीएनए के केवल कड़ाई से परिभाषित अंशों को स्थानांतरित करता है।

सी। निष्फल. बैक्टीरियोफेज द्वारा हस्तांतरित दाता के जीवाणु गुणसूत्र का हिस्सा प्राप्तकर्ता के गुणसूत्र के साथ पुनर्संयोजन में प्रवेश नहीं करता है, लेकिन गुणसूत्र के बाहर रहता है। स्थानांतरित डीएनए का प्रतिलेखन होता है (जैसा कि संबंधित जीन उत्पाद के संश्लेषण द्वारा इंगित किया गया है), लेकिन प्रतिकृति नहीं। कोशिका विभाजन की प्रक्रिया में, दाता का टुकड़ा केवल बेटी कोशिकाओं में से एक के पास जाता है और समय के साथ खो जाता है।

ट्रांसडक्शन एक बैक्टीरियोफेज द्वारा एक जीवाणु कोशिका से दूसरे में जीन का स्थानांतरण है। इस घटना को पहली बार 1952 में N. Zinder और J. Lederberg द्वारा स्थापित किया गया था। उन्होंने चूहों के लिए रोगजनक साल्मोनेला टाइफिम्यूरियम बैक्टीरिया पर अध्ययन किया। इन जीवाणुओं के दो उपभेदों का चयन किया गया: ऑक्सोट्रोफिक स्ट्रेन 22A, ट्रिप्टोफैन (T ~) को संश्लेषित करने में असमर्थ, और स्ट्रेन 2A, ट्रिप्टोफैन (T 1 ") को संश्लेषित करने में सक्षम। इन उपभेदों को U- आकार की ट्यूब में रखा गया था, जो तल पर अलग हो गया था। एक जीवाणु फिल्टर द्वारा (चित्र 24 स्ट्रेन 22A (T~) को ट्यूब के एक घुटने में और दूसरे में स्ट्रेन 2A (T 1 ") में टीका लगाया गया था। ऊष्मायन की एक निश्चित अवधि के बाद, तनाव 22A के बैक्टीरिया, जब एक न्यूनतम पोषक माध्यम पर बोया जाता है, तो कम संख्या में कॉलोनियां दी जाती हैं (ट्रांसड्यूस्ड कोशिकाओं की उपस्थिति की आवृत्ति N0 ~ 5 थी)। इसने संकेत दिया कि कुछ कोशिकाओं ने ट्रिप्टोफैन को संश्लेषित करने की क्षमता हासिल कर ली थी। जीवाणु इस गुण को कैसे प्राप्त कर सकते हैं? शोध करना

चावल। 24. पारगमन पर प्रयोग की योजना

ने दिखाया कि स्ट्रेन 22A P-22 फेज के लिए लाइसोजेनिक था। इस
फेज को लाइसोजेनिक संस्कृति से मुक्त किया गया था, जिसके माध्यम से पारित किया गया था
फिल्टर और लाइस्ड स्ट्रेन 2ए। अनुवांशिकी का हिस्सा जोड़कर
स्ट्रेन 2A से, बैक्टीरियल फेज वापस आ गया और इस आनुवंशिक सामग्री को स्ट्रेन 22A में स्थानांतरित कर दिया। तनाव 22A at
स्ट्रेन 2A के विशिष्ट वंशानुगत गुणों का अधिग्रहण किया,
इस मामले में, ट्रिप्टोफैन को संश्लेषित करने की संपत्ति। अन्य लक्षणों को इसी तरह से स्थानांतरित किया जा सकता है, जिसमें क्षमता भी शामिल है
किण्वन, एंटीबायोटिक प्रतिरोध, आदि।

पारगमन की घटना को एस्चेरिचिया कोलाई और एक्टिनोमाइसेट्स में भी स्थापित किया गया है। एक नियम के रूप में, एक जीन को ट्रांसड्यूस किया जाता है, शायद ही कभी दो, और बहुत कम ही तीन जुड़े हुए जीन। आनुवंशिक सामग्री के स्थानांतरण के दौरान, फेज डीएनए अणु के एक हिस्से को बदल दिया जाता है। फेज अपना खुद का टुकड़ा खो देता है और दोषपूर्ण हो जाता है। प्राप्तकर्ता जीवाणु के गुणसूत्र में आनुवंशिक सामग्री का समावेश एक तंत्र द्वारा किया जाता है जैसे क्रॉसिंग ओवर। प्राप्तकर्ता के गुणसूत्र के समजातीय क्षेत्रों और फेज द्वारा पेश की गई सामग्री के बीच वंशानुगत सामग्री का आदान-प्रदान होता है।

तीन प्रकार के पारगमन हैं: सामान्य या गैर-विशिष्ट, विशिष्ट और गर्भपात। फेज कणों के संयोजन के दौरान गैर-विशिष्ट पारगमन के दौरान, फेज डीएनए के साथ प्रभावित जीवाणु के किसी भी डीएनए टुकड़े को उनके सिर में शामिल किया जा सकता है। नतीजतन, दाता जीवाणु के विभिन्न जीनों को प्राप्तकर्ता कोशिकाओं में स्थानांतरित किया जा सकता है। Escherichia, Shigella, और Salmonella में P-1 और P-22 चरणों द्वारा गैर-विशिष्ट पारगमन किया जा सकता है। विशिष्ट पारगमन के साथ, प्रोफ़ेज को जीवाणु गुणसूत्र पर एक विशिष्ट स्थान में शामिल किया जाता है और प्रोफ़ेग के बगल में दाता कोशिका के गुणसूत्र पर स्थित कुछ जीनों को स्थानांतरित करता है। उदाहरण के लिए, प्रोफ़ेज अवस्था में फेज "के (लैम्ब्डा) हमेशा एस्चेरिचिया कोलाई के गुणसूत्र में एक ही स्थान पर शामिल होता है और उस स्थान को ट्रांसड्यूस करता है जो गैलेक्टोज को किण्वित करने की क्षमता निर्धारित करता है। जब प्रोफेज को मेजबान डीएनए से अलग किया जाता है, तो प्रोफ़ेज से सटे बैक्टीरियल जीन को इसके साथ कंपोजीशन क्रोमोसोम से क्लीव किया जाता है, और प्रोफ़ेज़ जीन का हिस्सा इसकी संरचना में रहता है। कुल ट्रांसडक्शन की आवृत्ति 1 प्रति 1 मिलियन से 1 प्रति 100 मिलियन तक होती है। विशिष्ट पारगमन अधिक बार होता है।

यह स्थापित किया गया है कि प्राप्तकर्ता के कोशिका में स्थानांतरित दाता के गुणसूत्र का एक टुकड़ा हमेशा प्राप्तकर्ता के गुणसूत्र में शामिल नहीं होता है, लेकिन कोशिका के कोशिका द्रव्य में संरक्षित किया जा सकता है। जब बैक्टीरिया विभाजित होते हैं, तो यह केवल एक बेटी कोशिकाओं में प्रवेश करता है। इस स्थिति को गर्भपात पारगमन कहा जाता है।

सामान्य पारगमन

इसका तंत्र इस तथ्य में निहित है कि एक फेज के इंट्रासेल्युलर प्रजनन की प्रक्रिया में, फेज डीएनए के बजाय फेज डीएनए की लंबाई के बराबर बैक्टीरिया डीएनए का एक टुकड़ा गलती से उसके सिर में शामिल हो सकता है। यह काफी संभव है, क्योंकि एक संक्रमित कोशिका में उसके डीएनए का जैवसंश्लेषण अवरुद्ध हो जाता है, और डीएनए स्वयं क्षय हो जाता है। इस प्रकार, फेज प्रजनन की प्रक्रिया में, दोषपूर्ण विषाणु उत्पन्न होते हैं, जिसमें अपने स्वयं के जीनोमिक डीएनए के बजाय सिर में एक जीवाणु का डीएनए टुकड़ा होता है। इस तरह के फेज संक्रामक गुणों को बरकरार रखते हैं। वे जीवाणु कोशिका पर अधिशोषित होते हैं, वे इसमें सिर में निहित डीएनए का परिचय देते हैं, लेकिन फेज गुणा नहीं करता है। दाता डीएनए (दाता के गुणसूत्र का एक टुकड़ा) प्राप्तकर्ता के सेल में पेश किया जाता है, अगर इसमें ऐसे जीन होते हैं जो प्राप्तकर्ता में अनुपस्थित होते हैं, तो उसे एक नया गुण प्रदान करता है। यह विशेषता इस बात पर निर्भर करेगी कि कौन सा जीन ट्रांसड्यूसिंग फेज के सिर में प्रवेश कर गया है। प्राप्तकर्ता कोशिका के गुणसूत्र के साथ फेज द्वारा पेश किए गए दाता के डीएनए टुकड़े के पुनर्संयोजन के मामले में, यह विशेषता वंशानुगत रूप से तय होती है।

विशिष्ट पारगमन

यह इस मामले में गैर-विशिष्ट से भिन्न है, इस मामले में, ट्रांसड्यूसिंग फेज हमेशा केवल कुछ जीन ले जाते हैं, अर्थात्, जो कि लाइसोजेनिक सेल के गुणसूत्र पर attL के बाईं ओर या attR के दाईं ओर स्थित होते हैं। विशिष्ट पारगमन हमेशा मेजबान कोशिका के गुणसूत्र में समशीतोष्ण चरण के एकीकरण से जुड़ा होता है। गुणसूत्र से निकलते समय (बहिष्करण), प्रोफ़ेज जीन को बाएं या दाएं फ्लैंक से पकड़ सकता है, उदाहरण के लिए, गैल या बायो। लेकिन इस मामले में, इसे विपरीत छोर से अपने डीएनए के समान आकार को खोना चाहिए, ताकि इसकी कुल लंबाई अपरिवर्तित रहे (अन्यथा इसे फेज हेड में पैक नहीं किया जा सकता)। इसलिए, बहिष्करण के इस रूप के साथ, दोषपूर्ण चरण बनते हैं: A - dgal या Xdbio।

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

ट्रांसड्यूसिंग फेज, प्राप्तकर्ता कोशिका के संक्रमण के मामले में, अपने गुणसूत्र में एकीकृत हो जाता है और इसमें एक नया जीन (नया लक्षण) पेश करता है, न केवल लाइसोजेनाइजेशन की मध्यस्थता करता है, बल्कि लाइसोजेनिक रूपांतरण भी 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 को स्थानांतरित करता है। हालांकि, लाइसोजेनिक रूपांतरण तब भी हो सकता है जब समशीतोष्ण चरण 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 उत्पन्न करने की क्षमता होती है, जिसमें गुणसूत्र में टॉक्स ऑपेरॉन को 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-विषैले डिप्थीरिया बेसिलस को विषाक्त करने के लिए लाइसोजेनिक रूपांतरण का कारण बनता है।

चावल। चार।

1 - स्पॉट टेस्ट; 2 - ग्राज़िया के अनुसार अनुमापन।

अग्र परत विधि इस प्रकार है। सबसे पहले, डिश में पोषक तत्व अगर की एक परत डाली जाती है। जमने के बाद, 2 मिली पिघला हुआ और 45 ° C 0.7% agar तक ठंडा किया जाता है, इस परत में मिलाया जाता है, जिसमें पहले केंद्रित जीवाणु निलंबन की एक बूंद और फेज निलंबन की एक निश्चित मात्रा डाली जाती है। शीर्ष परत के सख्त होने के बाद, कप को थर्मोस्टेट में रखा जाता है। बैक्टीरिया अगर की नरम परत के अंदर गुणा करते हैं, एक ठोस अपारदर्शी पृष्ठभूमि बनाते हैं, जिस पर फेज कॉलोनियां बाँझ धब्बों के रूप में स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं (चित्र। 4.2)। प्रत्येक कॉलोनी एक पैरेंट फेज विरिअन के गुणन से बनती है। इस पद्धति का उपयोग करने से आप इसकी अनुमति देते हैं:

ए) कॉलोनियों की गणना करके किसी दी गई सामग्री में व्यवहार्य फेज वायरियन की संख्या को सटीक रूप से निर्धारित करें;

बी) विशिष्ट विशेषताओं (आकार, पारदर्शिता, आदि) द्वारा, वी चरणों की वंशानुगत परिवर्तनशीलता का अध्ययन करने के लिए।

बैक्टीरिया पर कार्रवाई के स्पेक्ट्रम के अनुसार, चरणों को विभाजित किया जाता है बहुसंयोजक(लाइस से संबंधित बैक्टीरिया, उदाहरण के लिए, पॉलीवलेंट साल्मोनेला फेज लगभग सभी साल्मोनेला को नष्ट कर देता है), मोनोफेज(वे केवल एक प्रजाति के जीवाणुओं को ग्रहण करते हैं, उदाहरण के लिए, वी-आई फेज केवल टाइफाइड बुखार के प्रेरक कारक हैं) और विशेष प्रकार केफेज जो एक प्रजाति के भीतर बैक्टीरिया के अलग-अलग रूपों का चयन करते हैं। इस तरह के चरणों की मदद से, एक प्रजाति के भीतर बैक्टीरिया का सबसे सूक्ष्म भेदभाव किया जाता है, उनके विभाजन के साथ फेज वेरिएंट में। उदाहरण के लिए, फेज वी - II के एक सेट का उपयोग करके, टाइफाइड के प्रेरक एजेंट को 100 से अधिक फेज वेरिएंट में विभाजित किया जाता है। चूंकि बैक्टीरिया की फेज के प्रति संवेदनशीलता संबंधित रिसेप्टर्स की उपस्थिति से जुड़ी एक अपेक्षाकृत स्थिर विशेषता है, इसलिए फेज टाइपिंग महान नैदानिक ​​और महामारी विज्ञान महत्व का है।

विषय की सामग्री की तालिका "बैक्टीरिया के आनुवंशिक तत्व। बैक्टीरिया में उत्परिवर्तन। पारगमन।":
1. जीवाणुओं के आनुवंशिक तत्वों का प्रवास। ट्रांसपोज़न। आनुवंशिक तत्वों के प्रवास के रूप में बैक्टीरियोफेज।
2. उत्परिवर्तन। बैक्टीरिया में उत्परिवर्तन। उत्परिवर्तजन। स्वतःस्फूर्त उत्परिवर्तन। बैक म्यूटेशन (रिवर्स)।
3. बैक्टीरिया के प्रेरित उत्परिवर्तन। रासायनिक उत्परिवर्तन। विकिरण उत्परिवर्तन। उत्परिवर्तन प्रकार।
4. बैक्टीरिया की डीएनए मरम्मत। डीएनए मरम्मत प्रणाली। उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप बिगड़ा कार्यों का मुआवजा। अंतर्जात दमन। एक्सट्रैजेनिक दमन।
5. जीवाणु डीएनए का स्थानांतरण। जीवाणु संयुग्मन। बैक्टीरिया का एफ-फैक्टर।
6. बैक्टीरिया का परिवर्तन। जीवाणु परिवर्तन के चरण। जीवाणु गुणसूत्रों का मानचित्रण।

8. बैक्टीरिया के गुण। बैक्टीरिया के गुणों में गैर-विरासत में परिवर्तन। एस - कालोनियों। आर - कालोनियों। एम - कालोनियों। डी - जीवाणु उपनिवेश।

पारगमन- एक बैक्टीरियोफेज द्वारा कोशिका के आनुवंशिक पदार्थ के टुकड़ों के संक्रमित सेल में स्थानांतरण जिसमें मूल रूप से बैक्टीरियोफेज होता है। ट्रांसड्यूसिंग बैक्टीरियोफेजआमतौर पर एक कोशिका (दाता) से दूसरे (प्राप्तकर्ता) में मेजबान डीएनए का केवल एक छोटा सा टुकड़ा स्थानांतरित करता है।

आवंटित तीन प्रकार के पारगमन: गैर विशिष्ट(सामान्य), विशिष्टतथा निष्फल. बैक्टीरियोफेज से संक्रमित कोशिका में, जीवाणु डीएनए या प्लास्मिड के टुकड़े बेटी आबादी के संयोजन के दौरान वायरल डीएनए के साथ कुछ चरणों के सिर में प्रवेश कर सकते हैं। सिर के आयतन के अनुसार आनुवंशिक सामग्री की मात्रा में वायरस सीमित होते हैं। यदि एक जीवाणु कोशिका के डीएनए को एक असामान्य स्थान पर फेज द्वारा साफ किया जाता है, तो क्रोमोसोमल डीएनए के एक टुकड़े के लिए जगह बनाने के लिए, वायरल डीएनए के कुछ वर्गों को "बलि" दिया जाता है, जिससे उनके कुछ कार्यों का नुकसान होता है। . इस मामले में, फेज कण दोषपूर्ण हो सकता है। असामान्य चरणों की संख्या पूरी बेटी आबादी के 0.3% तक पहुंच सकती है।

परिणामी फेज वह कण है जो कारण बनता है निरर्थक (सामान्य) पारगमन. इस फॉर्म के साथ पारगमनवस्तुतः किसी भी जीन को प्राप्तकर्ता कोशिकाओं में पेश किया जा सकता है।

फेज द्वारा गैर-विशिष्ट पारगमन के साथमेजबान के डीएनए के किसी भी टुकड़े को स्थानांतरित किया जा सकता है, लेकिन एक विशिष्ट के साथ, डीएनए के केवल कड़ाई से परिभाषित टुकड़े ही स्थानांतरित किए जा सकते हैं। विशिष्ट पारगमन का सबसे अच्छा ज्ञात उदाहरण फेज-मध्यस्थता पारगमन है। चूंकि यह फेज, प्रोफेज अवस्था में संक्रमण होने पर, गैलेक्टोज और बायोटिन के संश्लेषण को कूटबद्ध करने वाले जीनों के बीच जीवाणु गुणसूत्र में शामिल होता है, यह ये जीन हैं जो पारगमन के दौरान स्थानांतरित कर सकते हैं। गर्भपात पारगमन के दौरान, पेश किया गया दाता डीएनए टुकड़ा प्राप्तकर्ता के जीनोफोर में एकीकृत नहीं होता है, लेकिन साइटोप्लाज्म में रहता है, जहां इसका डीएनए लिखित होता है लेकिन दोहराया नहीं जाता है। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि कोशिका विभाजन के दौरान यह केवल बेटी कोशिकाओं में से एक को प्रेषित होता है (अर्थात, यह एकतरफा विरासत में मिला है) और फिर संतानों में खो जाता है।

फेज कणों को स्थानांतरित करने के गुणनिम्नलिखित:

कण केवल एक भाग ले जाते हैं फेज डीएनए, अर्थात्, वे कार्यात्मक वायरस नहीं हैं, बल्कि कंटेनर हैं जो जीवाणु डीएनए के टुकड़े ले जाते हैं।

दूसरों की तरह दोषपूर्ण वायरस, कण प्रतिकृति के लिए सक्षम नहीं हैं।

ट्रांसड्यूसिंग फेजजीन के साथ मेजबान गुणसूत्र का कुछ हिस्सा हो सकता है जो प्राप्तकर्ता जीवाणु को कुछ लाभ देता है (उदाहरण के लिए, एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन या विभिन्न पदार्थों को संश्लेषित करने की क्षमता को एन्कोडिंग करने वाले जीन)। जीवाणुओं द्वारा नए गुणों के इस अधिग्रहण को कहा जाता है लाइसोजेनी की घटना.

पारगमन की घटनायदि रूपांतरण घटना का उपयोग करके मानचित्रण के लिए समान सिद्धांतों का पालन किया जाता है, तो जीवाणु गुणसूत्र को मैप करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।