轉(zhuǎn)導
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轉(zhuǎn)導（transduction）由噬菌體將一個細胞的基因傳遞給另一細胞的過程。它是細菌之間傳遞遺傳物質(zhì)的方式之一。其具體含義是指一個細胞的DNA或RNA通過病毒載體的感染轉(zhuǎn)移到另一個細胞中?！ ?/p>
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簡史
1952年N.D.津德和J.萊德伯格在研究鼠傷寒沙門氏菌（Salmonella typhimurium）的重組時發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。他們將甲硫氨酸和組氨酸營養(yǎng)缺陷型菌株LT－2以及苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸營養(yǎng)缺陷型菌株LT－22分別加入一支U形管的兩臂，管的中部用一個玻璃細菌濾片將兩臂隔開。培養(yǎng)幾小時后，發(fā)現(xiàn)在LT－22這一邊有不需要任何氨基酸的原養(yǎng)型細菌出現(xiàn)。由于兩臂之間是用細菌濾片隔開的，所以導致原養(yǎng)型出現(xiàn)的基因重組不是通過細菌接合，而是通過某種濾過因子將LT－2的基因傳遞給LT－22。通過對濾過因子的大小、質(zhì)量、抗血清以及熱處理的失活速度和寄主范圍方面的全面鑒定，證實它就是沙門氏菌的P22噬菌體。
進一步的研究證明LT－2菌株在沒有游離噬菌體存在的條件下偶爾能裂解并釋放有感染力的噬菌體P22。這種特性稱為溶源性，是一種相當穩(wěn)定的遺傳性狀。凡能使細菌溶源化的噬菌體都稱為溫和噬菌體，以不活動的狀態(tài)存在于細菌細胞中的溫和噬菌體稱為原噬菌體。原噬菌體在一定條件下可以進入營養(yǎng)生長狀態(tài)而復制繁殖，并終于導致細胞裂解而釋放出噬菌體。因此可以對上述轉(zhuǎn)導現(xiàn)象的過程作這樣的推斷：當在LT－2細胞中的P22原噬菌體進行DNA復制和繁殖時，它們的外殼蛋白偶爾會錯誤地將LT－2染色體的某些DNA片斷（這上面有苯丙氨酸基因、酪氨酸基因和色氨酸基因）包裝到噬菌體內(nèi)。這種噬菌體在從LT－2細胞釋放出來后可以通過濾片去感染LT－22細胞，由此導入的基因再經(jīng)重組整合到LT－22的染色體上使LT－22原來的缺陷型變成原養(yǎng)型細菌。
此后這種轉(zhuǎn)導現(xiàn)象得到廣泛的研究，在大腸桿菌（Es－cherichia coli）、肺炎克氏桿菌（Klebsiella pneumoniae）、痢疾志賀氏菌（Shigella dysenteriae）、金黃色葡萄球菌（Sta-phylococcus aureus）、枯草桿菌（Bacillus subtilis）、鼠傷寒沙門氏菌等幾十種細菌中都有發(fā)現(xiàn)，在放線菌和高等動物的細胞株中也有報道。
類別
轉(zhuǎn)導可分為普遍性轉(zhuǎn)導和局限性轉(zhuǎn)導兩類。
普遍性轉(zhuǎn)導：噬菌體能傳遞供體細菌的任何基因的轉(zhuǎn)導。鼠傷寒沙門氏菌的P22噬菌體、大腸桿菌P1噬菌體、枯草桿菌的PBS1、PBS2、SP10噬菌體都是普遍性轉(zhuǎn)導噬菌體。由普遍性轉(zhuǎn)導產(chǎn)生的轉(zhuǎn)導子（即接受了噬菌體傳遞的供體細胞基因的受體細胞）不具溶源性，說明轉(zhuǎn)導噬菌體中不帶有完整的噬菌體染色體，卻帶有噬菌體在繁殖過程中錯誤包裝的供體細菌的基因。根據(jù)噬菌體轉(zhuǎn)導的供體細胞DNA是否整合到受體細胞染色體上，又可將普遍性轉(zhuǎn)導分為完全轉(zhuǎn)導和流產(chǎn)轉(zhuǎn)導。轉(zhuǎn)導的DNA整合到受體細胞染色體上，并能產(chǎn)生穩(wěn)定的轉(zhuǎn)導子的轉(zhuǎn)導稱為完全轉(zhuǎn)導；轉(zhuǎn)導的DNA不整合到受體細胞的染色體上，雖然不能繼續(xù)復制，但仍然表達基因功能的轉(zhuǎn)導稱為流產(chǎn)轉(zhuǎn)導。在流產(chǎn)轉(zhuǎn)導的情況中轉(zhuǎn)導子在每一次細胞分裂時只把噬菌體轉(zhuǎn)導的DNA傳給兩個子細胞中的一個，所以即使經(jīng)幾次分裂產(chǎn)生許多細菌，也只有其中的一個細菌細胞得到噬菌體轉(zhuǎn)導的DNA，這是一種單線遺傳的方式。在同一次轉(zhuǎn)導中，流產(chǎn)轉(zhuǎn)導的細胞往往多于完全轉(zhuǎn)導的細胞。
局限性轉(zhuǎn)導：噬菌體只能傳遞供體染色體上原噬菌體整合位置附近的基因的轉(zhuǎn)導。λ噬菌體和φ80噬菌體是大腸桿菌K－12的局限性轉(zhuǎn)導噬菌體。λ噬菌體只能轉(zhuǎn)導大腸桿菌K－12染色體半乳糖基因（gal）和生物素基因（bio）等少數(shù)基因。φ80噬菌體只能轉(zhuǎn)導色氨酸基因（trp）、胸腺嘧啶激酶基因（tdk）等少數(shù)基因。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是由于在溶源化過程中噬菌體總是整合在供體細胞染色體的特定位置上，當溶源性細菌受紫外線等因素誘導后原噬菌體便脫離細菌染色體而進行復制，一部分原噬菌體脫離寄主染色體時帶有鄰近的染色體基因，這些噬菌體便是轉(zhuǎn)導噬菌體?！ ?/p>
形成機制
λ噬菌體的整合和轉(zhuǎn)導噬菌體的形成機制首先由A.坎貝爾所推測，以后經(jīng)實驗證明。
當用λ噬菌體轉(zhuǎn)導發(fā)酵乳糖的基因時，大約10^6 被感染的細菌中出現(xiàn)一個轉(zhuǎn)導子。這一事實說明大約10^6 噬菌體中只有一個帶有發(fā)酵乳糖的基因，這是低頻轉(zhuǎn)導。當λ噬菌體整合到寄主細胞后，帶有發(fā)酵乳糖基因的λ噬菌體也整合到寄主染色體上，成為雙重溶源化細胞。這種細菌用紫外線誘導時，非轉(zhuǎn)導的和轉(zhuǎn)導的噬菌體同時脫離細胞染色體而復制繁殖，兩個噬菌體中就有一個帶有發(fā)酵乳糖的基因。用這種細胞釋放的噬菌體轉(zhuǎn)導發(fā)酵乳糖基因，就可以得到50％的轉(zhuǎn)導子，這種轉(zhuǎn)導稱為高頻轉(zhuǎn)導?！ ?/p>
應用
應用轉(zhuǎn)導是細菌的遺傳學研究中的一種常用研究手段。它可以用來在細菌間轉(zhuǎn)移基因，進行互補測驗，進行基因定位，特別是通過共轉(zhuǎn)導方法進行基因的精細結(jié)構(gòu)分析。在遺傳工程中可以把所要克隆的基因通過重組DNA技術插入到λ噬菌體的DNA中，然后通過離體包裝方法把它用噬菌體外殼蛋白包裝起來，再去感染寄主細胞以制備基因文庫。
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