Процесс конъюгации начинается с прикрепления конца F-пили клетки-донора к клетке-реципиенту. В течение нескольких минут клетка-донор и клетка-реципиент сближаются, возможно, за счет сокращения F-пили и вступают в непосредственный контакт. Через цитоплазматический мостик по каналу F-пили, менее чем за 5 мин, происходит передача полового F-фактора, независимо от бактериальной хромосомы, из цитоплазмы клетки-донора F + в цитоплазму клетки-реципиента F¯. При этом клетка-донор не теряет своей донорной способности, так как в ней остаются копии F-фактора.
Среди популяции клеток F + имеются бактерии, способные при конъюгации передавать не F-фактор, а фрагмент бактериальной хромосомы. Эти клетки бактерий и образованные ими штаммы обозначаются Hfr (от англ. high frequency of recombination), что означает бактерии с высокой частотой рекомбинации. Рекомбинации между клетками Hfr и клетками F¯ происходят в тысячу раз чаще, чем между клетками F + и F¯. Отличие клеток Hfr от клеток F + заключается в том, что половой F-фактор у них включён в бактериальную хромосому. Во время конъюгации в клетке-доноре Hfr идет процесс репликации ДНК. При этом одна из реплицирующихся цепей ДНК через конъюгационный мостик проникает в клетку-реципиент F¯, вторая остается в клетке-доноре Hfr, затем каждая из этих цепей достраивается комплементарной нитью. Конъюгационный мостик непрочен, он легко разрывается, поэтому из клетки-донора Hfr в клетку-реципиент F¯ передается не вся хромосома, а лишь ее фрагмент.
Между перенесенным из клетки Hfr фрагментом хромосомы и гомологичным участком хромосомы клетки F¯ происходит генетический обмен. В результате часть донорной ДНК встраивается в ДНК реципиента, а соответствующая часть реципиентной ДНК исключается из нее. Эффективность включения донорной ДНК в хромосому реципиента высока и составляет примерно 0,5.
Конъюгацию прокариот не следует отождествлять с половым процессом эукариот, так как при конъюгации в клетку F¯ передается только часть генетического материала клетки F +, в результате чего образуется неполноценная мерозигота. Основу последней составляет геном клетки-реципиента с привнесенной частью генома клетки-донора.
Основы генной инженерии
Достарыңызбен бөлісу: |