Tải nạp (Transduction)

1. Phage là nhân tố chuyển gen

Thí nghiệm được tiến hành trong ống hình chữ U. Giữa hai ống của hình  chữ  U  được  ngăn  cách  bằng  màng  lọc  vi  khuẩn,  màng  có  lỗ  nhỏ  vi khuẩn không qua được nhưng phage qua được. Nhánh A của ống chứa vi khuẩn  có  khả  năng  tổng  hợp  tryptophan  (trp+),  còn  nhánh  B  nuôi  các  vi khuẩn khác mất khả năng  tổng hợp tryptophan (trp-). Sau khi nuôi một thời gian, ở nhánh B xuất hiện vi khuẩn có khả năng tổng hợp tryptophan. Nếu dùng  màng  ngăn  không  cho  virus  lọt  qua  thì  không  thấy  hiện  tượng  này. Qua nhiều lần thí nghiệm, việc tải gen trp+  từ nhánh A sang nhánh B được chứng minh.



Hình :   Thí nghiệm chứng minh hiện tượng tải nạp

2. cơ chế

Quá trình xâm nhiễm của phage vào vi khuẩn xảy ra như sau: Tải nạp chuyển gen từ vi khuẩn A sang B nhờ phage

Đầu tiên  các phage bám trên bề mặt vi khuẩn. Sau 4’,  phage bơm DNA của nó vào tế bào. Sau đó chúng sinh sản và khoảng 1/2 giờ sau thì chúng làm tan các tế bào vi khuẩn và giải phóng các phage mới. Khi DNA của phage xâm nhập vào tế bào vi khuẩn A, chúng cắt DNA của vi khuẩn A thành nhiều đoạn đồng thời DNA của phage được sao chép ra nhiều phân tử con và các vỏ phage cũng được tạo thành. Sau đó các vỏ lắp ruột DNA vào, phá vỡ tế bào vi khuẩn ra ngoài và tiếp tục xâm nhiễm vào các tế bào vi khuẩn khác. Trong quá trình lắp ráp khoảng 1-2% phage vô tình mang đoạn DNA của vi khuẩn có chứa gen. Phage mang gen vi khuẩn A xâm nhiễm vi khuẩn B, quá trình tái tổ hợp xảy ra làm gen vi khuẩn A gắn vào bộ gen vi khuẩn B.



Hinh :  Chuyên gen tư vi khuân cho sang vi khuân nhân  nhơ phage

3. Phân biệt các dạng tải nạp

- Tải nạp chung (general transduction): phage mang bất kỳ gen nào của vi khuẩn A sang vi khuẩn B. Tải nạp chung có đặc điểm:

+ Bất kỳ gen nào của vi khuẩn cũng đều được tải nạp

+ Tải nạp do gói nhầm DNA của tế bào chủ khi phage trưởng thành

+ Các thể tái hợp đơn bội được tạo ra

- Tải nạp chuyên biệt (Special transduction) hay tải nạp hạn chế: là quá trình tải nạp chỉ chuyển một vài gen nhất định, nó có 4 đặc điểm:

+ Những gen được chuyển nằm sát chỗ phage gắn vào

+ Chỉ prophage kiểu l thực hiện

+ Do kết quả sự cắt sai của prophage khi tách khỏi NST của tế bào chủ

Điểm  gắn  của  phage  l  vào  bộ  gen  của  vi  khuẩn  nằm  giữa  2  gen  gal (galactose)  và  bio  (tổng  hợp  biotin).  Đầu  của  phage  chỉ  có  thể  chứa  một lượng DNA giới hạn, nên khi prophage tách ra từ DNA của vi khuẩn nó chỉ tải nạp được gen gal hoặc bio. Sự cắt sai của phage l rất hiếm nên tải nạp hạn chế có tần số thấp.
Ví  dụ:  phage  l  (kí  sinh  trên  E.coli) chỉ  chuyển  gen gal  (đồng  hóa  đường galactose) từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác.


Hình :  Tải nạp chuyên biệt

Nguồn: thuviensinhhoc.com