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为什么细菌的转化效率比较低?

时间:2022-02-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:影响因素许多因素可以影响转化效率。能够吸收外源DNA的生理状态称为感受态。感受态因子是蛋白质,它能使非感受态细菌转变为感受态,并有一定的种族特异性。温度对于转化也有影响,在肺炎双球菌和嗜血流感杆菌中外源DNA的整合在一定范围内都随着温度的上升而提高。细菌转化的生物学意义还有待于进一步研究。转染是转化的一种特殊形式,是用除去蛋白质外壳的病毒核酸感染细胞或原生质体的过程。
影响因素_生物遗传辞典

影响因素

许多因素可以影响转化效率。受体细菌和供体细菌的亲缘关系愈远则转化效率愈低,这主要是受吸附位点专一性和染色体的同源程度的影响。DNA分子的联会是供体DNA整合到受体DNA上的先决条件,联会一般只发生在同源染色体之间,而亲缘关系愈远则同源性愈低,所以转化效率也愈低。但细菌间染色体的某些部位如核糖体基因部位在进化过程中很少发生变化,而有些性状如红霉素抗性和链霉素抗性等都是由于与核糖体有关的基因发生突变而使核糖体蛋白结构改变的结果,所以如果所转化的是红霉素或链霉素抗性基因或者和它们紧密连锁的其他基因,则转化效率便较少受细菌的亲缘关系的影响。

同一种细菌也可以由于基因型的改变而改变转化效率。细菌的限制性核酸内切酶能够分解外来的DNA,所以如果用限制酶失活的突变型菌株作为转化受体时可以提高转化效率。通过筛选也可以得到转化效率显著下降的突变型,包括吸附能力、吸收能力和整合能力下降的突变型。某些转化效率降低的突变型对于紫外线格外敏感,这一性质也是许多丧失了DNA损伤修复能力和丧失重组功能的突变型的特性,可见转化过程中的DNA的整合和DNA损伤修复以及基因重组都涉及某些相同的酶。

基因型完全相同的细菌可以由于生理状态的改变而改变转化效率。能够吸收外源DNA的生理状态称为感受态。许多细菌的感受态都在对数生长期的后期迅速出现,经过一段时间以后便消失。感受态的细菌和非感受态的细菌相比,转化效率可以高出万倍。

从处于感受态的肺炎双球菌和链球菌中曾分离出感受态因子。感受态因子是蛋白质,它能使非感受态细菌转变为感受态,并有一定的种族特异性

某些外界因素可以影响转化效率,例如一定浓度的钙离子能够提高大肠杆菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌等的转化效率。又例如流感嗜血杆菌吸收双链DNA分子的最适pH是6.8,pH下降到5.5以下便不能吸收。温度对于转化也有影响,在肺炎双球菌和嗜血流感杆菌中外源DNA的整合在一定范围内都随着温度的上升而提高。

细菌的转化多数是在人为条件下进行的。在自然条件下已经知道肺炎双球菌的转化可以在小鼠体内进行,奈瑟氏菌细胞自溶所释放的DNA可以转化周围的细胞。细菌转化的生物学意义还有待于进一步研究。在不能或不易通过细菌接合或转导作遗传学分析的细菌中,转化可以作为一种研究的手段。

转染是转化的一种特殊形式,是用除去蛋白质外壳的病毒(包括噬菌体)核酸感染细胞或原生质体的过程。与一般的转化过程的区别在于:

1.转染过程中进入细胞的是完整的病毒DNA,而通过转化进入受体细胞的则是染色体DNA的片断或质粒DNA。

2.转染过程中病毒DNA一般不整合到染色体上,但转化过程则往往涉及DNA的整合。

3.转染效果可用单位量的DNA引起的病斑或噬菌斑的多少来表示,转化效果则用一定量的DNA所带来的被转化的受体细胞菌落数目来表示。

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