ترانسداکشن چیست

ترانسداکشن/Transduction چیست

ترانسداکشن یک روش انتقال ژنتیکی از یک باکتری به باکتری دیگر از طریق ویروس است. هیچ تماس مستقیمی بین سلول های باکتریایی وجود ندارد.

در این فرآیند، باکتریوفاژها که باکتری‌ها را آلوده می‌کنند، از سلول‌های میزبان برای تکثیر استفاده می‌کنند و در حین مونتاژ، گاهی اوقات DNA باکتری را با خود بسته می‌کنند. بعداً، وقتی این ویروس‌ها سلول‌های باکتریایی جدید را آلوده می‌کنند، ژنوم باکتریایی که حمل می‌کنند ممکن است به ژنوم میزبان وارد شود.

Transduction معمولاً در مهندسی ژنتیک برای وارد کردن DNA خارجی به سلول میزبان استفاده می شود.

Transduction توسط Zinder و Lederberg در سالمونلا کشف شد.

مراحل ترانسداکشن باکتری

در ترانسداکشن، انتقال DNA باکتری به عفونت ویروسی بستگی دارد. مراحل شامل:

1-عفونت سلول باکتری توسط باکتریوفاژ.

2- ویروس از ماشین میزبان برای ساختن کپی های متعدد یا مستقیماً توسط چرخه لیتیک استفاده می کند یا ابتدا در چرخه لیزوژنیک به ژنوم باکتری وارد می شود و سپس در مرحله لیتیک قرار می گیرد.

3- در طول مونتاژ(assembly) باکتریوفاژها، ژنوم باکتری نیز به اشتباه در سر ویروس در کنار ژنوم ویروسی جمع می شود. در چرخه لیزوژنیک، در حین برداشتن پروفاژ، برخی از قسمت‌های ژنوم باکتری که در کنار پروفاژ قرار دارند نیز بریده می‌شوند و همراه با ژنوم ویروس به داخل سر ویروسی مونتاژ شده می‌روند.

4- هنگامی که این ویروس ها سلول باکتری دیگری را آلوده می کنند، DNA ویروسی و همچنین DNA دهنده را به سلول میزبان تزریق می کنند.

5- DNA باکتری در صورت همولوگ بودن با ژنوم گیرنده، پلاسمید تشکیل می دهد یا وارد DNA گیرنده می شود. بیشتر اوقات به صورت DNA خارج کروموزومی باقی می ماند. همچنین اگر فاژ معتدل باشد، می تواند با پروفاژ وارد شود. بنابراین سرنوشت به بخشی از DNA باکتری و همچنین به ماهیت باکتریوفاژها بستگی دارد.

ترانسداکشن دو نوع است:

انتقال عمومی – در این، فاژ می تواند هر بخشی از DNA را حمل کند.

انتقال تخصصی – در این، فاژ تنها بخش خاصی از DNA را حمل می کند.

انتقال عمومی

انتقال عمومی می تواند توسط چرخه لیتیک یا لیزوژنیک رخ دهد. در اینجا، هر بخش تصادفی DNA به اشتباه همراه با ژنوم ویروس در باکتریوفاژها بسته می شود. در مرحله لیتیک چرخه زندگی فاژ رخ می دهد.

هنگامی که DNA باکتری حاوی ویروس سلول دیگری را آلوده می کند، می تواند وارد ژنوم میزبان شود یا اگر یک پلاسمید بود، می تواند پلاسمید را اصلاح کند.

انتقال عمومی برای مطالعه اطلاعات پیوند، نقشه برداری ژن، مقایسه ژنوم دو باکتری مختلف، جهش زایی و غیره استفاده می شود.

نمونه ای از انتقال ژنرالیزه شامل انتقال E.coli توسط فاژ P1 است.

ترانسداکشن تخصصی

انتقال تخصصی فقط از طریق چرخه لیزوژنیک، یعنی توسط فاژ معتدل انجام می شود. در اینجا، تنها بخش خاصی از DNA باکتری در ویروس بسته بندی می شود. زمانی اتفاق می‌افتد که پروفاژ، یعنی DNA ویروسی، که در چرخه لیزوژنیک وارد ژنوم باکتری می‌شود، خارج می‌شود.

هنگامی که پروفاژ از DNA باکتری جدا می شود، برخی از قسمت های DNA باکتری که در دو طرف پروفاژ قرار دارند نیز بریده می شوند. در اینجا، ژنوم فاژ تازه بسته بندی شده از هر دو ژنوم باکتری و ویروس تشکیل شده است.

بعداً، هنگامی که ویروس با ژنوم نوترکیب، یک سلول باکتریایی جدید را آلوده می کند، ژن باکتری نیز از طریق لیزوژنی به ژنوم میزبان با ژنوم ویروسی وارد می شود. سلول گیرنده اکنون ویژگی های تازه به دست آمده را نشان می دهد.

ترانسداکشن تخصصی معمولاً برای جداسازی و قرار دادن ژن های انتخابی استفاده می شود.

نمونه ای از ترانسداکشن تخصصی شامل انتقال E.coli توسط فاژ می باشد.

کاربرد Transduction

ترانسداکشن یکی از مهمترین ابزارهای مهندسی ژنتیک است.

ترانسداکشن برای وارد کردن ژن های انتخابی در سلول های جانوری و گیاهی برای اصلاح اجزای ژنتیکی و به دست آوردن ویژگی های مورد نظر استفاده می شود.

می توان از آن برای ژن درمانی استفاده کرد. پتانسیل زیادی برای درمان بیماری های ژنتیکی دارد.

این یک ابزار مهم در تحقیقات ژنتیک و زیست شناسی مولکولی است.

bio rex