Bacterial Conjugation Definition
Bacterial Conjugationは、ある細菌細胞が他の細菌細胞に遺伝物質を移す方法です。 細菌のコンジュゲーションによって転送される遺伝物質は、Fプラスミド(Fはfertility factor)と呼ばれる小さなプラスミドで、細菌細胞の染色体に既に存在する遺伝情報とは異なる遺伝情報を持っている。
Fプラスミドのコピーをすでに持っている細胞は、F陽性、FプラスまたはF+細胞と呼ばれ、ドナー細胞とみなされ、Fプラスミドのコピーを持っていない細胞は、F陰性、FマイナスまたはF-細胞と呼ばれ、レシピエント細胞とみなされます。 Fプラスミドの伝達は、ドナー細胞とレシピエント細胞が直接接触するか、両者の間にブリッジを形成し、そこから遺伝物質が伝達されるという水平結合によって行われる。 ドナー細胞のFプラスミドが細胞のゲノムに組み込まれている場合(すなわち、染色体に組み込まれている場合。
Bacterial Conjugation Steps
Fプラスミドを移植するためには、ドナー細胞とレシピエント細胞がまず接触する必要があります。 この時、細胞が接触を確立すると、ドナー細胞のFプラスミドは二本鎖のDNA分子であり、円形の構造を形成しています。
ステップ1
F+(ドナー)細胞は、細胞から突出した構造であるピルスを生成し、F-(レシピエント)細胞との接触を開始します。
ステップ2
このパイラスによって、ドナー細胞とレシピエント細胞が直接接触できるようになります。 酵素(リラクサーゼ、他のタンパク質と複合体を形成している場合はリラクソーム)がFプラスミドの2本のDNAのうちの1本を切断し、この鎖(T鎖とも呼ばれる)がレシピエント細胞に移される。
ステップ4
最後のステップでは、一本鎖のDNAを持つドナー細胞とレシピエント細胞が、このDNAを複製することで、元のFプラスミドと同じ二本鎖のFプラスミドを形成することになります。 Fプラスミドには、ピリやその他のタンパク質を合成するための情報が含まれていることから(後述)、元のレシピエント細胞は、元のドナー細胞と同様に、Fプラスミドとピリを形成する能力を持つドナー細胞となった。
上述した4つのステップを図で見てみましょう。
DNA Transfer
FプラスミドをF+細胞に移さないようにするために、Fプラスミドには通常、ドナー細胞がすでにFプラスミドを持っている細胞を検出(回避)できるような情報が含まれています。 さらに、Fプラスミドには、2つの主要な遺伝子座(traとtrb)、複製の起源(OriV)と転送の起源(OriT)が含まれています。 tra遺伝子座には、ドナー細胞をレシピエント細胞に付着させるための遺伝情報が含まれている。trb遺伝子座には、細胞間の接触を開始するためのピリ(pilin遺伝子)を形成するタンパク質や、F-細胞に付着してFプラスミドの転送を開始するための他のタンパク質をコードする遺伝子が存在する。 trb遺伝子座には、他のタンパク質をコードするDNAが含まれている。例えば、DNAがF+細胞からF-細胞に転送される際のチャネルの形成に関与するタンパク質などがある。 OriVはDNAの複製が行われる場所であり、OriTは酵素リラクサー(またはリラクソームタンパク質複合体)がFプラスミドのDNA鎖を切断する場所です(上記のステップ3を参照)。
細菌のコンジュゲーションで転送されるDNAはFプラスミドに存在するものですが、ドナー細胞がFプラスミドを自身の染色体DNAに統合している場合、細菌のコンジュゲーションではFプラスミドと染色体DNAが転送されることがあります。
このような利点があることから、この遺伝子導入法はバイオエンジニアリングの分野で広く使われています。
バクテリアのコンジュゲーションの利点は、この遺伝子導入法がバイオエンジニアリングの分野で広く使われていることです。
Quiz
1. Fプラスミドにはどのような遺伝情報(DNA)が含まれていますか?
A. 染色体DNAです。
B.
A. 染色体DNA
B. 制御遺伝子を持つ非染色体DNA
C.
D. BとC。
E。 上記のすべてです。
2.FプラスミドのDNAはどのようにしてドナー(F+)からレシピエント(F-)の細胞に移動するのですか?
A. Fプラスミドの1本のDNA鎖がまずニックされ、次に転送され、最後に複製されます。
B.
B. Fプラスミドの両方のDNA鎖が最初にニックされ、次に転送され、最後に複製されます。
C.