pagbabago

english transformation

Pangkalahatang-ideya

Sa molecular biology, ang pagbabagong-anyo ay ang genetic alteration ng isang cell na nagreresulta mula sa direct uptake at pagsasama ng exogenous genetic material mula sa kapaligiran nito sa pamamagitan ng cell membrane (s). Para sa pagbabagong-anyo na maganap, ang bakterya ng tagatanggap ay dapat na nasa isang estado ng kakayahan, na maaaring mangyari sa kalikasan bilang isang limitadong oras na pagtugon sa mga kondisyon sa kapaligiran tulad ng gutom at densidad ng cell, at maaari ring sapilitan sa isang laboratoryo.
Ang pagbabagong-anyo ay isa sa tatlong mga proseso para sa pahalang na paglipat ng gene, kung saan ang exogenous genetic material ay dumaan mula sa isang bacterium papunta sa isa pa, ang iba pang dalawang pagiging conjugation (transfer ng genetic materyal sa pagitan ng dalawang bacterial cells sa direktang contact) at transduction (iniksyon ng mga banyagang DNA sa pamamagitan ng isang bacteriophage virus sa host bacterium). Sa pagbabagong-anyo, ang genetic na materyal ay dumadaan sa interbensyon na daluyan, at ang pagtaas ay ganap na nakasalalay sa bacterium ng tatanggap.
Tulad ng 2014 tungkol sa 80 species ng bakterya ay kilala na may kakayahang pagbabagong-anyo, tungkol sa pantay na nahahati sa pagitan ng Gram-positibo at Gram-negatibong bakterya; ang bilang ay maaaring maging sobra-sobra dahil ang ilan sa mga ulat ay sinusuportahan ng iisang mga papeles.
Ang "pagbabagong-anyo" ay maaari ding gamitin upang ilarawan ang pagpapasok ng bagong materyal na genetiko sa mga di-bacterial na selula, kabilang ang mga selula ng hayop at halaman; Gayunpaman, dahil ang "pagbabagong-anyo" ay may isang espesyal na kahulugan na may kaugnayan sa mga selula ng hayop, na nagpapahiwatig ng pag-unlad sa isang kanser na estado, ang proseso ay kadalasang tinatawag na "transfection".

Sa Streptococcus pneumoniae , kapag ang isang halo ng patay na pathogenic bacteria at live na non-pathogenic bacteria ay na-injected sa isang mouse, pinatay ang mouse, at ang bacteria na nakuha mula sa mouse ay pathogenic. 1928 Griffith F. Griffith Natuklasan ni (pigura) 1 ). Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinawag na pagbabago dahil nangangahulugan ito ng pag-convert ng mga ugali ng genetiko ng live na bakterya sa pamamagitan ng paglipat ng mga pathogenic na ugali mula sa patay na bakterya patungo sa live na bakterya. Pagkatapos, noong 1944, OT Avery et al. Inilahad na ang pagbabago ay sanhi ng DNA (Larawan.) 2 ). Ito ang unang pag-aaral na direktang ipinapakita na ang materyal na genetiko ay DNA. Pagkatapos nito, naging malinaw na ang pagbabago ay maaaring maganap sa Haemophilus influenzae at Bacillus subtilis , at saka, intracellular Escherichia coli at Salmonella typhimurium , na mga bakterya na hindi mababago sa ilalim ng normal na kondisyon. Ipinakita na ang pagbabago ay posible sa pamamagitan ng pagbabago ng mga kundisyon ng E. coli at mga kondisyon sa kapaligiran, at ang pagbabago ay naging isang mahalagang pamamaraan sa pag-aaral ng genetiko. Sa kasalukuyan, hindi lamang ang bakterya kundi ang mga cell din ng mas mataas na mga hayop at halaman ang maaaring artipisyal na mabago sa pamamagitan ng pagsasaayos ng mga kondisyon, ngunit ipinapalagay na ang pagbabago ng mas mataas na mga organismo ay nangyayari kahit sa natural na kapaligiran. Hindi malinaw kung anong uri ng biological significance ito. Gayunpaman, mula sa inilapat na aspeto ng genetic engineering, ang pagiging unibersal ng pagbabago ay mahalaga.

Ang pagbabago sa tunay na diwa ay nangangailangan ng pagkumpleto ng mga hakbang ng (1) pag-agaw ng DNA sa mga selyula, (2) pagpapapanatag ng kinuha na DNA, at (3) pagpapahayag ng impormasyong genetiko ng DNA. Ngayon, kahit na ang mga kundisyon (1) at (2) ay nasiyahan, maaari itong mabago (Larawan.). 3 ). Ang intracellular na pagkuha ng DNA ay maaaring mangyari sa ilalim ng natural na mga kondisyon tulad ng chain cocci at Bacillus subtilis, o sa ilalim ng artipisyal na mga kondisyon tulad ng Escherichia coli. Sa mas mataas na mga cell ng hayop, ang DNA ay pumapasok sa mga cell nang napakadalas nang walang paggamot, ngunit tulad ng paggamot na polyethylene glycol. Pagsasanib ng cell Alam na tataas ang dalas ng pagtaas kung ang mga kundisyon na magbuod sa itaas ay natutugunan. Sa mga cell ng halaman, ang DNA ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagtanggal ng pader ng cell at pagkatapos ay ituring ang mga cell sa parehong pamamaraan tulad ng sa mga cell ng hayop. Sa kasalukuyan, isang pamamaraan ng pisikal na pag-iniksyon ng DNA sa mga cell na gumagamit ng isang micro glass tube ay binuo din.

Ang pagpapatibay ng DNA na pumasok sa cell ay nangangahulugang ang DNA ay kinopya sa pagsabay sa paglaki ng cell. Bilang isang resulta, ang impormasyong genetiko ng DNA ay naililipat sa susunod na henerasyon ng mga cell. Kung ang DNA mismo ay isang replika na replicon, ang DNA ay madaling mapapanatag. Ang isang replicon ay may istrakturang kinakailangan para sa pagtitiklop (isang site na kinikilala ng isang DNA replication enzyme at nagsisimula ng pagtitiklop) sa molekula nito. Halimbawa, ang isang bacterial circular DNA ay isang replicon. Ang Phage DNA at plasmid DNA ay mga replika din (pagbabago sa phage DNA ay partikular na tinatawag na transfection), at ang mga vector vector na ginamit upang dalhin ang donor DNA sa genetic engineering ay mga replika din sa karamihan ng mga kaso. Gayunpaman, kung ano ang isang replika sa isang cell ay hindi palaging isang replicon sa ibang cell. Sa madaling salita, ang istraktura ng DNA replication enzyme ay magkakaiba depende sa species, at ang istraktura ng pinagmulan ng pagtitiklop na kinikilala ng istraktura ay magkakaiba rin. Upang manatiling matatag ang di-replika na DNA sa mga cell, dapat itong isama sa mga intracellular replicon. Sa proseso, ang iba't ibang mga enzyme na kasangkot sa muling pagsasama ng DNA ay gumagana. Upang ang impormasyong genetiko ng DNA na pinananatili na maging matatag upang maipahayag, hindi lamang ang bahagi ng istruktura na gene kundi pati na rin ang pang-regulasyong lugar ng gen ay dapat na kumpleto. Bilang karagdagan, ang pagiging tiyak ng species ng RNA synthases ay magiging isang isyu para sa pagpapahayag ng gene sa mga heterologous cell, na kung saan ay magiging isang mahalagang isyu para sa genetic engineering sa hinaharap.
Bunichiro Ono