ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕКОМБИНАЦИИ.

Среди микроорганизмов широко распространен и такой вид изменчивости как генетическая рекомбинация, которая может происходить в результате трансформации, трансдукции и конъюгации. В эволюционном процессе рекомбинации играют второстепенную роль. Главным поставщиком эволюционного материала являются мутации.

Суть явления генетической рекомбинации состоит в том, что в клетку-реципиент попадает лишь фрагмент экзогенной ДНК бактерии-донора, который взаимодействует с цельной хромосомой реципиента, в результате чего происходит перераспределение – рекомбинация генетического материала с образованием рекомбинанта, имеющего признаки обоих родителей. Полученные рекомбинанты – это клетки, в которых полноценная хромосома состоит их хромосомы реципиента с включенными в нее фрагментами хромосомы донора.

Трансформация – передача генетической информации путем введения в клетку реципиента изолированной ДНК бактерии-донора. Поскольку эффективность трансформации зависит от степени гомологии структуры ДНК донора и реципиента, она более эффективна в пределах одного вида.

Процесс трансформации может самопроизвольно происходить в природе у некоторых видов бактерий В. subtilis, И, influenzae, S. pneumoniae, когда ДНК, выделенная из погибших клеток, захватывается реципиентными клетками. Процесс трансформации зависит от компетентности клетки-реципиента и состояния донорской трансформирующей ДНК.

В настоящее время этот метод является основным методом генной инженерии, используемым при конструировании рекомбинантных штаммов с заданным геномом.

Трансдукция – перенос генетической информации от донора реципиенту посредством умеренных бактериофагов, которые в отличие от вирулентных не всегда вызывают лизис бактериальной клетки. Существует два типа трансдукции: общая и специфическая.

Конъюгация – половой путь передачи генетического материала при непосредственном контакте клеток донора и реципиента. Необходимое условие – наличие у донора фактора F-фертильности. У грамотрицательных бактерий обнаружены половые F-пили – длинные тонкие белковые трубочки, контролируемые F-фактором. Через F-пили при конъюгации происходит перенос генетического материала от донора к реципиенту. Из-за хрупкости конъюгационного мостика половой фактор редко передается в клетку-реципиент, поэтому образовавшийся рекомбинант донорскими функциями, как правило, не обладает.

Вследствие направленности передачи генов конъюгация используется для картирования генома бактерий и построения генетической карты.