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转化(生物名词)_百度百科​
发布时间:2020-06-05     作者:千亿官网app下载   点击量:

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  转化(transformation)是某一基因型的细胞从边际介质中接收来自另一基因型的细胞的DNA而使它的基因型和涌现型爆发相应改变的景象□。

  该景象开始发明于细菌。也是细菌间遗传物质迁移的多种样式中最早发明的一种,它差异于通过噬菌体教化通报遗传物质的转导以及通细致菌细胞的接触而迁移DNA的细菌接合。

  转化的磋议不单正在表面上有厉重意思,并且正在基因工程中是将质粒或病毒载体引入宿主细胞的一种厉重本事(见重组DNA时间)。它也不妨为育种和遗传性疾病的基因医疗供给新的途径◆。

  转化景象1928年英国粹者F.格里菲思正在肺炎双球菌中发明的■。他把不产荚膜的无毒的粗略型肺炎双球菌和加热杀身后的产荚膜的有毒的平滑型肺炎双球菌羼杂打针幼鼠•◇,发明幼鼠不测地被教化致死,并且从幼鼠的血液平分离出活的产荚膜的肺炎双球菌◇。不久又发明产荚膜细菌的无细胞抽提物同样能正在试管中使不产荚膜的细菌变为产荚膜的细菌。1944年美国细菌学家O.T.埃弗里等从元素说明、酶学说明◆、血清学说明以及生物活性判断等方面说明了无细胞抽提物中惹起肺炎双球菌荚膜转化的转化因子是脱氧核糖核酸(DNA),第一次为遗传物质是DNA而不是卵白质供给了直接的证据●。到目前为止,仍然正在流感嗜血杆菌(Hemophilus influenzae)-△、链球菌(Streptococcus)、僧人氏菌(Salmonella)、奈瑟氏菌(Ne-isseria)、根瘤菌(Rhizobium)□○、枯草杆菌(Bacillus subti-lis)、大肠杆菌(Escherichia coli)等几十种细菌中报道了转化景象,所转化的性状席卷荚膜=★、抗药性▼◆、糖发酵个性、养分哀求个性等等。它们的转化因子都是DNA。

  转化进程席卷有转化本领的染色体DNA片断的吸附、接收和整合3个阶段△=。表源DNA开始吸附正在细菌细胞表表的极少接纳位点上。肺炎双球菌和枯草杆菌等细胞的接纳位点没有效心性▼=,它们能吸附同种的DNA,也能吸附大肠杆菌的DNA。流感嗜血杆菌的接纳位点则只可吸邻近缘细菌的DNA。DNA正在和细菌刚接触时能够被洗去■,正在安闲吸附往后便不行洗去,但还能被核酸酶水解。DNA被细胞接收往后便不行被表源的核酸酶水解■=。能吸附的DNA重要是双链状况的,正在通细致胞膜进入细胞的接收进程中DNA分子转化为单链,并以这种样式整合到细菌染色体上。整合进程又能够分5个方法★▽。

  表源基因整合后,通过基因表达使受体细菌的表型爆发相应的改变。图中所示的转化形式起码对待肺炎双球菌和枯草杆菌来讲是无误的◇=。

  质粒DNA的转化和染色体DNA的转化有明显的差异。正在平常境况下前者的转化效果远远低于后者。但要是先用肯定浓度的钙离子执掌大肠杆菌细胞□,再用质粒DNA和染色体DNA对它做转化测验则境况恰巧相反。其余,质粒DNA很容易进入去掉了细胞壁的细菌的原生质体,声明对它的接收并欠亨过特意的接纳位点;质粒DNA的转化进程没有整合这一合头。

  很多成分能够影响转化效果。受体细菌和供体细菌的亲缘相合愈远则转化效果愈低,这重要是受吸附位点用心性和染色体的同源水准的影响。DNA分子的联会是供体DNA整合到受体DNA上的先决前提,联会平常只爆发正在同源染色体之间=■,而亲缘相合愈远则同源性愈低★,以是转化效果也愈低=。但细菌间染色体的某些部位如核糖体基因部位正在进化进程中很少爆发改变■,而有些性状如红霉素抗性和链霉素抗性等都是因为与核糖体相合的基因爆发突变而使核糖体卵白布局调度的结果,以是要是所转化的是红霉素或链霉素抗性基因或者和它们周密连锁的其他基因,则转化效果便较少受细菌的亲缘相合的影响▪★。

  统一种细菌也能够因为基因型的调度而调度转化效果◁△。细菌的局限性核酸内切酶不妨认识表来的DNA○,以是要是用局限酶失活的突变型菌株举动转化受体时能够提升转化效果。通过筛选也能够获得转化效果明显消重的突变型■,席卷吸附本领、接收本领和整合本领消重的突变型。某些转化效果消重的突变型对待紫表线特殊敏锐,这一性子也是很多耗损了DNA毁伤修复本领和耗损重组效力的突变型的个性,可见转化进程中的DNA的整合和DNA毁伤修复以及基因重组都涉及某些不异的酶。

  基因型全部不异的细菌能够因为心理状况的调度而调度转化效果。不妨接收表源DNA的心理状况称为感觉态•△。很多细菌的感觉态都正在对数滋长期的后期火速展现,历程一段时代往后便消灭。感觉态的细菌和非感觉态的细菌比拟,转化效果能够跨过万倍。

  从处于感觉态的肺炎双球菌和链球菌中曾分手出感觉态因子。感觉态因子是卵白质,它能使非感觉态细菌转化为感觉态,并有肯定的种族特异性○■。

  某些表界成分能够影响转化效果☆◁,比如肯定浓度的钙离子不妨提升大肠杆菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌等的转化效果。又比如流感嗜血杆菌接收双链DNA分子的最适pH是6.8○▼, pH消重到5.5以下便不行接收。温度对待转化也有影响,正在肺炎双球菌和嗜血流感杆菌中表源DNA的整合正在肯定领域内都跟着温度的上升而提升。

  细菌的转化大批是正在人工前提下举行的=○。正在天然前提下仍然分明肺炎双球菌的转化能够正在幼鼠体内举行=,奈瑟氏菌细胞自溶所开释的DNA能够转化边际的细胞。细菌转化的生物学意思又有待于进一步磋议。正在不行或不易通细致菌接合或转导作遗传学说明的细菌中,转化能够举动一种磋议的本事☆•。

  转染是转化的一种分表样式,是用除去卵白质表壳的病毒(席卷噬菌体)核酸教化细胞或原生质体的进程。与平常的转化进程的区别正在于:①转染进程中进入细胞的是完善的病毒DNA-,而通过转化进入受体细胞的则是染色体DNA的片段或质粒DNA;②转染进程中病毒DNA平常不整合到染色体上,但转化进程则往往涉及DNA的整合;③转染效益可用单元量的DNA惹起的病斑或噬菌斑的多少来默示,转化效益则用肯定量的DNA所带来的被转化的受体细胞菌落数量来默示。

  旋涡羼杂器,微量移液取样器,移液器吸头,1.5 ml 微量离心管,双面微量离心管架▷◆,干式恒温气浴(或恒温水浴锅),造冰机☆▷,恒温摇床,作育皿(已铺好固体LB-Amp),超净事业台◆,酒精灯▪,玻璃涂棒●,恒温作育箱☆。

  作育基(不加抗菌素),LB作育基(加抗菌素),无菌ddH2O○,IPTG○…,X-gal。

  无菌ddH2O,1….5 ml 离心管装入铝造饭盒(灭菌)▼□、千亿官网app下载移液器吸头装入相应的吸头盒(灭菌)▼▽,20%IPTG(M/V)▼□,2% X-gal(M/V◆,用N-▪,N-二甲基甲酰胺配)。

  2. 从-70℃ 超低温冰柜中取出一管(100 μl)感觉态菌●,顿时用手指加温熔化后插入冰上☆,冰浴5~10 min。

  3. 到场5 μl 贯穿好的质粒羼杂液(DNA含量不超越100 ng),轻轻颤动后就寝冰上20 min。

  4. 轻轻摇匀后插入42℃水浴中1~2 min举行热息克,然后火速放回冰中,静置3~5 min。

  5. 正在超净事业台中向上述各管平分别到场500 μl LB作育基(不含抗菌素)轻轻混匀▽,然后固定到摇床的弹簧架上37℃颤动1 h•★。

  6◇. 正在超净事业台中取上述转化羼杂液100-300 μl,区别滴到含符合抗菌素的固体LB平板作育皿中▽•,用酒精灯烧过的玻璃涂布棒涂布匀称◁。

  7•◇. 要是载体和宿主菌适合蓝白斑筛选的话☆,滴完菌液后再正在平板上滴加40 μl 2% X-gal▲☆,8 μl 20% IPTG,用酒精灯烧过的玻璃涂布棒涂布匀称☆。

  8◆. 正在涂好的作育皿上做上标帜,先就寝正在37℃恒温作育箱中30~60 min 直到表表的液体都浸透到作育基里后▽,再颠倒过来放入37℃恒温作育箱止宿。

  10▼☆. 视察平板上长出的菌落克隆,以菌落之间能相互分裂为好。幼心白色菌斑。

  正在酵母菌、脉孢菌和植物细胞中转化的重要阻碍是细胞壁。把细胞壁用酶消化后便能有用地转化。上等动物细胞的转化多人是正在离体作育细胞中发明的,比如幼鼠细胞、鸡胚细胞和人的海拉细胞等,这些细胞常以胞饮格式摄取物质▽。使供体DNA酿成磷酸钙重淀能明显地提升转化效果☆。因为上等动植物细胞的转化频率远远低于细菌●,因而一个转化测验能否得胜正在很大水准上取决于选拔性作育基和选拔性标帜的妥贴行使。比如正在一个哺乳动物细胞的转化编造中,用取自疱疹病毒(HSV)的胸腺嘧啶核苷激酶(TK)基因DNA去转化相应的缺陷型细胞TK-☆△,并用HAT作育基来筛选有TK+基因标帜的转化细胞便能得胜(见体细胞遗传学)。正在统一转化编造中,要是把大宗没有选拔性标帜的DNA羼杂少量有TK基因选拔标帜的DNA去转化TK-细胞,如此获得的TK+细胞中将有一幼个别也为无选拔性标帜的DNA所转化,这种景象称为共转化。

  正在上等动物中固然现正在还不行举行活体的转化,但能够把转化细胞打针到活体中▼,使它们代替活体中未转化的细胞。比如能够用抗氨甲蝶吟的幼鼠细胞株的DNA片断转化体表作育的幼鼠骨髓细胞(这些细胞有特定的染色体标帜,易于与受体幼鼠的骨髓细胞相区别),然后把转化的骨髓细胞注入受体幼鼠的骨髓。正在一段时代后这些幼鼠的骨髓中能够检出抗氨甲蝶呤的细胞。要是为接纳打针的幼鼠时时打针氨甲蝶呤▽○,跟着豢养时代的推移能够看到带有特定染色体标帜的细胞的百分数逐步推广,此种境况声明抗氨甲蝶呤的细胞历程细胞分袂增殖而个别地代替了未转化的细胞。如此的事业彰着是向基因医疗这一方针跨出的第一步。正在上等植物中某些体细胞能正在肯定的作育前提下滋长成完善的植株,因而便有不妨通过转化作育细胞教育成差异基因型的新种植株…。

  正在真核生物的细胞生物学磋议中,转化这一名词又有另一种意思=◁,这便是由致癌的RNA或DNA病毒教化真核细胞惹起的细胞癌变景象。进入细胞的病毒基因组DNA往往整合到被转化的细胞的染色体上。为了明了起见,这种转化有时又称为细胞转化。