Генетические рекомбинации

Это обмен генетического материала мужду бактериями путем встраивания фрагмента хромосомы бактерии донора в хромосому бактерии рецепиента в процессе трансформации, трансдукции или коньюгации. Образующиеся рекомбинанты несут хромосому рецепиента, в которую включаются только отдельные фрагменты хромосомы донора (в этом существенное отличие от полового процесса эукариотов, потомство которых получает полный хромосомный набор обоих родителей).

I. Конъюгация – передача генетического материала от бактерий доноров к реципиентам путем их непосредственного контакта.

Поставить опыт коньюгации по передаче маркеров pro, thr-leu в скрещивании типа Hfr × F у кишечной палочки, для этого в опыт берут:

1) E.coli с Hfr – донор с генотипом pro+, thr+, leu+, str чувствительный;

2) культуру-рецепиент с генотипом pro-, thr-, leu-, str thr-leu.

Получение бактериальных культур. Суточные культуры пересевают на бульон и выращивают при хорошей аэрации в течение 3 часов.

Опыт коньюгации проводят в чашках с селективной средой – минимальным агаром с добавлением глюкозы и стрептомицина.

Постановка опыта коньюгации:

1. В опытную пробирку в отношении 1:10 вносят культуру донора (0,1 мл) и реципиента (0,9 мл). Скрещиваемую смесь инкубируют при 37 °С в течение 30 мин. Этого времени достаточно для вхождения проксимальных маркеров pro, thr, leu. При необходимости передачи всех хромосом смесь выдерживают 2 ч.

2. Ставят два контроля: донора и рецепиента. Обе культуры разводят в 100 раз (0,1 мл культуры + 9,9 л физиологического раствора) и высевают по 0,1 мл на чашки с селективной средой, на которой они расти не могут, так как культура-донор чувствительна к стрептомицину, а рецепиент является ауксотрофом.

3. После инкубации скрещиваемую смесь разводят на 100 раз физиологическим раствором и засевают в обьеме 0,1 мл на селективную среду, на которой будут расти только прототрофные рекомбинанты. Опыт коньюгации учитывают через 24–48 ч. На контрольных чашках роста быть не должно, на опытной чашке вырастут рекомбинанты, число которых подсчитывают.

II. Трансдукция – перенос генетического материала от бактерий-доноров к реципиентам с помощью трансдуцирующего фага. Различают неспецифическую (общую) трансдукцию и специфическую. При неспецифической фаг (Р1, Р22) может включать различные фрагменты бактериальной хромосомы и передавать их клеткам-реципиентам. При специфической трансдукции возможен перенос только строго определенных генов. Специфически трансдуцирующим фагом является фаг «лямбда», который способен переносить гены gal и bio.

Опыт по передаче gal маркера кишечной палочке. Берут:

1) трансдуцирующий фаг «лямбда», выделенный из лизогенной культуры донора E.coli gal+ путем индукции УФ-светом;