转导

1952年N·D·津德等发现的现象
转导(英文名:Transduction)是1952年N·D·津德等发现的现象,是指病毒(如噬菌体)入侵宿主细菌后,将宿主细菌的DNA片段携带并转移到另一细菌中的过程。这种过程也可以通过病毒载体将外源DNA引入细菌中实现。转导作用是已知三种细菌交换基因的方式之一,与转化作用(摄取外源遗传物质改变染色体)和接合作用(两个细菌碰触后交换遗传物质)相对应。[1][2][3]

简史

1952年N·D·津德和J·莱德伯格在研究鼠伤寒沙门氏菌Salmonella typhimurium)的重组时发现了这一现象。他们将甲硫氨酸组氨酸营养缺陷型菌株LT-2以及苯丙氨酸色氨酸酪氨酸营养缺陷型菌 株LT-22分别加入一支U形管的两臂,管的中部用一个玻璃细菌滤片将两臂隔开。培养几小时后,发现在LT-22这一边有不需要任何氨基酸的原养型细菌出现。由于两臂之间是用细菌滤片隔开的,所以导致原养型出现的基因重组不是通过细菌接合,而是通过某种滤过因子将LT-2的基因传递给LT-22。通过对滤过因子的大小、质量、抗血清以及热处理的失活速度和寄主范围方面的全面鉴定,证实它就是沙门氏菌的P22噬菌体。
转导
进一步的研究证明LT-2菌株在没有游离噬菌体存在的条件下偶尔能裂解并释放有感染力的噬菌体P22。这种特性称为溶源性,是一种相当稳定的遗传性状。凡能使细菌溶源化的噬菌体都称为温和噬菌体,以不活动的状态存在于细菌细胞中的 温和噬菌体称为原噬菌体。原噬菌体在一定条件下可以进入营养生长状态而复制繁殖,并终于导致细胞裂解而释放出噬菌体。因此可以对上述转导现象的过程作这样的推断:当在LT-2细胞中的P22原噬菌体进行DNA复制和繁殖时,它们的外壳蛋白偶尔会错误地将LT-2染色体的某些DNA片断(这上面有苯丙氨酸基因、酪氨酸基因和色氨酸基因)包装到噬菌体内。这种噬菌体在从LT-2细胞释放出来后可以通过滤片去感染LT-22细胞,由此导入的基因再经重组整合到LT-22的染色体上使LT-22原来的缺陷型变成原养型细菌。