Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для демографических факторов см. Фактор рождаемости (демография) . Для телесериала см . Секс-фактор .

Коэффициент рождаемости (первый названный F одним из его открывателей Эстер Ледерберга ; также называют фактор секса в E.coli , или половой факторе F ; также называемого F-плазмида ) [1] [2] [3] позволяет гены должны быть переданы от одной бактерии, несущей фактор, к другой бактерии, лишенной фактора, путем конъюгации . Фактор F был первой открытой плазмидой . В отличие от других плазмид фактор F является конститутивным для белков- переносчиков из-за мутации в гене finO . [4] Плазмида F принадлежит к классу конъюгативных плазмид, которые контролируют половые функции бактерий с помощью системы подавления фертильности (Fin).

Открытие [ править ]

Эстер М. Ледерберг и Луиджи Л. Кавалли-Сфорца открыли «F» [5], впоследствии опубликованные вместе с Джошуа Ледербергом . [6] После объявления ее результатов к исследованиям присоединились еще две лаборатории. «Это не было одновременным независимым открытием F (я называю его фактором фертильности, пока он не был понят.) Мы написали Хейсу, Джейкобу и Уоллману, которые затем продолжили свои исследования». [7] Открытие «F» иногда путали с открытием Уильямом Хейсом «полового фактора», хотя он никогда не претендовал на приоритет. В самом деле, «он [Хейс] думал, что F - это действительно лямбда, и когда мы убедили его [что это не так], он тогда начал свою работу». [8]

Структура [ править ]

Наиболее распространенными функциональными сегментами, составляющими F-факторы, являются: [9]

  • OriT (Origin of Transfer): Последовательность, которая отмечает начальную точку сопряженного переноса.
  • OriV (источник вегетативной репликации): последовательность, начиная с которой плазмидная ДНК будет реплицироваться в клетке-реципиенте.
  • tra-region ( гены переноса ): гены, кодирующие F-Pilus и процесс переноса ДНК.
  • IS ( элементы вставки ), состоящие из одной копии IS2, двух копий IS3 и одной копии IS1000: так называемые «эгоистичные гены» (фрагменты последовательности, которые могут объединять свои копии в разных местах). [10]

Некоторые гены плазмиды F и их функции:

  • traA: F-пилин, мажорная субъединица F-пилуса.

Отношение к геному [ править ]

Эписомы , что таит в себе фактор F может существовать в качестве независимой плазмиды или интегрировать в бактериальную клетку в геном . Есть несколько названий возможных состояний:

  • Бактерии Hfr обладают полным эписомом F, интегрированным в бактериальный геном.
  • F + бактерии обладают фактором F как плазмида, независимая от бактериального генома. Плазмида F содержит только ДНК фактора F и не содержит ДНК бактериального генома.
  • Бактерии F '(F-prime) образуются в результате неправильного вырезания из хромосомы, в результате чего плазмида F несет бактериальные последовательности, которые находятся рядом с тем местом, где была вставлена ​​F-эписома.
  • F - бактерии не содержат фактора F и выступают реципиентами.

Функция [ править ]

Когда Р + клетки конъюгаты / сопрягается с F - клетка, в результате два F + клетка, и способна передавать плазмиду к другой F - клетки путем конъюгации. Пилус на клетке F + взаимодействует с клеткой-реципиентом, обеспечивая образование спаривающего соединения, ДНК разрывается на одной нити, разматывается и передается реципиенту. [3] [9]

F-плазмида принадлежит к классу конъюгативных плазмид, которые контролируют половые функции бактерий с помощью системы подавления фертильности (Fin). В этой системе транс-действующий фактор FinO и антисмысловые РНК FinP объединяются для подавления экспрессии гена-активатора TraJ . TraJ - это фактор транскрипции, который активирует оперон tra . TRA оперон включает гены , необходимые для сопряжения и плазмиды передачи. Это означает, что бактерии F + всегда могут действовать как донорская клетка. Ген finO исходной плазмиды F (в E. coli K12) прерывается вставкой IS3, что приводит к конститутивной траектории.выражение оперона. [11] [12] F + клетки также имеют на бактериальной поверхности белки исключения TraS и TraT. Эти белки предотвращают вторичные события спаривания с участием плазмид, принадлежащих к той же группе несовместимости (Inc). Таким образом, каждая F + бактерия может содержать только один тип плазмиды из любой данной группы несовместимости.

В случае передачи Hfr образующиеся трансконъюгаты редко являются Hfr. Результат Hfr / F - сопряжение является F - штамм с новым генотипом. Когда плазмиды F-prime переносятся в бактериальную клетку-реципиент, они несут части донорской ДНК, которые могут стать важными для рекомбинации . Биоинженеры создали плазмиды F, которые могут содержать вставленную чужеродную ДНК; это называется бактериальной искусственной хромосомой .

Первая когда-либо описанная ДНК- геликаза кодируется на F-плазмиде и отвечает за инициацию переноса плазмиды. Первоначально она называлась ДНК-Helicase I E. coli , но теперь известна как F-плазмида TraI . Помимо того, что он является геликазой, белок F-плазмиды TraI из 1756 аминокислот (одна из самых больших в E. coli ) также отвечает как за специфическое, так и за неспецифическое связывание одноцепочечной ДНК, а также за катализирование образования одноцепочечной ДНК. скрученная ДНК в источнике переноса.

См. Также [ править ]

  • FlmB РНК
  • Фосмид
  • Hfr ячейка

Ссылки [ править ]

  1. ^ Даггер, Гордон (1976). Словарь наук о жизни . (Лондон [usw.]): Macmillan). п. 130. ISBN 978-0333194362.
  2. ^ Хайн, Роберт (2008). Биологический словарь (6-е изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 592. ISBN. 9780199204625.
  3. ^ а б Лоули, Т. Д.; Климке, Вашингтон; Габбинс, MJ; Frost, LS (15 июля 2003 г.). «Конъюгация фактора F - истинная система секреции типа IV» . Письма о микробиологии FEMS . 224 (1): 1–15. DOI : 10.1016 / S0378-1097 (03) 00430-0 . PMID 12855161 . 
  4. ^ Йошиока, Y; Оцубо, H; Оцубо, Э (1987). «Репрессорный ген finO в плазмидах R100 и F: конститутивный перенос плазмиды F вызывается вставкой IS3 в F finO» . Журнал бактериологии . 169 (2): 619–623. DOI : 10.1128 / jb.169.2.619-623.1987 . ISSN 0021-9193 . PMC 211823 . PMID 3027040 .   
  5. ↑ Как написала Эстер Ледерберг: «В то же время Л. Кавалли из Милана, Италия, открыл феномен бесплодия под другим углом. Обмен данными показал, что если бы я проводил эксперимент, он планировал это сделать, но завершили еще один, который планировали. Поэтому мы решили объединить силы и сотрудничать ". См. Http://www.estherMlederberg.com/Clark_MemorialVita/HISTORY52.html.
  6. ^ Ледерберг J., Кавалли, Л.Л. и Ледерберг, Е. М., 1952 ноября, "Пол совместимость в кишечной палочке", Генетика 37 (6): 720-730
  7. ^ http://www.estherMlederberg.com/Clark_MemorialVita/Eric%202%20FFactor5.html
  8. ^ http://www.estherMlederberg.com/Clark_MemorialVita/Eric%201%20FFactor5.html
  9. ^ а б Арутюнов Денис; Фрост, Лаура С. (01.07.2013). «F спряжение: Назад к началу». Плазмида . 70 (1): 18–32. DOI : 10.1016 / j.plasmid.2013.03.010 . ISSN 0147-619X . PMID 23632276 .  
  10. ^ Хартвелл, Лиланд; Лерой Худ; Майкл Л. Голдберг; Энн Э. Рейнольдс; Ли М. Сильвер (2011). Генетика: от генов к геномам; Четвертое издание . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-352526-6.
  11. ^ Джером, LJ; ван Бизен Т; Мороз Л.С. (1999). «Деградация антисмысловой РНК FinP из F-подобных плазмид: РНК-связывающий белок FinO защищает FinP от рибонуклеазы E». J Mol Biol . 285 (4): 1457–1473. DOI : 10.1006 / jmbi.1998.2404 . PMID 9917389 . 
  12. ^ Артур DC, Ghetu А.Ф., Gubbins MJ, Эдвардс Р., Фрост Л.С., Гловер JN (2003). «FinO - это шаперон РНК, который способствует взаимодействию смысловой и антисмысловой РНК» . EMBO J . 22 (23): 6346–55. DOI : 10,1093 / emboj / cdg607 . PMC 291848 . PMID 14633993 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Страница для FinP в Rfam
  • Страница для траектории 5 'UTR в Rfam