Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с несвязанным процессом, называемым злокачественной трансформацией, который происходит при прогрессировании рака .
На этом изображении ген из бактериальной клетки 1 перемещается из бактериальной клетки 1 в бактериальную клетку 2. Этот процесс поглощения новым генетическим материалом бактериальной клетки 2 называется трансформацией.

В области молекулярной биологии и генетике , преобразование является генетическим изменением в клетку в результате прямого поглощения и включения экзогенного генетического материала от его окружения через клеточную мембрану (S). Для того чтобы трансформация произошла, бактерия-реципиент должна находиться в состоянии компетентности , что может происходить в природе как ограниченная по времени реакция на условия окружающей среды, такие как голодание и плотность клеток, а также может быть индуцирована в лаборатории. [1]

Трансформация - это один из трех процессов горизонтального переноса гена , при котором экзогенный генетический материал переходит от одной бактерии к другой, причем два других представляют собой конъюгацию (перенос генетического материала между двумя бактериальными клетками в прямом контакте) и трансдукцию (инъекцию чужеродной ДНК посредством вирус бактериофага в бактерию-хозяин). [1] При трансформации генетический материал проходит через промежуточную среду, и поглощение полностью зависит от бактерии-реципиента. [1]

По состоянию на 2014 год было известно около 80 видов бактерий, способных к трансформации, примерно поровну разделенных на грамположительные и грамотрицательные бактерии ; это число может быть завышенным, поскольку некоторые отчеты поддерживаются отдельными документами. [1]

«Трансформация» может также использоваться для описания внедрения нового генетического материала в небактериальные клетки, включая клетки животных и растений; однако, поскольку « трансформация » имеет особое значение по отношению к животным клеткам, указывая на прогрессирование до ракового состояния, этот процесс обычно называют « трансфекцией ». [2]

История [ править ]

Трансформация бактерий была впервые продемонстрирована в 1928 году британским бактериологом Фредериком Гриффитом . [3] Гриффит интересовался вопросом, можно ли использовать инъекции убитых нагреванием бактерий для вакцинации мышей от пневмонии. Однако он обнаружил, что невирулентный штамм Streptococcus pneumoniae может стать вирулентным после воздействия убитых нагреванием вирулентных штаммов. Гриффит предположил, что некий « принцип трансформации » убитого нагреванием штамма был ответственен за то, что безвредный штамм стал вирулентным. В 1944 году этот «трансформирующий принцип» был идентифицирован как генетический Освальд Эйвери , Колин МакЛауд иМаклин Маккарти . Они выделили ДНК из вирулентного штамма S. pneumoniae и, используя именно эту ДНК, смогли сделать безвредный штамм вирулентным. Они назвали это поглощение и включение ДНК бактериями «трансформацией» (см. Эксперимент Эйвери-МакЛеода-Маккарти ) [4] . Результаты экспериментов Эйвери и др. Были сначала скептически восприняты научным сообществом, и только после разработка генетических маркеров и открытие других методов генетической передачи ( конъюгация в 1947 году и трансдукция в 1953 году) Джошуа Ледербергом, что эксперименты Эйвери были приняты. [5]

Первоначально считалось, что Escherichia coli , широко используемый лабораторный организм, не поддается трансформации. Однако в 1970 году Мортон Мандель и Акико Хига показали, что E. coli может быть индуцирована для поглощения ДНК бактериофага λ без использования фага-помощника после обработки раствором хлорида кальция. [6] Два года спустя, в 1972 году, Стэнли Норман Коэн , Энни Чанг и Лесли Хсу показали, что CaCl
2лечение также эффективно для трансформации плазмидной ДНК. [7] Метод преобразования Манделя и Хиги был позже улучшен Дугласом Ханаханом . [8] Открытие искусственно индуцированной компетентности у E. coli создало эффективную и удобную процедуру трансформации бактерий, которая позволяет применять более простые методы молекулярного клонирования в биотехнологии и исследованиях , и теперь это обычная лабораторная процедура.

Трансформация с использованием электропорации была разработана в конце 1980-х годов, повысив эффективность трансформации in vitro и увеличив количество бактериальных штаммов, которые можно было трансформировать. [9] Трансформация клеток животных и растений была также исследована с помощью первой трансгенной мыши , созданной путем инъекции гена гормона роста крысы в ​​эмбрион мыши в 1982 году. [10] В 1907 году бактерия, вызывающая опухоли растений, Agrobacterium tumefaciens , была открыта, и в начале 1970-х было обнаружено, что агент, вызывающий опухоль, представлял собой плазмиду ДНК, названную плазмидой Ti . [11]Удалив в плазмиде гены, вызвавшие опухоль, и добавив новые гены, исследователи смогли заразить растения A. tumefaciens и позволить бактериям вставить выбранную ими ДНК в геномы растений. [12] Не все клетки растений восприимчивы к заражению A. tumefaciens , поэтому были разработаны другие методы, включая электропорацию и микроинъекции . [13] Бомбардировка частицами стала возможной с изобретением системы доставки биологических частиц (генной пушки) Джоном Сэнфордом в 1980-х годах. [14] [15] [16]

Определения [ править ]

Трансформация - это одна из трех форм горизонтального переноса генов, которые происходят в природе среди бактерий, при которой ДНК, кодирующая признак, переходит от одной бактерии к другой и интегрируется в геном реципиента путем гомологичной рекомбинации ; два других - это трансдукция , осуществляемая с помощью бактериофага , и конъюгация , при которой ген передается через прямой контакт между бактериями. [1] При трансформации генетический материал проходит через промежуточную среду, и поглощение полностью зависит от бактерии-реципиента. [1]

Компетентность относится к временному состоянию способности поглощать экзогенную ДНК из окружающей среды; это может быть вызвано в лаборатории. [1]

Похоже, что это древний процесс, унаследованный от общего прокариотического предка, который является полезной адаптацией для содействия рекомбинационной репарации повреждений ДНК, особенно повреждений, полученных в стрессовых условиях. Естественная генетическая трансформация, по-видимому, является адаптацией к восстановлению повреждений ДНК, что также порождает генетическое разнообразие . [1] [17]

Трансформация была изучена у важных с медицинской точки зрения видов грамотрицательных бактерий, таких как Helicobacter pylori , Legionella pneumophila , Neisseria meningitidis , Neisseria gonorrhoeae , Haemophilus influenzae и Vibrio cholerae . [18] Он также был изучен на грамотрицательных видах, обнаруженных в почве, таких как Pseudomonas stutzeri , Acinetobacter baylyi , и на грамотрицательных патогенах растений, таких как Ralstonia solanacearum и Xylella fastidiosa . [18] Преобразование средиГрамположительные бактерии изучались на важных с медицинской точки зрения видах, таких как Streptococcus pneumoniae , Streptococcus mutans , Staphylococcus aureus и Streptococcus sanguinis, а также на грамположительных почвенных бактериях Bacillus subtilis . [17] Также сообщалось о по крайней мере 30 видах Proteobacteria, распределенных в классах альфа, бета, гамма и эпсилон . [19] Наиболее изученными в отношении трансформации протеобактериями являются важные с медицинской точки зрения патогены человека Neisseria gonorrhoeae (класс бета), Haemophilus influenzae.(класс гамма) и Helicobacter pylori (класс эпсилон) [17]

«Трансформация» может также использоваться для описания внедрения нового генетического материала в небактериальные клетки, включая клетки животных и растений; однако, поскольку « трансформация » имеет особое значение по отношению к животным клеткам, указывая на прогрессирование до ракового состояния, этот процесс обычно называют « трансфекцией ». [2]

Естественная компетентность и трансформация [ править ]

Основная статья: Естественная компетентность

По состоянию на 2014 год было известно около 80 видов бактерий, способных к трансформации, примерно поровну разделенных на грамположительные и грамотрицательные бактерии ; это число может быть завышенным, поскольку некоторые отчеты поддерживаются отдельными документами. [1]

Естественно компетентные бактерии несут наборы генов, которые обеспечивают белковый аппарат для переноса ДНК через клеточную мембрану (и). Перенос экзогенной ДНК в клетки может потребовать белки, которые участвуют в сборке IV пилей типа и II тип системы секреции , а также ДНК - транслоказной комплекс на цитоплазматической мембране. [20]

Из-за различий в структуре клеточной оболочки грамположительных и грамотрицательных бактерий существуют некоторые различия в механизмах захвата ДНК этими клетками, однако большинство из них имеют общие черты, связанные с родственными белками. ДНК сначала связывается с поверхностью компетентных клеток на рецепторе ДНК и проходит через цитоплазматическую мембрану через ДНК-транслоказу. [21] Через него может проходить только одноцепочечная ДНК, при этом другая цепь расщепляется нуклеазами. Затем транслоцированная одноцепочечная ДНК может быть интегрирована в бактериальные хромосомы с помощью RecA-зависимый процесс. В грамотрицательных клетках из-за наличия дополнительной мембраны ДНК требует наличия канала, образованного секретинами на внешней мембране. Пилин может потребоваться для компетентности, но его роль неясна. [22] Поглощение ДНК, как правило, неспецифично, хотя у некоторых видов присутствие определенных последовательностей захвата ДНК может способствовать эффективному захвату ДНК. [23]

Естественная трансформация [ править ]

Естественная трансформация - это бактериальная адаптация к переносу ДНК, которая зависит от экспрессии многочисленных бактериальных генов, продукты которых, по-видимому, ответственны за этот процесс. [20] [19] В целом трансформация - это сложный, энергоемкий процесс развития. Чтобы бактерия могла связывать, захватывать и рекомбинировать экзогенную ДНК в свою хромосому, она должна стать компетентной, то есть войти в особое физиологическое состояние. Для развития компетенции Bacillus subtilis требуется экспрессия около 40 генов. [24] ДНК, интегрированная в хромосому хозяина, обычно (но за редкими исключениями) происходит от другой бактерии того же вида и, таким образом, гомологична резидентной хромосоме.

У B. subtilis длина перенесенной ДНК превышает 1271 т.п.н. (более 1 миллиона оснований). [25] Переносимая длина, вероятно, представляет собой двухцепочечную ДНК и часто составляет более трети от общей длины хромосомы в 4215 т.п.н. [26] Похоже, что около 7-9% клеток-реципиентов занимают целую хромосому. [27]

Способность к естественной трансформации проявляется у ряда прокариот, и на сегодняшний день известно, что 67 видов прокариот (в семи различных типах) подвергаются этому процессу. [19]

Компетентность к трансформации обычно индуцируется высокой плотностью клеток и / или ограничением питания, условиями, связанными со стационарной фазой роста бактерий. Трансформация Haemophilus influenzae наиболее эффективно происходит в конце экспоненциального роста, когда рост бактерий приближается к стационарной фазе. [28] Трансформация Streptococcus mutans , как и многих других стрептококков, происходит при высокой плотности клеток и связана с образованием биопленок . [29] Компетентность B. subtilis индуцируется к концу логарифмического роста, особенно в условиях ограничения аминокислот. [30] Аналогичным образом, у Micrococcus luteus.(представитель менее изученного типа Actinobacteria ) компетентность развивается во время средне-поздней фазы экспоненциального роста, а также запускается из-за нехватки аминокислот. [31] [32]

Считается, что за счет высвобождения интактной ДНК хозяина и плазмиды определенные бактериофаги вносят вклад в трансформацию. [33]

Трансформация как адаптация к репарации ДНК [ править ]

Компетентность специфически индуцируется условиями повреждения ДНК. Например, в Streptococcus pneumoniae трансформация индуцируется повреждающими ДНК агентами митомицином С (агент, сшивающий ДНК) и фторхинолоном (ингибитор топоизомеразы, вызывающий двухцепочечные разрывы). [34] У B. subtilis трансформация усиливается УФ-светом, агентом, повреждающим ДНК. [35] У Helicobacter pylori ципрофлоксацин, который взаимодействует с ДНК-гиразой и вызывает двухцепочечные разрывы, индуцирует экспрессию генов компетенции, таким образом увеличивая частоту трансформации [36] Используя Legionella pneumophila , Charpentier et al. [37]протестировали 64 токсичных молекулы, чтобы определить, какие из них вызывают компетентность. Из них только шесть агентов, повреждающих ДНК, вызывали сильную индукцию. Эти ДНК повреждающих агенты были митомицин С (который вызывает ДНК интер нить сшивок), норфлоксацин, офлоксацин и налидиксовая кислота (ингибиторы ДНК - гиразы , что причина двунитевых разрывов [38] ), bicyclomycin (причины одножильные и двунитевые разрывы [ 39] ) и гидроксимочевина (индуцирует окисление оснований ДНК [40] ). УФ-свет также стимулировал компетентность L. pneumophila . Charpentier et al. [37] предположили, что способность к трансформации, вероятно, возникла как реакция на повреждение ДНК.

Логарифмически растущие бактерии отличаются от бактерий стационарной фазы количеством копий генома, присутствующих в клетке, и это имеет значение для способности выполнять важную репарацию ДНК.процесс. Во время логарифмического роста в бактериальной клетке могут присутствовать две или более копий любой конкретной области хромосомы, поскольку деление клетки не точно совпадает с репликацией хромосомы. Процесс гомологичной рекомбинационной репарации (HRR) - это ключевой процесс репарации ДНК, который особенно эффективен для восстановления двухцепочечных повреждений, таких как двухцепочечные разрывы. Этот процесс зависит от второй гомологичной хромосомы в дополнение к поврежденной хромосоме. Во время логарифмического роста повреждение ДНК в одной хромосоме может быть восстановлено с помощью HRR с использованием информации о последовательности из другой гомологичной хромосомы. Однако, когда клетки достигают стационарной фазы, они обычно имеют только одну копию хромосомы, и HRR требует ввода гомологичного шаблона извне клетки путем трансформации. [41]

Чтобы проверить, является ли адаптивная функция трансформации репарацией повреждений ДНК, была проведена серия экспериментов с использованием B. subtilis, облученного УФ-светом в качестве повреждающего агента (обзор Michod et al. [42] и Bernstein et al. [41]). ]Результаты этих экспериментов показали, что трансформация ДНК действует для восстановления потенциально летальных повреждений ДНК, вызванных УФ-светом в ДНК реципиента. Конкретный процесс, ответственный за ремонт, вероятно, был HRR. Трансформацию у бактерий можно рассматривать как примитивный половой процесс, поскольку он включает взаимодействие гомологичной ДНК двух индивидуумов с образованием рекомбинантной ДНК, которая передается последующим поколениям. Бактериальная трансформация прокариот могла быть наследственным процессом, который привел к мейотическому половому размножению у эукариот (см. Эволюция полового размножения ; Мейоз ).

Методы и механизмы трансформации в лаборатории [ править ]

Схема бактериальной трансформации, для которой сначала необходимо вызвать искусственную компетентность.

Бактериальный [ править ]

Искусственная компетентность может быть вызвана лабораторными процедурами, которые включают в себя создание пассивной проницаемости клетки для ДНК путем воздействия на нее условий, которые обычно не встречаются в природе. [43] Обычно клетки инкубируют в растворе, содержащем двухвалентные катионы (часто хлорид кальция ), в холодных условиях, прежде чем подвергнуться тепловому импульсу (тепловому шоку). Хлорид кальция частично разрушает клеточную мембрану, что позволяет рекомбинантной ДНК проникать в клетку-хозяин. Клетки, способные принимать ДНК, называются компетентными клетками.

Было обнаружено, что рост грамотрицательных бактерий в 20 мМ Mg снижает количество связей белок- липополисахарид за счет увеличения отношения ионных и ковалентных связей, что увеличивает текучесть мембран, облегчая трансформацию. [44] Роль липополисахаридов здесь подтверждается наблюдением, что более короткие боковые O-цепи трансформируются более эффективно - возможно, из-за улучшенной доступности ДНК.

Поверхность бактерий, таких как E. coli, заряжена отрицательно из-за фосфолипидов и липополисахаридов на ее клеточной поверхности, а ДНК также заряжена отрицательно. Таким образом, одна из функций двухвалентного катиона - экранировать заряды путем координации фосфатных групп и других отрицательных зарядов, тем самым позволяя молекуле ДНК прикрепляться к поверхности клетки.

Вход ДНК в клетки E. coli осуществляется через каналы, известные как зоны адгезии или соединения Байера, при этом типичная клетка несет до 400 таких зон. Их роль была установлена, когда было обнаружено, что кобаламин (который также использует эти каналы) конкурентно ингибирует захват ДНК. Другой тип канала, участвующего в захвате ДНК, состоит из поли (HB): поли P: Ca. Предполагается, что в этом случае поли (HB) оборачивается вокруг ДНК (которая сама по себе является полифосфатом) и находится в щите, образованном ионами Са. [44]

Предполагается, что воздействие на клетки двухвалентных катионов в холодных условиях может также изменить или ослабить структуру поверхности клетки, сделав ее более проницаемой для ДНК. Считается, что тепловой импульс создает тепловой дисбаланс на клеточной мембране, который заставляет ДНК проникать в клетки либо через клеточные поры, либо через поврежденную клеточную стенку.

Электропорация - еще один метод повышения компетентности. В этом методе клетки кратковременно подвергаются воздействию электрического поля 10-20 кВ / см, которое, как считается, создает отверстия в клеточной мембране, через которые может проникнуть плазмидная ДНК. После поражения электрическим током отверстия быстро закрываются механизмами восстановления мембраны клетки.

Дрожжи [ править ]

Большинство видов дрожжей , включая Saccharomyces cerevisiae , могут трансформироваться экзогенной ДНК в окружающей среде. Было разработано несколько методов, облегчающих это преобразование с высокой частотой в лаборатории. [45]

  • Клетки дрожжей можно обрабатывать ферментами для разрушения их клеточных стенок с образованием сферопластов . Эти клетки очень хрупкие, но очень быстро поглощают чужеродную ДНК. [46]
  • Воздействие на неповрежденные дрожжевые клетки щелочных катионов, таких как цезий или литий, позволяет клеткам поглощать плазмидную ДНК. [47] Более поздние протоколы адаптировали этот метод трансформации с использованием ацетата лития , полиэтиленгликоля и одноцепочечной ДНК. [48] В этих протоколах одноцепочечная ДНК предпочтительно связывается со стенкой дрожжевых клеток, предотвращая это от плазмидной ДНК и оставляя ее доступной для трансформации. [49]
  • Электропорация : образование временных дырок в клеточных мембранах с помощью электрического шока; это позволяет ДНК проникать, как описано выше для бактерий. [50]
  • Ферментативное расщепление [51] или перемешивание стеклянными шариками [52] также может быть использовано для трансформации дрожжевых клеток.

Эффективность - разные роды и виды дрожжей поглощают чужеродную ДНК с разной эффективностью. [53] Кроме того, большинство протоколов трансформации было разработано для пекарских дрожжей S. cerevisiae , и поэтому они могут быть неоптимальными для других видов. Даже внутри одного вида разные штаммы обладают разной эффективностью трансформации, иногда различающейся на три порядка. Например, когда штаммы S. cerevisiae трансформировали 10 мкг плазмиды YEp13, штамм DKD-5D-H давал от 550 до 3115 колоний, тогда как штамм OS1 давал менее пяти колоний. [54]

Растения [ править ]

Доступен ряд методов для переноса ДНК в клетки растений. Некоторые векторные методы:

  • Трансформация, опосредованная Agrobacterium, является самой простой и простой трансформацией растений. Ткань растений (часто листья) разрезают на мелкие кусочки, например, 10х10 мм, и вымачивают на десять минут в жидкости, содержащей суспендированные агробактерии.. Бактерии прикрепляются ко многим растительным клеткам, обнаженным при разрезе. Клетки растений выделяют связанные с раной фенольные соединения, которые, в свою очередь, активизируют оперон вирулентности Agrobacterium. Оперон вирулентности включает в себя множество генов, которые кодируют белки, которые являются частью системы секреции типа IV, которая экспортируется из белков и ДНК бактерий (обозначенных специфическими мотивами распознавания, называемыми пограничными последовательностями, и вырезанных в виде одной цепи из плазмиды вирулентности) в растение. клетка через структуру, называемую пилусом. Перенесенная ДНК (называемая Т-ДНК) направляется в ядро ​​растительной клетки с помощью сигналов ядерной локализации, присутствующих в белке VirD2 Agrobacterium, который ковалентно прикреплен к концу Т-ДНК на правой границе (RB).То, как именно Т-ДНК интегрируется в геномную ДНК растения-хозяина, является активной областью исследований биологии растений. Предполагая, что маркер селекции (такой как ген устойчивости к антибиотикам) был включен в Т-ДНК, трансформированную растительную ткань можно культивировать на селективной среде для получения побегов. Затем побеги переносят в другую среду, чтобы способствовать формированию корней. Как только корни трансгенного побега начинают прорастать, растения можно переносить в почву для завершения нормального жизненного цикла (создания семян). Семена этого первого растения (называемого Т1, для первого трансгенного поколения) могут быть посажены на селективном (содержащем антибиотик), или, если был использован ген устойчивости к гербицидам, в качестве альтернативы могут быть посажены в почву, а затем обработаны гербицидом для убивать сегрегантов дикого типа. Некоторые виды растений, такие какПредполагая, что маркер селекции (такой как ген устойчивости к антибиотикам) был включен в Т-ДНК, трансформированную ткань растения можно культивировать на селективной среде для получения побегов. Затем побеги переносят в другую среду, чтобы способствовать формированию корней. Как только корни трансгенного побега начинают прорастать, растения можно переносить в почву для завершения нормального жизненного цикла (создания семян). Семена этого первого растения (называемого Т1, для первого трансгенного поколения) могут быть посажены на селективном (содержащем антибиотик), или, если был использован ген устойчивости к гербицидам, в качестве альтернативы могут быть посажены в почву, а затем обработаны гербицидом для убивать сегрегантов дикого типа. Некоторые виды растений, такие какПредполагая, что маркер селекции (такой как ген устойчивости к антибиотикам) был включен в Т-ДНК, трансформированную ткань растения можно культивировать на селективной среде для получения побегов. Затем побеги переносят в другую среду, чтобы способствовать формированию корней. Как только корни трансгенного побега начинают прорастать, растения можно переносить в почву для завершения нормального жизненного цикла (создания семян). Семена этого первого растения (называемого Т1, для первого трансгенного поколения) могут быть посажены на селективном (содержащем антибиотик), или, если был использован ген устойчивости к гербицидам, в качестве альтернативы могут быть посажены в почву, а затем обработаны гербицидом для убивать сегрегантов дикого типа. Некоторые виды растений, такие какТрансформированная растительная ткань может быть культивирована на селективных средах для получения побегов. Затем побеги переносят в другую среду, чтобы способствовать формированию корней. Как только корни трансгенного побега начинают прорастать, растения можно переносить в почву для завершения нормального жизненного цикла (создания семян). Семена этого первого растения (называемого Т1, для первого трансгенного поколения) могут быть посажены на селективном (содержащем антибиотик), или, если был использован ген устойчивости к гербицидам, в качестве альтернативы могут быть посажены в почву, а затем обработаны гербицидом для убивать сегрегантов дикого типа. Некоторые виды растений, такие какТрансформированная растительная ткань может быть культивирована на селективных средах для получения побегов. Затем побеги переносят в другую среду, чтобы способствовать формированию корней. Как только корни трансгенного побега начинают прорастать, растения можно переносить в почву для завершения нормального жизненного цикла (создания семян). Семена этого первого растения (называемого Т1, для первого трансгенного поколения) могут быть посажены на селективном (содержащем антибиотик), или, если был использован ген устойчивости к гербицидам, в качестве альтернативы могут быть посажены в почву, а затем обработаны гербицидом для убивать сегрегантов дикого типа. Некоторые виды растений, такие какрастения можно перенести в почву, чтобы завершить нормальный жизненный цикл (произвести семена). Семена этого первого растения (называемого Т1, для первого трансгенного поколения) могут быть посажены на селективном (содержащем антибиотик), или, если был использован ген устойчивости к гербицидам, в качестве альтернативы могут быть посажены в почву, а затем обработаны гербицидом для убивать сегрегантов дикого типа. Некоторые виды растений, такие какрастения можно перенести в почву, чтобы завершить нормальный жизненный цикл (произвести семена). Семена этого первого растения (называемого Т1, для первого трансгенного поколения) могут быть посажены на селективном (содержащем антибиотик), или, если был использован ген устойчивости к гербицидам, в качестве альтернативы могут быть посажены в почву, а затем обработаны гербицидом для убивать сегрегантов дикого типа. Некоторые виды растений, такие какArabidopsis thaliana можно трансформировать, погружая цветы или все растение в суспензию Agrobacterium tumefaciens , обычно штамма C58 (C = Cherry, 58 = 1958, год, в котором этот конкретный штамм A. tumefaciens был выделен из вишневого дерева в фруктовый сад Корнельского университета в Итаке, Нью-Йорк). Хотя многие растения остаются невосприимчивыми к трансформации этим методом, продолжаются исследования, которые продолжают добавлять в список виды, которые были успешно модифицированы таким образом.
  • Вирусная трансформация ( трансдукция ): упакуйте желаемый генетический материал в подходящий растительный вирус и позвольте этому модифицированному вирусу заразить растение. Если генетический материал представляет собой ДНК, он может рекомбинировать с хромосомами с образованием трансформантных клеток. Однако геномы большинства вирусов растений состоят из одноцепочечной РНК, которая реплицируется в цитоплазме инфицированной клетки. Для таких геномов этот метод является формой трансфекции, а не настоящей трансформацией, поскольку встроенные гены никогда не достигают ядра клетки и не интегрируются в геном хозяина. Потомство инфицированных растений не содержит вирусов и встроенного гена.

Некоторые безвекторные методы включают:

  • Генная пушка : также называется бомбардировкой частицами, бомбардировкой микрочастицами или биолистикой. Частицы золота или вольфрама покрываются ДНК, а затем попадают в молодые клетки растений или зародыши растений. Некоторый генетический материал останется в клетках и трансформирует их. Этот метод также позволяет трансформировать пластиды растений. Эффективность трансформации ниже , чем в Agrobacterium опосредованной трансформации, но большинство растений могут быть трансформированы с помощью этого метода.
  • Электропорация : формирование переходных отверстий в клеточных мембранах с помощью электрических импульсов высокой напряженности поля; это позволяет ДНК проникать, как описано выше для бактерий. [55]

Грибы [ править ]

Есть несколько методов получения трансгенных грибов, большинство из которых аналогичны тем, которые используются для выращивания растений. Однако к грибам нужно относиться по-другому из-за некоторых их микроскопических и биохимических особенностей:

  • Основной проблемой является дикариотическое состояние , в котором находятся части некоторых грибов; дикариотические клетки содержат два гаплоидных ядра, по одному от каждого родительского гриба. Если трансформируется только одно из них, что является правилом, процент трансформированных ядер уменьшается после каждой споруляции . [56]
  • Стенки грибковых клеток довольно толстые, что препятствует захвату ДНК, поэтому часто требуется (частичное) удаление; [57] полная деградация, которая иногда необходима, [56] дает протопласты .
  • Мицелиальные грибы состоят из нитчатых гиф , которые, если они вообще есть, разделены внутренними клеточными стенками, прерванными порами, достаточно большими, чтобы питательные вещества и органеллы, иногда даже ядра, могли проходить через каждую гифу. В результате отдельные клетки обычно не могут быть разделены. Это проблематично, поскольку соседние трансформированные клетки могут сделать нетрансформированные клетки невосприимчивыми к селективным обработкам, например, путем доставки питательных веществ или белков для устойчивости к антибиотикам. [56]
  • Кроме того, рост (и, следовательно, митоз) этих грибов происходит исключительно на кончике их гиф, что также может вызывать проблемы. [56]

Как указывалось ранее, ряд методов, используемых для трансформации растений, также работает с грибами:

  • Agrobacterium способны заражать не только растения, но и грибы, однако, в отличие от растений, грибы не выделяют фенольные соединения, необходимые для запуска Agrobacterium, поэтому их необходимо добавлять, например, в форме ацетосирингона . [56]
  • Благодаря развитию системы экспрессии малых РНК в грибах стало возможным внедрение CRISPR / CAS9-системы в клетки грибов. [56] В 2016 году Министерство сельского хозяйства США объявило, что не будет регулировать штамм белого шампиньона, отредактированный с помощью CRISPR / CAS9, чтобы предотвратить потемнение плодовых тел, вызвав широкую дискуссию о размещении на рынке культур, отредактированных с помощью CRISPR / CAS9. [58]
  • Физические методы, такие как электропорация, биолистика («генная пушка»), сонопорация, в которой используется кавитация пузырьков газа, производимых ультразвуком для проникновения через клеточную мембрану, и т. Д. Также применимы к грибам. [59]

Животные [ править ]

Введение ДНК в клетки животных принято называть трансфекцией и обсуждается в соответствующей статье.

Практические аспекты трансформации в молекулярной биологии [ править ]

Дополнительная информация: Эффективность трансформации

Открытие искусственно индуцированной компетентности у бактерий позволяет использовать такие бактерии, как Escherichia coli , в качестве удобного хозяина для манипулирования ДНК, а также для экспрессии белков. Обычно плазмиды используются для трансформации E. coli . Для того, чтобы стабильно сохраняться в клетке, молекула плазмидной ДНК должна содержать точку начала репликации , которая позволяет ей реплицироваться в клетке независимо от репликации собственной хромосомы клетки.

Эффективность, с которой компетентная культура может поглощать экзогенную ДНК и экспрессировать ее гены, известна как эффективность трансформации и измеряется в колониеобразующих единицах (КОЕ) на мкг используемой ДНК. Эффективность трансформации 1 × 10 8 КОЕ / мкг для небольшой плазмиды, такой как pUC19 , примерно эквивалентна 1 на 2000 молекул трансформируемой плазмиды.

При трансформации хлоридом кальция клетки получают путем охлаждения клеток в присутствии Ca2+
(в CaCl2раствор), благодаря чему клетка становится проницаемой для плазмидной ДНК . Клетки инкубируются на льду с ДНК, а затем подвергаются кратковременному тепловому шоку (например, при 42 ° C в течение 30–120 секунд). Этот метод очень хорошо работает для кольцевой плазмидной ДНК. Некоммерческие препараты обычно должны давать от 10 6 до 10 7 трансформантов на микрограмм плазмиды; плохой препарат будет составлять около 10 4 / мкг или меньше, но хороший препарат компетентных клеток может дать до ~ 10 8 колоний на микрограмм плазмиды. [60] Однако существуют протоколы для создания суперкомпетентных клеток, которые могут давать эффективность трансформации более 10 9 . [61]Однако химический метод обычно не работает с линейной ДНК, такой как фрагменты хромосомной ДНК, вероятно, потому, что природные экзонуклеазы клетки быстро разрушают линейную ДНК. Напротив, естественно компетентные клетки обычно более эффективно трансформируются линейной ДНК, чем плазмидной ДНК.

Эффективность трансформации с использованием CaCl
2Метод уменьшается с размером плазмиды, поэтому электропорация может быть более эффективным методом захвата большой плазмидной ДНК. [62] Клетки, используемые в электропорации, должны быть подготовлены сначала промывкой в ​​холодной бидистиллированной воде для удаления заряженных частиц, которые могут создавать искры во время процесса электропорации.

Отбор и скрининг при трансформации плазмид [ править ]

Поскольку трансформация обычно дает смесь относительно небольшого числа трансформированных клеток и большого количества нетрансформированных клеток, необходим метод отбора клеток, которые приобрели плазмиду. [63] Таким образом, плазмида требует селектируемого маркера , чтобы клетки без плазмиды могли быть убиты или их рост был остановлен. Устойчивость к антибиотикам - наиболее часто используемый маркер прокариот. Трансформирующая плазмида содержит ген, придающий устойчивость к антибиотику, к которому бактерии в остальном чувствительны. Смесь обработанных клеток культивируют в среде, содержащей антибиотик, так что только трансформированные клетки могут расти. Другой метод отбора - использование определенных ауксотрофныхмаркеры, которые могут компенсировать неспособность метаболизировать определенные аминокислоты, нуклеотиды или сахара. Этот метод требует использования подходящих мутированных штаммов, которые недостаточны для синтеза или полезности конкретной биомолекулы, и трансформированные клетки культивируются в среде, которая позволяет расти только клеткам, содержащим плазмиду.

В эксперименте по клонированию ген может быть вставлен в плазмиду, используемую для трансформации. Однако в таком эксперименте не все плазмиды могут содержать успешно вставленный ген. Следовательно, могут быть использованы дополнительные методы для скрининга трансформированных клеток, содержащих плазмиду со вставкой. Репортерные гены можно использовать в качестве маркеров , таких как ген lacZ , который кодирует β-галактозидазу, используемую в сине-белом скрининге . Этот метод скрининга основан на принципе α- комплементации , при котором фрагмент гена lacZ ( lacZα ) в плазмиде может комплементировать другой мутантный ген lacZ (lacZΔM15 ) в ячейке. Оба гена сами по себе продуцируют нефункциональные пептиды, однако при совместной экспрессии, например, когда плазмида, содержащая lacZ-α , трансформируется в клетки lacZΔM15 , они образуют функциональную β-галактозидазу. Присутствие активной β-галактозидазы можно обнаружить, когда клетки выращивают в чашках, содержащих X-gal , образуя характерные синие колонии. Однако сайт множественного клонирования , где представляющий интерес ген может быть лигирован в плазмидный вектор , находится внутри гена lacZα . Таким образом, успешное лигирование разрушает lacZαгена, и функциональная β-галактозидаза не может образовываться, что приводит к образованию белых колоний. Затем клетки, содержащие успешно лигированную вставку, можно легко отличить по ее белой окраске от неудачных синих.

Другими широко используемыми репортерными генами являются зеленый флуоресцентный белок (GFP), который производит клетки, светящиеся зеленым в синем свете, и фермент люцифераза , который катализирует реакцию с люциферином с излучением света. Рекомбинантная ДНК также может быть обнаружена с использованием других методов, таких как гибридизация нуклеиновой кислоты с радиоактивным РНК-зондом, в то время как клетки, экспрессирующие желаемый белок из плазмиды, также могут быть обнаружены с использованием иммунологических методов.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i Джонстон К., Мартин Б., Фичант Дж., Полард П., Клаверис Дж. П. (март 2014 г.). «Бактериальная трансформация: распространение, общие механизмы и дивергентный контроль». Обзоры природы. Микробиология . 12 (3): 181–96. DOI : 10.1038 / nrmicro3199 . PMID  24509783 . S2CID  23559881 .
  2. ^ a b Альбертс Б. , Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2002). Молекулярная биология клетки . Нью-Йорк: Наука Гарланд. п. Г: 35. ISBN 978-0-8153-4072-0.
  3. ^ Гриффит Ф (1928). «Значение типов пневмококков» . Журнал гигиены . 27 (2): 113–59. DOI : 10.1017 / s0022172400031879 . PMC 2167760 . PMID 20474956 .  
  4. ^ Дело, Кристина; Funke, Berdell; Тортора, Жерар. Введение в микробиологию (десятое издание)
  5. ^ Ледерберг, Джошуа (1994). «Трансформация генетики с помощью ДНК: празднование годовщины АВЕРИ, МАКЛОДА и МАККАРТИ (1944) в анекдотических, исторических и критических комментариях по генетике » . Генетика . 136 (2): 423–6. PMC 1205797 . PMID 8150273 .  
  6. Перейти ↑ Mandel M, Higa A (октябрь 1970 г.). «Кальций-зависимая ДНК-инфекция бактериофага». Журнал молекулярной биологии . 53 (1): 159–62. DOI : 10.1016 / 0022-2836 (70) 90051-3 . PMID 4922220 . 
  7. Перейти ↑ Cohen SN , Chang AC, Hsu L (август 1972 г.). «Нехромосомная устойчивость бактерий к антибиотикам: генетическая трансформация Escherichia coli ДНК R-фактора» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 69 (8): 2110–4. Bibcode : 1972PNAS ... 69.2110C . DOI : 10.1073 / pnas.69.8.2110 . PMC 426879 . PMID 4559594 .  
  8. ^ Hanahan О (июнь 1983). «Исследования по трансформации Escherichia coli плазмидами». Журнал молекулярной биологии . 166 (4): 557–80. CiteSeerX 10.1.1.460.2021 . DOI : 10.1016 / S0022-2836 (83) 80284-8 . PMID 6345791 .  
  9. ^ Wirth R, Friesenegger A, S Фидлер (март 1989). «Трансформация различных видов грамотрицательных бактерий, принадлежащих к 11 различным родам, путем электропорации». Молекулярная и общая генетика . 216 (1): 175–7. DOI : 10.1007 / BF00332248 . PMID 2659971 . S2CID 25214157 .  
  10. ^ Palmiter RD, Brinster RL, Хаммер RE, Trumbauer ME, Rosenfeld MG, Бирнберг NC, Evans RM (декабрь 1982). «Резкий рост мышей, которые развиваются из яиц с микроинъекцией генов слияния металлотионеина и гормона роста» . Природа . 300 (5893): 611–5. Bibcode : 1982Natur.300..611P . DOI : 10.1038 / 300611a0 . PMC 4881848 . PMID 6958982 .  
  11. ^ Нестер, Евгений. «Agrobacterium: естественный генетик (100 лет спустя)» . APS . Американское фитопатологическое общество . Проверено 14 января 2011 года .
  12. ^ Zambryski Р, Йоос Н, Genetello С, Лееманс Дж, Монтэгу М.В., Schell J (1983). «Плазмидный вектор Ti для введения ДНК в клетки растений без изменения их нормальной способности к регенерации» . Журнал EMBO . 2 (12): 2143–50. DOI : 10.1002 / j.1460-2075.1983.tb01715.x . PMC 555426 . PMID 16453482 .  
  13. ^ Петерс, Памела. «Преобразование растений - основные методы генной инженерии» . Доступ к совершенству . Проверено 28 января 2010 года .
  14. ^ "Биологи изобрели пистолет для стрельбы по клеткам ДНК" (PDF) . Корнельские хроники . 14 мая 1987 г. с. 3.
  15. ^ Sanford JC, Klein Т.М., Wolf ED, Allen N (1987). «Доставка веществ в клетки и ткани с использованием процесса бомбардировки частицами». Журнал науки и технологии частиц . 5 : 27–37. DOI : 10.1080 / 02726358708904533 .
  16. Перейти ↑ Klein RM, Wolf ED, Wu R, Sanford JC (1992). «Высокоскоростные микрочастицы для доставки нуклеиновых кислот в живые клетки. 1987». Биотехнология (Ридинг, Массачусетс) . 24 : 384–6. PMID 1422046 . 
  17. ^ a b c Michod RE, Bernstein H, Nedelcu AM (май 2008 г.). «Адаптивное значение секса у микробных патогенов». Инфекция, генетика и эволюция . 8 (3): 267–85. DOI : 10.1016 / j.meegid.2008.01.002 . PMID 18295550 . 
  18. ^ а б Зейтц П., Блокеш М. (май 2013 г.). «Сигналы и регуляторные пути, участвующие в естественной компетентности и трансформации патогенных и экологических грамотрицательных бактерий» (PDF) . Обзоры микробиологии FEMS . 37 (3): 336–63. DOI : 10.1111 / j.1574-6976.2012.00353.x . PMID 22928673 .  
  19. ^ a b c Johnsborg O, Eldholm V, Håvarstein LS (декабрь 2007 г.). «Естественная генетическая трансформация: распространенность, механизмы и функции». Исследования в области микробиологии . 158 (10): 767–78. DOI : 10.1016 / j.resmic.2007.09.004 . PMID 17997281 . 
  20. ^ a b Chen I, Dubnau D (март 2004 г.). «Поглощение ДНК во время бактериальной трансформации». Обзоры природы. Микробиология . 2 (3): 241–9. DOI : 10.1038 / nrmicro844 . PMID 15083159 . S2CID 205499369 .  
  21. ^ Недостатки S, Гринберг B, Neuberger M (июнь 1974). «Роль дезоксирибонуклеазы в генетической трансформации Diplococcus pneumoniae» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 71 (6): 2305–9. Bibcode : 1974PNAS ... 71.2305L . DOI : 10.1073 / pnas.71.6.2305 . PMC 388441 . PMID 4152205 .  
  22. ^ Длинные CD, Tobiason DM, Lazio MP, Клайн К., Зайферт HS (ноябрь 2003). «Низкий уровень экспрессии пилина обеспечивает значительную способность трансформации ДНК у Neisseria gonorrhoeae» . Инфекция и иммунитет . 71 (11): 6279–91. DOI : 10.1128 / iai.71.11.6279-6291.2003 . PMC 219589 . PMID 14573647 .  
  23. ^ Сиско KL, Smith HO (февраль 1979). «Захват ДНК, специфичный для последовательности, при трансформации Haemophilus» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 76 (2): 972–6. Bibcode : 1979PNAS ... 76..972S . DOI : 10.1073 / pnas.76.2.972 . PMC 383110 . PMID 311478 .  
  24. ^ Соломон Дж. М., Гроссман А. Д. (апрель 1996 г.). «Кто и когда компетентен: регуляция естественной генетической компетентности бактерий». Тенденции в генетике . 12 (4): 150–5. DOI : 10.1016 / 0168-9525 (96) 10014-7 . PMID 8901420 . 
  25. Перейти ↑ Saito Y, Taguchi H, Akamatsu T (март 2006 г.). «Судьба трансформации бактериального генома после включения в компетентные клетки Bacillus subtilis: непрерывная длина встроенной ДНК». Журнал биологии и биоинженерии . 101 (3): 257–62. DOI : 10,1263 / jbb.101.257 . PMID 16716928 . 
  26. Перейти ↑ Saito Y, Taguchi H, Akamatsu T (апрель 2006 г.). «ДНК, введенная в компетентные клетки Bacillus subtilis путем трансформации лизированного протопласта, является не оцДНК, а дцДНК». Журнал биологии и биоинженерии . 101 (4): 334–9. DOI : 10,1263 / jbb.101.334 . PMID 16716942 . 
  27. Перейти ↑ Akamatsu T, Taguchi H (апрель 2001 г.). «Включение всей хромосомной ДНК в лизаты протопластов в компетентные клетки Bacillus subtilis». Биологические науки, биотехнология и биохимия . 65 (4): 823–9. DOI : 10.1271 / bbb.65.823 . PMID 11388459 . S2CID 30118947 .  
  28. ^ Goodgal SH, Herriott RM (июль 1961). «Исследования трансформаций Hemophilus influenzae. I. Компетентность» . Журнал общей физиологии . 44 (6): 1201–27. DOI : 10,1085 / jgp.44.6.1201 . PMC 2195138 . PMID 13707010 .  
  29. ^ Aspiras MB, Ellen RP, Cvitkovitch DG (сентябрь 2004). «ComX-активность Streptococcus mutans, растущих в биопленках». Письма о микробиологии FEMS . 238 (1): 167–74. DOI : 10.1016 / j.femsle.2004.07.032 . PMID 15336418 . 
  30. ^ Anagnostopoulos С, Spizizen J (май 1961). «Требования к трансформации в Bacillus Subtilis» . Журнал бактериологии . 81 (5): 741–6. DOI : 10.1128 / JB.81.5.741-746.1961 . PMC 279084 . PMID 16561900 .  
  31. ↑ Ангелов, Ангел; Берген, Пол; Надлер, Флориан; Хорнбург, Филипп; Личев, Антони; Œbelacker, Мария; Пахл, Фиона; Кустер, Бернхард; Либль, Вольфганг (10 февраля 2015 г.). «Новая естественная трансформация, зависимая от биогенеза пилуса Flp» . Границы микробиологии . 6 : 84. DOI : 10,3389 / fmicb.2015.00084 . PMC 4322843 . PMID 25713572 .  
  32. ^ Личев, Антони; Ангелов, Ангел; Кукурулл, Иниго; Либль, Вольфганг (30 июля 2019 г.). «Аминокислоты как факторы питания и (p) ppGpp как сигнализатор строгой реакции регулируют естественную трансформацию Micrococcus luteus» . Научные отчеты . 9 (1): 11030. Bibcode : 2019NatSR ... 911030L . DOI : 10.1038 / s41598-019-47423-х . PMC 6667448 . PMID 31363120 .  
  33. ^ Кин EC, Bliskovsky В.В., Малагон F, Baker JD, принц JS, Клаус JS, Adhya SL (январь 2017). "Роман" Суперпредседатель "Бактериофаги способствуют горизонтальному переносу генов путем трансформации" . mBio . 8 (1): e02115–16. DOI : 10,1128 / mBio.02115-16 . PMC 5241400 . PMID 28096488 .  
  34. ^ Claverys JP, Prudhomme M, Martin B (2006). «Индукция регулонов компетенции как общий ответ на стресс у грамположительных бактерий». Ежегодный обзор микробиологии . 60 : 451–75. DOI : 10.1146 / annurev.micro.60.080805.142139 . PMID 16771651 . 
  35. ^ Michod RE, Войцеховский MF, Hoelzer MA (январь 1988). «Ремонт ДНК и эволюция трансформации в бактерии Bacillus subtilis» . Генетика . 118 (1): 31–9. PMC 1203263 . PMID 8608929 .  
  36. ^ Dorer МС, Феро - J, Салам NR (июль 2010 г.). Бланке С.Р. (ред.). «Повреждение ДНК запускает генетический обмен в Helicobacter pylori» . PLOS Патогены . 6 (7): e1001026. DOI : 10.1371 / journal.ppat.1001026 . PMC 2912397 . PMID 20686662 .  
  37. ^ a b Шарпантье X, Кей Э, Шнайдер Д., Шуман HA (март 2011 г.). «Антибиотики и УФ-излучение способствуют естественной трансформации Legionella pneumophila» . Журнал бактериологии . 193 (5): 1114–21. DOI : 10.1128 / JB.01146-10 . PMC 3067580 . PMID 21169481 .  
  38. ^ Альбертини S, Chételat А. А., Миллер Б, Muster Вт, Pujadas Е, Стробел Р, Гокк Е (июль 1995 года). «Генотоксичность 17 гиразы и четырех ядов топоизомеразы II млекопитающих в тест-системах для прокариот и эукариот». Мутагенез . 10 (4): 343–51. DOI : 10.1093 / mutage / 10.4.343 . PMID 7476271 . 
  39. ↑ Washburn RS, Gottesman ME (январь 2011 г.). «Обрыв транскрипции поддерживает целостность хромосомы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (2): 792–7. Bibcode : 2011PNAS..108..792W . DOI : 10.1073 / pnas.1009564108 . PMC 3021005 . PMID 21183718 .  
  40. ^ Sakano К, Оикав S, Hasegawa К, Каваниси S (ноябрь 2001 г.). «Гидроксимочевина вызывает сайт-специфическое повреждение ДНК за счет образования перекиси водорода и оксида азота» . Японский журнал исследований рака . 92 (11): 1166–74. DOI : 10.1111 / j.1349-7006.2001.tb02136.x . PMC 5926660 . PMID 11714440 .  
  41. ^ a b Бернштейн H, Бернштейн C, Michod RE (2012). «Глава 1: Восстановление ДНК как основная адаптивная функция пола у бактерий и эукариот» . В Kimura S, Shimizu S (ред.). Ремонт ДНК: новое исследование . Nova Sci. Publ., Hauppauge, NY, стр. 1–49. ISBN 978-1-62100-808-8.
  42. ^ Michod RE Бернштейн H, Nedelcu AM (май 2008). «Адаптивное значение пола у микробных патогенов» (PDF) . Инфекция, генетика и эволюция . 8 (3): 267–85. DOI : 10.1016 / j.meegid.2008.01.002 . PMID 18295550 .  
  43. Перейти ↑ Donahue RA, Bloom FR (июль 1998 г.). «Трансформация большого объема с высокой производительностью химически компетентных клеток» (PDF) . Сосредоточьтесь . 20 (2): 54–56. OCLC 12352630 .  
  44. ^ а б Srivastava S (2013). Генетика бактерий (PDF) . Индия: Спрингер-Верлаг . DOI : 10.1007 / 978-81-322-1090-0 . ISBN  978-81-322-1089-4. S2CID  35917467 .
  45. Перейти ↑ Kawai S, Hashimoto W, Murata K (1 ноября 2010 г.). «Трансформация Saccharomyces cerevisiae и других грибов: методы и возможный основной механизм» . Биоинженерные ошибки . 1 (6): 395–403. DOI : 10.4161 / bbug.1.6.13257 . PMC 3056089 . PMID 21468206 .  
  46. ^ Hinnen A, Хикс JB, Финк GR (апрель 1978). «Трансформация дрожжей» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 75 (4): 1929–33. Bibcode : 1978PNAS ... 75.1929H . DOI : 10.1073 / pnas.75.4.1929 . PMC 392455 . PMID 347451 .  
  47. Перейти ↑ Ito H, Fukuda Y, Murata K, Kimura A (январь 1983 г.). «Трансформация интактных дрожжевых клеток, обработанных щелочными катионами» . Журнал бактериологии . 153 (1): 163–8. DOI : 10.1128 / JB.153.1.163-168.1983 . PMC 217353 . PMID 6336730 .  
  48. ^ Gietz RD, Вудс Р. (2002). «Трансформация дрожжей методом ацетата лития / одноцепочечной ДНК-носителя / полиэтиленгликоля». Руководство по дрожжевой генетики и молекулярной и клеточной биологии - Часть B . Методы энзимологии. 350 . С. 87–96. DOI : 10.1016 / S0076-6879 (02) 50957-5 . ISBN 9780121822538. PMID  12073338 .
  49. ^ Gietz RD, Schiestl RH, Виллемс Р., Вудс Р. (апрель 1995). «Исследования по трансформации интактных дрожжевых клеток с помощью процедуры LiAc / SS-ДНК / PEG». Дрожжи . 11 (4): 355–60. DOI : 10.1002 / yea.320110408 . PMID 7785336 . 
  50. ^ Шистл, Роберт Х .; Manivasakam, P .; Вудс, Робин А .; Гицт, Р. Дэниел (1 августа 1993 г.). «Введение ДНК в дрожжи путем трансформации». Методы . 5 (2): 79–85. DOI : 10,1006 / meth.1993.1011 .
  51. ^ Спенсер, Ф .; Ketner, G .; Коннелли, С .; Хитер, П. (1 августа 1993 г.). «Целенаправленное клонирование на основе рекомбинации и манипуляции с большими сегментами ДНК в дрожжах». Методы . 5 (2): 161–175. DOI : 10,1006 / meth.1993.1021 .
  52. Перейти ↑ Costanzo MC, Fox TD (ноябрь 1988 г.). «Трансформация дрожжей путем взбалтывания стеклянными шариками» . Генетика . 120 (3): 667–70. PMC 1203545 . PMID 3066683 .  
  53. ^ Dohmen RJ, Штрассер AW, Honer CB, Холленберг CP (октябрь 1991). «Эффективная процедура трансформации, позволяющая долгое время хранить компетентные клетки различных родов дрожжей». Дрожжи . 7 (7): 691–2. DOI : 10.1002 / yea.320070704 . PMID 1776359 . 
  54. Перейти ↑ Hayama Y, Fukuda Y, Kawai S, Hashimoto W, Murata K (2002). «Чрезвычайно простой, быстрый и высокоэффективный метод трансформации дрожжей Saccharomyces cerevisiae с использованием глутатиона и клеток ранней логарифмической фазы». Журнал биологии и биоинженерии . 94 (2): 166–71. DOI : 10.1016 / s1389-1723 (02) 80138-4 . PMID 16233287 . 
  55. ^ V.Singh и DKJain (2014). «Приложения рекомбинантной ДНК». ISC BIOLOGY . Нагин Пракашан. п. 840.
  56. ^ a b c d e f Поединок, Нидерланды; Блюм, Я. Б. (март 2018 г.). «Достижения, проблемы и перспективы генетической трансформации грибов». Цитология и генетика . 52 (2): 139–154. DOI : 10.3103 / S009545271802007X . ISSN 0095-4527 . S2CID 4561837 .  
  57. ^ Он, Лия; Фэн, Цзяо; Лу, Ша; Чен, Чживэнь; Чен, Чуньмэй; Он, Я; Йи, Сювэнь; Си, Лиянь (2017). «Генетическая трансформация грибов» . Международный журнал биологии развития . 61 (6–7): 375–381. DOI : 10,1387 / ijdb.160026lh . ISSN 0214-6282 . PMID 27528043 .  
  58. ^ Вальс, Эмили (апрель 2016 г.). «Грибы CRISPR, редактируемые генами, не подлежат регулированию в США» . Природа . 532 (7599): 293. Bibcode : 2016Natur.532..293W . DOI : 10.1038 / nature.2016.19754 . ISSN 0028-0836 . PMID 27111611 .  
  59. ↑ Ривера, Ана Леонор; Магана-Ортис, Денис; Гомес-Лим, Мигель; Фернандес, Франсиско; Лоске, Ахим М. (июнь 2014 г.). «Физические методы генетической трансформации грибов и дрожжей». Обзоры физики жизни . 11 (2): 184–203. Bibcode : 2014PhLRv..11..184R . DOI : 10.1016 / j.plrev.2014.01.007 . PMID 24507729 . 
  60. ^ Бактериальная трансформация архивации 2010-06-10 в Wayback Machine
  61. ↑ Иноуэ Х, Нодзима Х, Окаяма Х (ноябрь 1990). «Высокоэффективная трансформация Escherichia coli плазмидами». Джин . 96 (1): 23–8. DOI : 10.1016 / 0378-1119 (90) 90336-P . PMID 2265755 . 
  62. Перейти ↑ Donahue RA, Bloom FR (сентябрь 1998 г.). «Эффективность трансформации E.coli, электропорированной с большой плазмидной ДНК» (PDF) . Сосредоточьтесь . 20 (3): 77–78. Архивировано 3 сентября 2011 года. CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  63. ^ Birnboim HC, Doly J (ноябрь 1979). «Процедура быстрой щелочной экстракции для скрининга рекомбинантной плазмидной ДНК» . Исследования нуклеиновых кислот . 7 (6): 1513–23. DOI : 10.1093 / NAR / 7.6.1513 . PMC 342324 . PMID 388356 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Бактериальная трансформация (флэш-анимация)
  • «Готовься, целься, стреляй!» В Институте молекулярной физиологии растений им. Макса Планка в Потсдаме-Голме клетки растений подвергаются «бомбардировке» с помощью пистолета для частиц