Sự xen plasmid F vào trong nhiễm sắc thể vật chủ

Nhân tố F được đính vào nhiễm sắc thể bằng cơ chế trao đổi chéo đơn và làm cho nhiễm sắc thể này trở nên lớn hơn. Tế bào Hfr có thể biến đổi thành tế bào F+ (mang nhân tố F trong tế bào chất) bằng một quá trình ngược lại.a)b)Hình 1 (a) Sự sát nhập của nhân tố F vào nhiễm săc thể ở vi khuẩn "cho" F+ tạo thành nhiễm sắc thể có kích thước lớn trong vi khuẩn "nhậni" Hfr bằng một trao đổi chéo đơn; hiện tượng này mang tính thuận nghịch. (b) Truyền DNA...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sự xen plasmid F vào trong nhiễm sắc thể vật chủ Sự xen plasmid F vào trong nhiễm sắc thể vật chủNhân tố F được đính vào nhiễm sắc thể bằngcơ chế trao đổi chéo đơn và làm cho nhiễmsắc thể này trở nên lớn hơn. Tế bào Hfr cóthể biến đổi thành tế bào F+ (mang nhân tố Ftrong tế bào chất) bằng một quá trình ngượclại.a)b)Hình 1 (a) Sự sát nhập của nhân tố F vàonhiễm săc thể ở vi khuẩn cho F+ tạo thànhnhiễm sắc thể có kích thước lớn trong vikhuẩn nhậni Hfr bằng một trao đổi chéođơn; hiện tượng này mang tính thuậnnghịch. (b) Truyền DNA sợi đơn từ thể cho(Hfr) sang thể nhận (F-).Bởi vì nhân tố F có khả năng đính vào nhiềuvị trí khác nhau trên nhiễm sắc thể vi khuẩn,do đó trình tự gene được chuyển sang các tếbào F- bởi các nòi Hfr khác nhau là rất khácnhau. Vì khi bắt đầu chuyển gene từ Hfrsang F- thì nhân tố F bị tách ra, nên mộtphần được chuyển đi trước, phần còn lạichính là đuôi của nhiễm sắc thể E. coli đượcchuyển đi sau cùng hoặc không được truyềnsang nếu qúa trình bị ngắt quãng giữachừng. Khi đó chỉ một phần nhiễm sắc thểđược chuyển sang F-, phần còn lại cùng vớinhân tố F vẫn nằm lại trong tế bào Hfr.Những khác biệt cơ bản giữa việc truyềnnhân tố F và Hfr như sau:(i) Cần 100 phút để truyền toàn bộ nhiễmsắc thể vi khuẩn trong khi chỉ cần khoảng 2phút để truyền nhân tố F.(ii) Quá trình truyền DNA Hfr thường bị đứtquãng. Trung bình khoảng vài trăm geneđược truyền trước khi hai tế bào tách ra.(iii) Sau khi được truyền F- vẫn là F- vì đoạncuối của F thường không được truyền sang(khi tiếp hợp giữa F với Hfr ).(iv) Một đoạn DNA của Hfr được truyền đikhông thể tạo thành mạch vòng được vàkhông tự tái bản được, chúng có thể trao đổichéo với nhiễm sắc thể của thể nhận để tạonên các thể tái tổ hợp F-. Ví dụ, cho tiếp hợpHfr leu+ x F- leu- có thể cho ra F- leu+.* Sự hình thành Hfr: Các nòi Hfr có thể hìnhthành giữa một yếu tố (đoạn xen) IS trênplasmid F và cùng yếu tố IS đó trên nhiễmsắc thể vật chủ (Hình 6.10).Hình 2 Sự hình thành Hfr tại đoạn xen IS.Có nhiều đoạn xen IS trong nhiều nhiễm sắcthể vi khuẩn. Chẳng hạn, E. coli K-12 kiểudại có 8 đoạn xen IS1, 6 đoạn xen IS2 và 5đoạn xen IS3. Vì các đoạn xen IS là các yếutố di truyền vận động, mỗi nòi có thể có sốlượng các đoạn xen IS khác nhau. Sự địnhkhu của một số đoạn xen IS1, IS2 và IS3trên nhiễm sắc thể E. coli K-12 và hướngcủa chúng được cho thấy ở Hình 6.11 dướiđây.Hình 3 Vị trí của các đoạn xen IS1, IS2 vàIS3 trên nhiễm sắc thể E. coli K-12 vàhướng của chúng.Bằng cách đó, các đoạn xen của Hfr có thểđược phân lập tại nhiều vị trí ở E. coli và cáchướng khác nhau so với nhiễm sắc thể. Mộtsố ví dụ về các đoạn xen của Hfr đã đượcphân lập ở E. coli được cho thấy ở hình 6.12dưới đây. Lưu ý rằng nhiễm sắc thể E. coli ởđây được biểu diễn dưới dạng mạch thẳng.Các con số bên trên hình biểu thị số phút(hay là centisome) trên bản đồ di truyềncủa E. coli.Hình 4 Các đoạn xen của Hfr đã được phânlập ở E. coli.Ngược lại, Salmonella typhimurium khuyếtnhiều yếu tố IS vốn có mặt ở E. coli. Rõràng, các đoạn xen của Hfr được gây ra bởisự tái tổ hợp tương đồng giữa các đoạn xenIS trên plasmid F và nhiễm sắc thể là hiếmgặp ở S. typhimurium.Một thể đột biến mới được phân lập đó làStrR và không thể sử dụng acetate như mộtnguồn carbon (ace). Để xác định vị trí cácđột biến trên bản đồ, nó được cho giao phốivới bốn nòi Hfr StrS ace+ khác nhau đượcchỉ ra dưới đây. [Các mũi tên chỉ ra sự địnhkhu và hướng truyền từ mỗi Hfr khác nhau.]Hình 5 Vị trí và hướng truyền của các Hfr1-4.