Горизонтальный перенос хромосомной или плазмидной ДНК

Трансдукцией (англ, transduction; от лат. trans-duco — переправлять) называется горизонтальный перенос хромосомной или плазмидной ДНК с помощью бактериофага, играющего роль вектора.

При трансдукции часть генома клетки-донора упаковывается в капсид бактериофага. Затем она передается реципиенту в ходе инфекционного процесса, который состоит из адсорбции вирусной частицы поверхностными структурами клетки-мишени и инъецирования упакованной ДНК в цитоплазму. При трансдукции переносится dsflHK в линейной конфигурации (по крайней мере, в случае фагов Р1 и Р22). Внутри клетки-реципиента донорская ДНК либо деградирует, либо сохраняется и получает возможность реплицироваться (автономно или после интеграции в хромосому — если трансдуцированная ДНК донора содержит гомологичные участки с ДНК реципиента, между ними происходит рекомбинация, и генетический материал донора ассимилируется реципиентом). При трансдукции, как и при генетической трансформации (т. е. простейшем типе горизонтального переноса, при котором в качестве вектора выступает молекула ДНК), не соблюдается принцип совпадения места/времени, т. е. не требуется партнерская пара. Однако, в отличие от «голой» трансформирующей ДНК, в случае трансдукции ДНК упакована, что защищает ее от повреждения, в частности нуклеазами. Поэтому трансдукция служит более надежным способом доставки ДНК в клетку реципиента.

Поскольку капсид может вместить в себя только небольшое количество ДНК — около одного эквивалента фагового генома (-100 тыс. п. н.), с помощью трансдукции переносится ограниченное число тесно сцепленных генов; в случае фага Р1 это <2% генома Е. coli. Феномен трансдукции впервые обнаружили в 1952 г. американские вирусологи Джошуа Ледерберг (J. Lederberg) и Натан Зиндер (N. D. Zinder) на примере фага Р22. При одновременном высеве на минимальную среду двух штаммов Salmonella enterica Серовар Typhimurium, ауксотрофных по разным наборам аминокислот, вырастало небольшое количество колоний дикого типа, что свидетельствовало о рекомбинационном переносе генов. Ответственный за это вирулентный фаг Р22 и сейчас остается одним из модельных объектов молекулярной генетики бактерий и их вирусов.