Общая трансдукция

Общая трансдукция играет значительную роль в горизонтальном переносе генов между близкородственными бактериями. Суть феномена. При литической инфекции или при индукции умеренных бактериофагов активируются гены вирусных эндонуклеаз, и хромосома клетки-хозяина расщепляется на крупные фрагменты.

В случае общей трансдукции (англ, generalized transduction) фрагменты ДНК хозяина случайно упаковываются в капсид вместо вирусной ДНК (при условии, что в них имеются участки гомологии с Рас-сАйтами). При этом относительно редком (<Ы0_3) событии с равной вероятностью могут мобилизоваться любые хромосомные гены, поскольку решающее значение приобретает длина фрагмента, а не его нуклеотидная последовательность. В процессе упаковки по механизму headful терминаза отрезает фрагмент бактериальной ДНК, по длине примерно равный геномной ДНК бактериофага. Таким образом, в результате функциональной мимикрии бактериальная ДНК упаковывается в головку капсида вместо вирусной ДНК. Естественно, что такой «фальшивый» бактериофаг не в состоянии пройти литический цикл после попадания в клетку реципиента, хотя сохраняет способность к адсорбции и инъецированию ДНК. В результате рекомбинации между донорной и реципиентной ДНК появляются мутантные бактерии (трансдуктанты), которые стабильно наследуют привнесенные гены. Теоретически любой фрагмент ДНК хозяина может быть упакован в капсид, поэтому такой тип трансдукции называется не только общей, но и неспецифической. Феномен общей трансдукции учитывается при построении генетических карт — по частоте совместного наследования признаков при трансдукции можно судить о расстоянии между их генетическими детерминантами. Каноническим примером бактериофага, осуществляющего общую трансдукцию, служит фаг Р22 (сем. Podoviridae). Так же, как фаг лямбда, он способен «выбирать» цикл развития; они оба являются умеренными бактериофагами, способными вызвать лизогению и индуцировать лизис клетки-хозяина. Для геномной ДНК фага Р22 (43,5 тыс. п. н.) характерна циклическая пермутация, а также концевая избыточность в виде длинных (~2 тыс. п. н.) прямых повторов в результате упаковки по механизму headful.