【推荐阅读】DNA使R型细菌转化为S型细菌的原理

来源:仪征中学 时间:2022-04-14
 

一.转化的实质是基因重组

   R型活肺炎双球菌(受体菌)在对数期后期(生长后期)约40分钟内处于“感受态”,吸收外源DNA的能力比其他时期大1000倍。此时,R型活肺炎双球菌(受体菌)细胞膜表面有30-80个“感受态因子位点。感受态因子是一种胞外蛋白,它可以催化外来DNA片段的吸收或降解细胞表面某种成分,从而使细胞表面的DNA受体显露出来(也可能是一种自溶酶,可特异性地结合双链DNA)。被加热杀死的S型肺炎双球菌(供体菌)自溶,释放出自身的DNA片段(已经失活,但双链结构尚存在,分子量小于1×107,约含15个基因),称为“转化因子当转化因子”遇到感受态的R型活肺炎双球菌(受体菌)时,就有10个左右这样的双链片段与R型活肺炎双球菌(受体菌)细胞膜表面的“感受态因子位点相结合,在位点上进一步发生酶促分解,形成平均分子量为4-5×106DNA片段,然后双链拆开,其中一条降解,另一条单链逐步进入细胞,与受体菌染色体组上的同源区段配对并使受体染色体组的相应单链片段被切除,从而将其替换,于是形成一个杂种DNA区段(它们间不一定互补,故可呈杂合状态)。随着受体菌染色体组进行复制,杂合区段分离成两个,其中之一类似供体菌,另一类似受体菌。当细胞分裂后,此染色体发生分离,于是就由R型肺炎双球菌产生出S型肺炎双球菌的后代。这个过程称为原核生物的转化,其实质是基因重组。

二.转化之所以会发生:

1、因为R型与S型的DNA可以同源区段配对形成杂合细菌,通过分裂生殖形成R型和S型两种后代,不象许多人认为的(R型直接变成S型);

2、无荚膜的R型有非常重要的感受态,保证了S型的DNA可以进入。反之则不会发生:S型有荚膜,无感受态不能作为受体菌,若人为除去荚膜,培养出无荚膜的后代,它就同时丧失了毒性,变成R型,当然就会有了感受态。

3、真核生物的细胞膜表面结构与原核生物的大不相同,不会发生转化(转化本身只发生在同种菌株间或近缘菌株间)。我们可以放心去吃想吃的东西,包括被加热杀死的S型肺炎双球菌。

4、S型可以变成R型吗?

    当然可以!产荚膜细菌由于有黏液物质,菌落表面湿润、有光泽、黏液状,称光滑型S型(smooth);无荚膜细菌由于无黏液物质,菌落表面干燥、粗糙,称粗糙型-R型(rough)。

    自然状态下通过基因突变来完成,不是转化。人工方法是诱变,物理、化学方法都行,变过来的还能再变回去。其实使小鼠死亡的并不是S型细菌的DNA或多糖类的荚膜,而是S型细菌本身.(这是关键)

三.小鼠死亡的原因:

    由于S型细菌外有荚膜,所以小鼠的免疫系统不能将其清除,而R型细菌外面没有荚膜,所以小鼠可以很快将其清除。这样就造成R型细菌不能使小鼠死亡,而S型细菌则能使小鼠死亡。

    小鼠死亡是菌体产生细胞内溶血霉素,因菌体自溶而释出,溶解红血细胞而致死。荚膜只起保护作用,没有毒的。


 
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