Genübertragung bei Bakterien ist möglich durch...
- Transformation (Aufnahme freier DNS)
- Konjugation mit Übertragung des F-Faktors (F+ → à F-)
- Konjugation mit anschliessender Rekombination (Hfr → à F-) · F-Duktion (F-Faktor als Vehikel für das Bakteriengen)
- [Aufnahme freier Plasmide (wird bei der Genchirurgie häufig angewandt)]
- [ Transduktion (Virus als Vehikel für das Bakteriengen)]
Genübertragung bei Bakterien ist möglich durch...
Kurzreferat von Meike Spielmann
- Transformation (Aufnahme freier DNS)
- Konjugation mit Übertragung des F-Faktors (F+ → à F-)
- Konjugation mit anschliessender Rekombination (Hfr → à F-) · F-Duktion (F-Faktor als Vehikel für das Bakteriengen)
- [Aufnahme freier Plasmide (wird bei der Genchirurgie häufig angewandt)]
- [ Transduktion (Virus als Vehikel für das Bakteriengen)]
Was sind Bakterien
Bakterium (Ez.) und Bakterien (Mz.)
Prokaryonten mit Procyte (= Lebewesen mit Zelle ohne Kern)
Bakterienarten
Bazillen
Kokken Spirillen
Aufbau eines Bakteriums Zellwand
Zellmembran
Bakterienchromosomen Ribosomen
Plasmide (DNA-Ring)
Pili (Kontaktaufnahme zu anderen Zellen)
Versuche mit Bakterien
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Jacob/Wollman Versuch der unterbrochenen Lage der Gene im Chromosom
Paarung kann ermittelt werden
Allgemein: Genetische Rekombination (Neukombination des Genmaterials bei der Meiose) ist ein typisches Kennzeichen der Lebewesen.
Bei der Transformation kommt es zur Neukombination von Genen. Bei AVERY (1944) wurde das in einem Experiment ermittelt. Voraussetzung für diesen Vorgang war nämlich die Isolierung der DNA (künstlicher Vorgang im Labor).
LEDERBERG und TATUM (1946) wiesen die „natürliche“ Form der genetischen Rekombination nach (Versuch mit Doppelmutanten; S. 112).
Für den beobachteten Genaustausch ist ein direkter Zellkontakt erforderlich (Versuch Konjugation; S. 113).
Bei der Entstehung solcher Kontakte zwischen den Zellen werden Plasmabrücken
(Konjugationsbrücke) ausgebildet, über die ein einseitig gerichteter Genaustausch von der Spender- zur Empfängerzelle statt findet (Konjugation).
Spenderzelle hat einen Plasmidring (F+), der ausserhalb des Bakterienchromosoms liegt, und die Spenderzelle besitzt keinen Plasmidring (F- ). Fertilitätsfaktor (F-Faktor) besitzt Gene, die für die Ausbildung der langen Fortsätze auf der Zelloberfläche verantwortlich sind (F-Pili).
Der F-Faktor wird kopiert und in die Empfängerzelle übertragen. Aus einer F- -Zelle wird eine F+-Zelle.
Bei Hfr-Zellen (High frequency of recombination) ist der F-Faktor in das Bakterienchromosom eingebaut.
Bei der genetischen Rekombination wird in der Mitte des F-Faktor des Spenderbakteriums der F-Faktor aufgebrochen, so dass ein DNA-Einzelstrang im Spenderbakterium vorliegt. Beim Kontakt zwischen einer Hfr-Zelle und einer F--Zelle entsteht eine Plasmabrücke. Dieser DNA- Einzelstrang geht durch die geöffnete Plasmabrücke in das Empfängerbakterium über. Dort erfolgt dann die Verdoppelung des DNA-Einzelstranges aus dem Spenderbakterium. Danach kann es zum Genaustausch mit dem Empfänger-DNA-Strang kommen. Dabei werden zuerst jene Gene übertragen, die dem F-Faktor am nächsten sind. So kann das gesamte Chromosom der Spenderzelle auf die Empfängerzelle übertragen werden (Genübertragung bei Konjugation; S. 114).
Die Übertragung des Bakterienchromosoms dauert in der Regel 90 Minuten (z. B. bei E. coli Bakterien). Oftmals wird dieser Vorgang vorher unterbrochen, so dass nur Teile des Bakterienchromosoms übertragen und in die Empfänger-DNA eingebaut wird.
Entstehung einer Genkarte. Über den Zeitpunkt, wann bestimmte Gene in der Empfängerzelle auftauchen, kann auf den Abstand der Gene auf der DNA geschlossen werden, die z. B. bestimmte Aminosäuren herstellen (Versuch der unterbrochenen Konjugation; S. 115).
Sexduktion. In einer Hfr-Zelle wir der F-Faktor aus dem Chromosom ausgeschieden. Bei dieser Freisetzung können chromosomale Gene mitgenommen werden. Es entsteht ein F- Plasmid, das zusätzliche Gene trägt. Bei einem Konjugationsvorgang werden Gene des Spenderbakteriums in die Empfängerzelle übertragen.
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