Трансдукция

Трансдукция (от лат. transductio - перемещение), перенос генетического материала из одной клетки в другую с помощью вируса, что приводит к изменению наследственных свойств клеток-реципиентов. Явление Т. было открыто американскими учёными Д. Ледербергом и Н. Циндером в 1952. Особые бактериальные вирусы - умеренные фаги (см. Бактериофаги) в процессе вегетативного размножения способны случайно захватывать и переносить в др. клетки любые участки ДНК лизируемых, то есть разрушаемых ими, бактерий (общая, или неспецифическая, Т.). Длина переносимого (трансдуцируемого) отрезка ДНК определяется размером белковой оболочки фаговой частицы и обычно не превышает 1-2% бактериального генома. Переносимый отрезок может содержать несколько генов. Поскольку вероятность такой сцепленной Т. зависит от расстояния между генами в молекуле ДНК, образующей хромосому бактерии, явление Т. широко используется при составлении генетических карт хромосом бактерий. Генетический материал фага в таких трансдуцирующих частицах отсутствует; поэтому, вводя ДНК в клетку, они не осуществляют все остальные функции фага: не размножаются, не лизогенизируют клетку (см. Лизогенизация) и не наделяют её иммунитетом к фагу. Внесённый фрагмент может существовать в клетке в виде дополнительной генетического элемента, обладающего функциональной активностью. Поскольку такой фрагмент не способен воспроизводиться, при каждом клеточном делении он передаётся лишь в одну из дочерних клеток. За исключением этой клетки свойства всего остального потомства остаются без изменений (абортивная Т.). В дальнейшем фрагмент может быть либо разрушен, либо включен в хромосому бактерии, заменив в ней гомологичный участок ДНК. В последнем случае новые признаки, приобретённые клеткой-трансдуктантом, будут свойственны всему потомству этой клетки (полная Т.).

Существует группа бактериофагов, способных трансдуцировать лишь определённые гены, расположенные рядом с местом включения генома фага в хромосому бактерии при лизогенизации (ограниченная, или специфическая, Т.). Такие трансдуцирующие фаговые частицы, образующиеся в результате случайного нарушения точности процесса выхода профага из бактериальной хромосомы, содержат молекулу ДНК, состоящую из остатка фагового генома и фрагмента бактериального генома. В большинстве случаев они не могут самостоятельно размножаться или лизогенезировать бактерии из-за утраты части фагового генома (до 30%). Генетический материал трансдуцирующих частиц может сохраняться в клетке в автономном состоянии или в качестве профага включиться в ДНК бактерии. Однако в обоих случаях часть потомства восстанавливает исходные свойства из-за утраты профага. Стабильная Т. достигается только в случае включения бактериального фрагмента профага в геном бактерии в результате обмена на гомологичный участок хромосомы. См. также Генетика микроорганизмов, Лизогенная конверсия, Сексдукция, Эписомы.

Лит.: Стент Г., Молекулярная биология вирусов бактерий, пер. с англ., М., 1965; его же, Молекулярная генетика, пер. с англ., М., 1974, гл. 14.
? А. Н. Майсурян.