第七章 - 微生物的遗传变异

2. 转化微生物的种类

种类十分普遍：原核生物，真核微生物。 3. 转化条件

（1） 亲缘关系：多同缘DNA。

（2）能进行转化的细胞必须是感受态的。 1）感受态（competence）

指受体细胞最易接受外源DNA片段并能实现转化的一种生理状态。

在细菌的感受态出现时，具有从周围环境吸收DNA分子而不被DNA酶破坏的生理特性。处于感受态的细胞，吸收DNA的能力有时可比一般细胞大1000倍，吸收速度快5 ~ 10′。

2） 与感受态的出现有关的因素

受该菌遗传性、菌令、生理状态和培养条件等的影响。 一般出现在生长的指数期后期，有的出现在指数期末和稳定期；在具有感受态的微生物中，感受态细胞所占比例和维持时间也不同，外界环境因子如环腺苷酸（cAMP）及Ca2+ 等对感受态也有重要影响。

3）感受态因子：调节感受态的一类特异蛋白（胞外蛋白）。

包括3种主要成分，即膜相关DNA结合蛋白（membrane-associated DNA binding protein）,细胞壁自溶素

（autolysin）和几种核酸酶。

4. 转化因子（transforming principle） 来自供体菌的DNA片段或质粒。

转化因子的本质是离体的DNA片段。通常都只是15kb左右的片段。

5. 过程

转化过程被研究得较深入的是G+细菌Streptococcus pneumoniae。

6.转染（transfection）

指用提纯的病毒核酸（DNA或RNA）去感染其宿主细胞或其原生质体，可增殖出一群正常病毒后代的现象。（作为转染的病毒核酸，决不是作为供体基因的功能，被感染的

宿主也决不是能形成转化子的受体菌。）

（二）转导（transduction）

通过缺陷噬菌体（defective phage）的媒介，把供体细胞的小片段DNA携带到受体细胞中，通过交换与整合，使后者获得前者部分遗传性状的现象，称为转导。由转导作用而获得部分新性状的重组细胞，称为转导子（transductant）。作为媒介的缺陷噬菌体可分为：完全缺陷噬菌体、部分缺陷噬菌体。

1．完全缺陷噬菌体与普遍转导 （1） 完全缺陷噬菌体

感染宿主的噬菌体待成熟与进行包装之际，极少数噬菌体（约10-6~10-8个）的衣壳将与其头部DNA相似的一小段供体菌DNA片段误包入其中，因此形成了完全不含噬菌体本身DNA的假噬菌体——完全缺陷噬菌体（转导颗粒，transducing particle）。

（2） 普遍转导（generalized transduction）

通过极少数完全缺陷噬菌体感染受体菌时，把供体菌DNA片段导入受体细胞内，而将供体菌的遗传性状传递给受体菌的现象，称为普通转导。

一般用温和噬菌体作为普通转导的媒介。 普通转导又可分为以下两种：

1） 完全普通转导 （简称普通转导、完全转导

complete transduction）

由完全噬菌体导入的供体dsDNA片段可与受体细胞核染色体组上的同缘区段配对，再通过双交换而整合到受体菌染色体组上，使受体菌成为一个遗传性状稳定的转导子。

以Salmonell tyhimutium为例，用野生型菌株作供体菌，营养缺陷型突变株作受体菌，P22噬菌体作转导媒介：

2） 流产普遍转导（流产转导）

经转导而获得了供体菌DNA片段的受体菌，如果外缘DNA在其内即不进行交换、整合和复制，也不迅速消失，只进行转录、转译和表达的现象。