Skip to main content
Global

9.7: התמרה

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208378

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    הצורה הסופית של העברת גנים אופקית היא כזו הכוללת וירוסים. המבנה וההתנהגות של וירוסים הוא נושא מורכב, שפרטיו הם מעבר לנו כאן, אך אין זה בלתי סביר להתייחס לנגיפים כמכונות הובלה של חומצות גרעין. וירוסים תלויים לחלוטין בשכפול שלהם בתא מארח, אין להם תהליכים מטבוליים פעילים ולכן הם לא באמת חיים במובן משמעותי כלשהו, אם כי הם בהחלט יכולים להיות זיהומיים (וניתן לפטור אותם על ידי טיפולים שונים). הנגיפים הפשוטים ביותר מכילים גנום של חומצת גרעין ומערכת הובלה ומסירה מבוססת חלבון. נשקול נגיף חיידקי טיפוסי, המכונה בקטריופאג 'או אוכל חיידקים, המשתמש במולקולת DNA כפולה כדי לקודד את המידע הגנטי שלו. הנגיף החיידקי שאנו רואים כאן, בקטריופאג T4, נראה מורכב והוא (וירוסים אחרים הם הרבה יותר פשוטים). לפאג T4 (קיצור של בקטריופאג) יש גנום DNA דו-גדילי של ~169,000 זוגות בסיסים המקודד 289 פוליפפטידים 267. לנגיף המורכב יש ראש חלבון איקוסהדרלי המכיל את מולקולת ה- DNA שלו ומכלול זנב שמזהה ונקשר לתאי מטרה. ברגע שנמצא מארח מתאים (מבוסס על קשירת זנב למולקולות פני השטח התאיות), תחום הזנב מתחבר ומתכווץ, כמו מזרק, ומנקב חור דרך הקיר החיצוני של התא וממברנת הפלזמה. ה- DNA יוצא מהבקטריופאג 'ונכנס לציטופלזמה ומדביק את התא. גנים בתוך גנום הפאג באים לידי ביטוי מה שמוביל לשכפול מולקולת ה-DNA של הפאג ולפיצול הגנום של התא המארח. ה- DNA של הפאג מקודד לחלבוני הפאג' המורכבים מראשי פאגים חדשים. DNA ארוז בראשים אלה על ידי משאבת DNA מבוססת חלבון, משאבה המונעת על ידי צימוד לקומפלקס הידרוליזה ATP 268. במהלך אריזת ה- DNA של הנגיף, מדי פעם, יטעה ויארוז שבר של DNA מארח. כאשר חלקיק פאג כזה מדביק תא אחר, הוא מזריק לתא זה שבר DNA שמקורו במארח הקודם. כמובן, ייתכן שה-DNA השקוע הזה לא יכיל את הגנים שהנגיף צריך כדי ליצור וירוס חדש או להרוג את המארח. ניתן להכניס את ה-DNA המועבר לגנום התא המארח החדש שנדבק, כאשר התוצאה הסופית דומה לזו שנדונה בעבר לצורך טרנספורמציה וצימוד. DNA מאורגניזם אחד מועבר לאחר, אופקית ולא אנכית.

    מכיוון שתנועת ה- DNA נפוצה כל כך, במיוחד בעולם החיידקים, התפתחו מספר מנגנוני הגנה. אלה כוללים את מערכות ההגבלה/שינוי DNA המשמשות באופן נרחב להנדסה גנטית, ומערכת CRISPR-CAS9, המאפשרות לתאים לזהות ולהשמיד DNA זר.

    תורמים וייחוסים