Transdukcija

Prijenos nasljedne tvari iz jedne bakterije u drugu pomoću bakterijskih virusa nazivamo transdukcija. Transdukciju su otkrili Lederberg i Zinder 1952. Koristili su tzv. U-cijev (slika 12.11.) čije su strane odvojene filtrom sa veličinom pora manjom od veličine bakterijske stanice. U svakoj strani cijevi bio je jedan auksotrofni soj bakterije Salmonella typhimurium. Iako je između sojeva postojala fizička barijera (filtar) došlo je do rekombinacije i pri tome je nastao prototrofan soj koji je rastao na minimalnoj podlozi. Mogućnost transformacije je isključena jer su podlozi dodali enzime koji razgrađuju golu DNA. U podlozi su međutim našli čestice virusa P22 koji je dovoljno malen da prođe kroz pore bakterijskog filtra i koji je prenio genetski materijal iz jedne bakterije u drugu.

Virusi su obligatni paraziti što znači da su izvan žive stanice inertne molekule.
Karakteristike virusa neophodne za genetička istraživanja su identične onima u bakterija:
– kratko generacijsko vrijeme
– jednostavna građa i organizacija nasljedne tvari
– lak uzgoj u laboratoriju

Veličina virusa kreće se od 20 nm u promjeru (manji od ribosoma) do 200 nm (veličina najmanje bakterije). Virusi su jednostavno građeni: svaki virus građen je od molekule DNA ili RNA i proteinskog omotača.

Genom virusa čini: DNA ili RNA (dvolančana ili jednolančana; linearna ili kružna) pa ih prema tome i klasificiramo na DNA- odnosno RNA- viruse. Genomi DNA i RNA virusa se razlikuju u veličini: DNA – 3-200 kb (kilobaza; kilo-1000); RNA – 2-20 kb.
Viruse možemo klasificirati i prema strukturnim značajkama proteinskog omotača (kapsida) kao što su vrsta ili simetrija, zatim prema broju proteinskih podjedinica, kapsomera u kapsidi i veličini kapside (slika 12.12.). Kapsida je u nekih virusa vrlo jednostavna (samo jedna vrsta proteina), dok je u drugih složenije građe (nekoliko slojeva proteina na koje su vezani lipidi i ugljikohidrati). Kapside nekih bakterijskih virusa (bakteriofaga ili faga) mogu biti vrlo složene građe i sastoje se od glave i repa na kojem se nalaze fibrile za prihvaćanje za stanicu domaćina.
Neki virusi osim kapside imaju i ovojnicu.
Većina DNA-virusa se replicira u jezgri gdje im je dostupna DNA-polimeraza i ostali potrebni enzimi, a replikacija je vezana uz S-fazu staničnog ciklusa stanice domaćina. RNA-virusi ne ovise o jezgri stanice domaćina; npr. cijeli ciklus umnožavanja ljudskog polio virusa odvija se u citoplazmi. Izuzetak je virus gripe koji se replicira u jezgri stanice domaćina.

Virusi su obligatni paraziti koji mogu rasti samo u živoj stanici. Bakterijski virusi uzgajaju se na agarskim pločama prekrivenima livadom (engl. lawn) bakterijskih stanica; genetička istraživanja uglavnom su rađena na bakteriofagima T-serije (T1-7) koji inficiraju bakteriju E. coli (slika 12.13.) i fagu λ.
Napad virusa rezultira puknućem ili lizom bakterijskih stanica, a pritom nastaju čistine (engl. plaque) na agarskoj ploči.