Передача хромосомной ДНК от Hfr-донорской клетки к F -реципиенту начинается строго с точки oriT. Последовательность переноса:

1.​ Первыми переносятся гены, расположенные ближе всего к oriT.

2.​ По мере продолжения контакта передаётся всё больше хромосомных генов.

3.​ Перенос F-фактора как такового возможен только в самом конце (если контакт достаточно долгий, что редко).

Как правило:

●​ Контакт между клетками прерывается до завершения полного переноса хромосомы.

●​ Поэтому реципиент не получает полной F-плазмиды и остаётся F , несмотря на полученные хромосомные участки.

●​ Если произошла рекомбинация, то часть полученной ДНК встраивается в хромосому реципиента, делая его рекомбинантной клеткой.

24. Стадии конъюгации. Эффективное соединение пар. Мобилизация хромосомы. Конъюгативная репликация и перенос хромосомы. Рекомбинация.

Конъюгация — это один из ключевых механизмов горизонтального переноса генетического материала у бактерий, основанный на контактном взаимодействии между донорской и реципиентной клетками. Процесс наиболее изучен на примере плазмиды F у E. coli.

Этапы (стадии) конъюгации

1.​ Распознавание и образование конъюгативной пары:​

Конъюгация начинается с установления контакта между F (или Hfr) клеткой-донором и F клеткой-реципиентом. Это осуществляется с помощью полового пиля (F-pilus) — белковой трубки, которая прикрепляется к поверхности F клетки.​

2.​ Сближение и образование мостика:​

После установления контакта клетки сближаются, и между ними формируется цитоплазматический мостик, по которому будет происходить передача ДНК. Этот процесс требует наличия tra-оперона, кодирующего белки-переносчики и структурные элементы.​

Эффективное соединение пар

Эффективность соединения пар определяется:

●​ Наличием полной системы tra-генов у донора.

●​ Отсутствием препятствий у реципиента (например, наличия собственной F-плазмиды, которая может блокировать приём ДНК).

●​ Физическими условиями среды (температура, плотность клеток, подвижность и т.д.).

Функционально сформированная пара остаётся связанной достаточно долго для успешного переноса генетического материала.

Мобилизация хромосомы

Если F-плазмида интегрирована в хромосому (то есть клетка — Hfr), то после образования мостика начинается мобилизация — запуск процесса переноса фрагмента хромосомы, начиная с точки oriT. Последовательность переноса строго определяется положением и ориентацией встроенного F-фактора.

Конъюгативная репликация и перенос ДНК

Механизм переноса основан на одноцепочечной репликации по типу «катящегося круга» (rolling circle replication):

●​ В точке oriT происходит разрез одной цепи ДНК специфической нуклеазой.

●​ Одна цепь ДНК начинает поступать в реципиентную клетку через конъюгативный канал. ●​ Одновременно в клетке-донора и в клетке-реципиенте синтезируется вторая цепь ДНК,

комплементарная поступающей/утрачиваемой.

Если донор — Hfr, то переносится не только F-фактор, но и значительный участок хромосомы.

Рекомбинация

После того как фрагмент хромосомной ДНК проник в реципиента:

●​ Он может быть встроен в геном клетки-реципиента путём гомологичной рекомбинации.

●​ Основной белок, участвующий в этом процессе — RecA, который обеспечивает поиск гомологии и замену участков ДНК.​

Если рекомбинация прошла успешно:

●​ Реципиент получает новые хромосомные признаки, которые могут выражаться фенотипически.

●​ При этом сам он остаётся F , если не получил полный F-фактор.

Итог процесса

●​ Конъюгация — мощный способ горизонтального переноса генов. ●​ Ведёт к появлению рекомбинантных бактерий.

●​ Используется в генетике бактерий для картирования генома, изучения экспрессии и

устойчивости.

//для тех кто будет писать про стенку: