- Hỗn hợp vi khuẩ nS bị đun chết trộn với vi khuẩ nR sống đem tiêm cho chuộ t chuột
a. ADN bám vào b Thâm nhập c Bắt cặp và tái tổ hợp d – Tế bào biến nạp
20.6.5.2- Sự phân hóa giới tín hở vi khuẩn
Năm 1953, Hayes đã phát hiện ở vi khuẩn có các dạng khác nhau tương tự giống “đực” và “cái” ở sinh vật bậc cao. Các dạng đó được kí hiệu
F+và F– (từ chữ Fertility - hữu thụ). F+ tương tự giống đực có ở sinh vật bậc cao, nó truyền gen sang F–. Tần số lai F+ x F– khoảng 10–6 tức lai 1 triệu tế bào sẽ có 1 tế bào lai.
a) Epixom và plasmid
Khi tiếp xúc với F+ một thời gian tế bào F– trở thành F+. Về sau dạng
Hfr (High frequency of recombination) được phát hiện, dạng này có tần số lai với F– cao hơn F+ có thểđến 104 lần.
Khi F+ tiếp xúc với F– một thời gian, F– biến thành F+ do nó nhận được một phần tử di truyền gọi là epixom. Epixom F+ là phần tử di truyền ngoài nhiễm sắc thể, có thể tồn tại hoặc ở dạng phân tử ADN vòng tròn tự sao chép
hoặc gắn vào phân tử ADN của tế bào chủ (ví dụ như phage λ). Epixom F+ được gọi là nhân tố giới tính (sex-factor).
Plasmid lúc đầu được định nghĩa là phân tử ADN vòng tròn nhỏ có khả năng sao chép độc lập với nhiễm sắc thể tế bào chủ và không có khả năng gắn
vào nhiễm sắc thể tế bào chủ. Plasmidcó thể mang một số gen khác nhau như đề kháng thuốc (ví dụ, plasmid R đề kháng nhiều thuốc kháng sinh),... Hiện nay “plasmid”được dùng cho cả hai nghĩa là epixom lẫn plasmid. Các plasmid có thể tồn tại độc lập hoặc gắn vào bộ gen vi khuẩn. Về sau người ta phát hiện ở vi khuẩn còn có nhiều plasmid khác. Bản chất di truyền của các dòng F–, F+ và Hfr được xác định do các plasmid như sau:
– F– không chứa plasmid.
– F+ chứa plasmid ở dạng tự do không gắn vào bộ gen vi khuẩn. – Hfr - plasmid được gắn vào bộ gen vi khuẩn (hình 20.20).
Tế bào F+ Plasmid gắn với Nhiễm sắc thể Tế bào Hfr
Hình 20.20-. Quá trình chèn ADN plasmid vào ADN Nhiễm sắc thể tế bào vi khuẩn
b) Các nhân tố F’ và tính nạp (sexduction)
Sự cắt rời nhân tố F từ nhiễm sắc thể của dòng Hfr nhiều khi không chính xác và lúc đó một đoạn bộ gen của vi khuẩn thay thế một phần của F. Trong trường hợp này, nhân tố F’ được tạo thành và nó có khả năng chuyển gen của vi khuẩn một cách độc lập, nhưng với các tính trạng của tế bào cho. Hiện tượng này được gọi là tính nạp (sexduction), có nghĩa là sự chuyển gen kèm theo nhân tố giới tính. Nhờ tính nạp có thể nhận được các thểlưỡng bội từng phần (merodiploid) theo các gen được gắn vào F+. Do vậy, có thể nghiên cứu mối tương quan alen và các hiệu quả do sự gia tăng liều lượng genở vi khuẩn.