突变基因可促进完全不同类型的生物体之间的遗传转移

本文摘自太平洋电脑网,原文地址:https://news.pconline.com.cn/1432/14322764.html,侵删。

细菌是无性繁殖的微生物,但这并不妨碍它们在进化和适应过程中交换遗传信息。在共轭转移过程中,一个细菌可以与另一个细菌连接以传递DNA和蛋白质。 大肠杆菌,通常称为大肠杆菌,可以将至少一种含有基因的质粒转移到跨分类的生物体当中,包括转移到真菌和原生动物。现在,广岛大学的研究人员对这一基因行为有了更好的理解,它有可能被用作促进所需特性或抑制有害特性的工具,跨越基因宿主。

突变基因可促进完全不同类型的生物体之间的遗传转移

他们最近在《微生物学前沿》(Frontiers in Microbiology)上发表了他们的成果。

质粒从一个细菌(供体)转移到另一个细菌(受体)。一种特殊的质粒,称为IncP1,可以被各种细菌寄生,而且似乎是由于其广泛的宿主,可以将DNA转移到细菌以外的接受者。假设是该质粒含有从不同宿主和供体培养的基因,带来了这种独特的能力。

论文作者、广岛大学生命综合科学研究生院基础生物学项目副教授Kazuki Moriguchi说:"尽管质粒上编码的结合因子已被广泛分析,但供体染色体上的结合因子还没有。"据Moriguchi说,已经有一些关于各种基因的研究,但没有研究这些基因的功能,所以不清楚它们与共轭机制的关系。

在这项研究中,研究人员对作为酵母供体的大量细菌突变体进行了全基因组调查。这些突变体被设计成特定的基因被"敲除",以研究在没有该特定基因存在的情况下整个系统的表现,使研究人员能够推断出有关该基因功能的信息。

Moriguchi说:"我们专注于具有加速原核生物和真核生物共轭转移能力的'向上'突变体,因为它们可能是适用于基因导入工具的有效供体菌株,"他指出IncP1跨越王国传输遗传物质的能力如何被用来开发精确的工具,引入能够改变细菌如何执行某些功能或对其环境变化作出反应的基因。

在调查的3884个突变体中,发现有三个突变体能够跨大肠杆菌或从大肠杆菌到酵母的结合而不积累遗传物质,这表明这些基因是一起工作的。研究人员分析了这些基因,但无法阐明允许跨类别转移的共轭机制的确切目标或目标。然而,他们的分析揭示了这些基因似乎是如何工作的。

其中两个基因的作用是抑制大肠杆菌供体中的未知目标。同时,第三个基因被灭活,允许另一个未知的目标恢复活动。结果表明,这三个基因的未知靶点因子形成一个复合物,以便直接或间接地在IncP1共轭机制的一个或多个相同的步骤中激活或抑制共轭,尽管超越这一现象的确切机制仍然未知。

据Moriguchi说,这项研究中收集的数据可以帮助促进从各种细菌中培育供体菌株,每一种菌株除了具有较高的共轭能力外,还带有与目标生物体的高亲和力。


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