ÿþW y k Ba d : G e n e t y k a b a k t e r i i f e r m e n t a c j i m l e k o w e j
T r o c h h i s t o r i i
·ð B a d a n i a n a d g e n e t y k b a k t e r i i f e r m e n t a c j i m l e k o w e j r o z p o c z t o d o p i e r o n a p o c z t k u l a t 7 0 - t y c h u b i e g Be g o s t u l e c i a .
·ð P i e r w s z e b a d a n i a d o t y c z y By p l a z m i d ó w o r a z n a t u r a l n e g o t r a n s f e r u g e n ó w u l a k t o k o k ó w .
O b e c n y s t a n b a d a D n a d g e n e t y k L A B
·ð P o g Bb i a n i e w i e d z y z z a k r e s u g e n e t y k i L A B : g Bó w n i e t r a n s f e r u g e n ó w i i n |y n i e r i i g e n e t y c z n e j L A B .
·ð T o o b e c n i e j e d n a z n a j w a |n i e j s z y c h d z i e d z i n m i k r o b i o l o g i i |y w n o [c i .
B u d o w a k o m ó r k i b a k t e r y j n e j
G e n y i D N A
D N A p e Bn i w k o m ó r c e p o d w ó j n r o l :
·ð S t a n o w i m a t e r i a B d z i e d z i c z n y , s a m o o d t w a r z a l n y w p r o c e s i e r e p l i k a c j i i p r z e k a z y w a n y k o m ó r k o m p o t o m n y m .
·ð Z a k o d o w a n a w n i m i n f o r m a c j a j e s t t Bu m a c z o n a n a e l e m e n t y f u n k c j o n a l n e , t z n . b i a Bk a , k t ó r e z k o l e i o k r e [l a j
b i o l o g i c z n e w Ba [c i w o [c i k o m ó r k i .
D N A w y s t p u j e w k o m ó r c e w p o s t a c i d w ó c h s t r u k t u r : c h r o m o s o m u i p l a z m i d u . R ó |n i s i o n e w i e l k o [c i .
C h r o m o s o m b a k t e r y j n y z a w i e r a 1 - 5 x 1 0 6 p a r z a s a d . P l a z m i d z a w i e r a i c h 1 0 3 1 0 5 p a r z a s a d .
P o n a d 9 0 % i n f o r m a c j i g e n e t y c z n e j z n a j d u j e s i w D N A c h r o m o s o m a l n y m . R e s z t a n a p l a z m i d a c h .
G e n y w y s t p u j c e w p l a z m i d a c h m o g w i s t o t n y s p o s ó b w a r u n k o w a w Ba [c i w o [c i b i o l o g i c z n e k o m ó r k i .
·ð W j e d n e j k o m ó r c e w y s t p u j e z w y k l e j e d n a c z s t e c z k a c h r o m o s o m u . P l a z m i d m o |e w y s t p o w a w w i e l u k o p i a c h ,
n a w e t d o k i l k u s e t . Z d a r z a s i , |e w j e d n e j k o m ó r c e j e s t k i l k a n a [c i e r ó |n y c h p l a z m i d ó w , c o j e s t t y p o w e d l a L A B .
·ð P o s z c z e g ó l n e g a t u n k i b a k t e r i i r ó |n i s i m i d z y s o b w i e l k o [c i g e n o m u ( w i e l k o [c i D N A i i l o [c i g e n ó w
k o d u j c y c h i n f o r m a c j o k o m ó r c e ) .
C h r o m o s o m i n u k l e o i d
·ð C h r o m o s o m b a k t e r y j n y ( c z y l i p o j e d y n c z a , k o l i s t a c z s t e c z k a D N A ) , z w a n y t e | g e n o f o r e m j e s t z a w a r t y w
n u k l e o i d z i e .
·ð N u k l e o i d j e s t t o o b s z a r k o m ó r k i b a k t e r y j n e j ( p r i o k a r i o t y c z n e j ) b d c y o d p o w i e d n i k i e m j d r a k o m ó r k o w e g o u
o r g a n i z m ó w w y |s z y c h ( e u k a r i o t y c z n y c h ) . N i e j e s t o d d z i e l o n y o d c y t o p l a z m y o t o c z k j d r o w .
·ð N u k l e o i d w r a z z p l a z m i d a m i z a w i e r a p e Bn i n f o r m a c j g e n e t y c z n k o m ó r k i ( g e n o m ) .
C h r o m o s o m
·ð J e s t t o w z g l d n i e m a Ba , p o j e d y n c z a k o l i s t a c z s t e c z k a D N A , o d Bu g o [c i o k . 2 0 0 n m , z a w i e r a 1 , 8 - 3 , 4 M b ( m l n p a r
z a s a d ) ( d l a p o r ó w n a n i a : u l u d z i g e n o m m a d Bu g o [ 2 m e t r ó w i w i e l k o [ 3 , 5 - 5 , 6 m l d p z ) ,
·ð N i e z w y k l e d Bu g a w p o r ó w n a n i u d o w i e l k o [c i k o m ó r e k b a k t e r y j n y c h , n i e z w y k l e s i l n e p o s k r c a n a ( t z w . s u p e r h e l i k a l n y
D N A ) , c o p o z w a l a n a j e j u p a k o w a n i e w k o m ó r c e b a k t e r y j n e j .
·ð O k o Bo 7 5 - 8 5 % D N A c h r o m o s o m u b a k t e r y j n e g o t o g e n y , p o z o s t a Be 1 5 - 2 5 % t o t z w . m i d z y g e n o w y D N A ,
o d d z i e l a j c y p o s z c z e g ó l n e g e n y ( w g e n o m i e c z Bo w i e k a t e p r o p o r c j e s o d w r ó c o n e t y l k o o k . 5 % g e n o m u k o d u j e
j a k i e [ b i a Bk a ! ) .
·ð N i e k t ó r e g e n y w c h r o m o s o m i e s p o g r u p o w a n e w r o d z i n y z w a n e o p e r o n a m i ,
·ð O p e r o n y k o d u j b i a Bk a z w i z a n e z e s o b f u n k c j a m i , z a [ g e n y w j e d n y m o p e r o n i e s r e g u l o w a n e z s k o o r d y n o w a n y
s p o s ó b ,
·ð I n n e g e n y s r o z m i e s z c z o n e w c h r o m o s o m i e b a k t e r y j n y m p r z y p a d k o w o .
·ð T e r m i n y z w i z a n e z e l e m e n t a m i s t r u k t u r a l n y m i c h r o m o s o m u :
- i n t r o n y i e k s o n y ,
- o t w a r t a r a m k a o d c z y t u ( O R F ) ,
- t r a n s p o z o n y .
I n t r o n y i e k s o n y
·ð S e k w e n c j e k o d u j c e i n f o r m a c j s z w y k l e r o z d z i e l o n e n a s e r i o d c i n k ó w D N A , z w a n y c h e k s o n a m i .
·ð E k s o n y s p o r o z d z i e l a n e p r z e z i n t r o n y , k t ó r e n i e z a w i e r a j u |y t e c z n y c h i n f o r m a c j i ,
·ð P r z e d w y k o r z y s t a n i e m i n f o r m a c j i b i o l o g i c z n e j g e n ó w d o s y n t e z y b i a Bk a , i n t r o n y m u s z b y u s u n i t e z c i g u
s e k w e n c j i k o d u j c e j ,
·ð W k o m ó r k a c h b a k t e r y j n y c h i n t r o n ó w j e s t n i e w i e l e .
O t w a r t a r a m k a o d c z y t u
·ð O R F z a n g . o p e n r e a d i n g f r a m e ,
·ð J e s t t o c i g n u k l e o t y d ó w r o z p o c z y n a j c y s i o d k o d o n u s t a r t o w e g o A T G i k o Dc z c y k o d o n e m k o Dc o w y m . T o z n a c z y ,
|e O R F o k r e [l a p o t e n c j a l n y g e n , k o d u j c y j a k i [ p e p t y d ,
·ð A b y d a n y O F R m ó g B b y o k r e [l o n y j a k o p o t e n c j a l n y g e n m u s i m i e d Bu g o [ c o n a j m n i e j 5 0 k o d o n ó w ( k o d o n , i n a c z e j
t r i p l e t , j e s t t o s e k w e n c j a 3 n u k l e o t y d ó w k o d u j c a j e d e n a m i n o k w a s ) ,
·ð L i c z b a O R F w g e n o m i e w s k a z u j e n a l i c z b g e n ó w k o d u j c y c h b i a Bk a .
T r a n s p o z o n y
·ð S e l e m e n t a m i s e k w e n c j i D N A z d o l n y m i d o p r z e m i e s z c z a n i a s i w g e n o m i e ( w b a k t e r y j n y m c h r o m o s o m i e i
p l a z m i d a c h ) ,
·ð M o g b y w s t a w i o n e w d o w o l n y m m i e j s c u c h r o m o s o m u l u b p r z e n o s z o n e w d o w o l n e m i e j s c e w c h r o m o s o m i e
·ð S t o e l e m e n t y n i e z a l e |n e k a |d y t r a n s p o z o n k o d u j e e n z y m t r a n s p o n a z , k a t a l i z u j c t r a n s p o z y c j t r a n s p o z o n u .
·ð W y s t p u j w g e n o m a c h w s z y s t k i c h o r g a n i z m ó w .
·ð S o d p o w i e d z i a l n e z a z m i a n y g e n e t y c z n e .
·ð I s t o t n i e w p By w a j n a e w o l u c j g e n o m ó w :
p l a s t y c z n o [ g e n o m ó w
t w o r z e n i e n o w y c h g e n ó w
r e g u l a c j a t r a n s k r y p c j i
·ð S n a r z d z i e m m a n i p u l a c j i g e n e t y c z n e j .
·ð S n a j p r o s t s z y m i e l e m e n t a m i r u c h o m y m i .
·ð W y s t p u j u w i e l u L A B ,
·ð Z n a n y c h j e s t w i e l e r o d z a j ó w t r a n s p o z o n ó w ,
·ð P r z y k Ba d e m s s e k w e n c j e i n s e r c y j n e ( I S , z a n g . i n s e r t i o n s e q u e n c e s ) , k t ó r e m o g b y p r z e n o s z o n e n a w e t z j e d n e j
k o m ó r k i b a k t e r y j n e j d o i n n e j p o d c z a s k o n i u g a c j i k o m ó r e k ( j e d n e g o g a t u n k u l u b g a t u n k ó w b l i s k o s p o k r e w n i o n y c h )
p r z y u |y c i u p l a z m i d ó w .
S e k w e n c j e i n s e r c y j n e ( I S )
·ð N a j p r o s t s z e z t r a n s p o z o n ó w w y s t p u j c e w c h r o m o s o m a c h b a k t e r y j n y c h i p l a z m i d a c h .
·ð K o d u j w y Bc z n i e g e n y o d p o w i e d z i a l n e z a m o b i l i z a c j i i n s e r c j e l e m e n t ó w . W i e l k o [ o d 7 6 8 p z d o 5 k p z .
·ð S o d c i n k a m i D N A , k t ó r e z a w i e r a j g e n k o d u j c y t r a n s p o z a z , o t o c z o n y z o b u s t r o n o d w r ó c o n y m i s e k w e n c j a m i
p o w t ó r z o n y m i . E n z y m t e n u m o |l i w i a i m p r z e n o s z e n i e s i w d o w o l n e m i e j s c a D N A .
T r a n s p o z o n y
·ð Z d o l n o [ d o p r z e m i e s z c z a n i a s i w g e n o m i e o z n a c z a , |e m o g p o w o d o w a m u t a c j g e n ó w , d o k t ó r y c h s
w p r o w a d z o n e ,
·ð M o g k o d o w a n p . z d o l n o [ d o w y t w a r z a n i a n i z y n y , f e r m e n t a c j i s a c h a r o z y , o p o r n o [ n a b a k t e r i o f a g i , a n t y b i o t y k i l u b
m e t a l e c i |k i e ( i m o g t e z d o l n o [c i p r z e k a z y w a i n n y m b a k t e r i o m w Ba s n e g o g a t u n k u l u b g a t u n k ó w b l i s k o
s p o k r e w n i o n y c h ) .
·ð R o z p r z e s t r z e n i a n i e s i w a n k o m y c y n o o p o r n o [c i . P r z y k Ba d : G e n v a n B g e n e ( z l e w e j ) n a 6 4 k b t r a n s p o z o n i e j e s t c z [c i
2 5 0 k b e l e m e n t u r u c h o m e g o p r z e n o s z o n e g o z j e d n e j k o m ó r k i e n t e r o k o k a d o i n n e j .
T r a n s p o z o n y u L A B
·ð U s z c z e p ó w L a c . l a c t i s s p o t y k a s i 5 r ó |n y c h s e k w e n c j i i n s e r c y j n y c h ( I S ) i u w i k s z o [c i t a k i c h s z c z e p ó w w y s t p u j
o n e w c o n a j m n i e j d w ó c h k o p i a c h ,
·ð N i e k t ó r e s z c z e p y p o s i a d a j k o n i u g a c y j n e t r a n s p o z o n y ( w i e l k o [c i 6 8 k b p ) ,
·ð S e k w e n c j e I S s s t w i e r d z a n e r ó w n i e | u b a k t e r i i z r o d z a j u L a c t o b a c i l l u s i L e u c o n o s t o c , a l e n i e u S t r . t h e r m o p h i l u s .
P l a z m i d y
·ð S k o l i s t y m i , s u p e r z w i n i t y m i d w u n i c i o w y m i c z s t e c z k a m i D N A , w y s t p u j c y m i o b o k c h r o m o s o m u b a k t e r y j n e g o
p r a w i e u w s z y s t k i c h b a k t e r i i .
·ð S n i e z a l e |n i e r e p l i k o w a n y m i c z s t e c z k a m i D N A ( i c h r e p l i k a c j a o d b y w a s i n i e z a l e |n i e o d r e p l i k a c j i c h r o m o s o m u
k o m ó r k i ) ,
·ð L A B m a j p l a z m i d y w r ó |n e j l i c z b i e k o p i i : n i s k o k o p i o w e ( l i c z b a k o p i i 1 - 5 0 ) i w y s o k o k o p i o w e ( l i c z b a k o p i i 1 0 0 -
x 1 0 0 ) .
·ð N i e s n i e z b d n e d l a |y c i a - m o g b y u s u n i t e b e z s z k o d y d l a k o m ó r k i ( n i e k o d u j f u n k c j i , k t ó r e b y By b y k o n i e c z n e
d o j e j |y c i a , a l e z w i k s z a j r ó |n o r o d n o [ z a j m o w a n y c h [r o d o w i s k ) ,
·ð I l o [ g e n ó w z g r o m a d z o n y c h w p l a z m i d a c h o d g r y w a z n a c z c r o l w e w o l u c j i i z d o l n o [c i a d a p t a c y j n y c h k o m ó r e k , w
k t ó r y c h s i z n a j d u j .
·ð N i e k t ó r e m a Be p l a z m i d y w y k o r z y s t u j d o r e p l i k a c j i ( p o w i e l a n i a s i ) e n z y m y k o m ó r k o w e , w i k s z e p l a z m i d y p o s i a d a j
c z s t o g e n y k o d u j c e w Ba s n e e n z y m y r e p l i k a c y j n e ,
·ð I s t n i e j e w i e l e r ó |n y c h p l a z m i d ó w b a k t e r y j n y c h ,
·ð P o s z c z e g ó l n e g a t u n k i b a k t e r i i m o g p o s i a d a n a w e t k i l k a t y p ó w p l a z m i d ó w , a l e n i e m u s z p o s i a d a w s z y s t k i c h .
5 t y p ó w p l a z m i d ó w
1 . T y p u R z a w i e r a j g e n y k o d u j c e o p o r n o [ n p . n a a n t y b i o t y k i , b a k t e r i o c y n y , m e t a l e c i |k i e . M o g p r z e n o s i
o p o r n o [ n a a n t y b i o t y k i m i d z y g a t u n k a m i b a k t e r i i , c o m a o g r o m n e z n a c z e n i e w p o j a w i a n i u s i a n t y b i o t y k o o p o r n y c h
s z c z e p ó w b a k t e r i i p a t o g e n n y c h . P o w s z e c h n e s t o s o w a n i e a n t y b i o t y k ó w w l e c z n i c t w i e , d o p r o w a d z i Bo d o
r o z p o w s z e c h n i e n i a s i p l a z m i d ó w R w [r ó d c h o r o b o t w ó r c z y c h b a k t e r i i .
2 . T y p u F i u m o |l i w i a j p r z e n o s z e n i e g e n ó w m i d z y k o m ó r k a m i b a k t e r y j n y m i w p r o c e s i e z w a n y m k o n i u g a c j . M o g
z a w i e r a d o d a t k o w e g e n y , p r z e j t e z c h r o m o s o m u , k t ó r e s p r z e n o s z o n e d o d r u g i e j k o m ó r k i p o d c z a s k o n i u g a c j i .
3 . K o l i c y n o w e n a k t ó r y c h z l o k a l i z o w a n e s g e n y k o d u j c e b i a Bk a z a b i j a j c e i n n e b a k t e r i e ( b a k t e r i o n c y n y ) .
4 . D e g r a d a c y j n e k o d u j c e b i a Bk a p o z w a l a j c e m e t a b o l i z o w a n i e t y p o w e z w i z k i c h e m i c z n e , n p . t o l u e n , n i k o t y n .
5 . W i r u l e n c j i k o d u j c e z d o l n o [ w y w o By w a n i a c h o r ó b .
P l a z m i d y u L A B
·ð S p o w s z e c h n i e j s z e u l a k t o k o k ó w n i | u p a Be c z e k m l e k o w y c h ,
·ð W i k s z o [ s z c z e p ó w l a k t o k o k ó w z a w i e r a p o 4 - 7 r ó |n y c h p l a z m i d ó w ,
·ð C z s t o s p o t y k a n e u p a Be c z e k m l e k o w y c h i p e d i o k o k ó w ,
·ð C z a s a m i s t w i e r d z a n e u S t r . t h e r m o p h i l u s , L a c t o b a c i l l u s d e l b r u e c k i i s u b s p . b u l g a r i c u s i p a Be c z e k p o c h o d z e n i a
j e l i t o w e g o .
P l a z m i d y u l a k t o k o k ó w
M a j s z c z e g ó l n e z n a c z e n i e , g d y | w a r u n k u j c e c h y u |y t e c z n e d l a b a k t e r i i - k o d u j c e c h y i s t o t n e d l a t e c h n o l o g i i :
·ð a k t y w n o [ k a t a b o l i c z n a w g l o w o d a n ó w , g Bó w n i e l a k t o z y i g a l a k t o z y ,
·ð a k t y w n o [ p r o t e o l i t y c z n a ,
·ð p r o d u k c j a z w i z k ó w z a p a c h o w y c h ,
·ð z d o l n o [ w y t w a r z a n i a i o p o r n o [ n a s u b s t a n c j e p r z e c i w b a k t e r y j n e ( b a k t e r i o c y n y ) ,
·ð o p o r n o [ n a b a k t e r i o f a g i .
P r o b l e m y z p l a z m i d a m i u L A B
·ð N i e s t a b i l n o [ p r z e m y s Bo w y c h s z c z e p ó w L A B p o d w z g l d e m c e c h t e c h n o l o g i c z n y c h j e s t c z s t o p o w o d o w a n a
u t r a t p l a z m i d ó w p r z e z k o m ó r k i b a k t e r y j n e .
·ð L A B p o s i a d a j 2 t y p y p l a z m i d ó w :
- t e t a - o m a s i e p o n a d 1 0 t y s . p a r z a s a d , w t r a k c i e r e p l i k a c j i d a j e 2 i d e n t y c z n e , s t a b i l n e c z s t e c z k i p l a z m i d ó w
- R C R ( r o l l i n g - c i r c l e r e p l i c a t i n g ) - o m a s i e o k . 1 0 t y s . p a r z a s a d , w y s o k o k o p i o w e , a l e n i e s t a b i l n e , p r z y z a b u r z e n i a c h
w r e p l i k a c j i m o |e d a k o m ó r k i b e z p l a z m i d o w e .
W i a d o m o j u |, |e n a s t a b i l n o [ p l a z m i d ó w w k o m ó r c e w p By w m a n p . m e c h a n i z m r e p l i k a c j i .
P l a z m i d y n i e s t a b i l n e w y k o r z y s t u j m e c h a n i z m r e p l i k a c j i t y p u R C R ( r o l l i n g c i r c l e r e p l i c a t i o n , m e c h a n i z m t o c z c e g o s i
k o Ba ) .
P l a z m i d y s t a b i l n e - m e c h a n i z m r e p l i k a c j i t h e t a .
G u b i e n i e p l a z m i d ó w p r z e z k o m ó r k i b a k t e r y j n e p o w o d u j e b r a k s t a b i l n o [c i c e c h s z c z e p ó w p r z e m y s Bo w y c h p o d c z a s
p r z e s z c z e p i a n i a i p a s a |o w a n i a .
J e s t t o p o w o d o w a n e t y m |e j e d n a z f o r m p o [r e d n i c h , j a k a p o w s t a j e w t r a k c i e r e p l i k a c j i p l a z m i d u w e d Bu g m e c h a n i z m u
R C R , j e s t j e d n o n i c i o w y D N A .
O b e c n o [ j e d n o n i c i o w e g o D N A j e s t p r z y c z y n s t r u k t u r a l n e j i s e g r e g a c y j n e j n i e s t a b i l n o [c i p l a z m i d u .
·ð K o m ó r k a b e z p l a z m i d o w a D A J E w n a s t p n y m p o k o l e n i u j u | t y l k o k o m ó r k i b e z p l a z m i d o w e , a t a , k t ó r a z a w i e r a
j e s z c z e p l a z m i d y M O {E d a p o t o m s t w o b e z p l a z m i d o w e .
·ð M a Be p l a z m i d y ( < 5 k b ) s t w i e r d z a n e u L a c t o b a c i l l u s s p . , p o d o b n i e j a k w i e l e i n n y c h p l a z m i d ó w b a k t e r i i
G r a m - d o d a t n i c h , w y k a z u j o r g a n i z a c j m o d u Bo w i s r e p l i k o w a n e j a k p l a z m i d y R C R .
W y m i a n a i n f o r m a c j i g e n e t y c z n e j m i d z y L A B
·ð H o r y z o n t a l n e p r z e k a z y w a n i e g e n ó w - w y m i a n a D N A m i d z y b a k t e r i a m i .
- w s z e r o k i m z a k r e s i e g o s p o d a r z y - m i d z y p r z e d s t a w i c i e l a m i r ó |n y c h g a t u n k ó w , a n a w e t r ó |n y c h r o d z a j ó w .
- w w s k i m z a k r e s i e g o s p o d a r z y - w o b r b i e t e g o s a m e g o g a t u n k u .
·ð W e r t y k a l n e p r z e k a z y w a n i e g e n ó w - d z i e d z i c z e n i e g e n u p r z e z p o t o m s t w o .
W y r ó |n i o n o t r z y r o d z a j e h o r y z o n t a l n e g o p r z e k a z y w a n i a g e n ó w :
·ð K o n i u g a c j a
·ð T r a n s d u k c j a
·ð T r a n s f o r m a c j a
K o n i u g a c j a
·ð K o n i u g a c j a w y m a g a b e z p o [r e d n i e g o k o n t a k t u k o m ó r e k . W t a k i s p o s ó b p r z e k a z y w a n e s p l a z m i d y i t r a n s p o z o n y
k o n i u g a c y j n e , k t ó r e s z d o l n e d o t w o r z e n i a i w y k o r z y s t y w a n i a m o s t k a k o n i u g a c y j n e g o .
·ð P r z e n o s z o n y m m a t e r i a Be m g e n e t y c z n y m m o |e b y p l a z m i d l u b f r a g m e n t c h r o m o s o m u , k t ó r y j e s t t r a n s f e r o w a n y
d z i k i p l a z m i d o w i .
·ð P l a z m i d F m o |e b y a u t o n o m i c z n y l u b z i n t e g r o w a n y z c h r o m o s o m e m b a k t e r i i ( t e n d r u g i p r z y p a d e k u Ba t w i a
p r z e n i e s i e n i e g e n ó w d o i n n e j k o m ó r k i b a k t e r y j n e j w p r o c e s i e k o n i u g a c j i ) .
T r a n s d u k c j a
·ð L A B m o g p o z y s k i w a n o w e g e n y p o p r z e z t r a n s d u k c j , c z y l i z a p o [r e d n i c t w e m b a k t e r i o f a g ó w . Z a z w y c z a j
p r z e n o s z o n y j e s t t y l k o m a By f r a g m e n t D N A . N i e w s z y s t k i e b a k t e r i o f a g i m a j z d o l n o [ d o t r a n s d u k c j i , n i e k a |d a
b a k t e r i m o |n a t r a n s d u k o w a .
T r a n s f o r m a c j a
·ð T r a n s f o r m a c j a o z n a c z a p o b r a n i e D N A z e [r o d o w i s k a , w f o r m i e r o z p u s z c z a l n e g o D N A , u w o l n i o n e g o z k o m ó r e k
b a k t e r y j n y c h . T e n s p o s ó b p r z e k a z y w a n i a g e n ó w m i d z y b a k t e r i a m i z o s t a B w y k r y t y j a k o p i e r w s z y .
·ð T r a n s f o r m a c j a n a t u r a l n a z a c h o d z i w [r o d o w i s k u n a t u r a l n y m . B a k t e r i e m o g p o b r a w t e n s p o s ó b l i n i o w y ,
j e d n o n i c i o w y f r a g m e n t D N A p r z y u d z i a l e k o m p l e k s u b i a Bk o w e g o o b e c n e g o w b Bo n i e c y t o p l a z m a t y c z n e j .
·ð T r a n s f o r m a c j a s z t u c z n a m a n a c e l u o b e j [c i e t y c h w y s p e c j a l i z o w a n y c h k o m p l e k s ó w b i a Bk o w y c h . W c e l u
w p r o w a d z e n i a o b c e g o D N A d o k o m ó r k i s t o s u j e s i s z o k c h e m i c z n y l u b e l e k t r y c z n y . W t e n s p o s ó b w p r o w a d z a s i
f r a g m e n t y l i n i o w e , d w u n i c i o w e l u b c a Be p l a z m i d y . O b c y f r a g m e n t D N A , k t ó r y d o s t a n i e s i d o k o m ó r k i b a k t e r i i w
w y n i k u t r a n s f o r m a c j i ( n a t u r a l n e j l u b s z t u c z n e j ) , m o |e b y w Bc z o n y d o g e n o m u b a k t e r i i w w y n i k u r e k o m b i n a c j i
h o m o l o g i c z n e j l u b z o s t a z n i s z c z o n y .
·ð W w a r u n k a c h i n v i t r o t r a n s f o r m a c j a p o l e g a n a w y m i e s z a n i u c z y s t y c h h o d o w l i b a k t e r y j n y c h z w y i z o l o w a n y m i
o c z y s z c z o n y m D N A , p o b r a n y m o d i n n y c h b a k t e r i i . T e k o m ó r k i , k t ó r e p o b r a By D N A , s n a s t p n i e s e l e k c j o n o w a n e i
n a m n a |a n e w h o d o w l a c h .
·ð M e t o d a t r a n s f o r m a c j i j e s t w y k o r z y s t y w a n a w l a b o r a t o r i a c h d o m a p o w a n i a ( p o z n a w a n i a ) i m a n i p u l o w a n i a i n f o r m a c j
g e n e t y c z n ( m o d y f i k a c j i g e n e t y c z n y c h ) .
·ð S p o s o b y t r a n s f o r m a c j i :
- k o m p e t e n c j a ( n a t u r a l n a z d o l n o [ n i e k t ó r y c h g a t u n k ó w b a k t e r i i d o p o b i e r a n i a D N A , n p . S t r e p t o c o c c u s ) ,
- i n d u k c j a k o m p e t e n c j i r ó |n y m i z a b i e g a m i ( u k o m ó r e k n i e z d o l n y c h d o k o m p e t e n c j i n a t u r a l n e j ) ,
- p r o t o p l a s t y z a c j a k o m ó r e k G r a m - d o d a t n i c h ,
- e l e k t r o p o r a c j a ( z m i a n a p r z e p u s z c z a l n o [c i b Bo n b i o l o g i c z n y c h p o d w p By w e m p o l a e l e k t r y c z n e g o i t r a n s f o r m a c j a
p l a z m i d o w e g o D N A ) .
P o c o n a m w i e d z a o g e n a c h L A B ?
·ð U Ba t w i a l u b u m o |l i w i a b a r d z o d o k Ba d n k l a s y f i k a c j i i d e n t y f i k a c j L A B ( h o m o l o g i a g e n ó w , g Bó w n i e
s e k w e n c j o n o w a n i e i p o r ó w n a n i e f r a g m e n t ó w r e s t r y k c y j n y c h 1 6 S r D N A w r e a k c j i P C R ) .
·ð A l e p o z n a n i e s e k w e n c j i g e n ó w t o n i e j e s t w s z y s t k o - t r z e b a j e s z c z e p o z n a b i a Bk a , k t ó r e s k o d o w a n e i i c h
w Ba [c i w o [c i .
·ð P o z w a l a n a p o z n a n i e n a r z d z i ( n p . w e k t o r ó w p l a z m i d o w y c h ) d o u d o s k o n a l a n i a s z c z e p ó w L A B s t o s o w a n y c h
p r z e m y s Bo w o .
·ð U m o |l i w i a o t r z y m a n i e n o w y c h s z c z e p ó w L A B o l e p s z y c h l u b n o w y c h w Ba [c i w o [c i a c h :
- z d o l n o [c i a c h f e r m e n t a c y j n y c h l u b w z r o s t o w y c h ( n p . s z y b s z a f e r m e n t a c j a , l e p s z e c e c h y s e n s o r y c z n e |y w n o [c i
f e r m e n t o w a n e j , h a m o w a n i e r o z w o j u p a t o g e n ó w l u b m i k r o f l o r y p s u j c e j |y w n o [) ,
- b r a k w y t w a r z a n i a n i e p o |d a n y c h s u b s t a n c j i u b o c z n y c h f e r m e n t a c j i , n p . g o r z k i c h p e p t y d ó w ,
- w i k s z e j o d p o r n o [c i n a c z y n n i k i s t r e s o w e l u b b a k t e r i o f a g i .
·ð U m o |l i w i a o t r z y m a n i e s z c z e p ó w L A B o n o w y c h w Ba [c i w o [c i a c h , n p . :
- w y t w a r z a n i a s u b s t a n c j i a n t y b i o t y c z n y c h , u t r w a l a j c y c h |y w n o [, s k Ba d n i k ó w o d |y w c z y c h ( t a k i c h j a k w i t a m i n y ,
a m i n o k w a s y ) ,
- r o z k Ba d a n i a l u b n e u t r a l i z a c j i s u b s t a n c j i s z k o d l i w y c h , n p . a l e r g e n ó w , m y k o t o k s y n , m e t a l i c i |k i c h , c h o l e s t e r o l u .
·ð M o |l i w o [ w y k o r z y s t a n i a L A B d l a p o p r a w y z d r o w i a l u d z i ( p r o f i l a k t y c z n i e i j a k o t e r a p e u t y k i , b e z s k u t k ó w
u b o c z n y c h d l a o r g a n i z m u c z Bo w i e k a ) .
·ð M o |l i w o [ r e g u l a c j i s z l a k ó w m e t a b o l i c z n y c h L A B
N a j n o w s z e e f e k t y ?
·ð R e g u l a c j a m e t a b o l i z m u a m i n o k w a s ó w i p e p t y d ó w p o d c z a s w z r o s t u w m l e k u p r o t e i n a z o - d o d a t n i c h ( P r t + ) i - u j e m n y c h
( P r t - ) s z c z e p ó w L a c t o c o c c u s l a c t i s .
·ð B a d a n i a n a d z w a l c z a n i e m b a k t e r i i p a t o g e n n y c h m e t o d a l t e r n a t y w n d o a n t y b i o t y k ó w , p r z y u |y c i u p l a z m i d ó w ,
z w a n s t r a t e g i K o n i a t r o j a Ds k i e g o . S t r a t e g i a K o n i a t r o j a Ds k i e g o p o l e g a n a z a b i c i u p a t o g e n n e j b a k t e r i i p r z e z
w p r o w a d z e n i e z a b ó j c z e g o p l a z m i d u p r z y p o m o c y k o n i u g a c j i z k o m ó r k n i e s z k o d l i w e j b a k t e r i i .
·ð B a k t e r i e m l e k o w e b y m o |e p o m o g w a l c z y z A I D S . N a u k o w c o m z B r o w n M e d i c a l S c h o o l w U S A u d a Bo s i
z m o d y f i k o w a b a k t e r i e m l e k o w e w t e n s p o s ó b , |e w y t w a r z a j l e k p r z e c i w k o H I V ( b i a Bk o n a z w a n e c y n o w i r y n , k t ó r e
Bc z y s i z w i r u s e m H I V i z a p o b i e g a j e g o p r z y Bc z e n i u d o k o m ó r e k b Bo n y [l u z o w e j ) . Z e s p ó B n a u k o w c ó w d o k o n a B
t e g o u |y w a j c m e t o d y e l e k t r o p o r a c j i . P r z e z k o m ó r k i b a k t e r i i , z a w i e s z o n e w r o z t w o r z e o c h r o n n y m ( P E G , g l i k o l
p o l i e t y l e n o w y ) , p r z e p u [c i l i i m p u l s y s i l n e g o p r d u s t a Be g o . S p o w o d o w a Bo t o u t w o r z e n i e m a By c h p o r ó w w b Bo n i e
k o m ó r k o w e j b a k t e r i i . D z i k i t e m u , z a w i e s z o n e w r o z t w o r z e c z s t e c z k i D N A m o g By w n i k n d o w n t r z a k o m ó r e k
b a k t e r y j n y c h i b a k t e r i e z a c z By p r o d u k o w a b i a Bk o , k t ó r e g o g e n z o s t a B d o n i c h w p r o w a d z o n y .
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