以
噬菌体为载体,将供体菌的一段
DNA转移到
受体菌内,使受体菌获得新的性状,转移的DNA是供体菌染色体上的任何部分,而不同染色体片段中各个
标记基因转导频率大致相同的转导则称为普遍性转导。
普遍性转导(generalized transduction)供体的单个或紧密连锁的少数基因被噬菌体因误差装配(选择性包裹)误包而转移给相应受体的作用称为普遍性转导
1951年,Joshua Lederberg和Norton Zinder为了证实
大肠杆菌以外的其它菌种是否也存在
接合作用,用二株具不同的多重
营养缺陷型的
鼠伤寒沙门氏菌进行类似的实验,他们发现二株营养缺陷型
混合培养后确实产生了约10-5的
重组子,又一次成功地证实了该菌中存在的重组现象。但当他们沿着发现接合作用的思路继续用“U”型管进行同样的实验时,惊奇地发现:在给体和
受体细胞不接触的情况下,同样出现
原养型细菌。幸运的是他们的混合实验中,所用的
沙门氏菌LT22A是携带P22
噬菌体的
溶源性细菌,另一株是非溶源性细菌,因此结果的解释必然集中到可透过“U”型管滤板的P22噬菌体,推测是它们进行着基因的传递。 经过后来进一步的对可过滤因子的研究和比较获得证实,从而发现了普遍性转导这一重要的
基因转移途径。这是一个表面看起来的常规研究却导致一个惊奇和十分重要发现的重要例证之一。?
? 图8-19显示P22
介导的普遍性转导的基本过程。从图中可以看到,由给体细胞可产生二种类型的子代病毒,其中一种(右边,约10-6-10-8)病毒颗粒内包含的不是病毒DNA而是给体细胞的染色体DNA,这种病毒称
转导颗粒或
转导噬菌体,由它们感染
受体细胞后,将给体的DNA导入受体细胞,通过
同源重组形成
转导子。那么转导噬菌体为什么“错”将
宿主的DNA包裹进去了呢?研究表明,这与
噬菌体的包装机制有关,图8-20表示P22噬菌体DNA的包装机制:进入细胞的P22DNA经环化(冗余末端之间重组)和
滚环复制形成一个多联体(co ncatemer)分子。DNA的包装从
基因组的一个特殊位点(pac,package)开始,用噬菌体编码的酶按顺序进行切割,并以“headful”的长度进行包装,如此同时,该酶也能识别
染色体DNA上类似pac的位点并进行切割,以“headful”的包装机制包装进P22噬菌体外壳,形成只含宿主DNA的
转导噬菌体颗粒。但这种“错装”机率很小(10-6-10-8),因为染色 体上的pac与P22 DNA的pac序列不完全相同,利用效率较低。形成
转导颗粒的
噬菌体可以是温和的也可以是烈性的,主要的要求是具有能偶尔识别
宿主DNA的包装机制并在宿主
基因组完全降解以前进行包装。