1. Transformation:
* Mekanism: Detta är en naturlig process där bakterier kan ta upp naken DNA från sin miljö.
* Förfarande:
* Bakterier behandlas med en kemikalie (som kalciumklorid) eller en kort elektrisk chock (elektroporering) för att göra sina cellväggar mer permeabla.
* Den önskade genen (ofta klonad i en plasmid) tillsätts sedan till bakterierna.
* Vissa bakterier tar upp DNA, införlivar det i sitt eget genom eller upprätthåller det som en separat plasmid.
* Fördelar: Enkel och relativt billig.
* Nackdelar: Inte alla bakterier är naturligt kompetenta (kan ta upp DNA).
2. Transduktion:
* Mekanism: En bakteriofag (ett virus som infekterar bakterier) fungerar som en vektor och bär bakteriellt DNA från en cell till en annan.
* Förfarande:
* Fagen infekterar en givarbakterie och plockar upp fragment av givarens DNA.
* Fagen infekterar sedan en mottagarbakterie och överför det förvärvade DNA.
* Fördelar: Mycket effektiv för att överföra specifika gener.
* Nackdelar: Kräver specialiserade fager för varje bakterieart.
3. Konjugering:
* Mekanism: Direkt överföring av DNA från en bakterie till en annan via en fysisk anslutning (pilus).
* Förfarande:
* Donatorbakterier har en fertilitetsfaktor (F -faktor) som gör att de kan bilda en pilus och ansluta till mottagarbakterier.
* F -faktorn kan införlivas i bakteriekromosomen, vilket möjliggör överföring av kromosomala gener.
* Fördelar: Tillåter överföring av stora DNA -fragment.
* Nackdelar: Kräver specialiserad utrustning och tekniker.
4. Konstgjorda omvandlingsmetoder:
* Elektroporation: En kort elektrisk puls skapar porer i cellmembranet, vilket gör att DNA kan komma in.
* mikroinjektion: DNA injiceras direkt i bakteriecellen med hjälp av en fin nål.
* liposommedierad leverans: DNA är inkapslat i liposomer (lipidvesiklar) som smälter samman med det bakteriella cellmembranet och levererar DNA inuti.
Viktiga överväganden:
* vektorval: Att välja lämplig vektor (plasmid, fag eller annat) beror på storleken på genen, värdbakterierna och det önskade resultatet.
* urvalsmarkörer: Gener som ger resistens mot antibiotika eller andra valbara egenskaper införlivas ofta i vektorer för att skilja transformerade bakterier från otransformerade.
* genuttryck: Efter överföring måste den introducerade genen uttryckas i mottagarbakterierna. Detta kräver ofta att regleringselement (promotorer, terminatorer) är närvarande i vektorn.
Dessa DNA -teknikmetoder är avgörande verktyg för genteknik, forskning och bioteknik. De tillåter oss att förstå bakteriefunktioner, utveckla nya läkemedel och till och med skapa organismer med önskvärda drag.
