Transduction
Définition
Une transduction est un transfert génétique d'ADN d'une cellule à une autre par l'intermédiaire d'un bactériophage. Le processus transfère l'ADN d'une bactérie à une autre par l'action d'un virus. Trois mécanismes de transduction se distinguent : transduction généralisée, transduction spécialisée et transduction latérale.
Schéma de transduction :
Schéma de transformation, transduction, conjugaison bactérienne et transfection de plasmides. La transduction est un transfert génétique entre bactéries intervenant sous l'action d'un bactériophage.
Explications
La transduction est utilisée pour désigner le processus par lequel un ADN exogène est introduit dans une cellule par un vecteur viral. C'est un outil habituellement utilisé par les biologistes moléculaires pour introduire de manière contrôlée un gène étranger dans le génome d'une cellule receveuse.
Le processus lytique ou lysogène de transduction peut avoir lieu à la fois pendant un cycle lytique et pendant un cycle lysogène.
Lorsque les bactériophages (virus infectant les bactéries) infectent une cellule bactérienne, son mode de reproduction normal consiste à capturer et à utiliser le mécanisme de réplication, de transcription et de traduction de la cellule de la bactérie réceptrice pour produire de grandes quantités de virions ou des particules. viral, y compris ADN ou ARN viral et enveloppe protéinique.
Le bactériophage entre dans le cycle lysogène lorsque son génome est intégré au chromosome bactérien, où il peut rester en sommeil pendant des milliers de générations. Si le lysogène est induit (par exemple, par exposition à la lumière ultraviolette), le génome du phage est clivé du chromosome bactérien et déclenche un cycle lytique qui aboutit à la lyse de la cellule et à la libération des nouvelles particules virales.
Le processus d'empaquetage du génome du phage peut être peu fiable et de petits fragments d'ADN bactérien peuvent être empaquetés accidentellement à côté du génome du bactériophage. Dans le même temps, des gènes de phage peuvent rester dans le chromosome bactérien; produisant un transfert de gène horizontal.
Processus de transduction, conjugaison bactérienne et transfection
Le transfert horizontal de gènes (HGT) est le mouvement de matériel génétique entre des organismes. Il joue un rôle clé dans l'évolution bactérienne et est le principal mécanisme par lequel les bactéries ont acquis une résistance et une virulence aux antibiotiques. Les scientifiques ont étudié comment le transfert horizontal de gènes intervient dans la nature et ont appris comment introduire du matériel génétique dans les cellules en laboratoire.
L'introduction d'ADN ou d'ARN étranger dans des bactéries ou des cellules eucaryotes est une technique courante en biologie moléculaire et en recherche scientifique. Il existe plusieurs façons d'introduire de l'ADN étranger dans des cellules, notamment la transformation, la transduction, la conjugaison et la transfection. La transformation, la transduction et la conjugaison existent dans la nature sous forme de transfert horizontal de gènes, mais la transfection est unique.
Les trois types de transduction :
Les trois types de transduction sont dites généralisée, spécialisée et latérale.
La transduction intervient lorsque de l'ADN ou de l'ARN étranger est introduit dans des cellules bactériennes ou eucaryotes via un virus ou un vecteur viral.
Un exemple sont les bactériophages qui se fixent aux membranes bactériennes et injectent leur matériel génétique dans la cellule. Une fois à l'intérieur, les phages peuvent suivre l'un des deux cycles de vie différents : lytique ou lysogène. Les phages lytiques détournent la machinerie des hôtes bactériens pour fabriquer davantage de particules virales. Finalement, la cellule se lyse en libérant les particules virales nouvellement formées qui peuvent infecter d'autres bactéries. Dans le cycle lysogénique, le matériel génétique du phage est incorporé dans le génome de l'hôte sur un site d'intégration particulier. Le phage intégré reste dormant jusqu'à ce qu'il soit déclenché pour entrer dans le cycle lytique.
Au cours de ces deux cycles de vie, l'ADN bactérien peut être accidentellement empaqueté dans les phages nouvellement créés. Le transfert de cet ADN à une autre cellule est appelé transduction. L'ADN transféré une fois à l'intérieur de la bactérie infectée peut soit exister sous forme d'ADN extrachromosomique transitoire, comme un plasmide, soit s'intégrer dans le génome de la bactérie hôte par recombinaison homologue ou dirigée.
La transduction est un outil couramment utilisé par les scientifiques pour introduire différentes séquences d'ADN d'intérêt dans une cellule bactérienne ou le génome d'un hôte. Pour ce faire, les scientifiques utilisent couramment des phagémides (ou phasmides), un vecteur de clonage d'ADN qui contient à la fois des propriétés de bactériophage et de plasmide. Les phagémides sont emballés dans des particules de phage incompétentes pour la réplication avec l'aide d'un phage "auxiliaire" avant la transduction.
Les scientifiques utilisent également la transduction pour introduire de l'ADN étranger dans les cellules eucaryotes, comme les lignées cellulaires de mammifères. Cela peut être fait avec les virus lentiviraux et adéno-associés (AAV). Les virus lentiviral et AAV peuvent être utilisés pour créer à la fois des lignées cellulaires transitoires, où un gène d'intérêt est exprimé mais non intégré dans le génome et des lignées cellulaires stables, où l'ADN étranger est incorporé dans le génome de la cellule et est donc transmis par division cellulaire.
Différence entre transduction et conjugaison
La transduction implique le transfert d'un fragment d'ADN chromosomique ou d'un plasmide d'une bactérie à une autre par un bactériophage. La conjugaison est un transfert d'ADN d'une bactérie donneuse vivante à une bactérie receveuse vivante par contact de cellule à cellule.
Synonymes, antonymes
5 synonymes (sens proche) de "transduction" :
- transduction généralisée
- transduction génétique
- transduction latérale
- transduction localisée
- transduction spécialisée
0 antonyme (sens contraire).
Les mots ou les expressions apparentés à TRANSDUCTION sont des termes qui sont directement liés les uns aux autres par leur signification, générale ou spécifique.
Le mot TRANSDUCTION est dans la page 3 des mots en T du lexique du dictionnaire.
En rapport avec "transduction"
Un cycle lysogénique, ou cycle lysogène, est un cycle de réplication d'un Bactériophage au cours duquel le génome du phage s'insère dans celui de la cellule...
La transduction du signal est le processus par lequel un signal extracellulaire, par exemple provenant de la liaison de ligands extracellulaires...
Une transduction généralisée est un transfert de fragments d'un chromosome bactérien d'une bactérie à une autre par un bactériophage.
La transduction latérale forme des particules de transduction lorsque l'empaquetage d'ADN commence à partir des sites pac authentiques de prophages...