Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Moleküler biyolojide transformasyon, bir hücrenin içine dışarıdan bir DNA parçasının girmesi ve hücrenin genomuyla bütünleşmesi sonucu hücrede gerçekleşen genetik değişikliğe denir. Hücre dışında bulunan serbest DNA parçaları ancak uygun haldeki bakteri, mantar, alg, maya ya da bitki hücrelerine girebilir. Doku kültüründeki ökaryotik hayvan hücrelerinde gerçekleşen transformasyona ise özel olarak transfeksiyon denir. Sıfat hali olarak, yani "transformasyona uğramış" anlamında, 'transforme' kelimesi kullanılır.
Transformasyon, konjugasyon ve transdüksiyon gibi bakterilerdeki yatay gen transferi yollarından biridir. Bir DNA parçası bakteri hücresine bir virüs aracılığıyla girerse buna transdüksiyon; bakteri hücrelerinin birbiriyle direkt teması sonucu birinden diğerine aktarılırsa buna da konjugasyon denir. Bakterilerde ökaryotlardaki gibi bir eşeyli üreme olmadığı için, bakteriler ancak bu üç yoldan biri sayesinde genetik materyallerinin içeriğini çeşitlendirebilirler.
Transformasyon ile hücre dışındaki serbest DNA’nın hücre içine alınabilmesi için bakterinin kompetent halde olması gerekir. Bir bakteri hücresi laboratuvar koşullarında kompetent hale sokulabileceği gibi, bu durum doğada hücrenin bulunduğu ortam koşullarının değişmesi sonucu da ortaya çıkabilir. Bakteri yaşamını tehdit eden ve bu nedenle de bakterileri kompetent hale sokan çevresel koşullara örnek olarak ortamda besinin azalması ya da antibiyotik olması verilebilir. Yapılan çalışmalar doğal transformasyon sırasında bakterilerin gen ifadelerinde değişiklikler yaptığını ve belli proteinleri üreterek kompetent hale gelebildiklerini göstermiştir. Bu proteinler hücre dışındaki DNA’nın bakteri hücresinin içine alınmasını ve alınan DNA parçasının bakterinin kromozomuna rekombine edilmesini sağlayan bir dizi işlemi yerine getirmek için gereklidir.
Son çalışmalar yaklaşık 80 bakteri türünde bu şekilde gen transferi olduğunu göstermiştir, fakat bu sayının tespit edilebilenin çok üzerinde olduğu tahmin edilmektedir.Bacillus subtilis, Streptococcus pneumoniae, Neisseria gonorrhoeae ve Haemophilus influenzae doğal transformasyonun en kapsamlı çalışıldığı bakterilerdir.
Tarihçe
Transformasyon ilk defa 1927'de, bakteriyel pnömoniye karşı bir aşı bulmaya çalışan bir İngiliz bakteriyolog, Frederick Griffith tarafından keşfedilmiştir. Griffith Streptococcus pneumoniae 'nın bir suşunun ısıtılarak öldürülmesinin ardından bunun aynı bakterinin virülan olmayan bir suş ile karıştırılması halinde, zararsız bakterinin virülan hale dönüştüğünü gösterdi. 1944'te bu dönüştürücü faktörün DNA olduğu Oswald Avery, Colin MacLeod, and Maclyn McCarty tarafından gösterildi. Bu araştırmacılar DNA'nın bakterilerin içine alınması onunla bütünleşmesine "transformasyon" adını verdiler.
Mekanizmalar
Bakteriler
Bakterilerde transformasyon, çıplak (yani hücre veya proteinlerle beraber olmayan) DNA'nın alınması sonucu meydana gelen istikrarlı kalıtsal değişiklik olarak ifade edilebilir. Bakterinin ortamdan yabancı DNA'yı içine alabilme özelliğine yetkinlik (İng. competence) adı verilir. Yetkinliğin iki tipini ayırt etmek gerekir: doğal ve yapay.
Doğal yetkinlik
Bazı bakteriler (tüm bakteri türlerinin %1'i) laboratuvar şartlarında DNA'yı içlerine alma yeteneğine sahiptir; doğal ortamlarında çok daha fazlası bu yeteneğe sahip olabilir. Bu türler, DNA'nın hücre zar(lar)ı içinden içeri taşınmasını sağlayan mekanizmalar için gereken genlere sahiptir.
Yapay yetkinlik
Yapay yetkinlik için gerekli proteinler hücrenin genleri tarafından kodlanmaz. Laboratuvar işlemleri ile, yani doğada normalde rastlanmayan şartlar altında, hücre zarı'nın DNA'ya geçirgen olması sağlanır.
Hücrelerin Ca2+ gibi ikideğerlikli (bivalent) katyonlar varlığında soğutulmasıyla, hücre zarının plazmid DNA'sı için geçirgen olması sağlanabilir. Hücrelerin buz üstünde bekletildikten sonra kısa bir süre için ısı şokuna (örneğin 30–120 saniye boyunca 42 °C'de) tâbi tutulması DNA'nın hücrenin içine girmesine neden olur. Bu yöntem dairesel plazmid DNA'lar için oldukça etkili bir şekilde çalışır.
Bu yöntem, muhtemelen hücredeki eksonükleaz enzimlerinin doğrusal DNA'yı çabucak sindirmelerinden dolayı, kromozomal DNA parçası gibi doğrusal moleküller için iyi çalışmaz. Ancak, doğal yetkin hücreler plazmidlere kıyasla doğrusal DNA molekülleriyle de daha verimli olarak transforme olurlar.
Elektroporasyon bakterilerde (ve diğer hücre tiplerinde) delik açmanın bir diğer yoludur, burada hücreler kısa süreli bir elektrik alanı (10-20kV/cm) içinde şok edilirler. Plazmit DNA'sı bu deliklerden hücre içine girer. Doğal membran tamir mekanizmaları şokun ardından bu delikleri kısa sürede onarırlar.
Plasmid transformasyonu
Hücrenin içinde varlığını sürdürebilmek için bir plazmit DNA 'sında bir bulunması gerekir, bu bölge sayesinde plazmit, kromozomdan bağımsız olarak ikilenir. Laboratuvarda transformasyon işlemi sonucunda genelde çok sayıda transforme olmamış hücre arasında az sayıda transforme olmuş hücre bulunduğundan, plazmiti taşıyan hücrelerin tanınması için bir yöntem gerekir. Transformasyon deneylerinde kullanılan plazmitlerde genellikle bir antibiyotik direnç geni bulunur, plazmiti taşımayan bakteriler bu antibiyotiğe duyarlıdır. Dolayısıyla, transformasyonda kullanılan plazmite özgü bu antibiyotiği içeren seçici bir besiyerinde çoğalabilen hücrelerin bu plazmit ile transformasyona uğradıkları söylenir.
Kaynakça
- ^ Transformation 11 Ocak 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde ., U.S. National Library of Medicine
- ^ Chen I, Dubnau D (2004). "DNA uptake during bacterial transformation". Nat. Rev. Microbiol. 2 (3). ss. 241-9. doi:10.1038/nrmicro844. (PMID) 15083159.
- ^ Transfection, U.S. National Library of Medicine
- ^ Anthony J. F. Griffiths, Susan R. Wessler, Sean B. Carroll, John Doebley (2015). "An Introduction to Genetic Analysis". ISBN-10: 1464109486
- ^ a b c Johnston, C., Martin, B., Fichant, G.; ve diğerleri. (2014). "Bacterial transformation: distribution, shared mechanisms and divergent control". Nat. Rev. Microbiol., 12. ss. 181-196. doi:10.1038/nrmicro3199.
- ^ Dubnau, D. and Blokesch, M. (2019). "Mechanisms of DNA Uptake by Naturally Competent Bacteria". Annual Review of Genetics, 53:1. ss. 217-237. doi:10.1146/annurev-genet-112618-043641.
- ^ Inês Chen, Peter J. Christie, David Dubnau (2005). "The Ins and Outs of DNA Transfer in Bacteria". Science. 310 (5753). ss. 1456-1460. doi:10.1126/science.1114021.
- ^ Chen I, Dubnau D (2004). "DNA uptake during bacterial transformation". Nat. Rev. Microbiol. 2 (3). ss. 241-9. doi:10.1038/nrmicro844. (PMID) 15083159.
- ^ Large-volume transformation with high-throughput efficiency chemically competent cells. Focus 20:2 (1998).
- ^ Transformation efficiency of E. coli electroporated with large plasmid DNA. Focus 20:3 (1998).
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Molekuler biyolojide transformasyon bir hucrenin icine disaridan bir DNA parcasinin girmesi ve hucrenin genomuyla butunlesmesi sonucu hucrede gerceklesen genetik degisiklige denir Hucre disinda bulunan serbest DNA parcalari ancak uygun haldeki bakteri mantar alg maya ya da bitki hucrelerine girebilir Doku kulturundeki okaryotik hayvan hucrelerinde gerceklesen transformasyona ise ozel olarak transfeksiyon denir Sifat hali olarak yani transformasyona ugramis anlaminda transforme kelimesi kullanilir Transformasyon konjugasyon ve transduksiyon gibi bakterilerdeki yatay gen transferi yollarindan biridir Bir DNA parcasi bakteri hucresine bir virus araciligiyla girerse buna transduksiyon bakteri hucrelerinin birbiriyle direkt temasi sonucu birinden digerine aktarilirsa buna da konjugasyon denir Bakterilerde okaryotlardaki gibi bir eseyli ureme olmadigi icin bakteriler ancak bu uc yoldan biri sayesinde genetik materyallerinin icerigini cesitlendirebilirler Transformasyon ile hucre disindaki serbest DNA nin hucre icine alinabilmesi icin bakterinin kompetent halde olmasi gerekir Bir bakteri hucresi laboratuvar kosullarinda kompetent hale sokulabilecegi gibi bu durum dogada hucrenin bulundugu ortam kosullarinin degismesi sonucu da ortaya cikabilir Bakteri yasamini tehdit eden ve bu nedenle de bakterileri kompetent hale sokan cevresel kosullara ornek olarak ortamda besinin azalmasi ya da antibiyotik olmasi verilebilir Yapilan calismalar dogal transformasyon sirasinda bakterilerin gen ifadelerinde degisiklikler yaptigini ve belli proteinleri ureterek kompetent hale gelebildiklerini gostermistir Bu proteinler hucre disindaki DNA nin bakteri hucresinin icine alinmasini ve alinan DNA parcasinin bakterinin kromozomuna rekombine edilmesini saglayan bir dizi islemi yerine getirmek icin gereklidir Son calismalar yaklasik 80 bakteri turunde bu sekilde gen transferi oldugunu gostermistir fakat bu sayinin tespit edilebilenin cok uzerinde oldugu tahmin edilmektedir Bacillus subtilis Streptococcus pneumoniae Neisseria gonorrhoeae ve Haemophilus influenzae dogal transformasyonun en kapsamli calisildigi bakterilerdir TarihceTransformasyon ilk defa 1927 de bakteriyel pnomoniye karsi bir asi bulmaya calisan bir Ingiliz bakteriyolog Frederick Griffith tarafindan kesfedilmistir Griffith Streptococcus pneumoniae nin bir susunun isitilarak oldurulmesinin ardindan bunun ayni bakterinin virulan olmayan bir sus ile karistirilmasi halinde zararsiz bakterinin virulan hale donustugunu gosterdi 1944 te bu donusturucu faktorun DNA oldugu Oswald Avery Colin MacLeod and Maclyn McCarty tarafindan gosterildi Bu arastirmacilar DNA nin bakterilerin icine alinmasi onunla butunlesmesine transformasyon adini verdiler MekanizmalarBakteriler Bakterilerde transformasyon ciplak yani hucre veya proteinlerle beraber olmayan DNA nin alinmasi sonucu meydana gelen istikrarli kalitsal degisiklik olarak ifade edilebilir Bakterinin ortamdan yabanci DNA yi icine alabilme ozelligine yetkinlik Ing competence adi verilir Yetkinligin iki tipini ayirt etmek gerekir dogal ve yapay Dogal yetkinlik Bazi bakteriler tum bakteri turlerinin 1 i laboratuvar sartlarinda DNA yi iclerine alma yetenegine sahiptir dogal ortamlarinda cok daha fazlasi bu yetenege sahip olabilir Bu turler DNA nin hucre zar lar i icinden iceri tasinmasini saglayan mekanizmalar icin gereken genlere sahiptir Yapay yetkinlik Yapay yetkinlik icin gerekli proteinler hucrenin genleri tarafindan kodlanmaz Laboratuvar islemleri ile yani dogada normalde rastlanmayan sartlar altinda hucre zari nin DNA ya gecirgen olmasi saglanir Hucrelerin Ca2 gibi ikidegerlikli bivalent katyonlar varliginda sogutulmasiyla hucre zarinin plazmid DNA si icin gecirgen olmasi saglanabilir Hucrelerin buz ustunde bekletildikten sonra kisa bir sure icin isi sokuna ornegin 30 120 saniye boyunca 42 C de tabi tutulmasi DNA nin hucrenin icine girmesine neden olur Bu yontem dairesel plazmid DNA lar icin oldukca etkili bir sekilde calisir Bu yontem muhtemelen hucredeki eksonukleaz enzimlerinin dogrusal DNA yi cabucak sindirmelerinden dolayi kromozomal DNA parcasi gibi dogrusal molekuller icin iyi calismaz Ancak dogal yetkin hucreler plazmidlere kiyasla dogrusal DNA molekulleriyle de daha verimli olarak transforme olurlar Elektroporasyon bakterilerde ve diger hucre tiplerinde delik acmanin bir diger yoludur burada hucreler kisa sureli bir elektrik alani 10 20kV cm icinde sok edilirler Plazmit DNA si bu deliklerden hucre icine girer Dogal membran tamir mekanizmalari sokun ardindan bu delikleri kisa surede onarirlar Plasmid transformasyonu Hucrenin icinde varligini surdurebilmek icin bir plazmit DNA sinda bir bulunmasi gerekir bu bolge sayesinde plazmit kromozomdan bagimsiz olarak ikilenir Laboratuvarda transformasyon islemi sonucunda genelde cok sayida transforme olmamis hucre arasinda az sayida transforme olmus hucre bulundugundan plazmiti tasiyan hucrelerin taninmasi icin bir yontem gerekir Transformasyon deneylerinde kullanilan plazmitlerde genellikle bir antibiyotik direnc geni bulunur plazmiti tasimayan bakteriler bu antibiyotige duyarlidir Dolayisiyla transformasyonda kullanilan plazmite ozgu bu antibiyotigi iceren secici bir besiyerinde cogalabilen hucrelerin bu plazmit ile transformasyona ugradiklari soylenir Kaynakca Transformation 11 Ocak 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde U S National Library of Medicine Chen I Dubnau D 2004 DNA uptake during bacterial transformation Nat Rev Microbiol 2 3 ss 241 9 doi 10 1038 nrmicro844 PMID 15083159 Transfection U S National Library of Medicine Anthony J F Griffiths Susan R Wessler Sean B Carroll John Doebley 2015 An Introduction to Genetic Analysis KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link ISBN 10 1464109486 a b c Johnston C Martin B Fichant G ve digerleri 2014 Bacterial transformation distribution shared mechanisms and divergent control Nat Rev Microbiol 12 ss 181 196 doi 10 1038 nrmicro3199 KB1 bakim Digerlerinin yanlis kullanimi link KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Dubnau D and Blokesch M 2019 Mechanisms of DNA Uptake by Naturally Competent Bacteria Annual Review of Genetics 53 1 ss 217 237 doi 10 1146 annurev genet 112618 043641 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Ines Chen Peter J Christie David Dubnau 2005 The Ins and Outs of DNA Transfer in Bacteria Science 310 5753 ss 1456 1460 doi 10 1126 science 1114021 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Chen I Dubnau D 2004 DNA uptake during bacterial transformation Nat Rev Microbiol 2 3 ss 241 9 doi 10 1038 nrmicro844 PMID 15083159 Large volume transformation with high throughput efficiency chemically competent cells Focus 20 2 1998 Transformation efficiency of E coli electroporated with large plasmid DNA Focus 20 3 1998