Tiếp hợp (Conjugation) ở vi khuẩn
Định nghĩa: hiện tượng tiếp hợp là hiện tượng truyền
một phần vật chất di
truyền theo một chiều từ vi khuẩn cho đến vi khuẩn
nhận bằng con đường tiếp xúc
trực tiếp giữa 2 tế bào.
Thí nghiệm của Lederberg và Tatum:
Năm 1946 hai tác giả đã tiến hành lai tạo giữa những
thể đột biến sinh
trưởng của biến chủng E. coli K12.
- Vi khuẩn dòng thứ nhất mang ký hiệu A+B+C-D-,
tức là có khả năng tổng
hợp axit amin A, B nhưng không có khả năng tổng
hợp axit amin C, D.
- Vi khuẩn dòng thứ hai mang ký hiệu A-B-C+D+,
tức là không có khả năng
tổng hợp axit amin A, B nhưng có khả năng tổng hợp
axit amin C, D.
74
Khi đem 2 dòng đột biến này nuôi cấy trên môi
trường tối thiểu (chỉ có
khoáng và cacbon) thì sẽ không xuất hiện khuẩn lạc.
Nhưng nếu trộn 2 dòng đột
biến này với nhau rồi cấy trên môi trường tối thiểu thì
lại thấy xuất hiện khuẩn lạc
với tần số 10-6. Điều đó chứng tỏ: bằng con đường
nào đó, 2 dòng vi khuẩn nói trên
đã trao đổi thông tin di truyền với nhau để tạo thành
các tế bào tái tổ hợp
A+B+C+D+.
Qua nhiều thí nghiệm người ta đã chứng minh được
rằng: việc tiếp xúc trực
tiếp giữa 2 tế bào là điều kiện thiết yếu để trao đổi vật
liệu di truyền.
Yếu tố giới tính F: Hiện tượng tiếp hợp có liên quan
chặt chẽ đến sự có mặt
của một tác nhân “gây nhiễm” gọi là yếu tố giới tính
(yếu tố F – Fertility). Yếu tố
này được cấu tạo bởi một phân tử ADN có kích thước
khoảng 2/100 chiều dài
nhiễm sắc thể của vi khuẩn. Những vi khuẩn chứa
yếu tố F gọi là vi khuẩn đực hay
vi khuẩn F+, còn những vi khuẩn không chứa nhân tố
F thì gọi là vi khuẩn cái hay vi
khuẩn F-.
Yếu tố F gây ra một lực gọi là lực tiếp hợp, nhờ lực
này mà vi khuẩn đực tiếp
xúc được với vi khuẩn cái. Trong tất cả các tế bào F+
người ta đã phân lập được một
loại tế bào có khả năng truyền hệ gen đi với tần số rất
cao, khi lai các tế bào này với
tế bào F- sẽ cho các tế bào tái tổ hợp nhiều hơn hàng
ngàn lần khi lai F+ với F- thông
thường. Người ta gọi các tế bào này là tế bào Hfr
(high frequency of recombinants =
tần số cao của các thể tái tổ hợp).
Cũng như hiện tượng biến nạp, hiện tượng tiếp hợp
không phải là tính chất
chung của vi khuẩn. Hiện nay quá trình này được
nghiên cứu nhiều ở E. coli,
Shigella, Salmonella, Pseudomonas aeruginosa. Điều
đặc biệt là không một loài vi
khuẩn nào có khả năng biến nạp lại tỏ ra có khả năng
tiếp hợp.
* Tải nạp (Transduction):
Định nghĩa: tải nạp là hiện tượng truyền những đoạn
thông tin di truyền từ
tế bào cho sang tế bào nhận qua khâu trung gian là
thực khuẩn thể.
Thí nghiệm của Zinder và Lederberg: hiện tượng
này được 2 tác giả phát
hiện năm 1952 khi nghiên cứu trên vi khuẩn thương
hàn (Salmonella typhimurium).
- Vi khuẩn không bị đột biến ký hiệu 2A có genotip
T+ (có khả năng tổng
hợp triptophan).
- Vi khuẩn bị đột biến ký hiệu 22A có genotip T-
(không có khả năng hợp
triptophan).
Đem 2 loại vi khuẩn này nuôi cấy vào 2 nhánh của
một ống thuỷ tinh hình