Трансформация

Трансформация (көне лат. transformatіo – айналу), генетикада – оқшауланған дезоксирибонуклеин қышқылының көмегімен генетикалық ақпаратты қандай да бір жасушаға ендіру процесі.

Трансформация нәтижесінде генетикалық ақпарат трансформацияланған жасушада және сол жасушадан тараған ұрпақ жасушаларда жаңа белгілер пайда болады. Трансформация құбылысын 1928 жылы ағылшын ғалымы Ф.Гриффит (1877 – 1941) ашқан. Ол пневмококк бактериясының (Streptococcus pneumonіae) екі штаммында трансформация процесін зерттеді. Оның біреуі вирулентті қасиеті және полисахаридті қабықшасы бар ірі жасушалардан тұратын тегіс шоғыр (S-штамм), ал екіншісі вирулентті қасиеті және қабықшасы болмайтын, пішіні кедір-бұдырлы (R-штамм) болды. Вирулентті бактериялар тышқандарды өлтірсе, вирулентсіз штаммдар енгізілген тышқандар тірі қалды. Егер қыздыру арқылы вирулентті бактерияны өлтіріп, сонан соң тышқанға жіберсе, олар тіршілігін жалғастыра берген. Ал қыздырып өлтірілген вирулентті жасушалармен вирулентсіз жасушаларды араластырып, тышқандарға енгізгенде, олар өліп, өлекселерінен полисахаридті қабықшасы бар тірі вирулентті жасушалар табылған. Бұл тәжірибеден вирулентті бактериялардан генетикалық ақпарат вирулентсіз бактерияларға тасымалданып, оларды вирулентті ететіндігі анықталды.

1944 жылы америкалық ғалым О.Эйберидің (1877 – 1956) басшылығымен трансформация процесін жүзеге асыратын фактор – ДНҚ молекуласы екені анықталды. Бұл ДНҚ молекуласының тұқым қуалау ақпаратын тасымалдаушы екенін дәлелдейтін алғашқы зерттеу жұмысы болды. Трансформация құбылысы пневмококктардан басқа да бактериялардан табылып, зерттелді. Тәжірибелерде оңай анықталатын генетикалық белгілерді және радиоизотоппен белгіленген ДНҚ молекуласын қолдану Трансформацияға сандық баға беруге жол ашты. Бактериялардағы трансформация өте күрделі процесс ретінде танылып, оның бірнеше кезеңдерден тұратыны анықталды:

1. жасуша-рецепиент арқылы ДНҚ молекуласының фиксациясы;
2. ДНҚ молекуласының жасуша ішіне енуі;
3. қожайын-жасуша хромосомына ДНҚ молекуласының тасымалданатын бөлігін кірістіру;
4. “таза” Трансформацияланған линиялардың қалыптасуы.

ДНҚ молекуласының фиксациясы саны шектеулі жасуша бетінің ерекше бөліктерінде (рецепторлар) жүреді. Бөгде ДНҚ молекуласын қосып алуға қабілетті бактериялар жасушаларын компетентті жасушалар деп атайды. Мұндай жасушалардың популяция кезіндегі саны өте аз болып, ол бактериялардың генетикалық ерекшеліктері мен бактериялық дақылдың өсу кезеңіне тәуелді болады. Клеткаға енетін ДНҚ бөліктерінің орталығы мөлшері 5х106 дальтонды құрайды. Клеткаға қос жіпшелі ДНҚ енгеннен кейін оның бір жіпшесі моно- және олигонуклеотидтерге ыдырып, ал екіншісі қожайын-жасушадағы хромосомаға енеді. Трансформацияның қолданылуы генетикалық ақпараттың алмасуының басқа түрлері байқалмаған бактерияларды генетикалық талдаудан өткізуге мүмкіндік берді. Сонымен қатар трансформация ДНҚ құрылымының физикалық не химиялық түрде бұзылуы, оның биологиялық белсенділігіне қандай әсер көрсететінін анықтау үшін өте қолайлы әдіс болып табылады. Ішек таяқшасының бактериясында Трансформация әдісін жете зерттеу нәтижесінде Трансформация процесіне тек бактериялық плазмидтер (бактериялардың хромосомынан бөлек генетикалық элемент) мен бактериофагтардың ДНҚ-сын да қолдануға мүмкіндік береді. Бұл әдіс гендік инжерия бағытындағы зерттеу жұмыстарында жасушаға будандық ДНҚ молекуласын ендіру мақсатында кеңінен қолданылады. Жоғары сатыдағы организмдер жасушаларында трансформация процесі толық зерттелмеген.

Трансформация — торшаны вирус ДНК-ымен зақымдау. Трансформация деген ұғымды вирус ДНҚ-ынық үзінділерін, ал кең түрде вирустан өзге ДНҚ-ын, торшаға енгізу әдістерінің анықтамасы ретінде де қолданады. Трансформация — торшалардың морфологиялық және өсіи-өну қасиеттерінің өзгеруі, олардың жануарлар организміне еккенде зардапты ісік туғызатын түрге көшуі. Торшаны трансформациятын қасиет көпшілік ДНҚ-ды вирустарға тән. Мысалы, паповирустар, папилломавирустар, герпесвирустар, ретровирустар, аденовирустар, РНҚ геномды вирустар.