Premena (genetika)
V molekulárnej biológii je transformácia genetická zmena bunky priamym prijatím a expresiou DNA z jej okolia.
K transformácii dochádza prirodzene u niektorých druhov baktérií a môže sa uskutočniť aj umelo. Baktérie, ktoré sú schopné transformácie, či už prirodzenej alebo umelej, sa nazývajú kompetentné.
Transformácia je jedným z troch procesov, ktorými sa do bakteriálnych buniek môže dostať vonkajší genetický materiál. Ďalšie dva sú konjugácia (prenos genetického materiálu medzi dvoma bakteriálnymi bunkami v priamom kontakte) a transdukcia (vpravenie cudzej DNA bakteriofágom do hostiteľa).
Transformácia sa môže používať aj na opis vloženia nového genetického materiálu do nebakteriálnych buniek, ako sú živočíšne a rastlinné bunky. Vkladanie cudzej DNA do buniek eukaryotov sa zvyčajne nazýva "transfekcia".
História
Transformáciu prvýkrát preukázal v roku 1928 britský bakteriológ Frederick Griffith. Griffith zistil, že neškodný kmeň Streptococcus pneumoniae sa môže stať virulentným po vystavení tepelne usmrteným virulentným kmeňom.
Griffith sa domnieval, že nejaký "transformačný princíp" z tepelne usmrteného kmeňa bol zodpovedný za to, že neškodný kmeň sa stal virulentným. V roku 1944 Oswald Avery, Colin MacLeod a Maclyn McCarty identifikovali tento transformačný princíp ako genetický. Izolovali DNA z virulentného kmeňa S. pneumoniae a pomocou tejto DNA dokázali neškodný kmeň urobiť virulentným. Toto prijatie a začlenenie DNA baktériami nazvali "transformáciou". Pozri Avery-MacLeod-McCartyho experiment.
Výsledky týchto experimentov boli vedeckou komunitou najprv prijaté skepticky. Až po objavení ďalších metód genetického prenosu (konjugácia v roku 1947 a transdukcia v roku 1953) Joshuom Lederbergom boli Averyho experimenty akceptované. Transformácia sa stala rutinným postupom v laboratóriách až v roku 1972, keď Cohen úspešne transformoval Escherichia coli pôsobením chloridu vápenatého na baktérie. Tým sa vytvoril účinný a pohodlný postup transformácie baktérií a otvorila sa cesta pre biotechnológiu a výskum.
Skúmala sa aj transformácia živočíšnych a rastlinných buniek, pričom prvá transgénna myš bola vytvorená v roku 1982 vpravením génu pre rastový hormón potkana do myšieho embrya.
V roku 1907 bola objavená baktéria Agrobacterium tumefaciens, ktorá spôsobovala nádory rastlín, a začiatkom 70. rokov 20. storočia sa zistilo, že pôvodcom nádorov je plazmid DNA nazývaný Ti plazmid. Odstránením génov v plazmide, ktoré spôsobovali nádor, a pridaním nových génov sa výskumníkom podarilo infikovať rastliny A. tumefaciens a nechať baktérie vložiť ich vybranú DNA do genómov rastlín.
Nie všetky rastlinné bunky sú citlivé na infekciu A. tumefaciens, preto boli vyvinuté iné metódy vrátane elektroporácie a mikroinjekcie. Bombardovanie časticami umožnil vynález Biolistic Particle Delivery System (génová pištoľ) Johna Sanforda v roku 1990.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je transformácia v molekulárnej biológii?
Odpoveď: Transformácia je proces genetickej zmeny bunky priamym prijatím a expresiou DNA z jej okolia.
Otázka: U ktorých druhov baktérií sa transformácia vyskytuje prirodzene?
Odpoveď: Transformácia sa prirodzene vyskytuje u niektorých druhov baktérií.
Otázka: Ako sa označuje baktéria, ktorá je schopná transformácie?
Odpoveď: Baktérie, ktoré sú schopné transformácie, sa nazývajú kompetentné.
Otázka: Aké sú ďalšie dva procesy, ktorými sa okrem transformácie môže do bakteriálnych buniek dostať vonkajší genetický materiál?
Odpoveď: Ďalšie dva procesy, ktorými sa môže do bakteriálnych buniek vniesť vonkajší genetický materiál, sú konjugácia a transdukcia.
Otázka: Môže sa transformácia uskutočniť umelo?
Odpoveď: Áno, transformácia sa môže uskutočniť aj umelo.
Otázka: Aká je definícia transfekcie?
Odpoveď: Transfekcia je proces vnášania nového genetického materiálu do nebakteriálnych buniek, ako sú živočíšne a rastlinné bunky.
Otázka: Ako sa transdukcia líši od transformácie?
Odpoveď: Transdukcia zahŕňa vnesenie cudzej DNA bakteriofágom do hostiteľa, zatiaľ čo transformácia zahŕňa priame prijatie a expresiu DNA z okolia.
