Введение
Метод передачи бактериальных генов. Бактериальная конъюгация – это передача генетического материала между бактериальными клетками посредством прямого контакта от клетки к клетке или через мостовидное соединение между двумя клетками. Этот процесс осуществляется через пилюс. Это парасексуальный способ размножения бактерий и механизм горизонтального переноса генов, как и трансформация и трансдукция, хотя эти два последних механизма не предполагают контакта между клетками. Классическая конъюгация бактерий *E. coli* часто рассматривается как бактериальный эквивалент полового размножения или спаривания, поскольку включает в себя обмен генетическим материалом. Однако это не половое размножение, так как не происходит обмена гаметами и не происходит создание нового организма: вместо этого происходит трансформация существующего организма. В ходе классической конъюгации *E. coli* клетка-донор предоставляет конъюгативный или мобилизуемый генетический элемент, который чаще всего является плазмидой или транспозоном. Большинство конъюгативных плазмид обладают системами, предотвращающими наличие аналогичного элемента в клетке-реципиенте. Передаваемая генетическая информация часто полезна для реципиента. Эта польза может заключаться в устойчивости к антибиотикам, толерантности к ксенобиотикам или способности использовать новые метаболиты. Другие элементы могут быть вредными и рассматриваться как бактериальные паразиты. Конъюгация у *Escherichia coli* посредством спонтанного зигогенеза и у *Mycobacterium smegmatis* посредством дистрибутивной конъюгационной передачи отличается от более изученной классической конъюгации *E. coli* тем, что в этих случаях наблюдается значительное смешение родительских геномов.
Bacterial conjugation is the transfer of genetic material between bacterial cells by direct cell to cell contact or by a bridge like connection between two cells. This takes place through a pilus. It is a parasexual mode of reproduction in bacteria. It is a mechanism of horizontal gene transfer as are transformation and transduction although these two other mechanisms do not involve cell to cell contact. Classical E. coli bacterial conjugation is often regarded as the bacterial equivalent of sexual reproduction or mating since it involves the exchange of genetic material. However, it is not sexual reproduction, since no exchange of gamete occurs, and indeed no generation of a new organism: instead an existing organism is transformed. During classical E. coli conjugation the donor cell provides a conjugative or mobilizable genetic element that is most often a plasmid or transposon. Most conjugative plasmids have systems ensuring that the recipient cell does not already contain a similar element. The genetic information transferred is often beneficial to the recipient. Benefits may include antibiotic resistance, xenobiotic tolerance or the ability to use new metabolites. Other elements can be detrimental and may be viewed as bacterial parasites. Conjugation in Escherichia coli by spontaneous zygogenesis and in Mycobacterium smegmatis by distributive conjugal transfer differ from the better studied classical E. coli conjugation in that these cases involve substantial blending of the parental genomes.
История
Этот процесс был открыт Джошуа Ледербергом и Эдвардом Татумом в 1946 году.
Приложения генной инженерии
Конъюгация – это удобный способ переноса генетического материала в различные объекты. В лабораторных условиях сообщалось об успешном переносе генетического материала от бактерий к дрожжам, растениям, клеткам млекопитающих, диатомовым водорослям и изолированным митохондриям млекопитающих. Конъюгация имеет преимущества перед другими способами генетического переноса, включая минимальное повреждение клеточной оболочки реципиента и возможность переноса относительно больших объемов генетического материала (см. выше обсуждение переноса хромосомы E. coli). В генной инженерии растений конъюгация, подобная агробактериальной, дополняет другие стандартные векторы, такие как вирус табачной мозаики (TMV). Хотя TMV способен инфицировать многие семейства растений, это преимущественно травянистые двудольные. Конъюгация, подобная агробактериальной, также в основном используется для двудольных, но реципиенты-однодольные встречаются не редко.