Transformasyon

Transformasyon
Vikipedi, özgür ansiklopedi

Moleküler biyolojide transformasyon, bir hücrenin içine yabancı bir DNA'nın girmesi, bu DNA'nın genomunun parçası haline gelmesi ve DNA'daki genlerin ifade olması sonucu, o hücrenin değişime uğramasıdır Belli tip transformasyonlar için daha özel terimler kullanılır:

• DNA'nın hücre içine girmesi bir virüs aracılığıyla olursa buna transdüksiyon denir
• DNA bakteri hücrelerinin birbiriyle teması sonucu birinden öbürüne aktarılmışsa buna konjugasyon denir
• Doku kültüründeki hücrelerin transformasyonuna transfeksiyon denir Sıfat hali olarak, "yani transformasyona uğramış" anlamında, 'transforme' kullanılır

Benzer yöntemlerle hücre içine RNA da sokulabilir ve hücrenin özelliklerini geçici olarak değiştirebilir ama bunun sonucunda hücrede kalıtsal bir değişiklik meydana gelmediği için bu gerçek transformasyon değildir

Tarihçe
Transformasyon ilk defa 1928'de, bakteriyel pnömoniye karşı bir aşı bulmaya çalışan bir İngiliz bakteriyolog, Frederick Griffith tarafından keşfedilmiştir Griffith Streptococcus pneumoniae 'nın virülan 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 "trasnformasyon" adını verdiler

Mekanizmalar
1 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 ayırdetmek gerekir: doğal ve yapay
11 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
12 Yapay Yeterlik

Yapay yeterlik hücrenin genleri tarafında kodlanmaz Laboratuvar işlemleri ile, doğada normalde rastlanmayan şartlar altında, hücre zarı DNA'ya geçirimli olması sağlanır
Hücrelerin Capng gibi ikideğerlikli (bivalent) katyonlar varlığında hücreleri soğutmak, hücre zarının plazmid DNA'sı için geçirgen olmasını sağlar Hücreler buz üstünde bekletilip sonra kısa bir süre için ısı şokuna (örneğin 30?120 saniye boyunca s42 °C'de) tâbi tutulması DNA'nın hücrenin içine girmesine neden olur Bu yöntem dairesel plazmid DNA'ları için çok etkili çalışır
Bu yöntem, kromozomal DNA parçası gibi doğrusal moleküller için iyi çalışmaz, muhtemelen hücredeki eksonükleaz enzimlerinin doğrusal DNA'yı çabucak sindirdiklerinden dolayı Ancak, doğal yetkin hücreler plazmidlere kıyasla doğrusal DNA molekülleriyle daha verimli olarak transforme olurlar
Elektroporasyon bakterilerde (ve diğer hücre tiplerinde) delik açmanın bir diğer yoludur, burda 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
121 Plasmid Transformasyonu

Hücrenin içinde varlığını sürdürebilmek için bir plazmit DNA 'sında bir ikilenme merkezi bulunması gerekir, bunun sayesinde plazmit, kromozomdan bağımsız olarak ikilenir Laboratuvarda transformasyon işlemi sonucunda genelde çok sayıda transforme olmamış hücre arasında az sayıda transforme olmuş hücre bulunduğundan, plazmidi edinmiş hücrelerin tanınması için bir yöntem gerekir Transformasyon deneylerinde kullanılan plazmitlerde genelde bir antibiyotik direç geni bulunur, plazmidi barındırmayan bakteriler ise bu plazmide duyarlıdır Dolayısıyla, bu antibiyotikten bulunan bir ortamda büyüyebilen hücreler bu plazmid ile transformasyona uğramış oldukları anlaşılır