transduktiolla

Transduktio on käsite, jota käytetään kuvaamaan ilmiöitä, joissa informaatio, signaali tai biologinen materiaali siirtyy muodosta toiseen. Biologiassa termi viittaa kahteen päämuotoon: geneettiseen transduktioon bakteereissa sekä solujen viestinnän kannalta tapahtuviin signaalinsiirtoprosesseihin.

Geneettinen transduktio tapahtuu bakteereissa bakteerifagien avulla. Fagit voivat siirtää lähde-DNA:ta vastaanottajabakteeriin. Yleisessä transduktiossa fagin kapsidi pakkaa sattumanvaraisesti donor-DNA:ta, joka voi lisätä vastaanottajan genomiin. Spesialisoitu transduktio puolestaan tapahtuu, kun fagin integraatio- tai excision-prosessin yhteydessä mukaan tarttuu tiettyjä bakteerin geenejä. Transduktio on keskeinen osa horisontaalista geeninsiirtoa bakteereissa ja on tarjonnut merkittäviä välineitä geneettiseen tutkimukseen sekä bioteknologiaan. Ensimmäiset kokeet transduktiosta tehtiin 1950-luvulla Lederbergin ja Zinderin toimesta.

Signaalinsiirto on toinen keskeinen transduktiomuoto. Siinä solun ulkoinen signaali havaitaan reseptorilla ja muuntuu sisäiseksi vastaukseksi signaalikaskadin kautta. Prosessissa voi olla fosforylaatioprosesseja, sekundaaristen välittäjäaineiden kuten cAMP:n, IP3:n tai Ca2+:n muutoksia ja lopullinen vaste voi olla geenien ilmaisun muutoksia, solutoimintojen säätelyä tai metabolisia reaktioita. Eri reseptorityypit, kuten G‑proteiinikytketyt reseptorit ja kasvutekijäreseptorit, ovat tämän prosessin keskeisiä rakennuspalikoita.

Transduktio kattaa sekä mikrobiologiassa että solubiologiassa esiintyvät ilmiöt, ja sen ymmärtäminen on olennaista sekä perinnöllisessä tutkimuksessa että lääketieteessä.