transduktioon

Transduktioon on käsite, jota käytetään kuvaamaan kahdenlaisten ilmiöiden kuvaamista biologiassa. Yleensä sillä tarkoitetaan sekä solujen sisäisiä signaalinsiirtoja että bakteerien geneettistä DNA-siirtoa virusten avulla. Signaalin transduktiossa solu vastaanottaa ulkoisen ärsykkeen ja muuntaa sen sisäiseksi vasteeksi, taas geneettinen transduktio tarkoittaa sitä, että bakteriofagit siirtävät DNA:ta bakteerien välillä.

Signaalin transduktiossa tapahtuu reseptoreiden tunnistuksesta solun sisäisiin välittäjäaineisiin siirtymiseen. Prosessiin kuuluvat kofaktorit, fosforylaatioketjut ja sekundaarimerkit kuten cAMP tai Ca2+. Lopullinen vaste voi olla muutoksia solujen metabolismissa, geenejen ilmentymisessä tai käyttäytymisessä.

Geneettinen transduktio jaetaan yleis- ja erikoistransduktioihin. Generalisoidussa transduktiossa fagimolekyyli pakkaa vahingossa isäntäsolun DNA:ta ja siirtää sitä seuraaville bakteereille. Erikoistransduktiossa prophage irtoaa isäntäsolun DNA:n läheltä ja siirtää mukaan myös peräkkäisiä geenejä. Transduktio liittyy bakteerien lyyttisen ja lysogeenisen elämänkierron ilmiöihin.

Transduktio on tärkeä mekanismi bakteerien geneettiseen vaihtoon ja voi levittää geenejä, kuten antibioottiresistenssiä ja virulenssiä. Se eroaa muista DNA-siirron tavoista: transformaatiossa DNA otetaan ympäristöstä kiinni, konjugaatiossa DNA siirtyy kahden bakteerisolun välisessä kosketuksessa ja ilman virusta.

Transduktio on ollut keskeinen työkalu bakteerigeenien kartoituksessa ja tutkimuksessa. Sen varhaiset havainnot teki 1950-luvulla tutkimusryhmä, johon kuului Joshua Lederberg ja Norton Zinder. Nykyisin ymmärrystä sovelletaan bakteerien evoluution tutkimukseen sekä tutkimuksessa, jossa fagien roolia bakteereissa ja niiden hoitomahdollisuuksia selvitetään.