Агент за генетски трансфер

Агент за трансфер на гени (анг. gene transfer agent - GTA) е микроскопска честичка слична на бактериофаг, која ја создаваат некои видови на бактерии и археи, а посредува во процесот на хоризонтален пренос на гени. GTA честичката во себе содржи сегменти на ДНК од бактериско потекло, кои може да се трансдуцираат на клетка-реципиент. GTA честички, со потекло од различни вируси, се пронајдени во неколку бактериски и архејски лози, како што се алфапротебактерии, спирохети и метаногени археи.
1 Доместикација на профагот
Генетскиот материјал внесен во хромозомот на домаќинот преку инфекција со бактериофаги или други мобилни елементи може да биде предмет на егзаптација. Величинската дистрибуција на профагите се чини дека следи бимодална дистрибуција, каде што еден пик претставува интактни профаги, а вториот е формиран од профаги кои биле подложени на брзо распаѓање проследено со прочистувачка селекција. GTA се посебен случај на егзаптирани, или вдомени, профаги. Експресијата на гените на бактериофагот за формирање на капсид и пакување на ДНК е под контрола на клетката-домаќин, која ги користи во процесот на хоризонтален пренос на гени помеѓу поединечни клетки од истата бактериска популација.
2 GTA на Rhodobacter capsulatus
Моментално најдобро проучен GTA е оној продуциран од страна на алфапротеобактеријата ''Rhodobacter capsulatus'', наречен R. capsulatus GTA (RcGTA). При култивација во лабораториски услови, дел од бактериската популација поттикнува продуцирање на RcGTA по влегување во стационарна фаза, кои потоа се ослободуваат од клетките преку клеточна лиза. Повеќето од структурните гени на RcGTA се кодирани во генетски кластер на бактерискиот хромозом, кој има проближно 15 kb. Меѓутоа, другите гени потребни за нормална функција на RcGTA, како што се гените потребни за ослободување на RcGTA преку клеточна лиза, се наоѓаат во друг дел на хромозомот. Продукцијата на RcGTA е под контрола од клетката-домаќин, бидејќи неколку нејзини системи, вклучувајќи систем за чувство на кворумот (анг. quorum sensing), хистидин киназа и регулатор за одговор, се неопходни за трансдукција на RcGTA. Исто така, способноста на клетките да примаат генетски материјал трансдуциран од RcGTA бара капсуларен полисахариден рецептор, кој е регулиран од системот за чувство на кворумот.
RcGTA-слични кластери се најдени кај неколку видови на алфапротеобактерии. Неодамна, беше покажано дека неколку членови на редот Rhodobacterales се способни да продуцираат функционални честички слични на RcGTA. Покрај тоа, групи на гени хомологни на RcGTA се присутни во хромозомите на различни видови на алфапотеобактерии.
3 GTA на Bartonella
Друг познат случај на GTA присутен кај алфапотеобактериите е ''Bartonella'' GTA (BaGTA). Членовите на фамилијата Bartonellaceae не содржат RcGTA хомолози, но постојат видови кои го содржат BaGTA, GTA кој потекнува од различен бактериофаг. BaGTA дејствува во склад со друга група на гени од бактериофагско потекло, кои предизвикуваат run-off репликација, феномен кај кој репликацијата започнува кај профагното потекло на репликација, но не е стопирана кај вообичаените профагни граници. Ваквата репликација предизвикува амплификација на хромозомскиот регион кој содржи гени како што се системи за секреција или адхезини. Како последица на тоа, високиот број на копии на овој регион ја зголемува веројатноста дека гените кои кодираат фактори за асоцијација на домаќинот ќе бидат хоризонтално пренесени. Ова својство прави разлика меѓу механизмите на BaGTA и RcGTA, кои се именувани како специјализирани или генерални GTA системи, соодветно. Еволуционите  промени предизвикани од олеснетиот хоризонтален пренос на гени, како резултат на специјализираните GTA на Bartonella, се смета дека се одговорни за ширењето на овој вид, кој кај различните домаќини-цицачи се прилагодил или како коменсал или како патоген.
4 Поврзано
* Бактериофаги
* Хоризонтален пренос на гени
5 Наводи