אז מה המסקנות עד כה?
- היכולת להיות תורם עוברת מחיידק לחיידק.
- תכונה זו עוברת בתדירות גבוהה, של.10-1
התכונה להעברת תכונות מכונה ”פוריות" factor( fertility או factor ,)F ומסומנת כ.F-
בשביל הכלאה פוריה, כלומר הכלאה בה יש מעבר תכונות, לפחות אחד מן הצדדים צריך להיות .F+
כעת היה ניתן להפוך כל חיידק K12 coli E. לתורם.
מלבד הייז, גם הלדרברגים וגם חוקר נוסף בשם קבאלי ספורצה מגלים את עניין העברת היכולת
להעברת תכונות, אך הן פירשו זאת באופן שונה מהייז:
הלדרברגים וקבאלי ספורצה טוענים כי ישנה יצירה של זיגוטה; הfactor- F קובע תכונה בחיידק הנקראת compatability ,mating מעין פוטנציאל זיווג; ככל שיש פער יותר גדול בין שני החיידקים
בפוטנציאל הזיווג שלהם, כל הסיכוי להכלאה פורייה עולה.
הייז טוען, כאמור, שהfactor- F אחראי באופן ישיר להעברה של סמנים גנטיים מחיידק תורם
למקבל.
הייז מבצע ניסוי מאוד פשוט על מנת להפריך את טענתם של הלדרברגים וספורצה: הוא טוען שבאם נוצרת זיגוטה, אז לא יהיה משנה מי התורם ומי המקבל, וכאשר נבצע הכלאות רציפרוקליות של זנים
השונים זה מזה באוקסוטרופיות שלהם וביכולתם לתרום, ואנו נצפה לקבל תוצאות זהות.
לכן הוא מבצע שתי הכלאות בין הזנים הבאים:
בין הזנים הללו הוא מבצע שתי הכלאות: בפעם הראשונה כאשר זן A מחזיק בתכונת בפוריות ואילו
זן B לא, ואילו בפעם השניה להפך.
ההכלאה הראשונה מתבצעת באופן הבא:
.1 זורע על מצע מינימלי המכיל גלוקוז וB1- (כלומר, סלקטד מרקרס הם ,Thr+ Leu+ ו.)Met+-
.2 לאחר מכן, בוחן את העברת התכונות שלא בוצעה עליהן סלקציה ,Str( ,Lac ,Thi .)Mal
.3 מבצע את אותן פעולות, כאשר זן B הוא התורם.
תוצאות הניסוי מוצגות בטבלה הבאה:
מה ניתן ללמוד מטבלה זו?
ניתן לעשות השוואה של דמיון הצאצאים להורים: ראשית נבחן כאשר A הוא התורם, וB הוא המקבל. באם התאוריה של הייז נכונה, אנחנו נצפה
שהצאצאים יהיו ברובם דומים לזן המקבל, שכן הוא רק מקבל תכונות ואינו מעביר אותן.
נבחר שתי תכונות להשוואה לצורך הדוגמה, Lac ו:Thi-
| דמיון לF+- | דמיון לF– | |
| Lac | 24.7% | 74.3% |
| Thi | 5.4% | 93.6% |
הנתונים המוצגים בטבלה מציגים את האחוז היחסי של רקומביננטים שנמצאו באוכלוסיה. ניתן על ידי כך להשוות בין הצאצאים להוריהם, כך שלמשל אנו יודעים שזן התורם (בהכלאה זו, זן )A הוא
,Lac+ וניתן לראות ש24.7% מתוך כלל הצאצאים הם Lac+ .)23%+1.7%(
בסך הכל אנחנו רואים שישנו רוב מובחן לדמיון לזן המקבל.
ניתן לעשות זאת גם בהכלאה השניה:
| דמיון לF+- | דמיון לF– | |
| Lac | 1.9% | 93.2% |
| Thi | 57.6% | 37.5% |
כאן אנחנו רואים משהו שונה: בתכונה ל,Lac- אכן תואם את הצפי, ורוב הרקומביננטים הם דומים
לזן המקבל. אך לתכונה ל,Thi- דווקא ישנו דמיון רב יותר לאב.
הסיבה לכך נובעת מקבוצת התאחיזה אשר נלמדו בפרקים קודמים – מכיוון שתיאמין אחוז למתיונין, ומתיונין שימש כסלקטד מרקר בניסוי זה (כלומר בודדו רק כאלו שהם )Met+ אם הוא הועבר לזן B
אז סביר להניח ש"סחב" איתו גם את הגן לתיאמין.
תוצאות ניסוי אלו מפריכות את הטענה שמדובר בזיגוטה ומחזקות את הטענה כי מדובר בשני זנים
בעלי תכונות שונות, ועל כן עולות מס' מסקנות:
.1 קוניוגציה מאופיינת כמעבר תכונות מזן תורם לזן מקבל
.2 רק חלק מן הכרומוזום עובר למקבל .3 היכולת לתרום (הfactor- )F גם הוא עובר בקוניוגציה, ביעילות גבוהה יותר מאשר תכונות
אחרות.
.4 חיידקים אשר קיבלו את הfactor- F אינם רקומביננטים.
.5 חיידקים אשר הם רקומביננטים לא קיבלו את הfactor- .F
.6 הקרנה בUV- מעלה את הסיכוי ליצירת רקומביננטים.
הייז מעלה מודל משוער למנגנון עקב מסקנות ניסוייות אלו:
- ה- factor F הינו ציטופלסמטי ויכול להתקיים בשני מצבים:
א. חופשי בציטופלסמה של התורם ומסוגל לעבור ביעילות רבה למקבל. ב. מחובר לכרומוזום ( chromosome the with associated ,(effectively במצב זה אינו
עובר ביעילות, אך יכול להעביר סמנים גנטים.
- בתרבית שהיא ,F+ רק בחלק קטן מן החיידקים נמצא הfactor- F באסוציאציה לכרומוזום.
- הקרנה בUV- מעלה את הסיכוי של הfactor- F להיות באסוציאציה לכרומוזום.
תגלית הHfr- ושימושיו:
גם הייז וגם קבאלי ספורצה מצליחים לבודד זנים של חיידקים אשר פוריים פי 1000 מן הזנים בהם השתמשו בעבר – כלומר, מסוגלים לעבור רקומבינציה בתדירות גבוהה פי .1000 זנים אלו נקראים זני Hfr recombination( of frequency ,)High ומכונים HfrC ו,HfrH- על שם קבאלי והייז
בהתאמה.
לזני הHfr- היו מס' תכונות אשר היה צריך להסביר:
ראשית, הקרנה בUV- על זנים אלו לא העלתה את אחוז הרקומביננטים.
שנית, כאשר הסלקטד מרקרס היו מקבוצת התאחיזה thr.leu-lac אז אכן התקבלו רקומביננטים בתדירות גבוהה פי ,1000 אבל, קבוצות תאחיזה אחרות thi-met( או )str-mal מתקבלים רקומביננטים בתדירות רגילה האופיינית
להכלאה בין זן תורם למקבל.
שלישית, תכונות שמועברות בתדירות גבוהה בדרך כלל יובילו לקבלת רקומביננטים ,F- אך תכונות אשר עוברות בתדירות נמוכה מובילות להופעת רקומביננטים אשר הם
בעצמם !Hfr
הייז מנסה להבין יותר טוב את המנגנון על ידי ניסוי שבוחן את הקינטיקה של תהליך מעבר התכונות:
לוקח מבחנות שונות בהן הוא מערבב
את זן הHfr- שלו יחד עם זן מקבל )F-(
אשר מחזיק בעמידות לפאג' מסוג .T6 למבחנות השונות הוא מוסיף את הפאג' בפרקי זמן שונים (על מנת
להרוג את התורם) ולאחר מכן זורע על צלחת סלקטיבית (סלקטד מרקרס כפי
המוצג, תראונין ולאוצין,) ומנסה לאתר רקומביננטים.
ההתנהגות המובחנת שהייז מקבל היא הופעה של רקומביננטים רק לאחר ,8-10 עליה ליניארית והגעה לרוויה לאחר כ40 דקות (כלומר לאחר 40 דקות לא מובחנת עליה
במס' הרקומביננטים) .
