Возникновение R-факторов

Мы предположили, что R -факторы возникают тогда, когда сегмент RTF захватывает из бактериальной хромосомы гены устойчивости, вместе с которыми он и образует единую эписомную структуру. Э. Андерсон и М. Льюис высказали иное предположение. Они считают сегмент RTF и цепочку детерминантов устойчивости двумя самостоятельными структурами, которые лишь случайно объединяются в единый R -фактор.

Поскольку R -факторы способны к самовоспроизведению, несут в себе генетическую информацию и могут рекомбинировать с бактериальными хромосомами, можно смело предположить, что они состоят из ДНК. В пользу такого предположения говорит тот факт, что й-факторы, подобно нуклеиновым кислотам, теряют активность под действием ультрафиолетового света; распад радиоактивного фосфора, введенного в их состав, тоже приводит к инактивации. С. Фалькоу, Р. Цитарелла, Дж. Вольхитер и я смогли выделить ДНК R -фактора методом центрифугирования в градиенте плотности. Первая попытка выделить ДНК R -фактора из Е. coli кончилась неудачей — видимо, плотности бактериальной и R -факторной ДНК в дан-ном случае очень близки. Тогда мы обратились к бактериям Proteus mirabilis; у этого организма также наблюдается инфекционная устойчивость к  лекарственным препаратам, а его ДНК отличается необычно низкой плотностью.

Когда ДНК, выделенную из клеток Proteus, содержащих Д-фактор, центрифугировали в растворе хлористого цезия, помимо полосы, соответствующей бактериальной ДНК, обнаруживались еще две дополнительные полосы (смотрите рисунок ниже).


ДНК R-фактора выделяют путем центрифугирования в градиенте плотности

ДНК R-фактора выделяют путем центрифугирования в градиенте плотности

ДНК из клеток Proteus помещают в раствор хлористого цезия и центрифугируют с большой скоростью. При этом создается градиент плотности хлористого цезия, и ДНК в соответствии со своей плотностью размещается в определенном слое внутри кюветы. Далее ДНК фотографируют в ультрафиолетовом свете, который она как раз и поглощает. Фотографию промеряют на денситометре (вверху). На денситограмме ДНК, выделенной из клеток Proteus, не содержащих R-фактора (внизу слева), видна полоса, соответствующая плотности 1,698 а на 1 см3 — это плотность бактериальной ДНК (плотность 1,750 соответствует стандарту). На денситограмме ДНК, выделенной из клеток Proteus, содержащих R -фактор (внизу справа), видны дополнительные полосы (1,710 и 1,716), соответствующие ДНК R -фактора.


Эти две полосы исчезают, если исследуемые клетки Proteus утратили R-фактор — либо самопроизвольно, либо под действием акридиновых красителей. Поэтому мы решили, что они действительно соответствуют ДНК R -фактора. Анализ полученной фракции с помощью хроматографии на колонках показал, что мы имеем дело с типичной двуспиральной ДНК.


«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка