Name: plasmid dna transfer in bacteria
Uploaded: 2019-01-29T11:04:45.000Z
Duration: 4 min 33 s
Channel: JoVE

K12 Standards

Florida Department of Education

High School

Life Science

SC.912.L.16

SC.912.L.16.7

Bacterial Transformation

Еще в начале 20-го века британский бактериолог по имени Фредерик Гриффит работал с бактерией, вызывающей пневмонию, Streptococcus pneumoniae. Он провел простой эксперимент с использованием двух разных штаммов. Один штамм известен как штамм S из-за защитной капсулы, которая делает колонии или комки, которые он образует, гладкими, а также делает его вирулентным или вредным. Вторым был штамм R, версия бактерии, лишенная защитной капсулы, придающая колониям грубый вид и делающая их невирулентными.

Во-первых, Гриффит взял несколько бактерий штамма S и нагрел их, получив убитую при нагревании версию штамма S. Затем он собрал несколько мышей и разделил их на четыре группы. В первую группу он ввел вирулентный штамм S, а во вторую — невирулентный штамм R. Он ввел в третью группу убитый теплом штамм S и, наконец, объединил убитый теплом штамм S и штамм R и ввел эту смесь в четвертую группу. Как и ожидалось, мыши из первой группы умерли, а мыши из второй и третьей группы выжили. Но, к удивлению Гриффита, мыши из последней группы также погибли.

Когда он опубликовал свое исследование в 1928 году, он назвал этот процесс трансформацией, поскольку предположил наличие лежащего в основе трансформирующего принципа, который позволил ранее невирулентному штамму стать смертельно опасным. Позже, в 1943 году, Аверт, Маклауд и Маккарти сообщили, что этим преобразующим принципом, вероятно, является дезоксирибонуклеиновая кислота, или ДНК, которая, как мы теперь знаем, является материалом наследственности. По сути, в эксперименте Гриффита произошло следующее: когда бактерии были объединены, некоторое количество ДНК просочилось из убитого теплом штамма S в клетки штамма R, трансформируя эти невирулентные бактерии и передавая информацию для создания защитной капсулы, превращая штамм R в вирулентный, теперь способный убивать животных четвертой группы.

Перенесемся в сегодняшний день, и ученые разработали гораздо более простой способ изучения бактериальной трансформации, используя бактерии E. coli и небольшие кольцевые петли ДНК, называемые плазмидами. Обычно плазмида, используемая в экспериментах по трансформации, включает в себя ген для определенной функции, такой как устойчивость к антибиотикам. Кишечная палочка является отличным объектом для трансформации, потому что она может проявлять свойство, называемое компетенцией, способность впитывать ДНК из окружающей среды. По сути, это означает, что при определенных условиях окружающей среды, таких как химический, электрический или тепловой удар, клеточная стенка кишечной палочки может стать временно проницаемой и позволить поглощению ДНК из окружающей среды. Как только плазмида оказывается внутри кишечной палочки, она может либо находиться в цитоплазме своей новой клетки-хозяина и реплицироваться и экспрессироваться на протяжении поколений вместе с геномом, либо она может полностью инкорпорироваться в геном хозяина. Если бактерии потеряют плазмиду в какой-либо момент, клетка также потеряет свою устойчивость к антибиотикам, поэтому ученые выращивают бактерии в среде, содержащей антибиотик, чтобы гарантировать, что единственными выжившими будут те, кто содержит интересующую плазмиду.

В этой лаборатории вы узнаете, как трансформировать клетки кишечной палочки с помощью плазмиды, содержащей ген устойчивости к антибиотикам, практикуя при этом стерильные микробиологические методы.

Бактериальная трансформация

<h4>Фон</h4>

В начале20-го века пневмония была причиной значительной части смертей от инфекционных заболеваний. Чтобы разработать эффективную вакцину против пневмонии, Фредерик Гриффит решил изучить два различных штамма Streptococcus pneumoniae: невирулентный штамм с грубым внешним видом (R-штамм) и вирулентный штамм с гладким внешним видом (S-штамм) благодаря внешней полисахаридной капсуле2. Этот внешний слой бактерий S-штамма позволил им противостоять иммунной системе хозяина, что в конечном итоге привело к опасному для жизни заболеванию. Когда Гриффит отдельно вводил мышам убитые теплом бактерии любого штамма, мыши выжили. Однако, когда он вводил мышам комбинацию убитого теплом штамма S-штамма с живым R-штаммом, мыши умерли2. Когда он проанализировал образцы, полученные от мертвых мышей, которым вводили эту комбинацию, он заметил присутствие живых бактерий S-штамма. В 1928 году Гриффит отметил, что должен был произойти процесс «трансформации», чтобы превратить невирулентные бактерии в вирулентный штамм. Будучи первым известным открытием бактериальной трансформации, его открытие проложило путь к развитию важнейшего инструмента в генной инженерии - трансформации3.

Трансформация – это генетическое изменение в клетке в результате поступления ДНК из окружающей среды. В эксперименте Гриффита ДНК, кодирующая защитное полисахаридное покрытие бактерий S-штамма, не разрушилась от теплового шока и была введена в R-штамм, позволив последнему обойти иммунную систему мыши. В то время как этот процесс постоянно происходит в дикой природе между организмами и даже различными видами, ученые преобразуют бактерии в лабораторных условиях для исследовательских целей.

<h4>Бактериальная трансформация с помощью плазмид</h4>

Бактерии являются идеальными организмами для трансформации, так как они могут легко поглощать экзогенный генетический материал в свой геном и быстро амплифицировать его3,5. Они имеют одну кольцевую хромосому и несколько небольших кольцевых фрагментов двухцепочечной ДНК, называемых плазмидами внутри цитоплазмы. Эти плазмиды могут реплицироваться независимо от хромосомной ДНК и в целом обеспечивают определенные функциональные преимущества, такие как устойчивость к антибиотикам6,7. В своей естественной среде бактерии претерпевают «бактериальную трансформацию», поглощая плазмиды других бактерий в процессе, называемом конъюгацией8. Более того, когда они размножаются, каждый из их потомков получает копию новой плазмиды.

Плазмиды, которые используются в экспериментальных целях, называются плазмидными векторами. В лабораторных условиях ученые могут искусственно создать «рекомбинантные плазмиды», которые имеют длину примерно 5000-10000 пар оснований, вставив фрагменты ДНК в плазмидный вектор. Эти рекомбинантные плазмиды обычно имеют определенные компоненты: начало репликации (ОРИ), ген устойчивости к антибиотикам, сайт множественного клонирования, промотор, маркер отбора и ген, представляющий интерес. Истоки репликации — это то, с чего начинается репликация. Ген устойчивости к антибиотикам позволяет бактериям, которые поглощают плазмиду, выживать на пластинах в присутствии определенного антибиотического препарата. Несмотря на то, что плазмиды представляют собой относительно небольшие участки ДНК, ученым необходимо обрабатывать клетки-хозяева, чтобы плазмида могла проникнуть через клеточную мембрану. Следовательно, эффективность трансформации напрямую связана с пористостью мембраны хозяина. Одним из распространенных подходов является тепловой шок бактерий, которые были обработаны раствором хлорида кальция9. Бактерии, которые не включают в себя плазмиду, не трансформируются и, следовательно, не имеют сопротивления выживанию на пластине и быть видимыми. Множественные сайты клонирования способствуют встраиванию ДНК, содержа сайты для ферментов рестрикции, чтобы разрезать плазмиду, где может быть вставлен и лигирован интересующий ген. Промотор управляет транскрипцией интересующего гена. Он помечается маркером, обычно флуоресцентным белком, таким как зеленый флуоресцентный белок (GFP), или может быть дополнительным геном устойчивости к антибиотикам. Ген устойчивости к антибиотикам и другие маркеры отбора помогают нам определить, содержат ли собранные бактерии интересующую нас плазмиду.

<h4>Приложений</h4>

Эффективные методы трансформации позволили ученым изолировать и профилировать гены и генные продукты и привели к многочисленным достижениям в науках о жизни и медицине, таким как разработка эффективных лекарств, создание генетически модифицированных культур и передовые диагностические инструменты. Кроме того, с развитием технологий появились новые методы трансформации. Например, Gateway Cloning позволяет вставлять множественные фрагменты ДНК в разные векторы, а также переносить последовательности ДНК между плазмидами11. Кроме того, сгруппированные регулярно чередующиеся короткие палиндромные повторы (CRISPR)-Cas9 представляют собой метод редактирования генов, который непосредственно модифицирует нуклеотиды в геноме и не требует использования плазмид12. После трансформации исследователи часто выделяют и профилируют интересующий ген и его продукты. Впоследствии весь процесс генетического клонирования открыл новую область генетических манипуляций. Благодаря генетическому клонированию исследователи могут манипулировать бактериями для производства большого количества специфических человеческих белков, таких как инсулин, длялечения пациентов с диабетом. Клонирование также играет важную роль в современном сельском хозяйстве. Генетически модифицированные организмы (ГМО) являются прямым результатом генетического клонирования и бактериальной трансформации10. Например, ученые работают над созданием генетически модифицированных культур с азотфиксирующими генами, встроенными в их геном, чтобы увеличить производство продуктов питания и сократить использование удобрений, тем самым уменьшая экономическое и экологическое воздействиеудобрений. Подводя итог, можно сказать, что бактериальная трансформация является первым шагом современной биотехнологии и фундаментом для будущих научных открытий.

<h4>Ссылки</h4>

<ol class="ссылки">
	<li>Г.Л., Армстронг, Л.А., Конн и Р.В., Пиннер. Тенденции смертности от инфекционных заболеваний в Соединенных Штатах в течение 20-го века. ДЖАМА. 1999, Vol. 281, 1 (61-66).</li>
	<li>Ф., Гриффит. Значение пневмококковых типов. J Hyg (Lond). . .1928 , 2 (113-59).</li>
	<li>Лоренц, М.Г. и Вакернагель, Ф. Перенос бактериальных генов путем естественной генетической трансформации в окружающей среде. Микробиол Rev. . 1994 сентябрь, том 58, 3: (563-602).</li>
	<li>S, Domingues, et al. Естественная трансформация облегчает перенос транспозонов, интегронов и генных кассет между видами бактерий. Патогены PLOS. 2012, 8(8): e1002837.</li>
	<li>Dubnau, D. Поглощение ДНК бактериями. Annu Rev Microbiol. . . 1999, 53: (217-44).</li>
	<li>Solar, G del, et al. Репликация и контроль кольцевых бактериальных плазмид. Микробиол Мол Биол Rev. . 1998 , Том 62, 2: (434-64).</li>
	<li>Беннетт,.М. Плазмида кодирует устойчивость к антибиотикам: приобретение и перенос генов устойчивости к антибиотикам у бактерий. Br J Pharmacol. . . 2008 , том 153, S1: (S347-S357).</li>
	<li>MLlosa, et al. Бактериальная конъюгация: двухступенчатый механизм транспортировки ДНК. Мол Микробиол. 2002 июль;, том 45, 1: (1-8).</li>
	<li>Ройчоудхури, А., Басу, С. и Сенгупта, Д.Н. Анализ сравнительной эффективности различных методов трансформации E. coli с использованием двух распространенных плазмидных векторов. Indian J Biochem Biophys. . . 2009 , Том 46, 5: (395-400).</li>
	<li>Khan, S, et al. Роль технологии рекомбинантной ДНК в улучшении жизни. I. nt J Genomics. . . 2016, 2016:2405954.</li>
	<li>Марсишки, Г. и ЛаБаер, Дж. Множество путей к множеству клонов: сравнительный взгляд на методы клонирования с высокой пропускной способностью. Genome Res. 2004, Том 14, 2020-28.</li>
	<li>Дудна, Дж.А. и Шарпенти, Э. Новый рубеж геномной инженерии с CRISPR-Cas9. наука. 2014, Том 346, 6213-1258096.</li>
	<li>Гуд, А. В сторону азотфиксирующих растений. наука. 2018, Том 359, 6378: 869-70.</li>
</ol>

Фон

В начале 20-го века пневмония была причиной значительной доли смертей от инфекционных заболеваний1. Для того, чтобы разработать эффективную вакцину...

Education

JoVE Lab Manual

Biology

Биология

Genetics

Генетика

plasmid dna transfer in bacteria

Plasmid DNA transfer in bacteria helped launch modern genetic engineering. The idea traces back to Frederick Griffith’s work on pneumonia-causing Streptococcus pneumoniae in the early 20th century. He studied a rough, non-virulent R strain and a smooth, virulent S strain with a protective polysaccharide capsule. When he injected mice with heat-killed bacteria of either strain, the mice survived. But when heat-killed S-strain bacteria were mixed with live R-strain bacteria, the mice died, and live S-strain bacteria were found in the samples. Griffith concluded that a &quot;transformation&quot; had taken place. This was the first known discovery of bacterial transformation.

Transformation means a cell changes genetically after taking in DNA from its environment. In Griffith’s experiment, DNA that encoded the S-strain’s protective capsule was not destroyed by heat. That DNA entered the R-strain and helped it evade the mouse immune system. This process can happen naturally in the environment between organisms, and even between different species. Scientists also use transformation in the lab for research.

Bacteria are useful for transformation because they can take in outside genetic material and quickly copy it. They have one circular chromosome and many smaller circular DNA molecules called plasmids. Plasmids sit in the cytoplasm and can replicate on their own. They often carry useful traits, such as antibiotic resistance. In nature, bacteria can acquire plasmids from other bacteria through conjugation, and each new cell can inherit the plasmid when the bacteria divide.

In laboratories, plasmids used for experiments are called plasmid vectors. Scientists can build recombinant plasmids by inserting DNA fragments into a vector. These plasmids are usually about 5,000 to 10,000 base pairs long and often include an origin of replication, an antibiotic resistance gene, a multiple cloning site, a promoter, a selection marker, and the gene of interest. The origin of replication is where copying begins. The antibiotic resistance gene lets transformed bacteria survive on plates that contain a specific antibiotic.

Getting plasmids into bacteria often requires treating the host cells so the DNA can cross the cell membrane. Transformation efficiency depends on how porous the membrane is. One common method uses calcium chloride followed by heat shock. Bacteria that do not take up the plasmid do not transform, so they lack resistance and cannot grow on the plate. Multiple cloning sites help scientists insert DNA because they contain restriction enzyme cut sites. The promoter turns on transcription of the gene of interest. Scientists may track the inserted gene with a marker such as green fluorescent protein (GFP) or with another antibiotic resistance gene. These selection markers help confirm which bacteria contain the desired plasmid.

Transformation methods have had major effects on science and medicine. They helped researchers isolate and study genes and gene products and supported the development of drugs, genetically modified crops, and diagnostic tools. New cloning methods also continue to appear. Gateway Cloning can insert multiple DNA fragments into different vectors and move DNA between plasmids. CRISPR-Cas9 is another gene-editing method, but it directly changes nucleotides in the genome and does not require plasmids.

After transformation, researchers often isolate the gene of interest and study its product. This cloning work opened the door to genetic manipulation. It also allows bacteria to make large amounts of human proteins, such as insulin for diabetes treatment. Genetic cloning has also affected agriculture through genetically modified organisms, or GMOs. Scientists are working to add nitrogen-fixing genes to crops to improve food production and reduce fertilizer use. Bacterial transformation remains a key first step in modern biotechnology and an important base for future discoveries.

Plasmid DNA Transfer in Bacteria

genetics of organisms

Mendelian Traits and Exceptions

Mendelian genetics explains how traits move from parents to offspring. Gregor Mendel studied pea plants in 1865 and showed that many visible traits are controlled by two alleles, or gene versions, with one inherited from each parent. He also found that some alleles are dominant and others are recessive. Mendel’s work was not widely accepted until 1900, and it took about 30 more years for Mendelian inheritance to fit into evolutionary theory. One reason for the delay was that real breeding...

dna isolation and restriction enzyme analysis

dna-isolation-and-restriction-enzyme-analysis

DNA Extraction, Quantification, and Cutting

DNA extraction, quantification, and cutting are key steps in many biology labs. Scientists use these methods to study genes, prepare DNA for testing, and compare fragments for analysis. DNA isolation starts with a small sample, such as a leaf, hair follicles, or epithelial cells from the mouth collected with a saline solution. The first steps are cell harvesting, lysis, protein degradation, and DNA precipitation. Lysis breaks open the cell and nuclear membranes so the DNA can be released from...

bacterial transformation

Plasmid DNA transfer in bacteria helped launch modern genetic engineering. The idea traces back to Frederick Griffith’s work on pneumonia-causing Streptococcus pneumoniae in the early 20th century. He studied a rough, non-virulent R strain and a smooth, virulent S strain with a protective polysaccharide capsule. When he injected mice with heat-killed bacteria of either strain, the mice survived. But when heat-killed S-strain bacteria were mixed with live R-strain bacteria, the mice died, and...

genetics

Learn how plasmid DNA transfer works in bacteria, from Griffith’s experiment to plasmids, selection markers, and biotechnology uses in high school science.

Plasmid DNA Transfer in Bacteria | JoVE K12

Подготовьтесь к преподаванию Бактериальная трансформация с помощью этого 1-минутного руководства для преподавателей. Охватывает ключевые этапы подготовки для лаборатории Biology на JoVE Lab Manual.

Подготовка преподавателя по Бактериальная трансформация в Biology - Более 12K просмотров | JoVE Lab Manual

Следуйте пошаговым процедурам Бактериальная трансформация в этом 5-минутном видео студенческого протокола. Часть коллекции Biology на JoVE Lab Manual.

Студенческий протокол по Бактериальная трансформация в Biology - Более 24K просмотров | JoVE Lab Manual

Genetic Lingo

Overview

An organism is diploid if it inherits two variants, or alleles, of each gene, one from each parent. These two alleles constitute the genotype ...

Punnett Squares

Overview

A Punnett square displays the possible genotypes offspring can inherit from two parental genotypes. If a trait&#x2019;s inheritance pattern ...

Monohybrid Crosses

Overview

In the 1850s and 1860s, Gregor Mendel investigated inheritance by performing monohybrid crosses in pea plants. He crossed two plants that were ...

Dihybrid Crosses

Overview

To determine whether traits are inherited together or separately, Gregor Mendel crossed pea plants that differed in two traits. These parental ...

Law of Segregation

When crossing pea plants, Mendel noticed that one of the parental traits would sometimes disappear in the first generation of offspring, called the F1 ...

Law of Independent Assortment

While Mendel&#x2019;s Law of Segregation states that the two alleles for one gene are separated into different gametes, a different question of how ...

Test Cross

Alleles are different forms of the same gene. Humans and other diploid organisms inherit two alleles of every gene, one from each parent.

An allele is ...

Pedigree Analysis

Overview

A pedigree is a diagram displaying a family&#x2019;s history of a trait. Analyzing pedigrees can reveal (1) whether a trait is dominant or ...

Use Mendel's laws of segregation and independent assortment to analyze patterns of inheritance.

SC.912.L.16.1

Trihybrid Crosses

Trihybrid Crosses
Some of Mendel&#8217;s crosses examined three pairs of contrasting characteristics. Such a cross is called a trihybrid cross. A ...

Chi-square Analysis

The chi-square test is a statistical hypothesis test. It is used to check whether there is a significant difference between an expected value and an ...

Multiple Allele Traits

Incomplete Dominance

Gregor Mendel&#39;s work (1822 - 1884) was primarily focused on pea plants. Through his initial experiments, he determined that every gene in a diploid ...

Lethal Alleles

Agouti: A Lethal Allele
Lucien Cu&#233;not discovered lethal alleles in 1905 while studying the inheritance of coat color in mice. The agouti gene is ...

Polygenic Traits

background-and-environment-affect-phenotype

Background and Environment Affect Phenotype

Although the genetic makeup of an organism plays a major role in determining the phenotype, there are also several environmental factors, such as ...

Discuss observed inheritance patterns caused by various modes of inheritance, including dominant, recessive, codominant, sex-linked, polygenic, and multiple alleles.

SC.912.L.16.2

Base-pairing and DNA Repair

The DNA Replication Fork

Lagging Strand Synthesis

The Replisome

Proofreading

Synthesis of new DNA molecules is carried out by the enzyme DNA polymerase, which adds nucleotides on the daughter strand complementary to the template ...

Replication in Prokaryotes

DNA replication has three main steps: initiation, elongation, and termination. Replication in prokaryotes begins when initiator proteins bind to the ...

Replication in Eukaryotes

In eukaryotic cells, DNA replication is highly conserved and tightly regulated. Multiple linear chromosomes must be duplicated with high fidelity before ...

Describe the basic process of DNA replication and how it relates to the transmission and conservation of the genetic information.

SC.912.L.16.3

The DNA Helix

Deoxyribonucleic acid, or DNA, is the genetic material responsible for passing traits from generation to generation in all organisms and most viruses. DNA ...

Mutations

Mutations are changes in the sequence of DNA. These changes can occur spontaneously or they can be induced by exposure to environmental factors. Mutations ...

Mutation, Gene Flow, and Genetic Drift

In a population that is not at Hardy-Weinberg equilibrium, the frequency of alleles changes over time. Therefore, any deviations from the five conditions ...

Explain how mutations in the DNA sequence may or may not result in phenotypic change. Explain how mutations in gametes may result in phenotypic changes in offspring.

SC.912.L.16.4

What is Gene Expression?

A gene is a stretch of DNA that serves as the blueprint for functional RNAs and proteins. Since DNA is comprised&#160; of nucleotides and proteins are ...

RNA Structure

The basic structure of RNA consists of a string of ribonucleotides attached by phosphodiester bonds. Although most RNA is single-stranded, it can form ...

Types of RNA

Three main types of RNA are involved in protein synthesis: messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), and ribosomal RNA (rRNA). These RNAs perform diverse ...

Transcription

Transcription is the synthesis of RNA from a DNA sequence by RNA polymerase. It is the first step in producing a protein from a gene sequence. ...

Bacterial RNA Polymerase

Eukaryotic RNA Polymerases

General Transcription Factors

Tissue-specific transcription factors contribute to diverse cellular functions in mammals. For example, the gene for beta globin, a major component of ...

RNA Polymerase II Accessory Proteins

Transcription Elongation Factors

pre-mrna-processing-modification-of-pre-mrna-ends

Pre-mRNA Processing: Modification of pre-mRNA Ends

In eukaryotic cells, transcripts made by RNA polymerase are modified and processed before exiting the nucleus. Unprocessed RNA is called precursor mRNA or ...

Pre-mRNA Processing: RNA Splicing

Transfer RNA Synthesis

Ribosomal RNA Synthesis

The Nucleolus

Additional Subnuclear Structures

Translation

Translation is the process of synthesizing proteins from the genetic information carried by messenger RNA (mRNA). Following transcription, it constitutes ...

Ribosomes

Ribosomes translate genetic information encoded by messenger RNA (mRNA) into proteins. Both prokaryotic and eukaryotic cells have ribosomes. Cells that ...

tRNA Activation

Initiation of Translation

Termination of Translation

Improving Translational Accuracy

Nonsense-mediated mRNA Decay

Molecular Chaperones and Protein Folding

The Proteasome

Regulated Protein Degradation

Proteins: From Genes to Degradation

Explain the basic processes of transcription and translation, and how they result in the expression of genes.

SC.912.L.16.5

Chromatin Structure and RNA Splicing

Alternative RNA Splicing

Nuclear Export of mRNA

Discuss the mechanisms for regulation of gene expression in prokaryotes and eukaryotes at transcription and translation level.

SC.912.L.16.6

Molecular Cloning

Molecular cloning is a set of methods, which are used to insert recombinant DNA into a vector - a carrier of DNA molecules that will replicate recombinant ...

An Overview of Genetic Engineering

Genetic engineering &#8211; the process of purposefully altering an organism&#8217;s DNA &#8211; has been used to create powerful research tools and model ...

Recombineering and Gene Targeting

One of the most widely used tools in modern biology is molecular cloning with restriction enzymes, which create compatible ends between DNA fragments that ...

bacterial-transformation-the-heat-shock-method

Bacterial Transformation: The Heat Shock Method

Transformation is the process that occurs when a cell ingests foreign DNA from its surroundings. Transformation can occur in nature in certain types of ...

Bacterial Transformation: Electroporation

The term &#x201C;transformation&#x201D; refers cellular ingestion of foreign DNA.  In nature, transformation can occur in certain types of bacteria.  In ...

An Introduction to Transfection

Transfection is the process of inserting genetic material, such as DNA and double stranded RNA, into mammalian cells. The insertion of DNA into a cell ...

transformation-e-coli-cells-using-an-adapted-calcium-chloride

Transformation of E. coli Cells Using an Adapted Calcium Chloride Procedure

Source: Natalia Martin1, Andrew J. Van Alst1, Rhiannon M. LeVeque1, and Victor J. DiRita1
1 Department of Microbiology and Molecular Genetics, Michigan ...

conjugation-method-to-transfer-ampicillin-resistance-from-donor-to

Conjugation: A Method to Transfer Ampicillin Resistance from Donor to Recipient E. coli

Source: Alexander S. Gold1, Tonya M. Colpitts1
1 Department of Microbiology, Boston University School of Medicine, National Emerging Infections Diseases ...

phage-transduction-method-to-transfer-ampicillin-resistance-from

Phage Transduction: A Method to Transfer Ampicillin Resistance from Donor to Recipient E. coli

CRISPR

Background

In early 20th century, pneumonia was accountable for a large portion of infectious disease deaths1. In order to develop an effective vaccine ...

Bacterial Transformation
ExpandFirst, ensure that each student or student group has a filled ice bucket.
Then, set up a tube rack for each work station.
...

Bacterial Transformation
ExpandIMPORTANT: In addition to wearing the appropriate personal protective equipment, be sure to take care to keep your face ...

Describe how viruses and bacteria transfer genetic material between cells and the role of this process in biotechnology.

What is the Cell Cycle?

The cell cycle refers to the sequence of events occurring throughout a typical cell&#8217;s life. In eukaryotic cells, the somatic cell cycle has two ...

Interphase

The cell cycle occurs over approximately 24 hours (in a typical human cell) and in two distinct stages: interphase, which includes three phases of the ...

The Cell Cycle Control System

Positive Regulator Molecules

Inhibition of CDK Activity

S-Cdk Initiates DNA Replication

M-Cdk Drives Transition Into Mitosis

Mitogens and the Cell Cycle

Replicative Cell Senescence

Abnormal Proliferation

cells-coordinate-growth-and-proliferation

Cells Coordinate Growth and Proliferation

What is Cancer?

cancers-originate-from-somatic-mutations-in-a-single-cell

Cancers Originate from Somatic Mutations in a Single Cell

Cancer-Critical Genes I: Proto-oncogenes

cancer-critical-genes-ii-tumor-suppressor-genes

Cancer-Critical Genes II: Tumor Suppressor Genes

Loss of Tumor Suppressor Gene Functions

The Retinoblastoma Gene

Mechanisms of Retrovirus-induced Cancers

Rous Sarcoma Virus (RSV) and Cancer

The Ras Gene

Explain the relationship between mutation, cell cycle, and uncontrolled cell growth potentially resulting in cancer.

SC.912.L.16.8

The Central Dogma

The central dogma explains the flow of genetic information from DNA nucleotides to the amino acid sequence of proteins.
RNA is the Missing Link Between ...

Human Genetics

Human genetics explores how genes influence physical traits such as height and eye color, behaviors like risk-taking and eating habits, and susceptibility ...

Genetic Material

Within the human body, a vast network of trillions of cells functions cohesively. Typically, each cell contains a nucleus with 46 chromosomes,&#160; a ...

Explain how and why the genetic code is universal and is common to almost all organisms.

SC.912.L.16.9

Ethics and Bioethics

Ethics is a philosophical study of moral actions. Ethics attempts to determine what is valuable for individuals and society. It examines the rational ...

Biodiversity and Human Values

Human civilization relies on biodiversity in many ways. Sudden changes in species biodiversity result in environmental changes that can modify weather ...

Plant Breeding and Biotechnology

Crop cultivation has a long history in human civilization, with records showing the cultivation of cereal plants beginning at around 8000 BC. This early ...

Synthetic Biology

This video presents synthetic biology and its role in bioengineering. Synthetic biology refers to the methods used to genetically modify organisms in ...

Bioremediation

Bioremediation is the use of prokaryotes, fungi, or plants to remove pollutants from the environment. This process has been used to remove harmful toxins ...

Evaluate the impact of biotechnology on the individual, society and the environment, including medical and ethical issues.

SC.912.L.16.10

A. DNA stores and transmits genetic information. Genes are sets of instructions encoded in the structure of DNA.

B. Genetic information is passed from generation to generation by DNA in all organisms and accounts for similarities in related individuals.

C. Manipulation of DNA in organisms has led to commercial production of biological molecules on a large scale and genetically modified organisms.

D. Reproduction is characteristic of living things and is essential for the survival of species.

Plasmid DNA Transfer in Bacteria

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards