Фактор фертильности (первое название F пользователем одна из ее первооткрывателей Эстер Ледерберг ; также называется половой фактор в E. coli или половой фактор F ; также называемая F-плазмида ) позволяет переносить гены от одной бактерии, несущей фактор, к другой бактерии, у которой этот фактор отсутствует, посредством конъюгации. Фактор F был первой открытой плазмидой. В отличие от других плазмид, фактор F является конститутивным для белков-переносчиков из-за мутации в гене finO. Плазмида F принадлежит к классу конъюгативных плазмид, которые контролируют половые функции бактерий с помощью системы подавления фертильности (Fin).
Эстер М. Ледерберг и Луиджи Л. Кавалли-Сфорца обнаружили "F", впоследствии опубликовав его вместе с Джошуа Ледербергом. Как только ее результаты были объявлены, к исследованиям присоединились еще две лаборатории. «Это не было одновременным независимым открытием F (я называю его фактором фертильности, пока он не был понят.) Мы написали Хейсу, Джейкобу и Уоллману, которые затем продолжили свои исследования». Открытие "F" иногда путали с открытием Уильяма Хейса "фактора пола", хотя он никогда не претендовал на приоритет. В самом деле, «он [Хейс] думал, что F на самом деле является лямбдой, и когда мы убедили его [что это не так], он начал свою работу».
Наиболее распространенные функциональные сегменты составляющими факторами F являются:
Некоторая плазмида F гены и их функции:
эписом, содержащий фактор F, может существовать как независимый плазмида или интегрировать в ba геном ктериальной клетки. Существует несколько названий возможных состояний:
Когда F-клетка конъюгируется / спаривается с F-клеткой, Результатом являются две F-клетки, обе способные передавать плазмиду другим F-клеткам путем конъюгации. Пилус на клетке F + взаимодействует с клеткой-реципиентом, позволяя формировать соединение для спаривания, ДНК разрывается на одной нити, разматывается и передается реципиенту.
F-плазмида принадлежит к классу конъюгативных плазмид, которые контролируют сексуальные функции бактерий с помощью системы ингибирования фертильности (Fin). В этой системе транс-действующий фактор FinO и антисмысловые РНК FinP объединяются для подавления экспрессии гена-активатора TraJ. TraJ представляет собой фактор транскрипции, который активирует оперон tra . Оперон tra включает гены, необходимые для конъюгации и переноса плазмиды. Это означает, что F-бактерия всегда может действовать как донорская клетка. Ген finO исходной плазмиды F (в E.coli K12) прерывается вставкой IS3, что приводит к конститутивной экспрессии оперона tra. F-клетки также имеют на бактериальной поверхности белки исключения TraS и TraT. Эти белки предотвращают вторичные события спаривания с участием плазмид, принадлежащих к той же группе несовместимости (Inc). Таким образом, каждая F-бактерия может содержать только один тип плазмиды из любой данной группы несовместимости.
В случае передачи Hfr полученные трансконъюгаты редко являются Hfr. Результатом конъюгации Hfr / F является штамм F с новым генотипом. Когда плазмиды F-прайма переносятся в бактериальную клетку-реципиент, они несут фрагменты донорской ДНК, которые могут стать важными в рекомбинации. Биоинженеры создали плазмиды F, которые могут содержать встроенную чужеродную ДНК; это называется бактериальной искусственной хромосомой.
. Первая из когда-либо описанных ДНК геликаза кодируется на F-плазмиде и отвечает за инициирование переноса плазмиды. Первоначально он назывался E. coli ДНК-геликаза I, но теперь известна как F-плазмида TraI . Помимо того, что он является геликазой, белок F-плазмиды TraI из 1756 аминокислот (одна из самых больших в E. coli) также отвечает как за специфическое, так и за неспецифическое связывание одноцепочечной ДНК, а также за катализирование образования одноцепочечных ДНК. скрученная ДНК в источнике переноса.