Horizontal gene transfer (HGT) was observed by incubation of an amino acid-deficient strain of Escherichia coli (AB1157) with particles gained from an oligotrophic environment, when all deficiencies were restored with frequencies up to 1.94 × 10-5 and no preference for a single marker. Hence, the DNA transfer to the revertant cells was carried out by generalized transduction. Those particles display structural features of outer membrane vesicles (OMVs) but contain high amounts of DNA. Due to a process called serial transduction, the revertant's particles were likewise transferring genetic information to deficient E. coli AB1157 cells. These results indicate a new way of HGT, in which mobilized DNA is transferred in particles from the donor to the recipient. Extracted OMV-associated DNA of known alpha-, and gamma-proteobacterials, Ahrensia kielensis and Pseudoalteromonas marina, respectively, was larger than 30 kbp with all sequences in single copy and identified as prokaryotic sequences. Inserted viral sequences were not found.
Die Inkubation des aminosäuredefizienten Escherichia-coli-AB1157-Bakteriums mit aus einem oligotrophen Gewässer gewonnenen Partikeln bewies das Vorhandensein eines horizontalen Gentransfers (HGT) durch Herstellung aller Funktionen in Revertantenzellen mit Häufigkeiten bis zu 1,94 × 10−5. Da hierbei keiner der Marker bevorzugt übertragen wurde, lag offensichtlich eine generalisierte Transduktion vor. Die entdeckten Partikel wiesen strukturelle Analogien mit Vesikeln der äußeren Bakterienmembran (OMV) auf, jedoch enthielten sie große DNA-Mengen. Durch das Phänomen der seriellen Transduktion waren die aus Revertanten stammenden Partikel wiederum infektiös und übertrugen Erbinformation auf defiziente E.-coli-AB1157-Zellen. Diese Ergebnisse lassen auf einen neuen Mechanismus des HGT schließen, bei dem mobilisierte DNA in Partikeln von Spender- auf Empfängerzellen übertragen wird. Die extrahierte DNA aus OMV zweier bekannter α‑ und γ‑Proteobakterien (Ahrensia kielensis und Pseudoalteromonas marina) war >30 kbp lang, wobei alle Sequenzen als prokaryotisch identifiziert wurden und nur als Einzelkopie vorlagen. Eingefügte virale Sequenzen wurden nicht gefunden.
Keywords: Ahrensia kielensis; E. Coli AB1157; Pseudoalteromonas marina; Sequence analysis; Serial transduction.