2018-02-13
1171
Материальной основой наследственности является двунитчатая ДНК, исключение – вирусы (РНК или 1-нитчатая ДНК). Фрагмент ДНК, несущий информацию о признаке – ген. Гены у бактерий организованы в относительно простую структуру – бактериальную хромосому (нуклеотид). Хромосома располагается в цитоплазме свободно, не ограничена мембраной. Длина хромосомы превышает длину бактериальной клетки – суперспирализованная и упакована компактным способом (чаще кольцевая структура). Бактериальная хромосома является репликоном – способна к самоудвоению. Кроме хромосомы, генетический материал храниться в плазмидах, транспозонах, Is-последовательностях. Они также представлены двунитевой молекулой ДНК, отличаются числом пар нуклеотидов.
Мутации – изменения в структуре ДНК клетки, наследственно закрепленные.
Классификация по происхождению мутации: спонтанные и индуцированные.
Классификация по количеству мутировавших генов: генные (один ген – точковые) и хромосомные (распространяются на несколько генов).
|
|
|
Типы:
ñ Точковые – замена или вставка пары азотистых оснований в ДНК → изменение кодона → вместо одной аминокислоты кодируется другая, или получается бессмысленный кодон, не кодирующий аминокислоты – нонсенс мутация. Возможна репарация (если двуцепочечная ДНК, то погибает половина потомства). Мутации со вставками или выпадениями (со сдвигом рамки) ведут к изменению последующих кодонов – мутации со сдвигом считывания (кодоны считываются неправильно)
ñ Хромосомные: делеция (выпадение нуклеотидов), инверсия (поворот участка ДНК на 180), дупликация (повторение фрагмента)
По фенотипу:
1. нейтральные мутации(не проявляются изменениями признаков),
2. условно летальные (проявляются изменением активности ферментов)
3. летальные (утрата способности к синтезу ферментов)
Эффект мутации может быть нейтрализован:
1. Система репаративных ферментов,
2. Обратная мутация (реверсия к исходному фенотипу),
3. Супрессорная мутация (кот должна нейтрализовать действие первой мутации).
Для выявления мутантов существует несколько методов отбора: отбор, кот основан на разнице в скорости роста;отбор, кот основан на разной способности к выживанию(в пит среду добавляют в-ва, которые подавляют рост мутантов, но возд на род клетки-мутанты выживают, их высевают на пит ср)
Генетические рекомбинации у бактерий. Конъюгация.
Рекомбинация = предумсматиривает передачу ген материала от клетки донора реципиенту, в результате чего образуется рекомбинант, генотип кот представлен ДНК реципиента с включенном в него фрагементом ДНК донора. Включает трансформацию, конъюгацию, трансдукцию
|
|
|
Генетические рекомбинации у бактерий – обмен генетическим материалом между двумя клетками, сопровождают половое размножение. К ним относятся трансформация, трансдукция, конъюгация.
Конъюгация – перенос генетического материала из клетки-донора в клетку-реципиента при их склеивании (посредством полового фактора F-фертильность). Половой фактор — кольцевая ДНК, имеет способность к автономной репликации (=2 доч кл), сп-ть к интеграции (встраивается в определенные участки БХ (=часть нуклеоида, предварительно — разрыв одной из нитей, способна к конъюгации. Процесс К. определяют и контролируют особые плазмиды — факторы фертильности. Клетка, содержащая хотя бы одну из таких плазмид, приобретает свойства донора, а лишённая её — реципиента. Перенос генов донорской хромосомы происходит в линейной последовательности и обычно сопровождается их рекомбинацией с хромосомными генами реципиента. Вероятность появления донорских генов в рекомбинантах уменьшается по мере увеличения их расстояния от начальной точки переноса. Величина переносимого фрагмента обычно определяется временем контакта клеток.
Клетке нужны:
1. половые ворсинки (секс-пили)=длинные тонкие полые структуры, кот имеют белковую природу
2. фактор, обеспечив способность переноса материала
Механизм коньюгации. Первый этап конъюгации — прикрепление клетки-донора к реципиенту с помощью F-пилей. Затем между клетками формируется конъюгационный мостик, через который передаётся F-фактор, а также и другие плазмиды, автономно пребывающие в цитоплазме донора. При попадании F-фактора в реципиентную клетку она становится F+ и приобретает способность передавать фактор фертильности другим F--клеткам. В популяции клеток, содержащих F-плазмиду, только те, в которых она интегрирована в бактериальную хромосому - Hft-клетки, способны быть донорами хромосомной ДНК. При переносе генетического материала бактериальная ДНК реплицируется, начиная от места включения F-фактора, одна цепь ДНК переносится в реципиентную F'-клетку двигаясь 5'-концом вперёд, тогда как другая остаётся в Hfr-клетке. Передача материала начинается с определенной точки — «т. О» (origin -начало). В некоторых случаях — передача не всей бакт хромосомы вместе с половым фактором = сексдукция. Hfr = вся БХ передана. F`геноты=половой ф-р способен нах-ся автономно, интегрироваться и снова переходить в автономное состояние (способен захватить с собой кусок бакт хр) — малые и большие геноты(смотря сколько захватит). Для конъюгации х-на межвидовая передача.
