Генетические рекомбинации у бактерий. Трансформация

Генетические рекомбинации у бактерий – обмен генетическим материалом между двумя клетками, сопровождают половое размножение. К ним относятся трансформация, трансдукция, конъюгация.

Трансформация – непосредственная передача генетического материала (фрагмента ДНК) донора реципиентной клетке. Возможна только у ограниченного кол-ва клеток (бакт популяции). Клетка реципиента должна обладать способностью к развитию состояния компетентности (готовность вопринимать ДНК донора). Кл в состоянии компетентности изменяют свои свойства (другой размер, снижается синтез ДНК, РНК, продуцирует фактор компетентности (белок). Этот белок нужен для расщепления компонентов клеточной стенки (обнажение рецепторных участков, которые связывают ДНК донора). Состояние компетентности наблюдается только в опред фазу — в конце логарифмической фазы роста. Для того, чтобы происходила трансформация, донорская ДНК должна быть 2-цепочечная (устойчива к нуклеазам), опредленного мол веса (1х10^6 дальтон).

Несколько фаз:

1. Адсорбция ДНК-донора на клетке-реципиента,

2. Проникновение ДНК внутрь клетки-реципиента(ферментативное расщепление, образование различных фрагментов, кот проник в кл, в кл одна из цепей деградирует),

3. Соединение ДНК (одноцепочечный внутриклет медиатор) с гомологичным участком хромосомы реципиента с последующей рекомбинацией.

После проникновения внутрь клетки трансформирующая ДНК деспирализуется. Затем происходит физическое включение любой из двух нитей ДНК донора в геном реципиента. Трансформация обычно внутри вида (есть гомология между донором и реципиентом)

Генетические рекомбинации у бактерий. Трансдукция. Виды. Фаговая конверсия.

Трансдукция – передача генетического материала от одних бактерий другим с помощью УМЕРЕННЫХ фагов. В результате - 2 варианта инф процесса: продуктивный и редуктивный (лизогенный — б.фаг приходит в кл, интегрируется, становятся ПРОФАГОМ (часть генома) и вносят опред св-ва)

Виды:

1. Неспецифическая трансдукция. В процесс репродукции фага в момент сборки фаговых частиц в их головку вместе с фаговой ДНК может проникнуть какой-либо фрагмент ДНК бактерии-донора. При этом фаг может утратить часть своего генома и стать дефектным. Принесенный фагом фрагмента ДНК бактерии-донора способен включаться в гомологическую область ДНК клетки-реципиента путем рекомбинации. Фрагменты бакт ДНК донора способны включаться в гомологичную область ДНК кл реципиента путем рекомбинации, но участок ДНК кл донора, кот перешл в кл реципиента останется не включенным-абортивная трансдукция. Передается при делении.

2. Специфическая трансдукция характеризуется способностью фага переносить определенные гены от бактерии-донора к бактерии-реципиента. Это связано с тем, что образование трансдуцирующего фага происходит путем выщепления профага из бактериальной хромосомы вместе с генами, расположенными на хромосоме клетки-донора рядом с профагом. В составе ген материала умер бфага есть гены, кот отвечают за образование репрессора — обуславливает невозможность перехода профага в состояние вегетативного развития. Инактивация репрессора- вегетативный цикл развития (при этом геном фага встраивается в б хр) У бфага должны сохраниться липкие концы (одноцепочечн и комплементарные друг другу) для образования кольцевой ДНК (для встраивания генома)

3. Аботивная трансдукция. Принесенный фагом фрагмент ДНК бактерии-донора не включается в хромосому бактерии-реципиента, а располагается в ее цитоплазме и может в таком виде функционировать. Во время деления бактериальной клетки трансдуцированный фрагмент ДНК-донора может передаваться только одной из двух дочерних клеток, то есть наследоваться однолинейно и в конечном итоге утрачиваться в потомстве.

Фаговая конверсия – изменение фенотипа бактериальной клетки, обусловленное включением в ее хромосому генома умеренного фага.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: