Файл: Общая микробиология.docx

К факторам изменчивости относятся: состав питательной среды, pH окружающей среды, концентрация минеральных солей, температура, улатрафиолетовые лучи, действие фагов, лекарственных и дезинфицирующих препаратов, различные химические соединения, ультразвук, ионизирующая радиация и др.

1 ... 9 10 11 12 13 14 15 16 ... 55

Мутации у бактерий. Классификация по происхождению и характеру изменений в первичной структуреДНК.

Мутация- изменение первичной структуры ДНК, проявляющееся наследственно закрепленной утратой или изменением какого-либо признака или группы признаков.

По происхождению выделяют мутации: 1) индуцированные, 2) спонтанные
К появлению спонтанных (самопроизвольны) мутаций приводят:

-ошибки репликации

-неправильное формирование комплементарных пар оснований

-структурные искажения ДНК под действием естественных мутагенов
Обратные мутации (реверсии) возвращают спонтанно мутировавшую клетку к исходному генетическому состоянию.
Один из распространенных типов спонтанных мутаций микроорганизмов – ауксотрофность. Это утрата способности к синтезу какого-либо вещества. Например, утрата способности синтезировать какую- либо аминокислоту. В таком случае, ауксотрофные микроорганизмы будут расти на питательных средах, содержащих эту аминокислоту. Спонтанные мутации служат основным источником естественной изменчивости микроорганизмов и лежат в основе эволюции, обусловливая разнообразие генетическогоматериала.
Индуцированные мутации – мутации, которые происходят под влиянием мутагенов.
Подавляющее большинство мутагенов вызывают предмутационные изменения ДНК, которые затем могут превратиться в мутациипри делении клетки или ошибке системы репарации.
Мутагены делятся на следующие группы:

1. химические (аналоги азотистых оснований, алкилирующие агенты, азотиста к-та, интералкилирующие агенты)

2. физические (радиация, температура)

3. биологические (умеренные фаги, плазмиды, транспозоны)
По характеру изменений в структуре ДНК различают мутации:

1. Точечные, когда повреждения ограничиваются одной парой нуклеотидов

2. Аберрации – протяженные мутации:

- делеция – выпадение нескольких пар нуклеотидов

- дупликация – добавление нуклеотидных пар

- транслокация – перемещение фрагментов хромосомы

- инверсия – перестановка нуклеотидных пар
Модификация оснований включает химическое изменение азотистого основания в кодирущей последовательности, что приводит к изменению кодона. В результате вместо одной ак кодируется другая либо возникает бессмысленный кодон.

Вставка либо делеция какого-либо основания в ДНК приводит к фреймшифт-мутациям (мутация со сдвигом рамки считывания), что вызывает изменение позиции рамки считывания триплетного кодона, вследствие, изменене всех последующих кодонов.
Деформация спирали ДНК образуются в результате индуцированной УФ-излучением димеризации расположенных близко нуклеотидов. Разрушается симметрия ДНК и возникает препятствие правильной репликации.

Рекомбинативная изменчивость у бактерий, механизмы генетической передачи информации.

Генетическая рекомбинация – это взаимодейтсвие между двумя ДНК, обладающими различными генотипами, которое приводит к образованию рекомбинантной ДНК, сочетающей гены обоих родителей. В клетку-реципиент проникает не вся, а только часть хромосомы, что приводит к формированию неполной зиготы. По молекулярному механизму делится на:

1) Гомологичная рекомбинация – в процессе разрыва и воссоединения ДНК происходит обмен между участками ДНК, обладающими высокой степенью гомологии. Процесс гомологичной рекомбинации находится под контролем генов, объединенных в REC-систему, состоящую из recA, B, C, D.

2) Сайтспецифическая рекомбинация – не зависит от функционирования генов recA, B, C, D, не требует протяжных участков гомологии ДНК, но для ее протекания необходимы строго определенные последовательности ДНК и специальный ферментатитвный аппарат. (пример: встраивание плазмиды в хромосому бактерий, которое происходит между идентичными IS-элементами хромосомы и лазмиды, интеграция ДНК фага лямбда в хромосому E. Coli.)

В пределах одного репликона сайт-специфическая рекомбинация участвует также в переключении активности генов.

3) Незаконная или репликативная рекомбинация – не зависит от функционирования генов recA, B, C, D. Примером является транспозиция подвижных генетических элементов по репликону.

Рекомбинация у бактерий является конечным этапом передачи генетического материала между бактериями, которая осуществляется тремя механизмами: конъюгацией, трансдукцией и трансформацией.

Трансформация – генетическое изменение клеток в результате включения в их геном экзогенной ДНК. Погибшие бактерии постоянно высвобождают ДНК, которая может быть воспринята другими бактериями.

В обмене генетической информацией трансорфмация играет незначительную роль.

Протекает в 3 стадии:

1. адсорбция двуцепочечной ДНК на участках клеточной стенки компетентных клеток

2. ферментативное расщепление связавшейся ДНК в некоторых случайно расположенных местах с образованием фрагментов 4-5*10⁶D

3. проникновение фрагментов ДНК с молекулярной массой не менее 5*10⁶D, сопровождающееся разрушением одной из цепей ДНК; проникшая цепь ДНК рекомбинирует с генетическим материалом реципиентной клетки

Конъюгация – прямой перенос фрагмента ДНК от донорских бактериальных клеток к реципиентным при непосредственном контакте этих клеток. Однажды изменившись, генетическая информация может быстро распространяттся среди сходных бактерий благодаря конъюгации. Для реализации процесса необходим F-фактор – плазмида, содержит гены специальных и необходимых при конъюгации структур – F-пилей и др.

Конъюгация требует наличиедвух типов клеток: доноров (F+), обладающих F-фактором, и реципиентов (F-), не обладающих им.

Механизм передачи плазмидной ДНК из клетки в клетку заключается в том, что специальный белок узнает определенную последовательность в ДНК плазмиды, вносит в эту последовательность одноцепочечный разрыв и ковалентно связывается с 5’-концом. Затем цепь ДНК, с которой связан белок, переносится в клетку-реципиент, а неразорванная комплементарная цепь остаеся в клетке-доноре. Клеточный аппарат синтеза ДНК достраивает одиночные цепи и в доноре, и в реципиенте до двухцепочечной структуры. Белок, связанный с 5’-концом перенесенной цепи, способствует замыканию плазмиды в реципиентной клетке в кольцо.

Трансдукция – перенос бактериофагом в заражаемую клетку фрагментов генетического материала клетки, исходно содержавшей бактериофаг.

Типы трансдукции:

Неспецифическая (общая) – фагом переносится любой фрагмент ДНК хозяина
Специфическая – фагом переносятся строго определенные фрагменты ДНК
Абортивная – внесенный фрагмент ДНК донора не встраивается в генефор реципиента, а остается в цитоплазме, где его ДНК транскрибируется, но не реплицируется.

Свойства трансдуцирующих фаговых частиц:

1.Частицы несут часть ДНК фага, то есть не являются функциональными вирусами

2. Подобно прочим дефектным вирусам, частицы не способны к репликации.

3. Трансдуцирующие фаги могут содержать какую-либо часть хромосомы хозяина с генами, дающими реципиентной бактерии некоторые преимущества

4. Феномен трансдукции может быть использован для картирования бактериальной хромосомы, если следовать тем же принципам, что и при картировании с использованием феномена трасформации

Плазмиды бактерий: классификация, функции, пути передачи. Механизм множественной лекарственной устойчивости.

Плазмиды – двухцепочечные фрагменты ДНК с молекулярной массой поряжка 106-108 D, несущие от 40 до 50 генов. Они кодируют не основные для жизнедеятельности бактериальной клетки функции, но придающие бактерии преимущества при попадании в неблагоприятные ситуации.

Плазмиды могут раостраняться по вертикали (при клеточном делении) и по горизонтали, прежде всего путем конъюгационного переноса.

Существуют плазмиды:

Смотрите также файлы

Саыраулаты ауыздытарда не таайындайды.docx

.rtf

Саратовская государственная юридическая академия.docx

Самгупс) Кафедра Мехатроника, автоматизация и управление на транспорте курсовая работа по дисциплине Объектноориентированное программирование (ооп) (09. 03. 01) Тема Риэлтерская.docx

Чащинова Анна Вадимовна Практическое занятие.doc

Файл: Общая микробиология.docx

Мутации у бактерий. Классификация по происхождению и характеру изменений в первичной структуреДНК.

В пределах одного репликона сайт-специфическая рекомбинация участвует также в переключении активности генов.

В обмене генетической информацией трансорфмация играет незначительную роль.

Протекает в 3 стадии:

1. адсорбция двуцепочечной ДНК на участках клеточной стенки компетентных клеток

2. ферментативное расщепление связавшейся ДНК в некоторых случайно расположенных местах с образованием фрагментов 4-5*10⁶D

Трансдукция – перенос бактериофагом в заражаемую клетку фрагментов генетического материала клетки, исходно содержавшей бактериофаг.

Типы трансдукции:

Неспецифическая (общая) – фагом переносится любой фрагмент ДНК хозяина

Специфическая – фагом переносятся строго определенные фрагменты ДНК

Абортивная – внесенный фрагмент ДНК донора не встраивается в генефор реципиента, а остается в цитоплазме, где его ДНК транскрибируется, но не реплицируется.

Свойства трансдуцирующих фаговых частиц:

1.Частицы несут часть ДНК фага, то есть не являются функциональными вирусами

2. Подобно прочим дефектным вирусам, частицы не способны к репликации.

3. Трансдуцирующие фаги могут содержать какую-либо часть хромосомы хозяина с генами, дающими реципиентной бактерии некоторые преимущества

Плазмиды бактерий: классификация, функции, пути передачи. Механизм множественной лекарственной устойчивости.

Плазмиды могут раостраняться по вертикали (при клеточном делении) и по горизонтали, прежде всего путем конъюгационного переноса.

Существуют плазмиды:

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно