- •Лф, фиу, пф. Занятие № 6
- •6А. Основные положения
- •6Б. Лекционный курс
- •6В. Теоретический материал
- •11. Организация генетического материала у бактерий
- •11.1. Общая схема организации генетического материала бактериальной клетки
- •11.2. Плазмиды
- •11.3. F-плазмиды
- •11.4. R-плазмиды
- •11.5. Бактериоциногенные плазмиды (на примере Col-плазмиды e.Coli)
- •11.6. Транспозоны
- •11.7. Is-последовательности
- •11.8. Механизмы фаговой конверсии
- •12. Модификиции, мутации и репарации у бактерий
- •12.1. Модификации у бактерий
- •12.2. Мутации у бактерий
- •12.3. Sr-диссоциация
- •12.4. Мутагены
- •12.5. Репарации
- •13. Генетические рекомбинации у бактерий, генная инженерия в медицинской микробиологии
- •13.1. Виды генетических рекомбинаций у бактерий
- •13.2. Генная инженерия в медицинской микробиологии
- •14. Применение генетических методов в микробиологической диагностике
- •14.1. Метод молекулярной гибридизации
- •14.2. Полимеразная цепная реакция
- •6Г. Тестовые вопросы по теме занятия
- •6Д. Практические навыки, приобретаемые на занятии
11.8. Механизмы фаговой конверсии
Здесь, после изложения сведений о бактериофаге и о внехромосомных факторах наследственности у бактерий, можно обобщить сведения о механизмах фаговой конверсии (см. раздел 10.4.Б.2), когда в результате лизогенизации (т.е. встраивание в геном умеренного бактериофага) бактерия приобретает дополнительный признак.
А. Во-первых это явление может быть обусловлено дерепрессией гена профага, как об этом было сказано выше (см. раздел 10.4.Б.2).
Б. Во-вторых дополнительный признак может детерминироваться геном бактерии-донора, внесенным в геном бактерии-реципиента дефектным фагом при специализированной трансдукции (см. раздел 10.4.В.2).
В. И в-третьих, если умеренный бактериофаг интегрировался около поврежденного промотора одного из генов, то функцию этого неработающего промотора может «взять на себя» промотор профага, восстановив тем самым экспрессию «молчавшего» гена бактерии-реципиента.
12. Модификиции, мутации и репарации у бактерий
12.1. Модификации у бактерий
Модификациями называются фенотипическая изменчивость у бактерий.
А. Модификации не сопровождаются первичными изменениями в ДНК.
Б. Вследствие этого, модификации, как правило, вскоре утрачиваются.
12.2. Мутации у бактерий
При мутационной изменчивости у бактерий происходят изменения в первичной структуре ДНК, которые выражаются в наследственно закреплённой утрате или изменении какого-либо признака (или признаков).
А. По происхождению мутации у бактерий классифицируются на спонтанные и индуцированные.
1. Спонтанные мутации трудно или невозможно связать с действием определённого фактора (мутагена).
а. Наиболее часто спонтанные мутации происходят вследствие ошибки в работе ДНК-полимеразы при репликации ДНК.
б. Вторую группу спонтанных мутаций составляют инсертационные мутации, которые происходят вследствие встраивания в нуклеоид внехромосомных факторов наследственности.
2. Индуцированные мутации у бактерий вызываются в эксперименте действием конкретного мутагена.
Б. По направленности мутации у бактерий классифицируются на прямые и обратные.
1. Прямые мутации сопровождаются потерей или изменением признака и появлением мутантного генотипа.
2. Обратные мутации, или реверсии, происходят в мутантном генотипе и вызывают его возврат к нормальному, до появления прямой мутации, генотипу.
а. При истинных реверсиях происходит восстановления и генотипа и фенотипа.
б. При супрессорных реверсиях восстанавливается только фенотип, а генотип продолжает оставаться мутантным.
12.3. Sr-диссоциация
SR-диссоциацией называется такое явление, когда в чистой культуре, образующей S-формы колоний, появляются R-формы. При этом изменение формы колонии является внешним проявлением изменений свойств образующих ее бактериальных клеток. У бактерий, в норме образующих R-формы колоний, также наблюдается диссоциация, которая, наоборот, проявляется в появлении S-форм колоний. Однако, механизм RS-диссоциации не известен и этот вид диссоциации здесь не рассматривается.
А. По своему механизму SR-диссоциация – это инсертационная мутация, приводящая к утрате генов, контролирующих синтез полисахаридных звеньев ЛПС наружной мембраны клеточной стенки. Из-за этого все свойства, функционально связанные с клеточной стенкой (форма, наличие капсулы и жгутиков, чувствительность к бактериофагам, метаболическая активность и т.д.) изменяются и как конечный результат – изменяется форма колонии.
Б. Диссоциация имеет для бактерий важное биологическое значение.
1. R-формы колоний более устойчивы к физико-химическим факторам внешней среды.
2. S-формы более устойчивы к фагоцитозу и действию антител.
В. Диссоциация значительно усложняют выделение и идентификацию чистой культуры. В этом заключается большое значение диссоциации для микробиологической диагностики.