Действие мутации на трансляцию:

1. Бессмысленные (missens) мутации

2. Frame-shiftмутации – со сдвигом считывания и изменением всех последующих кодонов.

3. Супрессорные – восстан. функции генов, инактив-ых предыдущей мутацией

4. Мутации на клеточном уровне – можно выявить, если вызывает фенотипические изменения

5. Мутации с приобретением (способности синтезировать активный фермент), лаг-фазам между мутацией и синтезом фермента отсутствует.

6. Мутации с утратой – вызывает прекращение синтеза к.-л. фермента, а клетка сохраняет функц. активность. Если рост клетки продолжается, то кол-во фермента умен-ся с каждым делением в 2 раза.

7. Изменения в виде трансдукции, трансформации, коньюгации.

31. Генетические рекомбинации (трансдукция, конъюгация, трансформация).

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕКОМБИНАЦИИ у эукариот совершаются в процессе полового размножения путем взаимного обмена фрагментами хромосом, при этом из двух родительских хромосом образуются две рекомбинантные, т.е. возникают две рекомбинантные особи.

У прокариотов нет полового размножения в результате внутригеномных перестроек: изменение локализации генов в пределах хромосомы, или при проникновении вреципиента части ДНК донора → формирование мерозиготы, т.е. образуется только ОДИН РЕКОМБИНАТ.

ГенР происходят при участии ферментов в пределах отдельных генов или групп сцеплений генов. Существуют специальные REC–ГЕНЫ, определяющие способность бактерий к рекомбинациям. Передача генетического материала от Б! к Б! происходит путем трансформации, трансдукции и конъюгации, а плазмидных генов - путем трансдукции и конъюгации.

ТРАНСФОРМАЦИЯ –непосредственная передача генетического материала (фрагмента ДНК) донора Рец. (Впервые Гриффитс – опыт с живым авирулентным бескапсульным штаммом пневмококка, к/й стал вирулентным при обработке экстрактом убитых капсульных пневмококков.)

С донорной ДНК в реципиентную клетку обычно передается только один ген, т.к. фрагмент ДНК, который может проникнуть в Рецочень маленький. Трансформации поддаётся только часть клеток Б!! популяции – КОМПЕТЕНТНЫМИ. Состояние компетентности (когда стенка Б! проницаема для высокополимерных (Мг=0,5–1 млн) фрагментов ДНК) возникает обычно в конце LOG–ФАЗЫ.

Фазы процесса трансформации:

адсорбция ДНК-донора на Рец;

проникновение ДНК внутрь Реци деспирализация ДНК.

соединение любой из двух нитей ДНК донора с гомологичным участком хромосомы реципиента и последующая рекомбинацией.

Эффективность зависит от СТЕПЕНИ ГОМОЛОГИЧНОСТИ ДНК донора и реципиента, что определяет конечный результат, т. е. количество формирующихся рекомбинантов (трансформантов) межвидовая трансформация происходит гораздо реже, чем внутривидовая.

ТРАНСДУКЦИЯ – передача генетического материала с помощью фагов. Различают три типа трансдукции:

Неспецифическая (общая).В момент сборки фаговых частиц в их головку может проникнуть ЛЮБОЙ фрагмент ДНК Б!–донора. Вместе с фаговой ДНК переносятся любые гены донора и включаются в гомологичную область ДНК Рецпутем рекомбинации. Фаги только переносят генетического материала

Специфическая – фаг переносит ОПРЕДЕЛЕННЫЕ гены при выщеплении профага из Б! хромосомы вместе с рядом расположенными генами, при этом фаг становится дефектным. При взаимодействии фага с Рецпроисходит включение гена донора и дефектного фага в хромосому РецБ!, а Б!! становятся невосприимчивыми к последующему заражению вирулентным фагом.

Абортивная– фрагмент ДНК бактерии-донора не включается в хромосому РецБ!, а располагается в цитоплазме и в таком виде функционирует. Во время деления этот фрагмент ДНК передаётся только одной дочерней, и в конечном итоге утрачиваться в потомстве.

КОНЪЮГАЦИЯ – перенос генетического материала из клетки-донора в клетку реципиента при их СКРЕЩИВАНИИ. Доноры –с F-плазмидой (половой фактор). При скрещивании F+ с F–половой фактор передается независимо от хромосомы донора, при этом почти все Рецстановятся F+.

F-плазмида может интегрировать в Б! хромосому. В некоторых случаях она освобождается, захватывая при этом сцепленные с ней Б! гены (обозначаются с указанием включенного гена: F-lac).

ЭТАПЫ:

прикрепление клетки-донора к Рецс помощью SEX-ПИЛЕЙ

образование конъюгационного МОСТИКА, через который передаётся F-фактор и другие плазмиды, находящиеся в цитоплазме донора.

разрыв одной из цепей ДНК (в месте включения F-плазмиды) при участии эндонуклеазы. Один конец ДНК проникает в Реци сразу же достраивается до 2-нитевой структуры. При переносе захватывается часть ДНК Б!-донора – Hfr-штаммы (HIGH FREQUENCY OF RECOMBINATION). При скрещивании Hfr-штамма с F–F-фактор, не передается (т.к. конъюгационный мостик разрывается, а F-фактор расположен в дистальной части хромосомы). Передаются только гены Б! хромосомы, расположенные вблизи начала переноса (О–точка (origin)).

На ОСТАВШЕЙСЯ в нити ДНК синтезируется 2 цепочка.

32. Генетика вирусов.

Геном вируса представлен РНК либо ДНК, одно- или двунитчатой.

Единица мутации – мутон – замена элемента генома, что ведет к измен. свойств вируса. Может быть вставка или делеция нуклеотидов.

По ПРОИСХОЖДЕНИЮ мутации подразделяют на:

- спонтанные –составляют естественный фон. Они появляются под влиянием разных причин: ошибки в репарации или репликации днк, ошибочное включения в дочернюю цепь некомплементарного ао (а=т, г≡ц), инсертационные мутации (insertion – вставка, возникают при встраивании в хромосому микробнойis-последовательностей, транспозонов и плазмид, при наличии генов-мутаторов частота мутаций увеличивается в >100 раз).

- индуцированные – получают под влиянием мутагенов.

По КОЛИЧЕСТВУ МУТИРОВАВШИХ ГЕНОВ:

Генные – затрагивают один ген, чаще всего – точковые,

а) Точковые – замену или вставку пары нуклеотида в ДНК → изменение 1 кодонавместо одной АК кодируется другая или нонсенскодон (нонсенсмутация) – этоПРЯМАЯ Мт. Впоследствии может возникнутьвторичная(ОБРАТНАЯ) мутация в этом же гене → восстановление дикого генотипа и фенотипа.

Множественные (геномные).

По ФЕНОТИПИЧЕСКИМ ПОСЛЕДСТВИЯМ:

Нейтральные–фенотипически не проявляются.

Проявл. фенотипически.