- •36. Антимикробные факторы окружающей среды.
- •Методы тепловой стерилизации
- •С этой целью чаще используют химические вещества антисептики с преимущественным бактериостатическим действием;
- •38. Механизм действия основных групп дезинфектантов
- •39. Понятие о наследственности. Особенности организации генетического аппарата. Генотип.
- •40. Изменчивость. Классификация и характеристика форм изменчивости.
- •41. Фенотипическая изменчивость. Модификации. Примеры.
- •42. Диссоциации у бактерий.
- •Свойства бактерий из s- и r-колоний
- •43. Структурные и функциональные гены. Контроль экспрессии генов.
- •44. Мутации. Классификация. Мутагены выявление мутантов.
- •44, 45, 46, 47 Генетические рекомбинации у бактерий. Механизмы и значение. Трансформация. Трансдукция.
- •Механизмы фаговой конверсии:
- •48. Плазмиды и их классификация.
- •49. Конъюгация и конъюгативные плазмиды.
- •51. Практическое значение учения о генетике.
- •53. Бактериофаги. Морфология. Вирулентные и умеренные фаги. Лизогения. Фаговая конверсия. Применение.
- •54. Основы экологической микробиологии. Основные понятия.
- •57. Устойчивость к антибиотикам. Механизмы. Методы определения.
44, 45, 46, 47 Генетические рекомбинации у бактерий. Механизмы и значение. Трансформация. Трансдукция.
Определение рекомбинационной изменчивости у бактерий– изменчивость, происходящая в результате включения в ДНК реципиентной клетки участка ДНК донорской клетки.
Трансдукция - перенос генетического материала от клетки-донора к клетке-реципиенту с помощью умеренного бактериофага. Фаг переносит небольшой фрагмент ДНК бактерии-донора. В результате трансдукции бактерия-реципиент приобретает новые фенотипические признаки: ферментативные свойства, устойчивость к антибиотикам, вредным воздействиям окружающей среды, вирулентность и др. При выходе бактериофага из клетки, фрагмент донорской трансдуцированной ДНК остается в хромосоме клетки-реципиента, а, следовательно, сохраняются и новые фенотипические признаки. Бактериофаг при трансдукции выполняет только транспортную функцию.
Типы трансдукций
1. Неспецифическая трансдукция. В процессе репродукции фага в момент сборки фаговых частиц в их головку вместе с фаговой ДНК может проникнуть какой-либо фрагмент ДНК бактерии-донора. В клетки реципиентного штамма могут быть перенесены любые гены донора. Фаги являются только переносчиком генетического материала от одних бактерий к другим. Фаговая ДНК не участвует в образовании рекомбинантов.
2. Специфическая трансдукция осуществляется фагами, обладающими избирательной локализацией на хромосоме бактерий. Образование трансдуцирующего фага происходит путем выщепления профага из бактериальной хромосомы вместе с генами, расположенными на хромосоме клетки-донора рядом с профагом. При взаимодействии фагов с клетками реципиентного штамма происходит включение гена бактерии-донора вместе с ДНК дефектного фага в хромосому бактерии-реципиента.
3. Абортивная трансдукция. Принесенный фагом фрагмент ДНК донора не включается в хромосому клетки-реципиента, а остается в ее цитоплазме и в таком виде способен поддерживаться и проявляться фенотипически.
Во время деления бактериальной клетки фрагмент ДНК может передаваться только одной из двух дочерних клеток, т.е. наследоваться однолинейно и в конечном итоге утрачиваться в потомстве.
Вариантом специфической трансдукции является Фаговая (лизогенная) конверсия. Это изменения свойств бактерии-реципиента под влиянием генов умеренного фага.
Механизмы фаговой конверсии:
встраивание бактериофага в нуклеоид | ||
ò 1. Активация гена бактериофага ò
|
ò 2. Внесение гена от бактерии-донора (дефектные фаги при трансдукции) ò
|
3.Встраивание около повреждённого промотора ò замена его фаговым промотором ò экспрессия «молчащих» генов бактерии-реципиента |
появление у бактерии-реципиента нового признака |
Трансформация - перенос генетического материала от одного организма к другому, где посредством генетической рекомбинации часть трансформирующей молекулы ДНК может обмениваться с частью хромосомной ДНК донора.
Трансформация бактерий — форма генетической изменчивости, при которой бактерия-реципиент поглощает из внешней среды трофическим путем фрагменты ДНК бактерии-донора. Это приводит к образованию рекомбинантных бактерий, обладающих некоторыми свойствами донорских клеток.
Впервые феномен трансформации был установлен Ф. Гриффитсом в 1928 г. на модели бескапсульного и капсульного пневмококков. Для проведения опыта использовали трех белых мышей. Первую мышь заражали живыми, бескапсульными (невирулентными) пневмококками. Второй мыши вводили убитую культуру капсульных (вирулентных) пневмококков; третьей мыши — смесь живых невирулентных пневмококков и убитых вирулентных пневмококков. В результате опыта в живых оставались первая и вторая мыши; погибала третья мышь, так как живые бескапсульные пневмококки поглощали фрагменты ДНК убитых капсульных и сами превращались в капсульные (вирулентные) пневмококки. Механизм такой трансформации оставался неясным в течение 16 лет. В 1944 г. осуществили трансформацию бескапсульных пневмококков в капсульные in vitro. Они добавили к культуре бескапсульных пневмококков ДНК, выделенную из капсульных пневмококков, в результате чего бескапсульные превратились в капсульные и стали вирулентными для мышей. Опыт доказал, что носителем единиц наследственности (генов) является ДНК.
Процесс трансформации бактерий можно подразделить на несколько фаз:
1) адсорбция ДНК-донора на клетке-реципиенте;
2) проникновение ДНК внутрь клетки-реципиента;
3) соединение ДНК с гомологичным участком хромосомы реципиента с последующей рекомбинацией.
Эффективность трансформации зависит от степени гомологичности ДНК донора и реципиента. Чем выше гомологичность, тем эффективнее спаривание, и тем больше образуется рекомбинантных бактерий. Межвидовая трансформация происходит гораздо реже, чем внутривидовая.