Лекция 8
ГЕНЕТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ
Лектор: зав. кафедрой микробиологии, вирусологии, иммунологии
Д.В. Тапальский
Вопросы, разбираемые на лекции
Организация генетического аппарата у бактерий. Особенности реализации генетической информации у бактерий и вирусов. Мобильные генетические структуры, их роль в изменении генофонда популяций микроорганизмов.
Изменчивость, механизмы и характеристика форм изменчивости. Модификации, значение, основные проявления и свойства.
Мутации. Мутагены. Методы выявления мутантов. Система репараций повреждений генома.
Рекомбинационная изменчивость. Виды генетических рекомбинаций, механизмы, частота.
ГЕНЕТИКА
наука, изучающая механизмы и закономерности наследственности и изменчивости организмов, а также методы управления этими процессами.
ГЕН |
– наследственный фактор, единица |
наследственного |
материала – определенный участок |
молекулы ДНК у высших организмов (РНК у ряда вирусов), ответственный за синтез определенного белка
ГЕНОТИП – совокупность всех генов организма, его наследственная материальная основа
УСЛОВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ФЕНОТИП – совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся на основе взаимодействия генотипа с условиями внешней среды
ДНК бактерий
нуклеоид (бактериальная 
хромосома)
жизненно важные признаки
внехромосомные факторы наследственности
не жизненно важные признаки
ВНЕХРОМОСОМНЫЕ
ФАКТОРЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ
автономные – являются репликоном
– плазмиды
неавтономные - реплицируются только в составе репликона (нуклеоида или плазмиды)
– IS-последовательности
– транспозоны
– умеренные и дефектные фаги
Свойства IS – последовательностей
1.Небольшие размеры – 800-1400 пар нуклеотидов.
2.В свободном состоянии не существуют.
3.Способны перемещаться по геному. При этом первичный элемент остается на месте, а копия встраивается в мишень.
Свойства транспозонов
1.Относительно большие генетические элементы. Состоят из 2000-25000 пар нуклеотидов.
2.Могут находиться в свободном состоянии в виде кольцевой молекулы.
3.Могут мигрировать с одного репликона на другой.
4.Окружены с обоих сторон (фланкированы) последовательностями ДНК, напоминающими IS- последовательности.
5.Могут нести информацию о синтезе бактериальных токсинов и ферментов, модифицирующих антибиотики.
6.Могут проникать в хромосому клеток животных сходно с провирусами.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛАЗМИД
Категории плазмид |
Кодируемое свойство |
F-плазмида (половой |
Способность к переносу плазмидных и хромосомных |
фактор или фактор |
генов при конъюгации бактерий через половые |
фертильности) |
ворсинки |
R-плазмида (фактор |
Придает бактериям устойчивость к нескольким |
множественной |
антибиотикам и другим лекарственным веществам |
лекарственной |
|
устойчивости) |
|
Плазмиды |
Кодируют синтез бактериоцинов (особых белков), |
бактериоциногении |
вызывающих гибель близкородственных бактерий. |
|
Например, бактериоцины E.coli вызывают гибель |
|
патогенных энтеробактерий. |
Ent-плазмида |
Синтез энтеротоксинов |
Hly-плазмида |
Синтез гемолизинов |
К-88, К-99 |
Кодируют синтез поверхностных антигенов у бактерий |
Биодеградативные |
Разрушение различных органических и |
плазмиды |
неорганических соединений |
ФУНКЦИИ TRA-ОПЕРОНА
детерминирует образование конъюгативных пилей
моблизирует на перенос
–саму конъюгативную плазмиду (F+)
–другую, неконъюгативную, плазмиду (RTF)
–участок нуклеоида (Hfr)