Мутация

Под мутацией (от mutatio — изменение) подразумеваются стабильные наследуемые изменения в генотипе, проявляющиеся фенотинически в виде измененного признака.

Основу мутации составляют качественные или количественные изменения последовательности нуклеотидов в ДНК, которые могут возникать при жизнедеятельности бактерий под влиянием эндогенных факторов или при действии химических и физических мутагенов. 1. Различают так называемые спонтанные мутации, под которыми понимают мутации, причины возникновения которых неизвестны. Частота спонтанных мутаций мала (1*105—1*1010). 2. При искусственном же воздействии различных физиеских и химических мутагенов частота мутаций возрастает, — эти мутации принято называть индуцированными.

К физическим мутагенным факторам относятся ультрафиолетовое и ионизирующее излучения, температура. Изучение действия химических мутагенов показало, что они обладают определенной избирательностью поражения одних генов при относительной стабильности других участков ДНК. Отсюда появилась возможность проводить направленные мутации. Подвергаться мутациям может любое свойство бактериальной клетки, и если это изменившееся качество выгодно для вида, то такие микроорганизмы имеют селективное преимущество и выживают. В некоторых случаях появившаяся мутация несовместима с жизнью — клетКи погибают. Мутации приводят к возникновению микроорганизмов с нежелательными, измененными свойствами. Например, развитие у некоторых микроорганизмов устойчивости к антибиотикам и химиотераиевтическим веществам может быть также результатом мутации.

Трансформация

Трансформация (от transformatio — преобразование) изменение свойств бактериальной клетки в результаате процесса переноса информации, при котором фрагмент ДНК клеткидонора проникает в родственную бактерию. Впервые явление трансформации у бактерий наблюдал Ф. Гриффите в 1928 г. Он ввел мышам нсвирулентный бескапсульный пневмококк II типа вместе с убитой культурой вирулентного капсульного пневмококка III типа. Все мыши погибли от септицемии, а из органов погибших животных была выделена чистая культура пневмококка III типа, т.е. пневмококка, который был введен мышам в убитом виде. Гриффите при опубликовании своей работы в 1928 г. объяснить это явление с генетических позиций не мог и считал, что происходит превращение невирулентной Rформы микроба в Sвирулентную при поглощении капсульного вещества убитого пневмококка. В 1944 г. О. Эвери, К. МакЛеод и М. МакКарти экспериментально доказали, что трансформирующим веществом является ДНК. Для того чтобы наступила трансформация, необходимо состояние компетентности клеткиреципиента (воспринимающей клетки), которая связана со стадией активного размножения бактерий и появляется в начале логарифмической фазы. Процесс трансформации проходит несколько стадий: 1) адсорбция и восприятие бактериямиреципи ентами фрагмента двунитчатой ДНК клетки донора (обычно не больше 5 генов); 2) эклипс — скрытый период, характеризующийся отсутствием биологического действия ДНК. В этот период двунитчатая ДНК распадается: одна цепь разрушается, вторая — участвует в последующих стадиях; 3) интеграция (включение) трансформирующей ДНК в хромосому реципиента в результате разрыва и воссоединения хромосомы донора;