64. Спонтанная мутационная изменчивость у прокариот.

Изменение бактериального генома могут происходить в результате мутаций.

Мутации - это изменения в последовательности нуклеотидов ДНК, проявляющиеся наследственно закрепленной утратой или изменением какого-либо признака или группы признаков. В их основе лежат ошибки копирования наследственной информации, возникающие при репликации. Фенотипическим проявлением мутации могут быть: изменение морфологии бактериальной клетки, возникновение потребности в факторах роста (например, в аминокислотах, витаминах), т.е. ауксотрофность; появление устойчивости к антибиотикам; изменение чувствительности к температуре; снижение вирулентности ( аттенуация ). Мутации могут быть спонтанными, т.е. возникающими самопроизвольно, без воздействия извне, и индуцированными. Спонтанные мутации появляются в результате ошибок репликации ДНК, неправильного формирования комплементарных пар оснований, структурных искажений ДНК и вследствие перемещения подвижных генетических элементов в процессе роста и размножения популяции бактерий.. Спонтанные мутации могут обусловливать благоприятные и неблагоприятные генетические изменения. Вероятность возникновения определенных мутаций в расчете на одну клетку и на одну генерацию называют частотой мутирования. При высоких скоростях роста она постоянна, и ее обычно определяют для клеток в экспоненциальной фазе роста при оптимальных условиях среды. Возникаютв популяции с частотой 10^-11-10^-4. В фенотипе проявляются не все мутации. Непроявленные мутации называются молчащими. У мутанта может произойти обратная мутация или реверсия , в результате которой восстановятся свойства дикого штамма. Об истинной обратной мутации говорят лишь в тех случаях, когда вторая мутация точно восстанавливает исходный генотип, если же восстанавливается только фенотип, то говорят о вторичной реверсии или супрессорной мутации. Супрессорные мутации могут происходить как в исходном гене, так и в каких-либо других участках хромосомы ( интрагенные и экстрагенные супрессорные мутации).

65 Мутагенные факторы химической, физической и биологической природы.

Мутация - изменение генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды, которое может быть унаследовано потомками данного организма. Мутагенные факторы делятся на химические, физические и биологические. К мутагенным факторам физической природы относят электромагнитное излучение – ионизирующее, ультрафиолетовое и прилегающего к нему спектра – 380-10 нм. Их влияние приводит к возникновению пиримидиновых димеров – сшивок между двумя соседними в цепи Т или Ц, что в последствии приводит к делеции – выпадению пары нуклеотидов при репликации. Такой же эффект, но реже может вызывать высокая температура, давлерие, рН. Химические мутагены делятся на аналоги основание – 5-Br-урацил, 2-аминопурин. В могут встраиваться в цепь ДНК вместо соответствующих нуклеотидов, а в кетоформе вызывать трансверсию – замену пуриновых оснований на пиримидиновые и наоборот. Дезаминирующие мутагены (азотистая кислота) вызывают отщепление NH₂, и замещение на ОН группу. Акредин оранжевый и его производные имеют клиновидную формулу молекулы, и может встраиваться между азотистыми основаниями, в результате чего после репликации происходит инверсия - включение в цепь нуклеотидов молекулы ДНК дополнительного нуклеотида. К биологическим факторам относятся бактериофаги, которые выступают участниками в трансдукции – переносе генетического материала из одной клетки в другую.