Строение генома бактерий. Понятие о генотипе, фенотипе.

Генетический аппарат бактерий представлен хромосомами и подвижными генетическими элементами (плазмиды). Бактериальная хромосома (нуклеоид) состоит: двуцепочная кольцевая молекула ДНК, находится в суперспирализованном виде, не ограничена от цитоплазмы мембраной, связана с определенными рецепторами на ЦПМ, содержит до 4000 отдельных генов. Бактерии гаплоидны. Мол-ла ДНК построена по типу комплиментарности: А=Т, Ц=Г.

Ген – фрагмент мол-лы ДНК, несущий информацию о синтезе одного белка.

Генотип – совокупность всех генов, присущих данному орг.

Фенотип – видимое проявление генотипа, т.е совокупность реализовавшихся у орг генетических признаков.

Бактерии способны регулировать скорость своего размножения.

Подвижные генетические эл, их роль в эволюции.

-транспозоны и IS-элементы (входят в состав генома бактерий, наход в хромосоме; связаны с хромосомой, без нее невозможна репликация (раскручивание мол-лы ДНК на определенном участке); генетическая информация заключается в них, не обязат и расширяет возможность существования бактерий; IS-эл несут информацию только о собственном перемещении; транспозоны несут информацию для собств перемещения, а также структур.гены, кодирующ синтез токсинов, ферментов, разрушающ антибиотики.

-плазмиды- линейные или кольцевые двунитевые мол-лы ДНК, не имеют оболочки, голые геномы. (только в бактериальной кл; плазмотип-совокупность плазмид бактер.кл). бывают: интегрированные (наход в составе хромосом, сам-но не перемещаются,), конъюгативные ( трансмиссивные) наход отдельно от хромосом, способны к автономной репликации и к перемещении из кл в кл).

Ф-ии плазмид: регуляторная, кодирующая-внесение в бактерию информацию о новых признаках.

F-плазмиды- кодируют синтез половых ворсинок

R-плазмиды- кодируют устойчивость к аб.

Col-плазмиды- синтез холицинов

Ent-плазмида- синтез энтеротоксинов

Hly-плазмида- синтез экзотоксинов и гемолизина

Плазмиды адгезии- синтез адгезивных пили

Плазмиды инвазии- синтез белков, способ.проникновению бактер в ткани.

Фенотипическая и генотипическая изменчивость. Трансформация, трансдукция, конъюгация

1. Фенотипическая( морфологическая, биохимическая, культуральная)

2. Генотипическая (мутации, генетические рекомбинации)

Фенотипическая (модификационная)-временные, наследственно незакрепленные изменения, возникающие на изменение условий внешней среды. Изменения исчезают после устранения фактора, вызвавшего еее образования.

Генотипическая возникает на уровне генотипа и передаетс из поколения в поколение.

Мутации – скачкообразное изменение, которое возникает в генетическом мат-ле, в рез-те которых появляется новые признаки, возникающие под действием физических, химических, биологических факторов. Бывают спонтанные – возникают самопроизвольно, без воздействия внешних факторов. Индуцированные- возникают под действием мутагенов(химич).

Генетические рекомбинации- наследств изменчивость, возникает в рез-те переноса части генетт мат-ла из клеток донора в кл.реципиента по горизонтали. 1.трансформация, 2.трансдукция 3.конъюгация.

1. В процессе генетич рекомбинаций образ рекомбинанты, имеющ генотип реципиента, приобр отдельные св-ва кл.донора. перенос части генома донора в кл реципиента без контакта. Источником ДНК мб любая свежеубитая культура, но включаться в геном может только гомологическая ДНК, поэтому чаще встречается внутривидовая трансформация. этапы: 1.адсорбция ДНК донора на кл-реципиенте, 2.ферментативное расщепление ДНК донора на фрагменты, 3.проникновение в кл, 4.встраивание в геном реципиента, 5.экспрессия-размножение трансформ.кл.

2. Трансдукция-передача генетич информац от кл-донора кл-реципиентам посредством бактериофага. 3 этапа: 1. Неспецифическая(общая) –перенос вирулентного фагом фрагмента любой части бактер.хромосомы. 2. Специфическая – перенос умеренным фагом фрагмента хромосомы, находящ рядом с ним. 3. Абортивная- внесенный фрагментДНК донора не встраивается в хромосому реципиента, а остается в цитоплазме и там сам-но функционируект, в конечном счете утрачив в потомстве.

3. Конъюгация – перенос генетич мат-ла путем прямого контакта м\у двумя кл. необходимым условием конъюгации является наличие в кл-доноре трансмиссивной плазмиды или F-плазмиды. Этапы: 1.у кл-донора формирует половая ворсинка и прикрепляя к кл-реципиенту. 2. м\у кл формипуется цитоплазматический мостик. 3. Передача плазмид, находящ в автономном состоянии (F, R, Col,Tox и др) ч\з цитоплазматич мостик.