3. Основные филумы домена Bacteria и Archaea, обнаруживающиеся в почве.

ДОМЕН ARCHAEA Тип 1Crenarchaeota (термофилы, термоацидофилы,серные анаэробные бактерии)

• Класс I.Thermoprotei

Тип 2 Euryarchaeota (метаногенные и галофильные археи)

• Класс I.Methanobacteria

• Класс II.Methanococci

• Класс III.Halobacteria

• Класс IV.Thermoplasmata

• Класс V.Thermococci

• Класс VI.Archaeoglobi

• Класс VII.Methanopyri

• Класс VIII.Methanomicrobia

Тип 3Thaumarchaeota (в основном окислители аммония )

Тип 4 Korarchaeota

Тип 5 Nanoarchaeota

Тип 6Aigarchaeota

Тип 7Lokiarchaeota

Тип 8Thorarchaeota

Домен Вacteria

• Отдел B1 Aquificae

• Отдел B2 Thermotogae

• Отдел B3 Thermodesulfobacteria

• Отдел B4 Deinococcus-Thermus

• Отдел B5 Chrysiogenetes

• Отдел B6 «Chloroflexi»

• Отдел B7 Thermomicrobia

• Отдел B8 Nitrospira

• Отдел B9 Deferribacteres

• Отдел B10 Cyanobacteria (почвенные)

• Отдел B11 Chlorobi

• Отдел B12 Proteobacteria (почвенные)

• Отдел B13 Firmicutes (почвенные)

• Отдел B14 Bacteroidetes (почвенные)

• Отдел B15 Planctomycetes (некультивируемые)

• Отдел B16 Chlamydiae

• Отдел B17 Spirochaetes

• Отдел B18 Fibrobacteres

• Отдел B19 Fusobacteria

• Отдел B20 Acidobacteria

• Отдел B21 Verrucomicrobia (некультивируемые)

• Отдел B22 Dictyoglomi

• Отдел B23 Gemmatimonadetes

• Отдел B24 Actinobacteria (почвенные входят актиномицеты

4. Генетика микроорганизмов.

Содержание.

1 .Генетический аппарат прокариот, организация нуклеотида

2. Строение бактериофагов и их геном

3. Генетический аппарат эукариотических микроорганизмов (грибов)

4. Лизогения у бактерий. Специфическая трансдукция: особенности и механизмы

5. Конъюгация у бактерий

6. Сравнительные особенности процесса конъюгации у разных типов бактерий

7. Плазмиды и мигрирующие элементы

8. Биологическое значение плазмид и мигрирующих элементов в изменчивости и эволюции микроорганизмов

9. Сообщества бактерий – биопленки: их структура, экспрессия бактериальных генов в состоянии биопленок

1 .Генетический аппарат прокариот, организация нуклеотида.

Прокариоты – это организмы, в клетках которых отсутствует оформленное ядро. Функции ядра выполняет нуклеоид (то есть «подобный ядру»); в отличие от ядра, нуклеоид не имеет собственной оболочки.

Основу генома прокариот составляют кольцевые молекулы ДНК: прокариотические хромосомы и плазмиды.

Хромосомная подсистема прокариотического генома. Основу хромосомной подсистемы прокариотического генома составляет прокариотическая (бактериальная) хромосома (генофор), входящая в состав нуклеоида – ядерноподобной структуры. Нуклеоид занимает примерно 30% объема цитоплазмы.

Бактериальная хромосома представляет собой кольцевую двуспиральную правозакрученную молекулу ДНК, которая свернута во вторичную спираль. Вторичная структура хромосомы поддерживается с помощью гистоноподобных (основных) белков и РНК. Точка прикрепления бактериальной хромосомы к мезосоме (складке плазмалеммы) является точкой начала репликации ДНК. Бактериальная хромосома удваивается перед делением клетки. Молекулы ДНК, способные себя воспроизводить путем репликации, называются репликоны. У типичных прокариот в неделящейся клетке имеется одна бактериальная хромосома. Поэтому прокариоты в целом являются гаплоидами (гаплобионтами).

Длина прокариотической хромосомы составляет несколько миллионов нуклеотидных пар (мпн); например, минимальная длина ДНК прокариотической хромосомы E. coli штамма MG1655 составляет 4639221 пн (физическая длина около 1,5 мм).

У типичных прокариот в неделящейся клетке имеется одна бактериальная хромосома. Поэтому прокариоты в целом являются гаплоидами (гаплобионтами).

Плазмиды - небольшие молекулы ДНК, физически отдельные от геномных хромосом и способные реплицироваться автономно. Как правило, плазмиды встречаются у бактерий и представляют собой двухцепочечные кольцевые молекулы, но изредка плазмиды встречаются также у архей и эукариот.

Попадание плазмиды в клетку может осуществляться двумя путями: либо при непосредственном контакте клетки-хозяина с другой клеткой в процессе конъюгации, либо путём трансформации, то есть искусственного введения в клетку плазмиды, которому предшествует изменение экспрессии определённого гена клетки-хозяина (приобретение клеткой компетентности).

Плазмиды придают клеткам целый ряд особых свойств. Некоторые плазмиды являются "факторами резистенции", т.е. факторами, придающими устойчивость к антибиотикам. Примером может служить пенициллиназная плазмида стафилококков, которая трансдуцируется различными бактериофагами. В этой плазмиде содержится ген, кодирующий фермент пенициллиназу, которая разрушает пенициллин и, таким образом, придает устойчивость к пенициллину.

F-плазмида – фактор фертильности, перенос генетического материала при конъюгации (содержит 19 генов). Находясь в интегрированном состоянии (включаясь в хромосому), эти факторы сообщают клетке-хозяину способность передавать хромосомные маркеры. Клетка после интеграции в её ДНК F-плазмиды приобретает свойства Hfr-клетки, то есть способна с высокой частотой направленно передавать свои гены другим клеткам;

R-плазмиды – фактор резистентности, устойчивость к антибиотикам;

Col –плазмиды - содержат гены бактериоцинов — белков, подавляющих жизнедеятельность бактерий других разновидностей. Средство борьбы за существование. Название плазмиды происходит от англ. Colicinogeny — колициногенность, т.е. способность продуцировать колицин. Колицином был назван первый открытый бактериальный токсин, направленный против других бактерий. Он был обнаружен у бактерии E.coli, а потому назван колицином. Позднее подобные по функции вещества были найдены у многих других бактерий. Тогда класс веществ получил более точное название бактериоцинов.