[Мікробіологія] Лекції / #3 med Генетика
.pdf
Физиологические состояния F плазмиды:
1.Автономное F. F плазмида находится в цитоплазме в свободном состоянии, не интегрирован в бактериальную хромосому и не несет в своем составе хромосомные гены.
2.Интегрированное, или Hfr. F фактор может интегрироваться в определенных местах в бактериальную хромосому, и в таком состоянии носит название эписомы. Донорские клетки, с интегрированным фактором F, обеспечивают высокую частоту переноса хромосомной ДНК, и получили название клеток Hfr (от
англ. high frequency of recombinants).
3.Автономное F . Интегрированная F плазмида может покидать бактериальную хромосому, захватывая близлежащие гены, таким образом превращаясь в F
фактор. |
F-ПЛАЗМИДЫ (Fertility factor, F |
F |
Hfr |
F` |
Физиологические состояния F плазмиды
|
factor, sex factor) |
||
• |
определение |
||
|
половой фактор (только |
||
|
|
tra-оперон, никаких |
|
|
|
других генов) |
|
• |
состояние |
||
|
1. |
интегрированное |
|
|
|
• |
Hfr |
|
2. |
автономное |
|
|
|
• |
F |
|
|
• |
F’ |
R-ПЛАЗМИДЫ (resistance factor, resistance transfer factor)
• определение
плазмиды множественной лекарственной устойчивости
•Состав
–r-оперон(-ы) + tra-оперон
–r-оперон(-ы)
•пути передачи
–при трансдукции (грамположительные бактерии)
–при конъюгации (грамотрицательные бактерии)
Состав r-оперона
•гены, детерминирующие синтез ферментов
–инактивирующие антибиотик
–модифицирующие антибиотик
–снижающие проницаемость клеточной стенки бактериальной клетки к антибиотику
•может содержать
–транспозон
–IS-последовательность
БАКТЕРИОЦИНОГЕННЫЕ ПЛАЗМИДЫ (на примере Col-плазмиды E.coli)
•определение
–плазмиды, детерминирующие синтез колицинов (антибиотикоподобных веществ)
•состав
–гены, детерминирующие синтез колицина
–tra-оперон
•особенности
1.редко интегрируют в нуклеоид
2.обычно репрессированы
3.при их дерепрессии бактериальная клетка синтезирует колицины и погибает (потенциально летальная плазмида)
•биологическое значение
–«разрежение» бактериальной популяции при истощении питательной среды
•медицинское значение
–участвуют в нормализации естественного микробиоценоза кишечника
Характеристика
колицинов
•белки
•более 25 типов
•не действуют на клетку, несущую Col-плазмиду такого же типа
•убивают бактериальную клетку, но не лизируют её
«разрежение» бактериальной популяции c помощью колицинов
•определение
нуклеотидные последовательности (от 2 000 до 20 000 пар нуклеотидов), способные менять место своей локализации в молекуле ДНК и мигрировать из одной молекулы ДНК в другую
•состояние в бактериальной клетке
1.интегрированное в репликон (реплицируется вместе с ним)
2.автономное (замыкается в кольцо и не реплицируется)
•состав
1. особые концевые структуры,
которые отличают транспозон от др. фрагментов ДНК (маркеры транспозона)
2.гены транспозиции
3.Структурные гены,
детерминирующие синтез
•токсинов
•ферментов, обеспечивающих устойчивость к антибиотику
•белков, обеспечивающих др. признаки
ТРАНСПОЗОНЫ
(CtrlX-CtrlV)
Транспозон
Структурные
гены
+
is-insertion sequence
CTRL X – CTRL V
IS-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
•Определение - вставочная последовательность (IS,
англ. Insertion sequence) — короткий фрагмент ДНК, простой мобильный генетический элемент, вставки нуклеотидных последовательностей (порядка 1 000 пар нуклеотидов)
•отличия от транспозонов
1.содержат только гены транспозиции
2.не обнаружены в свободном состоянии
•функции
1.координация взаимодействия внехромосомных факторов наследственности между собой и с бактериальной хромосомой для обеспечения их рекомбинации
2.регуляторная (регуляция транскрипции генов путём их «включения/выключения»)
3.индукция мутаций (инверсии, дупликации на протяжении 5-9 пар нуклеотидов)
РЕКОМБИНАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ У БАКТЕРИЙ
Определение-Изменчивость, происходящая в результате включения в ДНК реципиентной клетки участка ДНК донорской клетки
Виды
1.Трансформация – непосредственная передача
генетического материала от донорской к реципиентной клетке 2.Трансдукция – передача генетического
материала от донорской к реципиентной клетке с
помощью бактериофагов
3.Конъюгация – передача генетического материала от донорской к реципиентной клетке с
помощью конъюгационных пилей
4.Лизогенизация
5.Фаговая конверсия
Трансформация - перенос
генетического материала, заключающийся в том, что бактерияреципиент захватывает (поглощает) из внешней среды фрагменты чужеродной ДНК.
Трансдукция — перенос генетического материала от клетки-донора клетке-реципиенту с помощью бактериофагов.