32. Трансформация у бактерий.

Трансформация - форма генетической изменчивости, при которой бактерия-реципиент поглощает из внешней среды трофическим путем фрагменты ДНК бактерии-донора. Это приводит к образованию рекомбинантных бактерий, обладающих некоторыми свойствами донорских клеток.

Впервые феномен трансформации был установлен ФХриффитсом в 1928г. на модели бескапсульного (П типа) и капсульного (Ш типа) пневмококков (рис.6). Для проведения опыта использовали 3-х белых мышей. Первую мышь заражали живыми, бескапсульными (невирулентными) пневмококками II типа. Второй мыши вводили убитую культуру капсульных (вирулентных) пневмококков Ш типа; третьей мыши - смесь живых пневмококков П типа и убитых пневмококков Ш типа.

В результате опыта в живых оставались первая и вторая мыши; погибала третья мышь, т.к. живые бескапсульные пневмококки П типа поглощали фрагменты ДНК убитых капсульных и сами превращались в капсульные (вирулентные) пневмококки Ш типа.

32. Трансдукция и фаговая (лизогенная) конверсия.

Трансдукция — перенос генетического материала от клетки-донора к клетке-реципиенту с помощью умеренного бактериофага. Обычно при этом фаг переносит лишь небольшой фрагмент ДНК бактерии-донора. В результате трансдукции бактерия-реципиент приобретает новые фенотигшческие признаки: ферментативные свойства, устойчивость к антибиотикам, вирулентность и др. При выходе бактериофага из клетки, фрагмент донорской трансдуцированной ДНК остается в хромосоме клетки-реципиента, а, следовательно, сохраняются и новые фенотипические признаки. Таким образом, при трансдукции бактериофаг выполняет только транспортную функцию.

Фаговая (лизогеннаяУ конверсия изменения свойств бактерии-реципиен-та под влиянием собственного гена умеренного фага. Например, геном умеренного дифтерийного фага содержит ген tox , который кодирует синтез дифтерийного экзотоксина. Если ДНК такого умеренного фага интегрирует с ДНК нетоксигенной дифтерийной палочки, то последняя превращается в токсигенную, т.е. продуцирующую дифтерийный экзотоксин. При выходе из клетки умеренного фага с геном tox ⁺, дифтерийные бактерии утрачивают способность к продукции экзотоксина.

32. Конъюгация у бактерий.

Конъюгация - передача генетического (хромосомного и внехромосомного) материала от бактерии-донора к бактерии-реципиенту при их непосредст­венном контакте.

Необходимым условием для конъюгации является наличие у бактерии-донора F-плазмиды (полового фактора), которая контролирует синтез половых ворсинок (sex-pili) на поверхности клеток-доноров.

Бактерии, имеющие F-плазмиду, называются мужскими (F*) клетками. Женские (F) клетки не имеют этой плазмиды. Процесс конъюгации между F+ и F- клетками имеет следующие стадии: 1) установление контакта между донором и реципиентом с помощью половых ворсинок; 2) прохождение генетического материала через канал половой ворсинки от донора к реципиенту; 3) рекомбинация между донорской и реципиентной ДНК.

F-плазмида может находится как в автономном состоянии в цитоплазме, так и в интегрированном с хромосомой клетки. Находясь в автономном состоя­нии, она контролирует только собственный перенос при конъюгации. В результате F- клетка превращается в F+ клетку, содержащую F-плазмиду. Если F-плазмида интегрирована с хромосомой бактерии, то при конъюгации она контролирует перенос части хромосомной ДНК в клетку-реципиент. С помощью интегрированной F-плазмиды частота переноса хромосомных генов между бактериями существенно возрастает. Поэтому бактерии, у которых F-плазмида интегрирована с хромосомой, обозначают как Hfr (от англ. high frequency recombination), т.е. обеспечивающие высокую частоту рекомбинаций.