- •Размножение и спорообразование бактерий
- •План лекции
- •1 Вопрос. Размножение бактерий (клеточный цикл)
- •Вегетативный клеточный цикл
- •Особенности клеточного цикла прокариот
- •2 вопрос. репликация ДНК
- •Инициация репликации
- •Узнавание точки начала репликации
- •Синтез РНК-затравки
- •Связывание ДНК-геликазы и SSB-белков с матрицей ДНК
- •3 вопрос. Элонгация и терминация
- •Репликация ДНК
- •Терминация
- •4 вопрос. Расхождение хромосом
- •Расхождение хромосом в клетках эукариот
- •Расхождение хромосом бактерий - соответствие митозу эукариот
- •Схемы расхождения бактериальных хромосом
- •5 вопрос. Бинарное
- •Перисептальное кольцо (от септа – перегородка)
- •Образование поперечной перегородки в делящейся клетке S. pyogenes
- •Мономорфное деление
- •2-й вариант мономорфного деления -
- •6 вопрос. Дифференцировка клеток
- •Диморфный клеточный цикл у бактерий p. Hyphomicrobium
- •Диморфный клеточный цикл бактерий p. Caulobacter
- •7 вопрос. Образование спор
- •Bacillus anthracis
- •1-я стадия стадия образования спор
- •2-я стадия
- •3, 4, 5 стадии
- •6, 7 стадия
- •1 — эндоспориум; 2 — слои споровой оболочки; 3 — внешняя мембрана споры;
- •Химический состав эндоспор
- •9 вопрос. Функции эндоспор
- •Ископаемые споры бактерий
- •10 вопрос. Прорастание эндоспор
- •Стимуляция прорастания спор вызывает
- •Прорастающая спора
3 вопрос. Элонгация и терминация
Элонгация:
рост реплицирующегося фрагмента (репликона).
1-я цепь (ведущая) – синтезируется непрерывным способом.
2-я цепь (отстающая) – синтезируется прерывисто путем образования фрагментов Оказаки (сшиваются лигазой).
За синтез отвечают холоферменты (от англ. – объединяющие):
ДНК-полимераза I
ДНК-полимераза III
Репликация ДНК
Терминация
окончание процесса синтеза, т.е. завершение репликации - в точке terC.
после завершения репликации бактерия переходит к следующему - 2-му этапу клеточного цикла -
расхождению хромосом
4 вопрос. Расхождение хромосом
в процессе репликации и разделения цепей ДНК происходит их конденсация и суперспирализация
после завершения репликации 2 дочерние хромосомы спутаны и сцеплены, чтобы разделиться они должны быть расцеплены
затем хромосомы расходятся в стороны – в центры будущих дочерних клеток
Расхождение хромосом в клетках эукариот
Расхождение хромосом бактерий - соответствие митозу эукариот
у бактерий нет микротрубочек как у эукариот в митозе
аналогов центромер у бактерий пока не обнаружено
Схемы расхождения бактериальных хромосом
Схема 1. Классическая схема Мано - перетягивание хромосом за счет активности мембран
Мембрана растет, увеличиваясь на участке прикрепления ДНК, что приводит к ее перемещению
Схема 2. С помощью белков, генерирующих растяжение (белковый аналог аппарата веретена деления)
5 вопрос. Бинарное
мономорфное деление
клеток
бинарное деление материнской клетки и расхождение 2-х дочерних клеток происходит после расхождения дочерних хромосом
сначала в середине клетки образуется инвагинация ЦПМ и клеточной стенки
процесс активируется пенициллинсвязывающим белком Pbp3 (принимает участие в синтезе пептидогликана клеточных перегородок)
в центре клетки образуется специфическая белковая структура – перисептальное кольцо
Перисептальное кольцо (от септа – перегородка)
образуется в центре клетки непосредственно перед началом деления
состоит из молекул одного белка FtsZ, экспрессия
которого связана только с определенным этапом клеточного цикла.
FtsZ – белок близок к белкам эукариот – тубулинам, из которых образуются микротрубочки в митозе.
в норме образование перегородок происходит в центре клеток.
у мутантов в локусе minB локализация перегородок нарушена.
образуется одна круглая mini-клетка без ДНК, а другая удлиненная – содержит всю материнскую ДНК.
Образование поперечной перегородки в делящейся клетке S. pyogenes
а— образующаяся перегородка;
б— нуклеоид; в — клеточная стенка.