Вопрос 46. Плазмиды

Плазмиды - независимые генетические элементы, содержащие дополнительные гены, входят в геном наряду с хромосомой. Короткие молекулы ДНК, могут быть кольцевыми или линейными. 1-50 копий плазмид/БК. Иногда плазмид столько же сколько хромосом ДНК. Могут перемещаться из клетки в клетку. Автономно реплицирующиеся элементы ДНК, т.е. их можно назвать репликонами.

Строение плазмид: состоят из 3-х модулей (ДНК-фрагментов): Обязательный модуль – «основной репликон» Модуль распределения (одна и более систем распределения) Модуль переноса (у конъюгативных плазмид)

Модули ответственны за существование и распространение плазмид.

Функции плазмид: - кодируют различные биохимические признаки. - кодирует различные функции, позволяющие бактериям выживать в постоянно изменяющихся условиях окружающей среды. - физиологическая вариабельность бактерий в значительной степени обусловлена плазмидами.

Классификация плазмид (по функциям):

1. Криптические плазмиды Природные плазмиды - состоят из одного основного репликона - не оказывают влияния на фенотип клетки хозяина. Не известно за какие функции они отвечают.

2. Эписомы - Особые плазмиды - способны встраиваться в бактериальную хромосому. Некоторое время могут существовать отдельно от хромосомы.

3. R-плазмиды резистентности (R-resistance) Нерациональное использование АМП привело к распространению устойчивых к ним бактерий. Устойчивость к АМП обусловлена генами в составе R-плазмид – резистентности R-плазмиды могут передавать устойчивость одновременно к нескольким (до 10) АМП и металлам. Именно R-плазмиды определяют устойчивость бактерий в окружающей среде.

4. Плазмиды вирулентности (PV). Несут гены, определяющие вирулентность (степень патогенности). Плазмиды E.coli могут содержать гены энтеротоксинов. Обусловливают образование пилей, способствующих адгезии – 1-го фактора патогенности.

5. Плазмиды бактериоцинов. Кодируют белки - бактериоцины, вызывающие гибель других бактерий, что позволяет бактериям выжить в борьбе за существование. Бактериоцины: обладают антагонистическим воздействием на бактерии того же или других видов, не оказывают воздействия на клетки, продуцирующие белки-бактериоцины. E.coli – колицины, Y.pestis – пестицины, лактобациллы– лактоцины.

Механизм действия бактериоцинов: (Мишени воздействия различны!)

Колицин Е1 – повышает проницаемость ЦПМ Колицин Е2 – вызывает деградацию ДНК Колицин Е3 – разрушает рибосомальную РНК.

6. Плазмиды деградации Обеспечивают метаболитическую деструкцию (биодеградацию) различных веществ- ксенобиотиков. Бактерии рода Pseudomonas биодеградируют углеводороды, нефтепродукты, различные пестициды.

7. Плазмиды F–фертильности. Передача F-плазмиды происходит при конъюгации с клеткой, в которой такой плазмиды нет. F–плазмида может находиться в составе хромосомы. При переходе в другую клетку она может захватывать с собой другие гены.

Вопрос 47. Способы передачи генетической информации

Быстрая реакция на изменения условий окружающей среды и приобретение необходимых генетических признаков (напр. изменение вирулентных свойств, устойчивость к АМП). Обмен генетической информацией (ОГИ)- механизм, обеспечивающий многообразие микробного мира.

ОГИ способствует быстрой адаптации бактерий. ОГИ приводит к образованию рекомбинантной ДНК. ОГИ служит важным фактором эволюции бактерий.