 |
Классификация мутаций по происхождению
|
|
|
|
ОСОБЕННОСТИ
n Бактерии - гаплоидные организмы, в связи с этим отсутствует явление доминантности.
n Хромосома располагается свободно в цитоплазме, суперспирализирована, уложена в виде кольца и прикреплены к ЦПМ.
n Передача генетического материала происходит по вертикали и горизонтали.
n Имеются внехромосомные факторы наследственности.
ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА У БАКТЕРИЙ ДНК
n нуклеоид (бактериальная хромосома) q жизненно важные признаки
n внехромосомные факторы наследственности q не жизненно важные признаки
Внехромосомные факторы наследственности:
автономные – являются репликоном q плазмиды
n неавтономные - реплицируются только в составе репликона (нуклеоида или плазмиды)
q транспозоны
q IS-последовательности
q умеренные фаги
ВСТРАИВАНИЕ В НУКЛЕОИД ВНЕХРОМОСОМНЫХ ФАКТОРОВ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ
n в гомологичных участках
q плазмиды q умеренные фаги
n в любых участках
q транспозоны q IS-последовательности
Плазмиды бактерий, определение, функции, строение, возможные состояния. Виды плазмид и их значение.
Определение
q внехромосомные автономные кольцевые и суперспирализованные молекулы ДНК, размеры которых 1,5 до 200 мД
n функции 1. регуляторная – компенсирует нарушение функции ДНК нуклеоида 2. кодирующая – вносит в генотип новую информацию
n возможные состояния q автономное (в цитоплазме) q интегрированное (в нуклеоиде)
n строение 1. Гены саморепликации 2. Структурные гены 3. Tra-оперон
n содержание tra-оперона q Конъюгативные (трансмиссивные) плазмиды (содержат) q неконъюгативные (мобилизируемые) плазмиды (не содержат)
Виды плазмид и кодируемые признаки
n R-плазмиды - лекарственную устойчивость
|
|
|
n Col-плазмида - синтез колицинов
n Hly-плазмида – синтез гемолизинов
n Tox-плазмиды – синтез токсинов
n F-плазмида – передача генетической информации
n Плазмиды биодеградации – разрушение субстратов (белков, сахаров)
Общемедицинское значение плазмид
n Контролируют синтез факторов патогенности, в том числе у представителей нормальной микрофлоры тела человека
n Участвуют в распространении генов резистентности к химиотерапевтическим средствам и дезинфектантам, что лежит в основе формирования госпитальных штаммов
Трапспозоны, Is-последовательности, мио-бактериофаг, определение, возможные состояния, функции.
ТРАНСПОЗОНЫ
n 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
n состояние в бактериальной клетке 1. интегрированное в репликон (реплицируется вместе с ним) 2. автономное (замыкается в кольцо и не реплицируется)
n состав q особые концевые структуры, которые отличают транспозон от др. фрагментов ДНК (маркеры транспозона) q гены транспозиции q гены, детерминирующие синтез
n токсинов
n ферментов, обеспечивающих устойчивость к антибиотику
n белков, обеспечивающих др. признаки
IS-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
n определение вставки нуклеотидных последовательностей (порядка 1 000 пар нуклеотидов)
n отличия от транспозонов 1. содержат только гены транспозиции 2. не обнаружены в свободном состоянии
Функции транспозонов и IS-последовательностей 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)
Бактериофаг µ
|
|
|
n Подобно Is-элементам и транспозонам может интегрировать в любой участок ДНК бактерий и обусловливать мутагенный эффект
Модификация бактерий, виды, значение. R/S-диссоциация
ИЗМЕНЧИВОСТЬ
n Фенотипическая (модификация);
n Генотипическая: - мутации; - рекомбинации.
МОДИФИКАЦИИ У БАКТЕРИЙ
Фенотипические изменения у бактерий
q не сопровождаются изменениями первичной структуры ДНК, а представляют собой временные изменения фенотипа, возникающие в процессе адаптации бактерий к новым условиям обитания.
q Не передаются по наследству
q С устранением факторов, приведших к их появлению вскоре утрачиваются (реверсируют)
Виды модификаций
n Кратковременные - сохраняются только в первых генерациях после устранения вызвавших их факторов (лабильные);
n Длительные - наблюдаются в течение ряда поколений после устранения фактора (стабильные).
SR-ДИССОЦИАЦИИ
n определение появление в чистой культуре, образующей S-формы колоний, R-форм колоний как внешнее проявление изменений свойств образующих их бактериальных клеток
n механизм инсертационная мутация, приводящая к утрате генов, контролирующих синтез полисахаридных звеньев ЛПС наружной мембраны клеточной стенки
N биологическое значение
q R-формы более устойчивы к физико-химическим факторам внешней среды
q S-формы более устойчивы к фагоцитозу и действию антител
Значительно усложняют выделение и идентификацию чистой культуры
Мутация бактерий. Классификация, значение.
МУТАЦИИ У БАКТЕРИЙ Определение
Изменения в первичной структуре ДНК, которые выражаются в наследственно закреплённой утрате или изменении какого-либо признака (- ов)
КЛАССИФИКАЦИЯ МУТАЦИЙ По происхождению
n спонтанные – трудно или невозможно связать с действием определённого фактора (мутагена)
q ошибки в работе ДНК-полимеразы при репликации ДНК
q инсертационные – при встраивании в нуклеоид внехромосомных факторов наследственности
n индуцированны е – в эксперименте под воздействием мутагена
По направленности:
n прямые – потеря или изменение признака
n обратные (реверсии) – восстановление признака
q истинные – восстанавливается и фенотип и генотип
|
|
|
q супрессорные – восстанавливается только фенотип
Классификация по протяженности:
nГенные - мутации в пределах одного гена
nХромосомные - захватывают несколько генов, к ним относят:
nДелеции
nИнверсии
nДупликации
nТранслокации
Генные мутации
n Точковые - изменения одной пары нуклеотидов в молекуле ДНК, в результате выпадения или вставки азотистых оснований.
n Точковые мутации делят на:
n Простые (транзиции) – замена пурина на пурин или пиримидина на пиримидин
n Сложные (трансверсии) – замена пурина на пиримидин или пиримидина на пурин
|
|
|
