Upload
sani
View
58
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Генетика мікроорганізмів. Мінливість бактерій. Мікробіологічні основи генної інженерії і біотехнології. ВНМУ ім. М.І.Пирогова Кафедра мікробіології. Організація генетичного апарату бактерій. Геном - вся сукупність генів у бактеріальній клітині. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Генетика мікроорганізмів. Мінливість бактерій.
Мікробіологічні основи генної інженерії і
біотехнології.
ВНМУ ім. М.І.ПироговаКафедра мікробіології
Організація генетичного апарату бактерій
Геном - вся сукупність генів у бактеріальній клітині.
Ген – це фрагмент молекули ДНК, що кодує послідовність амінокислот в поліпептидному ланцюзі, яким обумовлюється певна ознака окремої особини
Генотип - індивідуальні спадкові властивості і ознаки мікроорганізму, зумовлені індивідуальним геномом
Фенотип – це зовнішні прояви результату взаємодії бактерії із оточуючим середовищем, які знаходяться під контролем генотипу
(індивідуальний прояв генотипу)
Особливості генетики бактерійГеном бактерій складається із
хромосоми і позахромосомних елементів
Хромосома бактерій представлена кільцевою молекулою ДНК, що містить від 400 до 4000 генів (виключення –B.burgdorferi, хромосома якої є лінійною)
Позахромосомний генетичний матеріал бактерій
Плазміди – кільцеві молекули ДНК, які містять до 40 генів, і стабільно спадкуються клітиною в позахромосомному стані
Транспозони- дрібні, не здатні до самовідтворення позахромосомні молекули ДНК, які містять від 4 до 10 генів
Вставні послідовності (IS-елементи) – короткі ланцюги ДНК, які самостійно не реплікуються і не кодують фенотипових ознак, але здатні регулювати активність генів хромосоми, вільно пересуваючись з однієї її ділянки до іншої
Мінливість бактерій Фенотипова (модифікаційна)
мінливість або модифікації виникає під впливом факторів зовнішнього середовища і не супроводжується змінами у генетичному апараті
Генотипова мінливість (мутації і генетичні рекомбінації) зумовлена змінами у генетичному апараті бактерій
Генотипова мінливість
Мутації – зміни в первинній структурі ДНК клітини, які супроводжуються стійкою стрибкоподібною зміною певної біологічної ознаки і стабільно успадковуються наступними поколіннями
Генетичні рекомбінації – зміни в генотипі бактерій, які зумовлені передачею фрагменту геному однієї клітини (донор) до іншої (реципієнт), і супроводжуються появою нових ознак у рекомбінанта
Генетичні рекомбінаціїГенетичні рекомбінації – це обмін
генетичною інформацією між двома спорідненими бактеріальними геномами
Види рекомбінацій:1. Трансформація2. Кон'югація 3. Трансдукція
ТрансформаціяТрансформація це процес включення у
геном клітини реципієнту поглинутих фрагментів донорської ДНК (хромосом-ної або плазмідної)
Умови для здійснення: компетентність реципієнту гомологічність донорської ДНК (близька
генетична спорідненість донора і реципієнта) наявність двохниткового фрагменту ДНК велика молекулярна маса фрагменту ДНК
Кон'югація
Кон’югація – процес обміну генетичним матеріалом при безпосередньому контакті клітини донора (F+ або Hfr+) і реципієнта
Умови для здійснення: наявність у клітини донора F-
плазміди або Hfr-фактора як правило, спорідненість
генотипу донора і реципієнта
Генетика вірусівОсобливості вірусного геному:1. Містить тільки один тип нуклеїнової кислоти
(ДНК або РНК)2. Гаплоїдність, що зумовлює негайне
потрапляння мутантів під контроль природного відбору (диплоїдний геном мають тільки ретровіруси і реовіруси)
3. Мала ємкість геному (від 3 до 200 генів).4. Існування різних механізмів підвищення
ємкості вірусного геному (перекривання геному, наявність декількох рамок зчитування, сегментація та інше)
Генофонд вірусних популяцій поповнюється і змінюється внаслідок:
1. Мутацій (напр., антигенний дрейф у вірусів грипу)
2. Рекомбінацій між спорідненими РНК вірусами із сегментованим геномами (напр., антигенний шифт у вірусів грипу)
3. Рекомбінацій в межах геному двохниткових ДНК вірусів
4. Рекомбінацій з геномом клітини хазяїна (можливо для онкогенних вірусів, які вбудовують власний геном у геном інфікованої клітини)