Конъюгация. Конъюгация — половой путь передачи генетического материала при непосредственном контакте клеток донора и ре­ципиента

Конъюгация — половой путь передачи генетического материала при непосредственном контакте клеток донора и ре­ципиента. Необходимое условие — наличие у донора фактора F-фертильности. У грамотрицательных бактерий обнаружены по-

ловые F-пили — длинные тонкие белковые трубочки, контроли­руемые F-фактором. Через F-пили при конъюгации происходит перенос генетического материала от донора к реципиенту. Клет­ки-доноры обозначают F⁺, клетки-реципиенты — F^-. Скрещива­ние F⁺ иF^-, сопровождается плодовитостью, а F^- × F^- — бесплод­ностью. Диаметр канала пилей у Е. соli достигает 25 А°, это позволяет проходить через него нити ДНК донора при контакте с клеткой реципиента.

Внехромосомные элементы, с участием которых совершаются процессы конъюгации, называются конъюгативными плазмидами. Конъюгативная плазмида — это внехромосомная генетическая структура бактерий, представляющая собой замкнутое кольцо двунитевой ДНК, находящейся в цитоплазме в автономном состоя­нии и ориентирующая на передачу хромосом, будучи с нею в ин­тегрированном состоянии. Плазмиды несут необязательные для клетки-хозяина гены и придают бактериям дополнительные свой­ства, которые могут им обеспечивать преимущества по сравне­нию с бактериями, не имеющими плазмид.

К конъюгативным плазмидам относят фактор фертильности, а также плазмиды, контролирующие резистентность бактерий од­новременно к нескольким лекарственным веществам (R-плазмиды); плазмиду Еnt, регулирующую синтез энтеротоксина у пато­генных эшерихий; плазмиду Н1у — обеспечивающую синтез гемолизинов; плазмиды, контролирующие синтез поверхностных антигенов кишечной палочки — К-88, К-99 и др.

Внедряясь в клетку реципиента, конъюгативные плазмиды со­общают ей свойства донора. Они остаются в цитоплазме, сохра­няя автономное состояние, и реплицируются независимо от хро­мосомы или встраиваются в структуру хромосомы — переходят в интегрированное состояние. Находясь в автономном состоянии, плазмиды могут быть выведены из клетки путем ее обработки ак­ридиновыми красителями и некоторыми другими веществами. Особенность конъюгативных плазмид — наличие в их структуре генетического элемента трансмиссивности — фактора передачи — trа, обеспечивающего передачу генетической информации. Плаз­миды, не имеющие такой частицы и соответственно неспособные к самопередаче, называются неконъюгативными. К ним относятся туберкулоцины, пестицины, вибриоцины — то есть некоторые факторы синтеза антагонистических субстанций.

В последнее время изучается роль плазмид в формирова­нии условно-патогенных бактерий, поскольку условно-патоген­ные и патогенные микроорганизмы различаются степенью ста­бильности генетических факторов, контролирующих инвазивность и продукцию эндо- и экзотоксинов. Патогенный эффект у лизогенных сальмонелл может усиливаться по сравнению с нелизогенными бактериями за счет высвобождения эндотоксина при их

лизисе в результате спонтанной или индуцированной активации профагов. Плазмида Еnt сообщает бактерии-хозяину способность продуцировать энтеротоксины. Особенности полиплазмидных систем условно-патогенных бактерий необходимо учитывать при лабораторной диагностике острых энтеритов, токсикозов, коли-бактериозов при отсутствии облигатнопатогенных возбудителей заболевания.

Плазмиды являются удобной моделью для генной инжене­рии, широко используются для получения рекомбинантных штам­мов. Кроме того, благодаря возможности конъюгационной пере­дачи плазмид не только внутри вида, но и между видами и родами плазмиды играют важную роль в эволюции бактерий.