Генетика микроорганизмов

ГЕНЕТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ.

1. Особенности организации генетического материала у микроорганизмов. Плазмиды бактерий и их характеристика.

2. Модификационная изменчивость у бактерий.

3. Мутации у бактерий, их классификация, механизмы. Процессы репарации у бактерий.

4. Рекомбинационная изменчивость у бактерий. Трансдукция, трансформация, конъюгация и их механизмы.

5. Принципы генетического картирования бактерий.

6. Принципы генной инженерии, аспекты практического применения.

7. Понятие о биотехнологии.

8. Генетический метод диагностики инфекционных заболеваний. Методы молекулярной гибридизации. Полимеразная цепная реакция.

Генетика микроорганизмов.

Изменчивость у бактерий может носить фенотипический (модификации) или генотипический (мутации) характер.

Модификации представляют собой фенотипические ненаследуемые изменения, возникающие при действии ряда факторов на генетически однородные микроорганизмы.

Мутации характеризуются наследуемыми изменениями в генетическом аппарате микроорганизма и, соответственно, в его биологических свойствах. Спонтанные мутации могут иметь неблагоприятный исход для микроба. Вместе с тем, мутационная изменчивость в сочетании с методами селекции открывает широкие возможности для поиска полезных микроорганизмов. Применение мутагенов позволило получить высокоактивные продуценты антибиотиков и аминокислот. Методами отбора были созданы живые вакцины против полиомиелита, кори, туберкулеза и др.

К рекомбинационным видам изменчивости у бактерий относятся трансформация, конъюгация и трансдукция.

Трансформация – процесс переноса генетической информации бактерии-реципиенту с помощью ДНК бактерии-донора. Этим генетическим приемом можно передать вирулентность, устойчивость к антибиотикам, способность синтезировать различные вещества и др.

Трансдукция –процесс переноса генетической информации от бактерии-реципиента клетке-донору с помощью бактериофага, например, способности синтезировать какой-либо фермент.

Конъюгация – процесс передачи генетического материала при непосредственном контакте двух микробных клеток. При этом из бактерии-донора (F+ или Hfr) в бактерию-реципиент переходит F-плазмида (нехромосомный фактор наследственности в виде короткой цепочки ДНК), которая придает бактерии-реципиенту новое свойство, например, устойчивость к антибиотикам, способность продуцировать определенные аминокислоты, белки, факторы роста и т.д. Метод конъюгации создает широкие перспективы для создания рекомбинантных культур микроорганизмов, применяемых для получения лекарственных средств. В настоящее время сконструированы штаммы Е. coli, в геном которых встроены гены, контролирующие синтез интерферона, инсулина, других гормонов. В геном дрожжей введен ген вируса гепатита В, ответственный за выработку иммуногенного HB_sAg, что использовано для производства генно-инженерной вакцины для профилактики этого заболевания.