Генетические рекомбинации

Министерство Здравоохранения Республики Узбекистан

Ташкентский Педиатрический Медицинский Институт

 

Самостоятельная Работа

на тему:

«Основы генной инженерии и её роль»

 

 

Выполнила:

студентка 254 «А» гр.

Асадуллаева Х.У.

Приняла:

Махкамова Д.Э.

 

 

Ташкент-2009

План:

I. Основы генной инженерии и её роль:

1. Материальная основа наследственности бактерий.

2. Основы изменчивости бактерий.

3. Генетика вирусов.

4. Механизмы образования лекарственной устойчивости бактерий.

5. Генная инженерия в медицинской микробиологии.

II. Получение и использование вакцины и сыворотки:

1. Определение вакцины.

2. Получение и использование вакцины.

3. Определение сыворотки.

4. Получение и использование сыворотки.

I. Основы генной инженерии и её роль:

Материальная основа наследственности бактерий

 

Материальной основой наследственности, определяющей генетические свойства всех организмов, в том числе бактерии и вирусы, является молекула ДНК. Исключение составляют только РНК-содержащие вирусы, у которых генетическая информация закодирована в РНК.

Рис. 1.Материальная основа наследственности - ДНК (у вирусов может быть и РНК).

Прокариотический геном

У бактерий обычно имеется одна замкнутая хромосома, содержащая до 4000 отдельных генов, необходимых для поддержания жизнедеятельности и размножения бактерий, то есть бактериальная клетка гаплоидна.

Рис. 2. Геном бактерий - нуклеоид в виде ДНК расходится к дочерним клеткам при делении (темно окрашенные элементы внутри клетки) (электронная микрофотография, окрашивание искусственное).

Внехромосомные факторы наследственности

Внехромосомные факторы наследственности бактерий представлены плазмидами, вставочными последовательностями и транспозонами.

Плазмиды

Плазмиды – фрагменты ДНК (от 40 до 50 генов). Выделяют автономные (не связанные с хромосомой бактерии) и интегрированные (встроенные в хромосому) плазмиды.

Выделяют следующие группы плазмид.

F-плазмиды. F-плазмиды контролируют синтез F-пилей, способствующих спариванию бактерий-доноров (F+) c бактериями-реципиентами (F–).

R-плазмиды (от англ. resistance, устойчивость) кодируют устойчивость к лекарственным препаратам.

Плазмиды патогенности контролируют вирулентные свойства бактерий и токсинообразование (плазмиды включают tox+-гены).

Плазмиды бактериоциногении кодируют синтез бактериоцинов - белковых продуктов, вызывающих гибель бактерий того же или близких видов.

 

Основы изменчивости бактерий

Модификации

Модификации – фенотипические изменения какого-либо признака или нескольких признаков микроорганизмов. Модификации проявляются в изменении морфологических, биохимических и других признаков с последующей их реверсией к первоначальному фенотипу после устранения действия фактора, вызвавшего их образование.

Мутации

Мутация - изменение первичной структуры ДНК, проявляющееся наследственно закрепленной утратой или изменением какого-либо признака или группы признаков. Факторы, вызывающие мутации, известны как мутагены.

К появлению спонтанных мутаций приводят ошибки репликации, неправильное формирование пар оснований или структурные искажения ДНК под действием естественных мутагенов.

Индуцированные мутации получают под влиянием каких-либо мутагенов (химические вещества, излучение, температура и др.) в эксперименте. По количеству мутировавших генов различают генные и хромосомные мутации.

Генетические рекомбинации

Бактерии способны обмениваться генетическим материалом и, по аналогии с половым размножением, давать начало потомству с новыми свойствами. При этом образуется ДНК, которая содержит гены обеих родительских клеток. Такую ДНК называют рекомбинантной. У потомства, или рекомбинантов, наблюдается заметное разнообразие признаков, вызванное смешением генов. Известны три способа получения рекомбинантов: путем трансформации, трансдукции и конъюгации.

 

Генетика вирусов

 

Патогенные для человека вирусы обладают двумя основными свойствами - наследственностью и изменчивостью.

Модификации у многих вирусов проявляются изменением химического состава внешней оболочки вириона, связанного с включением в его состав липидов и углеводов тех клеток хозяина, в которых происходила их репродукция.

Мутации. Спонтанные мутации у вирусов возникают во время репликации их нуклеиновых кислот. Они затрагивают различные свойства вирусов.

Индуцированные мутации возникают под действием тех же химических и физических мутагенов, которые вызывают мутации у бактерий.

Рекомбинации происходят при одновременном заражении двумя вирусами чувствительной к ним клетки хозяина.

При генетической рекомбинации происходит обмен отдельными генами между двумя и более вирусами в фонде реплицирующейся ДНК, образуются рекомбинанты, содержащие гены двух и более родителей (вирус гриппа).