Плазмиды — кольцевидные молекулы ДНК, способные к саморепликации. Их возможные состояния: автономное (в цитоплазме), интегрированное (в нуклеоиде).
Конъюгативные плазмиды способны к самопереносу из одной клетки в другую. Неконъюгативные плазмиды способны к переносу с помощью конътативных плазмид и бактериофагов.
Функции плазмид: регуляторная – компенсирует нарушение функции ДНК нуклеоида, кодирующая – вносит в генотип новую информаци
Плазмиды подразделяются на различные категории в зависимости от свойств, которые они кодируют у бактерий:
Категории плазмид | Кодируемое свойство | |||
F-плазмида (половой фактор или фактор фертильности) | Способность к переносу плазмидных и хромосомных генов при конъюгации бактерий через половые ворсинки | |||
R-плазмида (фактор множественной лекарственной устойчивости) | Придает бактериям устойчивость к нескольким антибиотикам и другим лекарственным веществам | |||
Плазмиды бактериоциногении | Кодируют синтез бактериоцинов (особых белков), вызывающих гибель близкородственных бактерий. Например, бактериоцины E.coli вызывают гибель патогенных энтеробактерий.
| |||
Ent-плазмида | Синтез энтеротоксинов | |||
Hly-плазмида | Синтез гемолизинов | |||
К-88, К-99 | Кодируют синтез поверхностных антигенов у бактерий | |||
Биодеградативные плазмиды | Разрушение различных органических и неорганических соединений | |||
Виды мутаций у бактерий
Мутации – изменения, возникающие в генетическом аппарате бактерий и передающиеся по наследству. Они бывают спонтанные и индуцированные.
Мутации, возникающие в популяции бактерий без целенаправленного экспериментального вмешательства, называют спонтанными. Индуцированные мутации возникают с помощью воздействия тех или иных факторов – мутагенных агентов, которые существенно повышают частоту возникновения мутаций. Мутагенами могут быть химические, физические и биологические агенты, действующие на генетический аппарат бактерий. Мутагенные агенты характеризуются неспецифичностью действия, т. е. используя какой-то мутаген, нельзя надеяться на выделение клеток с определенным типом или характером мутаций: мутагены способны только повышать частоту возникновения мутаций.
По фенотипическим последствиям мутации подразделяют на прямые и обратные (или реверсии). Мутации, приводящие к утрате или изменению какой-то функции клетки, относятся к классу прямых, так как они вызывают появление у клеток другого фенотипа, который отличает их от бактерий дикого типа.
Обратные мутации бывают истинными (истинные реверсии) и вторичными. Об истинных обратных мутациях-когда измененный при первой мутации триплет нуклеотидов будет вновь восстановлен. Однако эффект первой мутации может быть компенсирован мутацией в другой части этого же или расположенного рядом гена. Такие мутации называют вторичными реверсиями.
|
|
Супрессорные мутации восстанавливают у мутантов только дикий фенотип, не восстанавливая первоначального состояния самого мутантного гена
Точковые мутации – мутации, затрагивающие только одну пару оснований и приводящие к замене одной пары оснований на другую. Например, пара А–Т может быть заменена Г–Ц или наоборот Мутации такого рода могут быть двух типов: • транзиции, в результате которых происходит замена пурина на другой пурин или же пиримидина на другой пиримидин (простая замена). • трансверсии, приводящие к замене пурина пиримидином, и наоборот (сложная замена), т. е. вместо пары А–Т появляется пара Т–А или Г–Ц.
миссенс-мутациями (мутациями с изменением смысла), в которых кодирующий триплет оснований после замены обеспечивает включение в белок уже другой аминокислоты. нонсенс-мутации (бессмысленные мутации), характеризующиеся тем, что кодирующий какую-либо аминокислоту триплет превращается в триплет, не кодирующий никакой аминокислоты, или стоп-кодон..
хромосомными. Дупликации – возникновение в данной нуклеотидной последовательности одного или, чаще, нескольких повторов. Делеции – утрата двух или нескольких пар оснований. Инверсии – изменение порядка нуклеотидов в ДНК на обратный по отношению к ориентации в штаммах дикого типа, возникающее обычно в результате рекомбинации с переворотом (flip-flop). Транслокации – перенос фрагмента ДНК в новое положение.
Мутанты, нуждающиеся в определенных аминокислотах, азотистых основаниях, ростовых факторах, называются ауксотрофными.
По фенотипическим последствиям мутации подразделяются на нейтральные, условно-летальные и летальные.
Нейтральные мутации фенотипически не проявляются какими-либо изменениями признаков.
Мутации, которые приводят к изменению, но не к утрате функциональной активности фермента, называют условно-летальными.
Летальные мутации характеризуются полной утратой способности синтезировать жизненно важный для бактериальной клетки фермент или ферменты. Мутации проявляются в фенотипе в виде утраты или изменения морфологических и биохимических признаков. Например, жгутиков, пилей, капсулы клеточной стенки, утраты синтезировать определенные аминокислоты (ауксоторофы), возникновение устойчивости к лекарственным или дезинфицирующим препаратам.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ 14