Бактер хромосома, упаковка в клетке. Формы обмена генетич материалом: конъюгация, трансформация, трансдукция, трансфекция, сексдукция

У бактерий 1 замкнутая кольцевид хромосома, сод-т до 4 тыс отдельн генов, т.е.бактер/клетка гаплоидна, а удвоение хромосомы сопров-ся её делением. Длина хромосомы в развернутом виде 1 мм. У некот-х бактерий есть внехромосомн молекулы ДНК (плазмиды). Передача генетич материала у бактерий осущ-ся следующ процессами. Конъюгация – прямой перенос фрагмента ДНК от донора к реципиенту при непосредств контакте клеток. Кодир-ся спец генами – F-пили. Сначала клетка-донор прикрепл-ся к реципиенту с помощью F-пилей, формир-ся конъюгац мостик, через кот-й перед-ся F-фактор. В клетке реципиента он передает фактор фертильности другим F-клеткам. Трансформ-я – генетич измен-е клеток в рез-те включ-я в их геном экзогенной ДНК. Стадии: 1) адсорбция ДНК на клет/стенке; 2) ферментат расщепл-е связавшейся ДНК; 3) проникн-е фрагментов ДНК с разруш-ем 1-й из цепей. Трансдукция – перенос генетич материала бактериофагом от 1-й бактерии другой. Выделяют 3 типа: неспецифич (перенос-ся любой фрагмент ДНК), специфич (перенос-ся строго определ фрагменты ДНК), абортивная (внесенный фрагмент не встраивается в генофор, а остается в цитоплазме; при делении он перед-ся только 1 дочерней клетке).

Конъюгативный мех-м обмена генетич материалом у бактерий. F-плазмиды, роль, ф-и tra-оперона.

Конъюгация – прямой перенос фрагмента ДНК от донора к реципиенту при непосредств контакте клеток. Кодир-ся спец генами – F-пили. Сначала клетка-донор прикрепл-ся к реципиенту с помощью F-пилей, формир-ся конъюгац мостик, через кот-й перед-ся F-фактор. В клетке реципиента он передает фактор фертильности другим F-клеткам.

Плазмиды - внехромосомн генетич элементы (фрагменты ДНК), в кот-х сод-ся генетич материал. Содер-ся в цитоплазме, обладают св-вами репликона, не являются обязательными генетич структурами.

Все плазмиды делят на:

· конъюгативные – переносят свою ДНК из клетки-донора в клетку-реципиент при конъюгации;

· неконъюгативные – не переносят.

Способ-ю к передаче генетич материала донора при конъюгации обладает F-плазмида. Контрол-ет синтез F-пилей, способствующих спариванию бактерий-доноров с реципиентами. Обеспеч-ет высокую частоту рекомбинации бактерий. Оперон – генетич функцион единица, управляет воспроизв-ем мРНК; состоит из гена-оператора, гена-промотора, структурных генов, контролирующих синтез какого-либо фермента.

Способ-ть конъюгат плазмид выполнять ф-ю донора опред-ся наличием в них tra-оперона, в состав кот-о входят гены, ответственные за конъюгац перенос ДНК.

Генетич контроль синтеза факторов патогенности у бактерий.

Патогенные св-ва бактерий наход-ся под контролем хромосомных и плазмидных генов. Способ-ть к образ-ю экзотоксинов кодир-ся внехромосомными tox-генами (наход-ся в определ локусе хромосомы) бактериофагов и плазмид. Образ-е эндотоксинов кодируют хромосомные гены. Генотипич снижение вирулентности возможно при мутации, рекомбинации, утере внехромосомных наследств факторов (плазмид, транспозонов, вставочных последовательностей).

Генотип и фенотип микроба. Категории изменч-ти: наследственно закрепленная и фенотипич. Мутации индуцированные и спонтанные, мех-мы. Транспозируемые элементы, роль в эволюции.

Генотип – св-ва и признаки бактерии, определяемые совокуп-ю генов. Фенотип – рез-т взаимод-я м/у бактерией и окруж/средой, контролир-ся геном. Наследств закрепленная изменч-ть – мутации в первичной стр-ре ДНК, выраж-ся в наследств закрепленной утрате какого-то признака. Фенотипичизменч-ть – модификации – эволюционно закрепл-е адаптивные р-и микроба в ответ на измен-е условий окруж/среды. Мутации бывают индуциров (искусств) и спонтанные (дикие). К появл-ю спонтан мутаций приводят ошибки репликации, структ искажения ДНК под д-ем естеств мутагенов. Индуциров мутации происходят под д-ем хим в-в (аналоги азотистых основ-й включ-ся в молекулу ДНК; алкилирующие агенты; азотистая к-та; интеркалирующие агенты внедр-ся м/у основ-ями ДНК и ↑ промежутки м/у ними, что приводит к утрате нуклеотидов или включению лишних нуклеотидов); под д-ем радиации (образ-ся пиримидиновые димеры).

Транспозируемые элементы – мигрирующие генетич элементы. Выделяют вставочные последоват-ти (IS-элементы; регулируют акт-ть генов бактерии, индуцируют делеции, инверсии, дупликации; координируют взаимод-е плазмид, транспозонов, профагов), транспозоны (Tn-элементы; выз-ют дупликации, делеции, инверсии), бактериофаги (встраиваются в бактер/хромосому в виде профага, могут также выходить из клетки-хозяина вместе с её генами; бактерии приобретают новые св-ва).