Строение генетического материала у бактерий и вирусов. Трансформация, трансдукция, конъюгация, их сущность и значение

Бактерия: химический состав клеток такой же, как и у высокоорганизованных организмов. В центральной части цитоплазмы расположен ядерный аппарат – нуклеоид(ядро)и плазмиды. Нуклеоид, в отличие от ядра не изолирован от цитоплазмы мембраной, представлен 1 длинной молекулой днк.

Например: в хромосоме кишечной палочки днк замкнута в кольцо, состоящее из дискретно расположенных генов.

ДНК бактерий не отличается по строению с ДНК высших организмов (аденин, гуанин, цитозин, тимин, дезоксирибоза, остаток фосф. кислоты.)

Вирус: относятся к микроорганизмам, но отличаются от всех клеточных форм жизни. Частицы вируса очень малы. Строение частицы вируса намного проще клеток любого организма. Она содержит 1 из нуклеиновых кислот, окружённую белковой оболочкой (капсидом).

Геном вируса м.б. двух/одноцепочечная ДНК/РНК. В головке вируса плотно упакована ДНК, головку и хвостовой отросток покрывает белковый чехол. На конце хвостового отростка имеются спец. волоконца для прикрепления фага(вирус) к оболочке бактерий.

Например: Семейство Poxviridae (Поксвирусы) — включает вирус коровьей оспы – содержат 2хцепочечную ДНК.

Семейство Parvoviridae (Парвовирусы) — включает парвовирус B19 (Parvovirus B19) – содержат 1оцепочечную ДНК

Вирус гриппа содержит РНК.

Трансформация: (у стрептококков, менингококков, и др. бактерий) В процессе трансформации принимают участие 2 бактериальные клетки: донор и реципиент. ДНК донора (трансформирующий агент) внедряется в геном реципиента, изменяя его фенотип.в процессе трансформации клетки донора и реципиента др. с др. не соприкасаются.

Например: патогенные для мышей бактерии сальмонеллы. Один из штаммов сальмонеллы был способен к синтезу триптофана, другой нет. При посеве в разные колена трубки оба штамма начали синтезировать триптофан. Наследственная информация перенесена с помощью фагов.

Трансдукция: перенос генов из одной бактериальной клетки в другую при помощи умеренных фагов. Различают 3 вида: НЕСПИЦЕФИЧЕСКАЯ (может включиться любой из фрагментов ДНК поражённой бактерии), СПЕЦИФИЧЕСКАЯ (происходит чаще. Встраивается в определённый участок хромосомы, например фаг альфа в бактерии E.coli)и АБОРТИВНАЯ(когда фрагмент хромосомы донора не включается в хромосому реципиента,а остаётся в цитоплазме).

Конъюгация: передача генетического материала от одной бактерии к другой при их скрещивании.

В передаче наследственного материала учавствуют половые факторы (сексдукция) и плазмиды – кольцевые молекулы днк, могут реплицироваться с помощью ферментов клетки независимо.

Плазмиды, присутствуя в цитоплазме обуславливают устойчивость бактерий к действию 1 или многих лекарственных веществ (тетрациклин, сульфаниламид)

Например: взяты 2 штамма E.coli один из них синтезирует метионин и биотин, другой нет. При их скрещивании потомство синтезировало данные вещества.

Значение трансформации, трансдукции и конъюгации заключается в изменчивости. (т.е. микроорганизмам не свойственно половое размножение, следовательно изменение генотипа происходит путём переноса ген. материала от донора к рецепиенту)