Генетика бактерий (изменчивость и наследственность) - Презентация

ГЕНЕТИКА БАКТЕРИЙ (изменчивость и наследственность) Лектор - Леванова Людмила Александровна, д.м.н., зав.кафедрой микробиологии, иммунологии и ВИРУСОЛОГИИОСОБЕННОСТИ Бактерии - гаплоидные организмы, в связи с этим отсутствует явление доминантности. Имеются внехромосомные факторы наследственности.ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА У БАКТЕРИЙ ДНК нуклеоид (бактериальная хромосома) жизненно важные признаки внехромосомные факторы наследственности не жизненно важные ПРИЗНАКИВНЕХРОМОСОМНЫЕ ФАКТОРЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ автономные - являются репликоном плазмиды неавтономные - реплицируются только в составе репликона (нуклеоида или плазмиды) транспозоны IS-последовательности (insertion - вставка, sequen - последовательность) умеренные ФАГИВСТРАИВАНИЕ В НУКЛЕОИД ВНЕХРОМОСОМНЫХ ФАКТОРОВ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ в гомологичных участках плазмиды умеренные фаги в любых участках транспозоны IS-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИПЛАЗМИДЫ определение внехромосомные автономные кольцевые и суперспирализованные молекулы ДНК, размеры которых 1,5 до 200 МД функции регуляторная - компенсирует нарушение функции ДНК нуклеоида кодирующая - вносит в генотип новую информацию возможные состояния автономное (в цитоплазме) интегрированное (в нуклеоиде) строение Гены саморепликации Структурные гены Tra-оперон (transfer - перенос) содержание tra-оперона конъюгативные (трансмиссивные) плазмиды (содержат) неконъюгативные (мобилизируемые) плазмиды (не содержат)ФУНКЦИИ TRA-ОПЕРОНА детерминирует образование конъюгативных пилей моблизирует на перенос саму конъюгативную плазмиду (F ) другую, неконъюгативную, плазмиду (RTF) участок нуклеоида (Hfr)Виды плазмид и кодируемые признаки R-плазмиды - лекарственную устойчивость Col-плазмида - синтез колицинов Hly-плазмида-синтез гемолизинов Tox-плазмиды - синтез токсинов F-плазмида - передача генетической информации Плазмиды биодеградации - разрушение субстратов (белков, сахаров)Общемедицинское значение плазмид Контролируют синтез факторов патогенности, в том числе у представителей нормальной микрофлоры тела человека Участвуют в распространении генов резистентности к химиотерапевтическим средствам и дезинфектантам, что лежит в основе формирования госпитальных ШТАММОВF-ПЛАЗМИДЫ определение половой фактор (только tra-оперон, никаких других генов) состояние интегрированное Hfr автономное F F’ФОРМИРОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СОСТОЯНИЙ ПЛАЗМИДЫ FR-ПЛАЗМИДЫ определение плазмиды множественной лекарственной устойчивости состав r-оперон(-ы) tra-оперон r-оперон(-ы) пути передачи при трансдукции (грамположительные бактерии) при конъюгации (грамотрицательные бактерии)Состав r-оперона гены, детерминирующие синтез ферментов (механизм устойчивости бактерий к антибиотикам) инактивирующие антибиотик модифицирующий антибиотик снижающие проницаемость клеточной стенки бактериальной клетки к антибиотику может содержать транспозон IS-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬБАКТЕРИОЦИНОГЕННЫЕ ПЛАЗМИДЫ (на примере Col-плазмиды E.coli) определение плазмиды, детерминирующие синтез колицинов (антибиотикоподобных веществ) состав гены, детерминирующие синтез колицина tra-оперон особенности редко интегрируют в нуклеоид обычно репрессированы при их дерепрессии бактериальная клетка синтезирует колицины и погибает (потенциально летальная плазмида ) биологическое значение «разрежение» бактериальной популяции при истощении питательной среды медицинское значение участвуют в нормализации естественного микробиоценоза КИШЕЧНИКАХАРАКТЕРИСТИКА колицинов белки более 25 типов не действуют на клетку, несущую Col-плазмиду такого же типа убивают бактериальную клетку, но не лизируют ЕЕТРАНСПОЗОНЫ определение нуклеотидные последовательности (от 2 000 до 20 000 пар нуклеотидов), способные менять место своей локализации в молекуле ДНК и мигрировать из одной молекулы ДНК в другую состояние в бактериальной клетке интегрированное в репликон (реплицируется вместе с ним) автономное (замыкается в кольцо и не реплицируется) состав особые концевые структуры, которые отличают транспозон от др. фрагментов ДНК (маркеры транспозона) гены транспозиции гены, детерминирующие синтез токсинов ферментов, обеспечивающих устойчивость к антибиотику белков, обеспечивающих др.