Слайд 2
План лекции
1. Плазмиды - генетические структуры, отвечающие
за дополнительные признаки бактерий (факторы патогенности)
2. Биологический смысл передачи
генетической информации
3. Конъюгация
4. Трансформация
5. Трансдукция
Слайд 3
1 вопрос Плазмиды - подвижные генетические элементы
В
геноме бактерий гены отвечают за основные и дополнительные признаки.
Большая
часть генов бактерий отвечают за основные - видоспецифические признаки.
Гены, определяющие дополнительные (факультативные) признаки, такие как факторы патогенности, устойчивость к токсическим агентам, особые формы метаболической активности находятся в подвижных генетических элементах - плазмидах
Слайд 5
Функции плазмид
Отвечают за:
биохимические признаки,
функции, позволяющие бактериям
выживать в постоянно изменяющихся условиях окружающей среды.
физиологическую вариабельность
бактерий.
Слайд 6
F-плазмиды–фертильности
Передача F-плазмиды происходит при конъюгации с клеткой,
в которой такой плазмиды нет.
F–плазмида может находиться в
составе хромосомы.
При переходе в другую клетку она может захватывать с собой другие гены.
Слайд 7
2 вопрос Биологический смысл обмена генетической информацией
Обмен генетической
информацией - быстрая реакция на изменения условий окружающей среды
и приобретение необходимых генетических признаков (напр. изменение патогенных свойств, устойчивость к АМП).
приводит к образованию рекомбинантной ДНК.
механизм, обеспечивающий многообразие микробного мира.
способствует быстрой адаптации бактерий.
служит важным фактором эволюции бактерий.
Слайд 8
3 способа передачи генетической информации
1. Конъюгация – внедрение
ДНК из бактерии донора в клетку реципиента
2. Трансформация –
поглощение свободной ДНК из внешней среды
3. Трансдукция – распространение генов бактерий умеренными фагами
Слайд 9
Электронная микроскопия
Конъюгация между клетками E.coli
Слайд 11
3 вопрос Конъюгация
Конъюгация – однонаправленный перенос генетического
материала (хромосомной и плазмидной ДНК) от донора к реципиенту
при непосредственном контакте клеток.
Донор – бактерия, содержащая конъюгативную плазмиду или конъюгативный транспозон, способная передавать ДНК реципиенту путем горизонтального переноса генов.
Реципиент – любая бактериальная клетка, способная принимать ДНК от бактерии-донора путем горизонтального переноса генов.
Слайд 12
Механизм передачи конъюгативных плазмид между Гр- бактериями
1.
Образование межклеточного контакта - конъюгативных пилей
2. Сайт-специфическое разрезание одной
цепочки ДНК
3. Сборка особой структуры - релаксосомы для переноса ДНК
4. Перемещение разделенных цепей ДНК в клетку реципиента
5. Синтез комплементарных цепей ДНК
6. Терминация переноса ДНК и разделение конъюгирующих клеток
Слайд 13
4 вопрос Трансформация
Поглощение бактерией ДНК из окружающей среды
и включение ее в свой геном- бактерия становится генетически
трансформированной.
Впервые феномен описан у Streptococcus pneumoniae- непатогенные живые мутантные клетки стали патогенными для мышей при одновременной инъекции с убитыми нагреванием патогенными клетками.
Изменение происходило в результате трансформирующего действия ДНК из убитых нагреванием патогенных клеток S.pneumoniae.
Слайд 15
3 стадии трансформации
1. Адсорбция ДНК на клеточной стенке
2.
Проникновение внутрь клетки
3. Рекомбинация с ДНК клеточной хромосомы
Слайд 16
5 вопрос Трансдукция
Обмен генетическим материалом с участием бактериофагов.
Бактериофаги
– вирусы бактерий - молекулярные паразиты, использующие для самовоспроизводства
аппарат репликации ДНК и синтеза белка зараженных ими клеток.
Трансдукцию осуществляют бактериофаги, содержащие невирусную генетическую информацию.
Подобно плазмидам, бактериофаги могут выступать в качестве векторов переноса ДНК от клеток-хозяев.
Перенос фаговой информации может служить механизмом обмена генетическим материалом между бактериями.
Слайд 19
Виды трансдукции
1. Специфическая трансдукция – перенос генов
клетки-хозяина из строго определенных участков хромосомы бактериальной клетки.
(Например,
5 из 11 фагов возбудителя дифтерии Corynebacterium diphtheriae – переносчики генов дифтерийного токсина).
2.Неспецифическая трансдукция (общая) - случайный перенос различных генов клетки-хозяина, расположенных в разных участках генома бактерии.