Главная страница
qrcode

Генетика бактерий конъюгация


НазваниеГенетика бактерий конъюгация
Дата15.09.2019
Размер0,88 Mb.
Формат файлаppt
Имя файлаGenetika_5.ppt
ТипДокументы
#78278
Каталог

ГЕНЕТИКА БАКТЕРИЙ

Конъюгация

Передача генетического материала в виде плазмиды от клетки-донора к клетке-реципиенту при непосредственном контакте клеток через половые ворсинки (пили)

Опыт E.L. Tatum, J. Ledenberg (1946)

Конъюгации подвержено 0,001% бактерий Участвовать в конъюгации в качестве клетки-донора способны F+ бактерии Небольшой фрагмент ДНК Свободно лежит в цитоплазме Автономен Обладает свойствами репликона Размножается в процессе деления Кодирует образование половых ворсинок (пилей) Кодирует другую информацию (капсула, спора, ферменты)

Hfr-фактор – фактор высокой частоты рекомбинаций (от англ. high frequency of recombination)

Конъюгации подвержено 40-60% бактерий Интегрирован в ДНК клетки (является эписомой) Всегда находится в одной и той же точке цепи ДНК Во время конъюгации выполняет роль тягача, перетягивая за собой ДНК клетки-донора в клетку-реципиента

Этапы конъюгации

Образование ЦПМ мостика Перенос ДНК клетки-донора с помощью F-фактора или Hfr-фактора Интеграция ДНК клетки-донора в клетку-реципиента

Варианты интеграции ДНК клетки-донора в клетку-реципиента

Интеграция ДНК клетки-донора и ДНК клетки-реципиента Образование плазмиды без интеграции Интеграция плазмиды в геном клетки-реципиента

Трансдукция

Перенос генетического материала от клетки-донора к клетке-реципиенту с помощью умеренного бактериофага

Этапы трансдукции

Расщепление ДНК клетки-донора при размножении в ней умеренного бактериофага Включение ДНК клетки-донора в ДНК бактериофага Перенос ДНК клетки-донора и ДНК бактериофага в клетку-реципиента Интеграция ДНК клетки-донора и ДНК бактериофага в ДНК клетки-реципиента

Типы трансдукции

Неспецифическая – вызывается умеренным бактериофагом без постоянной точки фиксации в бактериальной ДНК, при этом возможен перенос любого участка ДНК Специфическая – вызывается умеренным бактериофагом с постоянной точкой фиксации в ДНК бактерии Абортивная – вызывается умеренным бактериофагом, не обладающим свойствами репликона, переходит только в одну дочернюю клетку

Плазмиды

Двухцепочечные замкнутые кольцевые ДНК от 1 000 нуклео тидных пар до 1/3 размера бактериальной ДНК Содержат гены, не отвечающие за жизненно важные функции бактерии Автономны Обладают свойствами репликона Способны на себе переносить транспозоны и Is-последовательности В одной бактерии может находиться от 1 до 200 плазмид

Виды плазмид

Чистые – самостоятельные репликоны, автономные от ДНК Эписомы – коинтегрированные репликоны, обратимо встраиваются в ДНК бактерий Крупные – трансмиссивные (конъюгативные) Мелкие – мобилизуемые, способны к передаче информации в присутствии крупных трансмиссивных плазмид, используя их аппарат конъюгации Криптические – молчащие

Разновидности плазмид

R-плазмиды – антибиотикоустойчивость (синтез β-лактамаз) F-фактор – чистая плазмида (образование половых пилей) Hfr-фактор – эписома (образование половых пилей) Расщепляющие плазмиды – информация о синтезе ферментов деградации (очистка окружающей среды) Плазмиды бактериоциногенности – способность бактерий синтезировать антибиотикоподобные вещества (пептиды) Плазмиды факторов патогенности – способность бактерий продуцировать факторов патогенности

Генная инженерия

Целенаправленное создание новых генетических конструкций, рекомбинантных молекул ДНК in vitro с последующим введением их в живую клетку Создание новых организмов с новыми свойствами

Cоздание рекомбинантных молекул ДНК

Выделение нужных генов Создание вектора трансплантации фрагмента ДНК в клетку Селекция клеток, несущих рекомбинантную ДНК

Рекомбинантные (генноинжененрные) препараты

Более 500 Гормоны (инсулин) Интерлейкины (интерферон) Тканевой активатор плазминогена Вакцины (вакцина против гепатита В)

Области применения генной инженерии

Создание рекомбинантных молекул ДНК Рашифровка генетической карты (паспорта) человека Использование генотерапии (β-талассемия) Разработка биологического оружия Применение в диагностике для обнаружения в исследуемом материале специфических фрагментов ДНК

Метод молекулярных зондов (молекулярной гибридизации)

Исследуемый материал нагревается до 95° ДНК расплетается Обнаруживается специфический фрагмент ДНК с помощью комплиментарной копии этого участка с меткой (ДНК-зонд) Недостаток метода – невысокая чувствительность

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) Компоненты и оборудование

Исследуемый материал Праймеры – небольшие фрагменты ДНК, комплиментарные специфическим генам возбудителя Полинуклеотиды ДНК-полимераза (Taq-полимераза) Термоциклер

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) Этапы

Нагревание реакционной смеси до 95°для денатурации ДНК Отжиг (охлаждение) до 40-60°, праймеры встраиваются в ДНК Удвоение ДНК под действием ДНК-полимеразы (Taq-полимеразы) Процесс повторяется 25-40 раз для десяти- и более кратного увеличения генетического материала (амплификации) Идентификация генетического материала с помощью электрофореза в геле или флюоресценции в режиме реального времени

ПЦР-диагностика

Гепатиты Герпетическая инфекция Инфекции, передающиеся половым путем Вирус папилломы человека Туберкулез и др.

Особое значение ПЦР-диагностики

Хронические инфекции Идентификация внутриклеточных (хламидии, риккетсии) и мембранных (микоплазмы, уреаплазмы) паразитов Выявление возбудителей сапронозных инфекций (легионеллезы, актиномикозы, псевдотуберкулез, иерсиниоз и др.) Обнаружение трудно культивируемых (хламидии) и медленно растущих (микобактерии) микроорганизмов Маркировка возбудителей по эпидемиологическим показаниям
перейти в каталог файлов


связь с админом