Фенотипич. и генотип. изменчивость у бакт.Мутации



Изменчивость – способность живых организмов утрачивать старые признаки и свойства и приобретать новые.

Выделяют 2 вида изменчивости:

1. ненаследственная (фенотипическая, модификационная) – затрачивает только фенотип, не передается по наследству и наблюдается у всех особей популяции при изменении внешних условий. Модификации у б/к проявляются лишь в период непосредственного воздействия фактора и исчезают при его устранении. Роль: адаптация – обеспечивает выживаемость популяции м/о в изменяющихся условиях среды.

2. наследственная (генотипическая) – передается по наследству, обусловлены изменениями в первичной структуре генетического аппарата б/к, не имеет направленного характера и неадекватно к изменениям окружающей среды. В бактериальной популяции возникает с частотой 1 кл * 104 – 1011.

Наследственная изменчивость проявляется в виде мутаций или рекомбинаций генетического материала.

Мутация – стабильные изменения в наследственном материале клетки. Особь с измененным геномом – мутант. В зависимости от причины разделяют:

- спонтанные – возникают случайно, без видимого внешнего воздействия. Чаще всего причиной являются ошибки в работе ДНК-полимеразы при репликации ДНК. Они являются основным источником естественной изменчивости б/к.

 - индуцированные – возникает под воздействием какого-либо мутагена: химические соединения, рентгеновские или γ-лучи.

В отношении изменений в первичной структкре ДНК различают следующие типы мутаций:

- делеции – выпадение участка ДНК;

- точковые – мутации, затрачивающие только одну пару оснований, при этом одна пара оснований заменяется на другую;

- мутации со сдвигом рамки считывания – наблюдаются в том случае, если под воздействием мутагена происходит вставка или выпадение оснований. Если это происходит в молекуле ДНК при ее репликации, то происходит смещение рамки при считывании закодированной информации, происходит изменение последовательности аминокислот в белке мутагенного штамма.

Конъюгация,трансформация,трансдукция–рекомбин..

Возникают у прокариот, если происходит частичное объединение геномов двух клеток.

Конъюгация (открыта в 1940г Ледербергом и Тейтумом) – направленный перенос генетич. материала из к-ки в к-ку при их непосредственном контакте. Б/к, способные к конъю-гации, имеют в своем составе конъюгатив. плазмиды, спосо-бны синтезировать F-пили. После отраста-ния F-пили клетка -донор прикрепляется к клетке реципиенту, F-пиля сокраща-ется в конъюгационный мостик, кот. перемещает F-фактор в к-ку реципиента. В резул. обр. неполная зигота, содержащая часть генома доноров и полный геном реципиента.

Трансформация– изменение генома путем переноса информации при проникновении свободной ДНК из среды в к-ку без контакта к-к. 1928г Гриффитсом. Источник ДНК при трансформации – это погибшие бактер. к-ки или экстракты из к-к. Однако в геном реципиенгта может включаться только ДНК того же вида (гомологичное).

Этапы трансформации: - адсорбция – трансформирующиеся ДНК на поверхности к-ки реципиента - ферментативное расщепление трансф-ся ДНК до ферментов - проникновение фрагментов ДНК в к-ку реципиента - интеграция – включе-ние фрагментов ДНК донора в ДНК к-ки реципиента путем генетического обмена гомологичными участками – экспре-ссия – интенсивное размножение трансформируемых к-к и появление потомства измененных геномом.

Трансдукция- явление переноса генетич. материала из к-ки донора в к-ку реципиента умеренным бактериофагом. 1952г Циндером и Ледербергом.Различают вирулентные и умеренные бактериофаги. Вирулен. фаги в к-ке формируют новые вирусные частицы и вызывают лизис к-ки, заражение умеренными фагами не приводит к гибели к-ки. Она стано-вится лизогенной. В лизогенной к-ке ДНК фага встраивается в ДНК к-ки, при этом умеренный фаг превращается в про-фаг, т.е. ведет себя как часть бактериальной хромосомы ДНК к-ки и репродуцируется в ее составе. Освобождение умерен. фагов происходит спонтанно или под влиянием индуциру-ющих агентов (индукция фага - вырезание ДНК профага, переход фаговой ДНК в свободное состояние). Далее умерен. фаг ведет себя как вирулентный. В процессе репродукции умерен. фага небольшой фрагмент бактер. хромосомы, содержащий один или неск-ко сцепленных генов, включается в геном фага. Репродуцированный фаг трансдуцирует, т.е. переносит фрагмент ДНК от предыд. хозяина в новую к-ку реципиент.Типы:- специализиро-ванная – фагом переносятся строго определенные гены;

- общая –случайные гены;- абортивная – перенесенный фрагмент ДНК к-ки в к-ки реципиента, локализируется в цитоплазме и не включается в состав ДНК реципиента.


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 200; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!