Особенности кольцевых молекул ДНК клеток прокариот
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ФГАОУ ВО «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт биологии
Кафедраэкологии и генетики
Допущен к защите
Зав. кафедрой
д.б.н., профессор И.В. Пак
___________
МУТАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ БАКТЕРИЙ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЭВМ
Курсовая работа:
Студента 38БиБс155 гр.
Д.Н. Агабалаева
___________
Научный руководитель
к.б.н., доцент А.В.Белкин
___________
Реферат
с.29, рис. 5, табл. 5, библ. 30.
Проведён обзор данных литературы по вопросам, связанным с мутационными процессами бактерий на поверхностях ЭВМ под воздействием генерируемых электромагнитных полей. Описаны основные особенности ЭМП ЭВМ на рабочих местах и то как они способны влиять на генный аппарат прокариот. Приведены общие сведения касательно опытов доказывающих возможность появления мутаций под воздействием ЭМП, механизмов их появления и репарации.
Так же приведены инструкции оценки ЭМП на рабочих местах и за персональными компьютерами, которые в дальнейшем будут применятся при оценке уровня воздействия на изучаемые микроорганизмы.
Ключевые слова: электромагнитные поля, репарация, электронно-вычислительная машина, урацил-ДНК-гликозилаза.
Цели и задачи
Целью данной работы является установления уровня влияния ЭМП ЭВМ при длительном воздействии на микроорганизмы и выявления тенденций образования и закрепления мутаций у микроорганизмов на поверхностях ЭВМ
|
|
|
Задачи:
1) установить примерный видовой состав микроорганизмов, находящихся на ЭВМ.
2) построить карту помещения с расположением ЭВМ и соответственным уровнем ЭМП.
3) провести опыты на штамме, подвергнув его длительному нахождению в ЭМП генерируемом ЭВМ и сравнить результаты с контрольной группой находящейся вне зоны воздействия.
4) Сделать выводы исходя из полученных данных.
Оглавление
Введение.. 4
Обзор литературы... 5
Особенности кольцевых молекул ДНК клеток прокариот. 5
Геном микроорганизмов. 5
Бактериальная хромосома. 6
Плазмиды.. 8
Мутации вызванные ЭМВ. Механизмы их образования. 9
Основная информация по исследованиям. 9
Методика, по которой выполнялась работа, из которой были взяты данные, (Работа выполнена для человеческого гнеома) 11
Электромагнитные поля на рабочем месте. 18
ПДН на рабочем месте согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. 18
Электромагнитные поля на различных ЭВМ.. 20
Репарационные системы ДНК прокариот. 23
Заключение. 26
Список литературы... 27
Введение
В жизни современного общества ЭВМ заняли очень большую роль: ЭВМ используются в строительстве, медицине, в полиции, в быту и так далее. Не будет преувеличением сказать, что в нынешнее время ЭВМ практически везде, ведь теперь почти у каждого человека с собой есть смартфон, который по своей природе является ЭВМ, помещённым в корпус достаточно малых размеров, позволяя тем самым без труда брать его куда угодно. У многих имеются ноутбуки, необходимые им для работы или развлечения. Так же у достаточного количества людей в нашем обществе имеются планшеты. Во многих домах имеются персональные компьютеры, которые так же находятся и на рабочих местах, местах учёбы и отдыха. ИТ и ЭВМ стали неотъемлемой частью жизни современного человека.
|
|
|
Все перечисленные выше приборы являясь разновидностями ЭВМ имеют характерный электромагнитный фон, распространяя определённое количество электромагнитных волн в окружающую среду на определённый объём пространства.
Данные ЭМВ оказывают определённое влияние на живые организмы. В основе своей данное влияние может быть не существенным или вовсе не заметным для организма, так как могут иметь низкую энергию кванта, обусловленную длинной волны, тем самым будучи не способным как-либо повлиять на структуры веществ входящих в состав клеток.
|
|
|
Исследования в данной области в основном затрагивают влияние ЭМВ на сердечно-сосудистую, нервную, репродуктивную системы человека, а также на их канцерогенез по отношению тканей.
Другая часть исследований затрагивает вопрос мутационных процессов бактерий под воздействием ЭМВ от крупных генераторов и ЭВМ, используемых на производствах, а также их приспосабливаемость в данных условиях и изменение их устойчивости к различным антибиотикам под данным влиянием.
В своей работе нами было принято решение проанализировать мутационные процессы в бактериальных микроорганизмах под воздействием ЭМВ персональных компьютеров и других различных бытовых ЭВМ, с которыми люди находятся в непосредственном контакте достаточное количество своего времени, так как хоть наша атмосфера и не является пригодной средой обитания для бактерий, но многие представители данного домена способны сохраняться определённое время в ней и в следствии этого оседать на поверхностях, в том числе и поверхностях ЭВМ, их периферии и прилегающих поверхностях.
Некоторые из данных видов обладают условной патогенностью по медицинским данным (типичным примером может являться Золотистый стафилококк (лат. Staphylococcus aureus)), и в следствии предполагаемых мутационных процессов способны приобрести устойчивость к антибиотикам, и с последующим распространением передать данные гены другим представителям данного и близких видов.
|
|
|
Обзор литературы
Особенности кольцевых молекул ДНК клеток прокариот
Для бактерий и сине-зеленых водорослей, которых принято причислять к классу прокариот (то есть доядерных живых организмов), характерно наличие бактериальной хромосомы. Это условное название, за которым скрывается единственная кольцевая молекула ДНК. Она имеется у всех клеток прокариот, располагается непосредственно в цитоплазме, не имея защитной оболочки.
Геном микроорганизмов
Процесс самовоспроизведения, во время которого происходит копирование важных данных из одного источника на другой, называют репликацией. Результатом этого действия (свойственного в том числе и для клеток бактерий) является создание себе подобной структуры. Участниками репликации (репликонами) у прокариотов считаются:
· кольцевая молекула ДНК,
· плазмиды
Рисунок 1: ДНК бактериальной клетки
Бактериальная хромосома
Кольцевая молекула ДНК может варьировать по размеру от вида к виду. Но имеет схожее строение, как и функции, во всех случаях.
1. Бактериальная хромосома у прокариот всегда одна.
2. Она находится в цитоплазме.
3. Если в клетках у эукариотов (организмы, имеющие ядро) молекула ДНК имеет линейное строение и считается более длинной (в ней имеется до 10100 пар оснований), то у бактерий она замкнута в кольцо. И еще бактериальная хромосома прокариот короче (около 5106 пар оснований).
4. В одной кольцевой молекуле ДНК находится информация обо всех нужных функциях для жизнедеятельности бактерий. Эти гены можно поделить на 10 групп (по принципу процессов, которые они контролируют в клетке). Можно отобразить данную классификацию в виде таблицы.
Таблица 1: Общая таблица генов прокариот
| Процессы жизнедеятельности прокариот | Число изученных генов, которые находятся в клетке бактерий и отвечают за определенные процессы |
| Доставка клетке различных соединений и питательных веществ | 92 |
| Синтез фосфолипидов, жирных и аминокислот, нуклеотидов, витаминов и других соединений | 221 |
| Организация работы рибосомного аппарата | 164 |
| Синтез оболочки | 42 |
| Расщепление сложных органических веществ и другие реакции для выработки энергии | 138 |
| Катаболизм (переработка, расщепление) макромолекул белков, углеводов и жиров | 22 |
| Двигательный аппарат и пути реагирования движением на внешние раздражители | 39 |
| Выработка АТФ. | 15 |
| Репликация нуклеиновых кислот | 49 |
| Иные гены, в том числе и с неизученными функциями | 110 |
Вообще, одна хромосома способна нести в себе около 1000 известных генов.
Плазмиды
Еще одним репликоном прокариот являются плазмиды. У бактерий они могут представляют собой молекулы ДНК, имеющие строение в виде двух цепочек, замкнутых в кольцо, как и бактериальная хромосома, но в отличие от бактериальной хромосомы они отвечают за кодирование тех «умений» бактерии, которые помогут ей выжить, если вдруг она окажется в неблагоприятных условиях для существования (факторы резистентности, различные токсины, кодировка белков F-пилей и ворсинок). Они могут автономно воспроизводить себя, поэтому в цитоплазме может быть несколько копий плазмид.
Трансмиссивные репликоны способны передаваться из одной клетки в другую. Они несут в своей кольцевой молекуле ДНК некоторые признаки, которые причисляют к категории фенотипических изменений:
· выработка устойчивости к антибиотикам;
· способность продуцировать колицины (белковые вещества, способные уничтожать микроорганизмы того же рода, что послужили источником их возникновения);
· переработка сложных органических веществ;
· синтез антибиотических веществ;
· способность проникать в организм и вызывать заболевания (антигенны);
· возможность преодолевать защитные механизмы, размножаться и распространяться в организме;
· умение вырабатывать токсины.
Последние три «навыка» называют факторами патогенности, знания о которых содержит в себе кольцевая молекула ДНК плазмид. Именно благодаря этим факторам болезнетворные бактерии становятся опасными для человеческого организма.
Таким образом, кольцевая молекула ДНК, имеющаяся у всех прокариот, одна несет в себе целый комплекс навыков, полезных для их выживания и жизнедеятельности.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 1112; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!