ГЕНЕТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ
1/26

ГЕНЕТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ 2024

1. ГЕНЕТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ

2. Организация генома у бактерий

• Геном у бактерий представлен ДНК,
входящей в состав различных репликонов
• а) Нуклеоид
• б) Плазмиды
• в) Эписомы
• Подвижные генетические элементы
(IS-последовательности, транспозоны,
умеренные бактериофаги)

3. ДНК бактерий

4. Организация генома у бактерий

• Структурно-функциональной единицей
генома бактериальной клетки является
оперон. В его состав входят гены и
генетические элементы:
• а) Ген-регулятор
• б) Оператор
• в) Структурные гены
• г) Промотор (промоторная область)
• д) Энхансер (усилитель транскрипции)

5. Способы репликации генома у бактерий Тэта-тип репликации

6. Способы репликации генома у бактерий Сигма-тип репликации

7. Способы репликации линейной ДНК у вирусов

8. Изменчивость у бактерий

9.

Изменчивость
Генотипическая
Фенотипическая

10.

Генотипическая
изменчивость
Мутационная
Рекомбинационная
Диссоциации
Репарации

11.

Рекомбинации
у бактерий
Трансформация
Трансдукция
Конъюгация

12.

Рекомбинации
у бактерий
Общая
Сайт-специфическая
Незаконная

13. Механизмы рекомбинации

• Есть особые группы генов,
участвующих в рекомбинациях: rесА,
recВ, reсС, recD.
• Они кодируют в клетках образование
специфических ферментоврекомбиназ RecA, RecBCD.

14. Механизмы рекомбинации

• RecА – полифункциональный белок,
активирующийся при связывании с ДНК.
• RecА действует как ДНК-хеликаза
(расплетает двухцепочечную ДНК), а также
обладает протеолитической активностью –
расщепляет ряд репрессоров.
• Белок RесА катализирует переориентацию
цепей ДНК с образованием структуры
«креста Холлидея».

15. Механизмы рекомбинации

• Мутации в гене recА могут уменьшать частоту
рекомбинации более чем в 1000 раз.
• RecBCD-нуклеаза кодируется тремя генами –
гесВ, гесС и гесD. Она деспирализует двойную
цепь (дуплекс) ДНК.
• При этом образуется фрагмент одноцепочечной
ДНК, где затем связывается RесА.
• Кроме того, RecBCD-нуклеаза специфически
разрезает структуру Холлидея для завершения
рекомбинации.

16. Механизмы рекомбинации

• Соединенные 2 молекулы ДНК донора и
реципиента образуют перекрест Холлидея.
• При этом размыкаются водородные связи между
комплементарными цепями внутри исходных
молекул ДНК и замыкаются связи между цепями
из 2-х различных молекул.
• Образуется так называемый гетеродуплексный
участок в обеих родительских молекулах ДНК.

17. Механизмы рекомбинации

• Различные варианты вращения, разрезания
и сшивания структуры Холлидея вокруг
точки перекреста приводят к образованию
различных рекомбинантных молекул ДНК,
обладающих новыми свойствами,
полученными от ДНК донора.

18. Механизмы рекомбинации

19. Механизмы рекомбинации

20. Конъюгация у бактерий

• Конъюгация – это передача генетического
материала из клетки донора в клетку
реципиента при непосредственном контакте
клеток через цитоплазматический мостик.
• Донорские клетки должны содержать
особый репликон, ответственный за
конъюгацию – F-фактор (фактор
фертильности, половой фактор).
Это эписома, имеющая tra-оперон.

21. Конъюгация у бактерий

• Tra-оперон обеспечивает процесс конъюгации
(образование половых ворсинок – "секс-пилей",
формирование конъюгационной трубки) .
• F-фактор может находиться в автономном
состоянии в цитоплазме клетки-донора.
• Также он может быть интегрирован с
нуклеоидом. Такая бактерия получила название
Hfr-клетки (англ. high frequency of recombination –
высокая частота рекомбинации).

22. Конъюгация у бактерий

F-фактор
F-фактор
Мерозигота

23. Конъюгация у бактерий

24.

Виды
трансдукции
Неспецифическая
Специфическая
Абортивная

25. Механизм трансдукции

26. ГЕНЕТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ

English     Русский Rules