Генетика микробов

Наследственная информация хранится в молекуле ДНК Полимер Состоит из нуклеотидов Вид двойной спирали

Нуклеотид Полимер, состоящий из нуклеотидов Строение нуклеотида аденин гуанин тимин цитозин

Принцип комплементарности

Ген - единица наследственности Участок ДНК, соответствующий строению одного белка

Генотип - совокупность всех генов в организме Фенотип – внешнее проявление генов

Бактериальная хромосома = нуклеоид Одна двунитевидная молекула ДНК Кольцевая Гаплоидный набор генов (до 5 тыс.)

Плазмиды бактерий Двунитевые молекулы ДНК, не связанные с нуклеоидом Не являются основными для микробов, но дают преимущества для выживания (устойчивость к антибиотикам)

Функции плазмид 1. Устойчивость (резистентность) бактерий к антибиотикам за счет разрушения лекарств 2. Выработка факторов патогенности, что приводит к заболеваниям человека (сибирская язва, чума и др)

Изменчивость генома бактерий

Мутации Наследуемые изменения в последовательности отдельных нуклеотидов ДНК (геноме), которые приводят к появлению микробов с новыми признаками

В результате мутаций Изменение строения клетки микроорганизма Возникновение новых потребностей (аминокислоты, витамины) Устойчивость к антибиотикам Изменение чувствительности к температуре и т.д.

Классификация мутаций Спонтанные Результат ошибок репликации ДНК Индуцированные Результат воздействия мутагенов Физические Радиация, УФ излучение Химические различные вещества Биологические Вирусы, антибиотики

Классификация мутаций Крупные Выпадение большого участка гена Мелкие Внутри гена Дупликация (вставка) Делеция (выпадение) Происходит изменение свойств клетки

Рекомбинация Клетки – доноры (отдают) обмениваются генами с клетками – реципиентами (принимают) Образуются клетки – рекомбинанты, у которых присутствуют признаки обоих родителей

Рекомбинация Происходит в результате конъюгации, трансдукции и трансформации

Коньюгация Передача генетического материала от клетки донора в клетку – реципиент при непосредственном половом контакте клеток. При этом необходима специальная плазмида

Трансдукция Передача бактериальной ДНК посредством бактериофага. Происходит при инфицировании клетки фагом

Трансдукция Общая = неспецифическая Перенос фагом любой части бактериального нуклеоида Специфическая Перенос в клетку – реципиент строго определенного участка бактериального нуклеоида

Трансформация Передача генетической информации с молекулой ДНК, выделенной из клетки донора Используется в генной инженерии для создания микробов с заданными свойствами

Генетические методы используют для определения инфекционных болезней (по ДНК определяют вид микроба)