- •Лекция № 11.
- •Этапы эволюции генетической системы:
- •Краткая история
- •Три фундаментальных функции гена:
- •Генетический код – 1966 г.
- •Свойства генетического кода
- •Ген – структурная единица ДНК, расположение кодонов в которой определяет первичную структуру полипептидной
- •Определение А.И. Коротяева
- •Продолжение
- •Под генетической системой понимают совокупность всех генов данного живого существа, харак- теризующуюся определенным
- •Что такое геном ?
- •Что такое генотип ?
- •Под фенотипом данного индивидуума понимают всю совокупность реализо- ванных у него генетически детерми-
- •Молекулярная генетика – это гене- тика бактерий и бактериофагов.
- •Особенности генетики бактерий
- •Возможность регулировать скорость собственного размножения — одно из главных условий, обеспечивающих выживание бактерий
- •Особенности передачи генетической информации у бактерий:
- •Типы репликации ДНК
- •Вегетативная репликация
- •Репликативный комплекс
- •Генотипическая и фенотипическая изменчивость
- •Генотипическая изменчивость бактерий: мутации и генетические рекомбинации
- •Формы обмена генетическим материалом у бактерий:
- •Трансформация — перенос генетического материала, заключающийся в том, что бактерия-реципиент захватывает (поглощает) из
- •Трансфекция — вариант транс- формации бактериальных клеток, лишенных клеточной стенки, осуществляемый вирусной (фаговой)
- •Трансдукция — перенос гене- тического материала от клетки- донора клетке-реципиенту с помощью бактериофагов.
- •Конъюгация — это процесс обмена генетическим материалом (хромо- сомным и плазмидным), осущест- вляемый
- •Конъюгационный перенос бактериальной ДНК
- •Сексдукция — перенос генети- ческого материала между бактериальными клетками, осуществляемый F'-плазмидой с помощью
- •Генетические рекомбинации у бактерий
- •Мигрирующие генетические элементы - отдельные участки ДНК, способные определять свой перенос между хромосомами
- •Транспозоны способны к перемещению с одного репликона (хромосомная ДНК) на другой (плазмида) и
- •ls-последовательности
- •Картирование геномов
- •Плазмиды (А.И. Коротяев)
- •Плазмиды- экстрахромосомный генетический материал (ДНК), более просто устроенные по сравнению с вирусами организмы,
- •Классификация и биологическая роль плазмид.
- •Организация плазмиды
- •“Острова” патогенности бактерий. Под островами патогенности принято
- •3 генетических уровня контроля
- •Благодарю
- •Транформация – захват и поглощение
- •Трансдукция – перенос генетического материала от клетки-донора клетке-реципиенту бактериофагом.
- •Умеренные и дефектные фаги
- •В. Конъюгация - перенос
- •Генетика вирусов Вирусы ДНК – геномные и РНК – геномные
- •Схемы репродукции вирусов
- •Репродукция плюс-однонитевых РНК-вирусов
- •Репродукция минус-однонитевых РНК-вирусов
- •Репродукция однонитевых ДНК-вирусов
- •Репродукция ретровирусов (двунитевые РНК-вирусы)
- •Схема репродукции вируса гепатита В
- •Репарации
- •Репликативный цикл
- •Репродуктивный цикл
3 генетических уровня контроля
синтеза факторов патогенности
у патогенных бактерий
ХромосомныйПлазмидныйФаговый
Благодарю
за внимание !
Транформация – захват и поглощение
фрагментов чужой ДНК и образование на этой основе
рекомбинан
Бактерия-реципиент захватывает из внешней среды фрагмент чужеродной ДНК в фазу физиологической компетентности (log), когда аутолитические ферменты растворяют клеточную стенку на участке её синтеза (чаще у Грам+)
43
Трансдукция – перенос генетического материала от клетки-донора клетке-реципиенту бактериофагом.
Неспецифическая
– перенос случайного фрагмента ДНК.
Специфическая – перенос строго определенного фрагмента ДНК умеренным фагом.
44
Умеренные и дефектные фаги
Факторами изменчивости бактерий могут быть умеренные или дефектные фаги, которые напоминают по своим свойствам плазмиды бактерий. Встраиваясь в хромосому, эти фаги вызывают лизогенизацию бактерий, которые могут приобретать новые признаки.
Изменчивость лизогенных бактерий связана с приобретением генов, переносимых данными фагами от их предыдущих хозяев (бактерий- доноров) или с экспрессией «молчащих» генов бактерий-реципиентов.
В последнем случае фаговая ДНК, встраиваясь |
|
вблизи поврежденного промотора, заменяет |
|
его. При этом синтезируются определенные |
|
продукты, например протоксины |
|
коринебактерий дифтерии, клостридий. |
45 |
В. Конъюгация - перенос
генетического материала от клетки-донора клетке- реципиенту при непосредственном контакте с помощью F-пилей. Контролируется конъюгативными F- плазмидами с tra-опероном (transfer - перенос). Hfr-клетки
– имеют интегрированную в хромосому F-плазмиду, обеспечивают высокую частоту рекомбинаций.
Генетика вирусов Вирусы ДНК – геномные и РНК – геномные
(позитивные РНК с матричной активностью и негативные, которые должны транскрибироваться в матричные плюс РНК)
Схемы репродукции вирусов
•1.Вирионная (матричная)+РНК комплементарная –РНК (в рибосомах) вирионная+РНК.
•2.Вирионная негативная (-) РНК информационная (матричная)+РНК вирионная - РНК (на геноме клетки хозяина).
•3.Однонитевая ДНК -ДНК +ДНК.
•4.Ретровирусная РНК ДНК копия (провирус)РНК.
•5.Двунитевая ДНК разделение нитей формирование на каждой комплементарной нити
ДНК. |
49 |
|
Репродукция плюс-однонитевых РНК-вирусов
Пикорнавирусы, флавивирусы,
тогавирусы -у них геномная плюс- нить РНК выполняет функцию иРНК. Вирус (1), после эндоцитоза, освобождает в цитоплазме (2) геномную плюс- РНК, которая как иРНК связывается с рибосомами (3): транслируется полипротеин (4), который расщепляется на 4 структурных белка (NSP 1-4), включая РНК-
зависимую РНК-полимеразу.
Эта полимераза транскрибирует геномную плюсРНК в минус-нить РНК
(матрицу), на которой (5) синтезируются копии РНК двух размеров: полная плюс-нить 49S геномной РНК; неполная нить 26S иРНК, кодирующая С- белок капсида (6) и гликопротеины оболочки El-З. Гликопротеины синтезируются на рибосомах, связанных с мембранами эндоплазматического ретикулума, затем включаются в мембрану и гликозилируются. Дополнительно гликозилируясь в аппарате Гольджи (7), они встраиваются в плазмалемму. С-белок образует с геномной РНК нуклеокапсид, который взаимодействует с модифицированной 50
плазмалеммой (8). Вирусы выходят из клетки почкованием (9).
