Factorii extrachromozomali ai eredității bacteriene. Plasmidele de bacterii. Tipuri de plasmide. Funcțiile plasmidelor bacteriene.
Factorii extrachromozomali ai eredității bacteriene sunt reprezentați de plasmide, secvențe intercalare și transpozoni. Toate acestea sunt formate din molecule de ADN care diferă în greutate moleculară, capacități de codificare, abilități autonome de replicare etc.
Plasmidele de bacterii. Tipuri de plasmide. Funcțiile plasmidelor bacteriene.
Plasmidele sunt fragmente de ADN cu o greutate moleculară de ordinul a 106
10 8 D, care transportă de la 40 la 50 de gene. Se izolează plasmidele autonome (care nu sunt asociate cu bacteriile cromozomiale) și integrate (plasate în cromozomi).
• Plasmidele autonome există în citoplasma bacteriilor și sunt capabile să se reproducă singure; Mai multe copii ale acestora pot fi prezente în celulă.
• Plasmidele integrate sunt reproduse simultan cu cromozomul bacterian. plasmide de integrare are loc în prezența secvențelor ADN omoloage, în care posibila recombinare a cromozomial și ADN plasmidic (care le aduce prophage).
• Plasmidele de asemenea împărțite în transmisibile (de exemplu, F- și R-plasmide) capabile transferate prin conjugare și netransmissivnye.
Plasmidele efectuează funcții de reglare sau de codificare. Plasmidele de reglementare sunt implicate în compensarea anumitor defecte ale metabolismului celulei bacteriene prin introducerea în genomul deteriorat și restabilirea funcțiilor sale. Plasmidele care codifică introduc noi informații genetice în celula bacteriană, codificând proprietăți noi, neobișnuite (de exemplu, rezistența la antibiotice).
În conformitate cu anumite caracteristici codificate de gene plasmidice. următoarele grupe de plasmide sunt izolate.
F-plasmidă. Studiind procesul de reproducere a bacteriilor, sa constatat că abilitatea celulelor de a fi donator de material genetic legat de prezența F-factor special [din Eng. fertilitate, fecunditate. F-plasmidă este controlată sinteza F-pililor propice bacteriilor de asociere donator (F +) bacterii destinatar (F „). În acest sens, putem afirma că termenul“ plasmida „în sine a fost propusă pentru a desemna“ „bacterii factorului sexual (Iosua Loderberg, 1952). F-plasmide pot fi autonom și integrat. Construit în cromozomul F-plasmid asigură o frecvență mare de recombinare de bacterii de acest tip, astfel încât acestea sunt, de asemenea desemnate ca Hfr-plasmid de ing. frecvență ridicată a recombinării, de înaltă frecvență de recombinări].
R-plasmide [de la engleza. rezistenta, rezistenta la] rezistenta la codificării medicamentelor (de exemplu, antibiotice și sulfamide, deși unii factori determinanți de rezistență considerate în mod corespunzător ca fiind asociate cu transpozoni [cm.] de mai jos), precum și metale grele. R-plasmidele includ toate genele responsabile pentru transferul factorilor de rezistență de la celulă la celulă.
Nekonyugativnye plasmid obicei tipic pentru coci Gram-pozitive, dar există și unele microorganisme Gram-negative (de exemplu, Haemophilus influenzae, Neisseria gonorrhoeae). De obicei, acestea au dimensiuni mici (greutate moleculară de aproximativ 1 - 10 x 106 D). Se detectează un număr mare de plasmide mici (mai mult de 30 pe celulă), deoarece numai prezența unei astfel de cantități asigură distribuirea lor în descendenți în timpul diviziunii celulare. Plasmidele neconjugative pot fi, de asemenea, transferate din celulă în celulă în prezența simultană a plasmidelor conjugative și neconjugative în bacterie. Când este conjugat, donatorul poate de asemenea să transmită plasmide non-conjugative prin legarea materialului genetic al acestora din urmă la plasmida conjugativă.
Plasmidele bacteriocinogene codifică sinteza bacteriocinelor - produse proteice care provoacă moartea bacteriilor din aceeași specie sau din specii similare. Multe plasmide care codifică formarea de bacteriocine conțin de asemenea un set de gene responsabile pentru conjugarea și transferul de plasmide. Astfel de plasmide sunt relativ mari (greutate moleculară 25-150 x 106 D), adesea sunt detectate în tije gram-negative. Plasmidele mari sunt de obicei prezente într-o cantitate de 1
2 copii pe cușcă. Replicarea lor este strâns legată de replicarea cromozomului bacterian.
Plasmidele de patogenitate controlează proprietățile virulente ale multor specii, în special enterobacteriile. În particular, plasmidele F-, R-plasmide și bacteriocinogenia includ tox + -transposone (un element genetic migrat, vezi mai jos) care codifică formarea de toxină. Destul de des, tox + transpozonii codifică sinteza protoxinelor intacte (de exemplu, difteric sau botulinic), activate de proteaze celulare, formarea cărora controlează genele cromozomilor bacterieni.
Plasmide ascunse. Plasmidele criptice (ascunse) nu conțin gene care ar putea fi detectate prin manifestarea lor fenotipică.
Plasmidele de biodegradare. Un număr de plasmide au fost de asemenea găsite. care codifică enzime de degradare naturală (uree, carbohidrați) și nenatural (toluen, camfor, naftalina) compuși necesari pentru utilizarea ca carbon sau sursa de energie pe care le oferă un avantaj selectiv asupra altor bacterii din specia. Bacteriile patogene cum ar fi plasmidele dau avantaje față de reprezentanții automicroflorei.
Trimiteți-le prietenilor: