ГЕНЕТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ

материала у прокариот.

транспозонами и т. д.).

расположены в единственной бактериальной хромосоме.
Геномы большинства бактерий и архей содержат

от 106 до 107 пар оснований и кодируют от 1000 до 4000 генов.

содержат линейные хромосомы, например, возбудитель Лаймской болезни – Borrelia burdorferi.

структурными.
Гены, регулирующие функционирование (транскрипцию) структурных генов, называются регуляторными.

 
а) гены, отвечающие за биохимические процессы в клетке (метаболизм аминокислот, углеводов и

т. д.);
б) гены, отвечающие за биологические процессы клетки (подвижность клеток, транспорт веществ через мембраны, репликацию, репарацию и т. д.).

в) деградации редких субстратов (углеводородов нефти, пластфикаторов, хлорфенолов и т.

д.) и т. д.

молекулярной массой 106-108 Дальтон, несущие от 40 до 50 генов,
располагаются

в цитоплазме и способны к автономной репликации.

на уровне популяции:
Устойчивость к лекарственным препаратам
Устойчивость к тяжелым

металлам
Деградация соединений
Продуцирование бактериоцинов
Образование антибиотиков
Вирулентность и образование токсинов у патогенных бактерий
Конъюгативные плазмиды участвуют в горизонтальном переносе генов.

перенос (транспозицию) внутри генома. К ним относятся:
Инсерционные последовательности (Is-элементы) -

простейшие мобильные элементы, содержат 800-1400 пар оснований, содержат только гены, необходимые для собственного перемещения, не реплицируются самостоятельно, распознаваемых фенотипических признаков не кодируют, вызывают мутагенный эффект за счет включения чужеродной ДНК.

(гены антибиотикоустойчивости и др.), и два IS-элемента, необходимых для перемещения;

реплицируются только в составе бактериальной хромосомы.

участки ДНК и переносить от одной бактериальной клетки к другой,

вызывая ее лизогенизацию (приобретение новых свойств).
Например, у дифтерийной палочки гены токсинообразования локализованы на бактериофаге.

плазмидах или хромосоме, содержат 10.000 – 200.000 пар оснований, от

10 до 200 генов, кодируют факторы патогенности, и способны к горизонтальной внутривидовой и межвидовой передаче.

способность м-ов к фенотипическому проявлению любого их признака.
Плазмотип – совокупность

внехромосомных генов, локализованных в плазмидах и транспозонах и отвечающих за дополнительные свойства.
Фенотип – совокупность всех внешних и внутренних признаков м-ов, которые проявляются в данных условиях.

в первичной структуре ДНК, возникают под действием факторов окружающей среды.
Внешне

модификации проявляются изменениями морфологических и биохимических свойств.
При устранении фактора, вызвавшего изменения, бактерия возвращается к исходному фенотипу.

– расщепление) – это разделение однородной популяции на 2 или

несколько типов колоний.
Происходит под воздействием неблагоприятных факторов (неоптимальная температура, рН, старение культуры, действие сывороток и бактериофагов и т.д.).

А. Феликс (польский бактериолог) в 1917 г.
Это явление характерно

для энтеробактерий, также встречается у патогенных и сапрофитных бактерий.

– гладкий, ровный) – колонии с гладкой поверхностью, выпуклые, круглой

формы с ровным краем.
R-колонии (от англ. rough – грубый, неровный, шероховатый) – неправильной формы с неровным краем и шероховатой, морщинистой поверхностью.
 M-колонии (от лат. mucoid – слизистый) – слизистые.
 D-колонии (от англ. dwarf – карлик) – карликовые.
  

высоко вирулентная, доминирует во время эпидемий.
R-форма – авирулентная, но

более устойчива к действию различных факторов.
Диссоциации, обычно, протекают в направлении от S к R.

структуре генотипа (первичной структуре ДНК) и передающиеся по наследству.
Играет важную

роль в эволюции бактерий (появление новых видов).
В основе генотипической изменчивости лежат мутации и рекомбинации.

проявляющиеся наследственно закрепленной утратой или изменением какого-либо признака или свойства.
Бывают

нуклеоидными или плазмидными, генными или хромосомными.
Бывают спонтанными (ошибки репликации; частота ≈ 1 мутация на 106-109 клеток) или индуцированными (под действием мутагенов - УФ-, ионизирующего излучения и т.д., хим. в-в, IS-элементов, некот. антибиотиков и др.).

или свойства), летальными (полная утрата жизненно важного признака – клетка

погибает).
По фенотипическому проявлению:
Морфологические мутации – утрата или изменение морфологических структур клетки (капсула, жгутики и др.);
Биохимические мутации – утрата или изменение способности синтезировать ферменты, аминокислоты и т. д.

Т-С, С-С) в ДНК. Димеры образуются за счет образования прочных

связей между соседними тиминами в одной и той же цепи. Препятствуют работе ДНК-полимеразы, нарушая тем самым репликацию ДНК.
 Ионизирующее излучение вызывает одноцепочечные разрывы ДНК.
 Акридиновые красители вызывают выпадения или вставки оснований.

с помощью специальных ферментативных систем.

генов между клетками, которые не являются родительскими и дочерними.
Осуществляется за

счет:
трансформации,
трансдукции,
конъюгации.
Интеграция ДНК происходит с помощью механизмов гомологичной рекомбинации. При гомологичной рекомбинации два генома обмениваются отрезками ДНК.

(количество ДНК не более 5 % генома) (источник ДНК –

лизированная клетка).
Открыта Ф. Гриффитсом в 1928 г. в опытах с Streptococcus pneumoniae.
Приводит к усилению вирулентности.
Используется для конструирования генетически модифицированных микроорганизмов.

результате физического контакта между клетками через F-пили.
Бактериальная конъюгация была

открыта Дж. Ледербергом и Э. Татумом в 1946 г.
Клетке-донору необходимо наличие F-плазмиды (полового фактора). Бактерии, не имеющие F-плазмиды, являются реципиентами.

у Salmonella typhimurium) – это передача генетического материала от одной

бактерии (донор) другой (реципиент) с помощью дефектных бактериофагов.
Дефектный бактериофаг - умеренный бактериофаг, у которого в процессе репродукции в момент сборки фаговых частиц в головку вместе с фаговой ДНК проникает какой-либо фрагмент донорской ДНК.
Фаговая ДНК встраивается в ДНК бакт. клетки-хозяина (лизогения), в процессе размножения профаг передается дочерним клеткам.