РЕКОМБИНАЦИИ |
||
это взаимодействие между двумя геномами, т.е. между двумя ДНК, |
||
обладающими различными генотипами, которое приводит к образованию |
||
рекомбинантной ДНК, формированию дочернего генома, сочетающего гены обоих родителей. |
||
ЗАКОННАЯ |
Рекомбинация у бактерий является |
|
(требует наличия протяженных, |
конечным этапом передачи генетического |
|
комплементарных участков ДНК): |
материала между бактериями, которая |
|
Гомологичная рекомбинация – |
осуществляется тремя механизмами: |
|
происходит обмен между участками ДНК, |
|
|
обладающими высокой степенью гомологии. |
|
|
Сайт-специфическая рекомбинация – |
ТРАНСФОРМАЦИЯ |
|
происходит в определенных участках генома |
||
и не требует гомологии ДНК |
|
|
(встраивание плазмиды в хромосому |
|
|
или интеграция фага в хромосому). |
КОНЬЮГАЦИЯ |
|
НЕЗАКОННАЯ |
||
|
||
(не требует наличия протяженных |
|
|
комплементарных участков ДНК): |
ТРАНСДУКЦИЯ |
|
Примером является транспозиция |
||
подвижных генетических элементов |
|
|
по репликону или между репликонами. |
|
|
СПЕЦИФИЧЕСКАЯ |
ОБЩАЯ |
|
передача генетического материала от клетки-донора клетке-реципиент путем непосредственного контакта (обнаружена в 1946 г.
Дж. Ледербергом и Э. Тейтумом)
(необходимым условием для конъюгации является наличие в клетке-доноре трансмиссивной плазмиды)
Донор |
Донор |
Реципиент |
(F+ |
(F+ |
(F- бактерия) |
бактерия) |
бактерия) |
|
F - плазмида |
F – плазмида, |
F – |
|
н |
отс |
|
|
|
|
F+ |
|
Нуклеоид |
Нуклеоид |
Нуклеоид |
|
|
|
|
|
|
Малая частота |
Штамм Hfr - |
Частота |
рекомбинации с |
большая |
рекомбинации - |
реципиентом |
частота |
в зависимости |
|
рекомбинации с |
от конъюгации |
|
реципиентом |
с различными |
|
|
F+ донорами |
ТРАНСДУКЦИЯ –передача бактериальной ДНК посредством бактериофага
Этот процесс был открыт в 1951 г. Н. Циндером и Дж. Ледербергом
Общая (неспецифическая) – перенос бактериофагом фрагмента части бактериальной хромосомы
Специфическая –перенос части ДНК в результате интеграции фаговой ДНК в бактериальную хромосому.
СХЕМА СПЕЦИФИЧЕСКОЙ ТРАНСДУКЦИИ |
|
||||||
Нуклеоид |
|
|
Проникновение |
генома |
|||
|
|
|
бактериофага |
в |
|
||
|
|
|
бактериальную |
клетку |
|||
|
|
|
(донор). |
|
|
|
|
4 |
3 |
2 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Интеграция |
|
участка |
||
|
|
|
ДНК |
бактериофага |
в |
||
Профаг (4 3 2 1) |
|
|
геном клетки донора. |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выщепление части профага |
||||
|
|
|
из генома клетки донора. |
||||
4 |
|
1 |
Часть |
участка |
(4) генома |
||
|
бактериофага |
остаётся |
в |
||||
2 3 |
|
|
|||||
|
|
|
геноме |
донора (дефектный |
|||
|
|
|
фаг). |
|
|
|
|
СХЕМА СПЕЦИФИЧЕСКОЙ ТРАНСДУКЦИИ |
|||
|
(продолжение) |
|
|
|
Выход сформировавшихся |
||
|
бактериофагов |
из |
|
|
лизированной клетки. |
||
gal |
|
|
|
|
Проникновение |
в |
|
ДНК |
бактериальную |
клетку |
|
фага |
(реципиент) |
участка ДНК |
|
|
бактериофага. |
|
|
gal |
|
|
|
|
Рекомбинант |
– |
клетка |
|
реципиент, |
приобретшая |
|
gal |
одно из свойств донора – |
||
(например |
|
|
|
|
ферментировать |
|
|
|
галактозу). |
|
|
СХЕМА (ОБЩЕЙ) НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ТРАНСДУКЦИИ
Нуклеоид |
Стрептомицин |
- |
|
|
резистентная |
(Str®) |
|
ДНК фага |
бактериальная |
клетка |
|
|
(донор), |
зараженная |
|
|
бактериофагом. |
|
|
|
Дезинтеграция |
ДНК. |
|
|
бактериальной |
||
|
Бактериальная |
ДНК |
|
|
фрагментируется |
после |
|
|
фаговой |
инфекции. |
|
Str |
Одновременно в |
клетке |
|
находятся |
участки |
ДНК |
|
® |
донора и фага. |
|
|
|
Кусочек |
бактериальной |
|
|
ДНК проникает в фаговую |
||
|
ДНК, формируя дефектную |
||
|
фаговую частицу. |
|
|
|
СХЕМА НЕСПЕЦИФИЧЕСКОЙ |
|
||
ТРАНСДУКЦИИ (продолжение) |
||||
|
Выход |
сформировавшихся |
||
|
бактериофагов из клетки. |
|||
|
Проникновение |
в |
||
|
стрептомицин- |
|
||
|
нечувствительную |
клетку |
||
|
бактериальную |
|||
|
(реципиент) |
бактериофага, |
||
|
содержащего |
ген |
стрепто- |
|
|
мициновой резистентности. |
|||
|
Рекомбинант |
– |
клетка- |
|
|
реципиент, приобретшая одно |
|||
Str |
из |
свойств |
донора – |
|
устойчивость |
|
к |
||
® |
стрептомицину. |
|
||
ТРАНСФОРМАЦИЯ Опыты Ф.Гриффитса по трансформации в 1928 г.
Культура |
Капсула |
Вирулентнос |
Влияние |
|
|
ть |
на мышей |
Убитая (S-клетки) |
+ |
+ |
Живые |
Живая |
- |
- |
Живые |
(бескапсульный R- |
|
|
|
штамм пневмококка |
|
|
|
Рекомбинант |
+ |
+ |
Смерть |
(живая) |
|
|
|
(S-штамм, |
|
|
|
образующий капсулу) |
|
|
|
Природу трансформирующего фактора установили в 1944 г.
МЕХАНИЗМ:
ДНК донор |
|
|
|
инкапсулированный |
Реципиент |
Внедрение в |
|
пневмококк |
Рекомбинант |
||
|
некапсулированны |
реципиент |
|
|
й пневмококк |
|
инкапсулированны |
|
|
|
й пневмококк |
Переносимые признаки: 1) Синтез капсулы 2) Вирулентные свойства 3) Устойчивость к лекарствам 4)
Другие свойства
Генетика вирусов |
||
|
ИЗМЕНЧИВОСТЬ |
|
ФЕНОТИПИЧЕСКАЯ |
ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ |
|
|
||
МОДИФИКАЦИИ |
МУТАЦИИ |
|
|
||
КОМПЛЕМЕНТАЦИИ |
РЕКОМБИНАЦИИ |
|
|
||
ФЕНОТИПИЧЕСКОЕ |
РЕАКТИВАЦИЯ |
|
СМЕШИВАНИЕ |
||
|
||