A szervezet genetikai anyagának egy bakteriális sejt

Gének információt hordoznak baktériumok szintetizált enzimeket vagy szerkezeti fehérjék, az úgynevezett strukturális gének. vagy gének cisztronokat. Genes-cisztron vezérelt funkcionális genomját - genomjában az üzemeltető. amely cisztron-gének egy bonyolultabb szerkezeti és funkcionális egysége DNS - operon. Belül operátor gén a következő elemeket: egy promoter (régió, ahonnan az RNS-polimeráz) enhensor (terület, megerősítve a transzkripció az operon); csillapító (terület csökkentése munka operon) terminátor (régió, blokkolja a működését a operon). Másfelől, az operon vagy egy csoport operonok szabályozása alatt vezérlő 1 gén. Ez képezi egy bonyolultabb szerkezeti és funkcionális egységet - regulon.

Genes, amelyek információt tartalmaznak egy adott kapcsolat, általában jelöljük kisbetűvel kezdeti az ábécé a „+” megfelel a vizsgált vegyületek neve szerepel. Például, Arg + - arginin-gén, a + - hisztidin gén, lac + - laktóz-gén, stb Ennek hiányában a gén által megjelölt védjegy «-» (arg -. His -). Gének, amelyek hozzájárulnak a gyógyszerekkel szembeni rezisztencia, fágok által kijelölt levél r (az angol. Resistant -rezistentny). Például, a penicillinnel szemben rezisztens rögzített toll r. és érzékenység - pen s (az angol érzékeny -. érzékeny).

Extrakromoszómális öröklődés tényezők baktériumok közé plazmidok, transzpozonok, inszerciós szekvenciákat. Ellentétben nukleotid, ezek nem lényeges, hogy a baktériumok, mert nem hordoznak információt a szintézis résztvevő enzimek energia metabolizmus vagy vélelmezett. Azonban, extrakromoszomális öröklődés tényezők bizonyos baktériumok képesek, hogy szelektív előnyt.

A plazmidok cirkuláris szupertekeredett kettős szálú DNS-molekula, amely nukleoid 1500-400000 párokat. A molekulatömege bakteriális plazmidok 10 6 -10 8 D. plazmidok tartalmazhatnak legfeljebb 90 szabályozó gének az önálló replikációs plazmidok samoperenos vagy azok mobilizáció át specifikus funkciók plazmidhoz önmagában, valamint a tulajdonságok által bevezetett be a bakteriális sejt. A plazmidok szabadon a citoplazmában, nevezzük autonóm. Nekik van egy gyűrűs szerkezet, függetlenül többismétléses nukleoid és képviselheti több példányban. A plazmidok integrált nukleoid, az úgynevezett integrált. Ezek a plazmidok lineáris szerkezetű, szinkronban replikálódik nukleoid 1 másolatot és bemutatott. plazmid az integráció történik csak a homológ régióiban a bakteriális kromoszómába.

Attól függően, hogy a képesség, hogy által továbbítandó konjugáció egyik baktérium egy másik plazmidot választjuk szét házastársi és nekonyugativnye. Conjugal képes plazmid samoperenosu, azaz, nem csak átadhatja egy donor cella egy befogadó sejtbe, hanem képződéséért felelős a konjugáló pilusok (F-plazmid). Nekonyugativnye plazmid át leányvállalata baktériumok bináris hasadási anyai sejtek, és transzformációja során transzdukció. Nekonyugativnye plazmid nem képes függetlenül indukálni konjugálás, de lehet át A konjugáció során az egyik baktérium egy másik esetében integráció konjugatív plazmidokkal.

A plazmidok végeztünk két funkció - szabályozási és kódolás. Az első az, hogy kompenzálja a zavarok nukleoid DNS szerkezetet beiktatásával a sérült rész és a helyreállítási annak funkcióit. Kódoló plazmidok funkció áll bevezetésével a bakteriális sejt az új genetikai információt, amely abban nyilvánul meg, az új bakteriális tulajdonság (pl antibiotikum rezisztencia).

Besorolás alapján plazmidok, hogy a kapcsolódó plazmidok képtelen stabilan egymás mellett ugyanabban a cellában, az egyikük megy megszüntetése. Inkompatibilis plazmidok egyesülnek inc-csoport (az angol inkompatibilitás -. Inkompatibilitás). Inc-csoport megfelel egy biológiai fajok. Például, az Enterobacteriaceae plazmid vannak osztva 39 csoportok inc- (INCB, incC, InCD stb). Plazmidokat, amelyek ugyanahhoz a inc-csoport hasonló molekulatömegű, nagy fokú DNS homológia ruházzák sejt hasonló morfológiai és szerológiai tulajdonságok.

A funkcionális orientáció izoláltuk: konjugáció (F-), ellenállás (R-), bakteriotsinogennye (gyűjtőbe), patogenitási (Ent-, Hly-), és biodegradativnye kriptikus plazmidot.

F-plazmid (az angol termékenység -. Termékenység) tartalmaznak szabályozó gének képződése konjugatív pilus (F-pilus) szükséges konjugáció során a donor baktérium (F +) baktériumok recipiens (F -). A genetikai anyag átvitele az F-plazmid meghatározza a tra-operon (az angol transzfer -. Juttatva). F-plazmid lehet egy önálló, vagy integrált állapotban. Önálló F-plazmid replikálódik önállóan az nukleoid és átvihetők recipiens sejtek a konjugálás alatt. Integrative plazmid F-state reverzibilisen.

R-plazmid (az angol ellenállás -. Ellenállás) lehetnek olyan gének, amely rezisztenciát biztosít a baktériumok gyógyszerekkel. R-plazmidok konjugáló plazmid, mivel együtt rezisztencia géneket tartalmazza az összes felelős gének átadását a stabilitási tényező sejtről sejtre. Az ellenállás bármely antibiotikumra megfelel r-gént, amely magában foglalhatja inszerciós szekvenciák és transzpozonok. Sok r-gének transzpozonok. Tra-operon R-plazmidok conjugative lehetővé teszi számukra.

Bakteriotsinogennye plazmidok tartalmaznak proteineket kódoló géneket bakteriocinek. amely halálát okozzák baktériumok ugyanazon faj vagy közeli rokon fajok. Első bakteriocineket - colicin találtak Escherichia coli (innen a Col-plazmidok). Hasonló bakteriocineket kimutatható pestis baktérium (pestitsiny), staphylococcusok (stafilotsiny), Vibrio cholerae (vibriotsiny). Bakteriocineket támogassák a túlélés a baktériumok állítják elő, elnyomja élettevékenységének versenyképes mikroorganizmusok. Bakteriotsinogennye plazmid viszonylag nagy (MW 25-150 * június 10 D) vannak jelen a baktérium sejt mennyiségben 1-2 példányban, előnyösen kikapcsolt állapotba; konjugáció (van tra-operon). Széles körben elterjedt Gram-negatív baktériumok.

Plazmidok toxin képződését kontroll patogenitását és virulenciáját tulajdonságai baktériumok. Ezek közé tartoznak a Ent-plazmid (szintézis oka enterotoxinok), Hly-plazmid (kódolás hemolizin szintézis), CFA-plazmidot (kontroll adhézió, kolonizáció és néhány antigének), és F, R- és Col-plazmidokat tartalmazó tox-gének felelős toxin képződését.

Biodegradativnye plazmid tartalmazza a kódoló gének szacharolitikus, proteolitikus és más enzimek, amely lehetővé teszi, hogy elpusztítsa a szerves és szervetlen vegyületek, beleértve azokat, nehézfémeket tartalmazó. Elérhetőség plazmidok biológiai lebomlás patogén vagy opportunista baktériumok az emberre ad nekik előnyt képviselői autochton mikroflóra. Például, az E. coli plazmidot tartalmazó biológiai lebontás ureázzal génnel történő fermentálására képes karbamidot és túlélni a húgy- és ivarszervi traktus.

Cryptic (rejtett) plazmidok géneket tartalmaznak, amelyek alapján azonosíthatók fenotípusos.

Plazmid - egyszerű részleges organizmusok mentes héj, a saját fehérje szintézist rendszerek és mobilizálását energia és képviselő az osztály abszolút intracelluláris paraziták, ruházza fel a befogadó baktériumok előnyös tulajdonságaik. Plazmidok, valamint a vírusok, amelyek nem képesek növekedni és osztódni bináris, hogy szaporodnak újratermeli magát a saját genom. Sajátosságait plazmidok, amelyek megkülönböztetik őket a vírusoktól, táblázatban mutatjuk be. 2.

Összehasonlító jellemzői plazmidok és vírusok

A következmények a fertőzés a sejtek

baktériumgenom funkciókat nem elnyomott, ellenőrzött tenyésztési hiánya, a sejthalál; ruházza antibakteriális tulajdonságokkal, amelyek biztosítják a terjedési kedvezőtlen feltételek

A elnyomása a működését a sejt genomjába, ellenőrizetlen szaporodás, sejthalál; perzisztencia, ruházza sejtek mérsékelt fágok további tulajdonságait.

A szerkezet a transzpozon tartalmaz: (1) az átültetett szerkezeti és / vagy funkcionális géneket; (2) 2-inzert szekvenciáját (Is-elemek); (3) közvetlen ismétlődő szekvenciák (transzpozonok korlátozó). átültetés

zónák a nukleoid és plazmidok képesek mozog a DNS nukleoid mozgatni a plazmidból, és fordítva, a plazmid egy plazmid vagy mérsékelt fág, és integrálni azokat. Az integráció a transzpozon DNS-homológia nem szükséges, úgy, hogy Tn-elemek kell építeni a DNS-szinte véletlenszerűen megszerzése figyelemre méltó hasonlóságot mutat provirusként. Transzpozonok szabad állapotban (nem kötött DNS plazmidok és nukleoid) gyűrűs szerkezetek nem képesek ön-replikáció. Transzpozonokat reprodukálni csak a bakteriális kromoszómában vagy a plazmidban. Szaporítás függőlegesen transzpozon akkor jelentkezik, amikor a bináris hasadási bakteriális sejtek terjed szét vízszintes irányban végzett rekombinációival. Transzpozonok 2 funkció: kódolás és szabályozási. A kódolási funkció abban áll, hordozó antibiotikum-rezisztencia gének, szintetikus toxinok, anyagcsere enzimek, és mások. A transzpozonok szabályozó funkció az a képesség, hogy befolyásolja a funkcionális aktivitását a gének és plazmidok nukleoid (aktiválják vagy blokkolják a gének). Ha integrált transzpozont DNS baktériumok hívják másolása, mozgó - törlések és inverzió. A jelenléte a transzpozon-specifikus terminális szekvenciák feltárja Tn-elemek a sejtekben a növények, gerincesek és gerinctelenek, beleértve az embert is.

Inszerciós szekvencia, vagy IS-elemeket (az angol behelyezés -. Beadás és szekvenciája - a szekvencia) lineáris DNS-fragmentumok tartalmazó nukleoid pár 800-1500. A strukturális szerveződése Is-elemek ábrán látható. 3.

Beillesztés szekvenciák szabad állapotban nem lehet kimutatni. Is-elem található nukleotid, plazmidok, mérsékelt fágok, transzpozonok egy része. Is-elemek - a legegyszerűbb típusú migrációs elemek mozgó darabból mentén DNS replikonok (nukleoid, plazmid). Self-ismétlést nem. Beillesztés szekvenciák nem tartalmaznak kódoló gének fenotípusos tulajdonságok, ami megnehezíti az azonosítását Is-elemekkel. Ezek közé tartozik a gének az átültetésre, ellenőrzi a frekvencia és helyspecifikus rekombináció. átültetés mechanizmusokat ritkán - naponta egyszer 10 5 -10 7 generáció. Van-elemek képesek integrálódni a bakteriális genomba rekombinációval replikatív. Amikor ez bekövetkezik, a duplázás az elem behelyezése 1. és másolja a DNS egy adott oldalon. Is-szabályozó funkció elemek a következők: (1) az aktivitás változása a bakteriális gének (gén aktiválása vagy gátlása); (2) a szabályozás a kölcsönhatás nukleoid, plazmidok traspozonov és mérsékelt fertőzőképességű fágokból; (3) indukálása mutációk vagy deléciók inverzió típusú (mozgó) és átfedések (ha integrált nukleoid).