Біологічні мутагени

§ Специфічні послідовності ДНК — мігруючі генетичні елементи;

§ Деякі віруси (вірус кору, краснухи, грипу);

§ Продукти обміну речовин (продукти окислення ліпідів);

§ Антигени деяких мікроорганізмів.

Рекомбінація у прокаріот можлива в результаті внутрішньогеномних перебудов, а також при проникненні клітину – реципієнт частини ДНК клітини-донора, внаслідок чого утвор. неповна зигота – мерозигота.

Комбінативна форма мінливості є геномною, вона успадковується і може відбуватися при процесах трансформації, трансдукції і кон’югації.

Трансформація– перетворення одного різновиду бактерій в інший в результаті безпосередньої передачі фрагмента ДНК від клітини-донора до клітини-реципієнта. Бактерія-реципієнт одержує невеликий фрагмент ДНК донора, який зазвичай містить 1 ген. Цей фрагмент включається до структури хромосоми реципієнта, привносячи нову спадкову ознаку. Процес трансформації є важливим механізмом міжгеномного обміну у бактерій, розширює адаптивні можливості мікроорганізмів.

Трансдукція – перенесення спадкових ознак за допомогою бактеріофага. При репродукції фага у бакт. клітині в момент збирання фагових частинок у голівку фага може проникнути фрагмент ДНК бактерії-донора. При проникненні такого фага в клітину – реципієнт не відбувається лізису бактерій, бо фаг виявляється дефектним внаслідок втрати частини свого геному,але ген донора рекомбінують їх хромосомою реципієнта й останній отримує нові гени і, відповідно нові спадкові ознаки. При трансдукції не відбувається лізогенації, пов’язаної з вбудовою геному фага в бакт. хромосому, утвор профага. Лізогенна кон’югація, зумовлена профаном, також є одним із механізмів комбінативної мінливості бактерій.

Кон’югація – перенесення спадкових ознак з клітини-донора(«чоловічої») до клітини – реципієнта(«жіночої») при їх безпосередньому контакті, схрещуванні. Чоловіча клітина має F-фактор, або статевий фактор, який контролює синтез статевих пілей (F-пілей). При отриманні жіночою клітиною F-фактору вони перетворюються в чоловічу і самі стають донором. При кон’югації F-пілі з’єднують «чоловічу» і «жіночу»

Позахромосомні фактори спадковості бактерій. Плазміди, їх основні генетичні функції. Мігруючі елементи. Роль мутацій, рекомбінацій і селекції в еволюції мікроорганізмів. Основні фактори еволюції.

Генетичний матеріал бактерій називається бактеріальна хромосома(нуклеоїд). Окрім нуклеоїду, генетичний матеріал може міститися в плазмідах, транспозонах й Is-послідовностях. Ці поза хромосомні спадкові елементи не є обов’язковими, але можуть надавати бактеріям селективних переваг, наприклад, лікарської стійкості.

Плазміди – поза хромосомні генетичні елементи, невеликі, замкнені в кільце нитки ДНК з 1,5-400 тис. пар нуклеотидів. Плазміди здатні автономно копіюватися, тому в клітині може бути декілька копій плазмід. Плазміди можуть включатися(інтегрувати) в хромосому і реплікуватись разом з нею(епісоми). Розділяють трансмісивні(можуть передаватися від однієї бактерії іншій) і не трансмісивні плазміди.

Розрізняють наступні види плазмід:

Соl-фактор - коліциногенний фактор(плазміди, що контролюють синтез бактеріоцинів, що володіють здатністю пригнічувати розвиток філіпченкових родинних бактерій.),

F-фактор - фактор фертильності(статевий фактор бактерій, який визначає їх здатність до кон’югації та утворення статевих пілей),

R-фактор - фактор стійкості до лікарських речовин(несуть гени, відповідальні за множинну стійкість до лікарських засобів: антибіотиків, сульфаніламідам.

), плазміди біодеградації, плазміди, що кодують фактори вірулентності в мікроорганізмів (Ent, Hly, Sal, K і т.д.).

Ent-плазміди кодують утворення ентеротоксинів у ентеробактерій,

Hly-плазміда - синтез гемолізинів у ентеропатогенних мікроорганізмів і стрептококів.

Sal-плазміда контролює в псевдомонад використання бактеріями саліцилатів завдяки виробленню призначеного для цієї мети ферменту.

Крім плазмід, у деяких бактерій виявлені помірні фаги і мігруючі елементи (транспозони і ІS-елементи). Транспозони і ІS- елементи входять як правило в склад хромосом, але здатні переходити із хромосоми в плазміду.

Транспозони – послідовності кількох тисяч пар нуклеотидів, які несуть генетичну інформацію для транспозиції – переміщення всередині бакт. хромосоми або з хромосоми на плазміди.

Is- послідовності – це фрагменти ДНК довжиною в 100 і більше пар нуклеотидів, які містять інформацію лише для транспозиції, переміщення в різні ділянки ДНК.

Мутації розглядаються як рушійна сила еволюції, де менш сприятливі (або шкідливі) мутації видаляються з генофонду природним відбором, тоді як сприятливі (вигідні) прагнуть накопичуватися.

Горизонтальний перенос генів є головним джерелом інновацій, інструментом швидкого придбання і виникнення нових генів, здатних радикально змінити властивості клітин, розширити їх адаптаційний потенціал. Мінливість організмів у результаті горизонтальної передачі генів реалізується через різні канали генетичної комунікації - процеси коньюгации, трансдукції, трансформації, процеси переносу генів у складі векторів - плазмід, вірусів, мобільних елементів.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Фізичні мутагени	\|	Основні фактори еволюції по Дарвіну

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.