Общая микробиология

• Название: Общая микробиология
• Дата: 28.03.2023
• Размер: 1.12 Mb.
• Имя файла: EKZAMEN_MIKRA_2 (1).docx
• Тип: Документы; #1022082
• страница: 14 из 55

Мутации у бактерий. Классификация по происхождению и характеру изменений в первичной структуреДНК.

Мутация- изменение первичной структуры ДНК, проявляющееся наследственно закрепленной утратой или изменением какого-либо признака или группы признаков.

По происхождению выделяют мутации: 1) индуцированные, 2) спонтанные
К появлению спонтанных (самопроизвольны) мутаций приводят:

-ошибки репликации

-неправильное формирование комплементарных пар оснований

-структурные искажения ДНК под действием естественных мутагенов
Обратные мутации (реверсии) возвращают спонтанно мутировавшую клетку к исходному генетическому состоянию.
Один из распространенных типов спонтанных мутаций микроорганизмов – ауксотрофность. Это утрата способности к синтезу какого-либо вещества. Например, утрата способности синтезировать какую- либо аминокислоту. В таком случае, ауксотрофные микроорганизмы будут расти на питательных средах, содержащих эту аминокислоту. Спонтанные мутации служат основным источником естественной изменчивости микроорганизмов и лежат в основе эволюции, обусловливая разнообразие генетическогоматериала.
Индуцированные мутации – мутации, которые происходят под влиянием мутагенов.
Подавляющее большинство мутагенов вызывают предмутационные изменения ДНК, которые затем могут превратиться в мутациипри делении клетки или ошибке системы репарации.
Мутагены делятся на следующие группы:

1. химические (аналоги азотистых оснований, алкилирующие агенты, азотиста к-та, интералкилирующие агенты)

2. физические (радиация, температура)

3. биологические (умеренные фаги, плазмиды, транспозоны)
По характеру изменений в структуре ДНК различают мутации:

1. Точечные, когда повреждения ограничиваются одной парой нуклеотидов

2. Аберрации – протяженные мутации:

- делеция – выпадение нескольких пар нуклеотидов

- дупликация – добавление нуклеотидных пар

- транслокация – перемещение фрагментов хромосомы

- инверсия – перестановка нуклеотидных пар
Модификация оснований включает химическое изменение азотистого основания в кодирущей последовательности, что приводит к изменению кодона. В результате вместо одной ак кодируется другая либо возникает бессмысленный кодон.
Вставка либо делеция какого-либо основания в ДНК приводит к фреймшифт-мутациям (мутация со сдвигом рамки считывания), что вызывает изменение позиции рамки считывания триплетного кодона, вследствие, изменене всех последующих кодонов.
Деформация спирали ДНК образуются в результате индуцированной УФ-излучением димеризации расположенных близко нуклеотидов. Разрушается симметрия ДНК и возникает препятствие правильной репликации.

42. 
    Рекомбинативная изменчивость у бактерий, механизмы генетической передачи информации.
    

Генетическая рекомбинация – это взаимодейтсвие между двумя ДНК, обладающими различными генотипами, которое приводит к образованию рекомбинантной ДНК, сочетающей гены обоих родителей. В клетку-реципиент проникает не вся, а только часть хромосомы, что приводит к формированию неполной зиготы. По молекулярному механизму делится на:

1) Гомологичная рекомбинация – в процессе разрыва и воссоединения ДНК происходит обмен между участками ДНК, обладающими высокой степенью гомологии. Процесс гомологичной рекомбинации находится под контролем генов, объединенных в REC-систему, состоящую из recA, B, C, D.

2) Сайтспецифическая рекомбинация – не зависит от функционирования генов recA, B, C, D, не требует протяжных участков гомологии ДНК, но для ее протекания необходимы строго определенные последовательности ДНК и специальный ферментатитвный аппарат. (пример: встраивание плазмиды в хромосому бактерий, которое происходит между идентичными IS-элементами хромосомы и лазмиды, интеграция ДНК фага лямбда в хромосому E. Coli.)

В пределах одного репликона сайт-специфическая рекомбинация участвует также в переключении активности генов.

3) Незаконная или репликативная рекомбинация – не зависит от функционирования генов recA, B, C, D. Примером является транспозиция подвижных генетических элементов по репликону.