Презентація на тему:
ГЕНЕТИКА МІКРООРГАНІЗМІВ

Кафедра медичної біології, мікробіології, вірусології та імунології ГЕНЕТИКА МІКРООРГАНІЗМІВ Лектор ст. викл. Малярчук Г.Р.

Історія розвитку молекулярної біотехнології

F. Crick i J. Watson – відкривачі структури ДНК

Транспозон і IS елемент

Функції IS-елементів 1. Координуюча: взаємодія транспозонів, плазмід, помірних фагів між собою та хромосомою бактерії, забезпечуючи їх реплікацію. 2. Регуляторна: викликають інактивацію генів, або служать промоторами (ділянки ДНК, які регулюють експресію клітинних генів). 3. Індукують мутації за типом делеції або інверсії

Функції транспозонів 1. Регуляторна. 2. Кодуюча. 3. Індукують генні мутації за типом делеції або інверсії. 4. Включення їх в реплікон супро-воджується абераціями (структурними перебудовами) в ДНК цих репліконів; найчастіше проявляються інсерції, делеції, інверсії

Види плазмід 1. Трансмісивні (кон’югація). 2. Нетрансмісивні (трансдукція) 3. “Криптичні”. 4. Монокопійні 5.Мультикопійні

Види плазмід 1. Регуляторна (якщо ген не здатний реплікуватись за рахунок втрати його частини, плазміди вносять власний реплікон). 2. Кодуюча. Функції плазмід

Види плазмід - Сol – продукція коліцинів - HLy – продукція гемолізинів - Tol – розщеплення толуолу, ксилолу - Ent – продукція ентеротоксину - Nif – зв’язування азоту в K. pneumoniae - Ti – утворення пухлин у рослин - Плазміди деградації: - Саm – розщеплення камфари - Oct - розщеплення октану - Sal - розщеплення саліцину Види плазмід

Види плазмід - високий темп втрати ознаки - збільшення темпів втрати ознаки під впливом температури або хімічних сполук - спільна втрата або набуття декількох ознак Критерії плазмідної локалізації генів

Види плазмід 1. За походженням: спонтанні та індуковані 2. За локалізацією: нуклеоїдні та цитоплазматичні 3. За кількістю генів, що мутували: генні та хромосомні 4. За величиною: великі (хромосомні) і малі (точкові) Мутації

Види плазмід 1. Хромосомні: - інверсія - дуплікація - делеція - дислокація Мутації

Види плазмід 1. Точкові: - делеція - інсерція (вставка) - заміна: - транзиція (пуринова основа на пуринову, піримідинова – на піримідинову) - трансверзія (пуринова основа на піримідинову та навпаки) Мутації

Види плазмід 1. Пряма мутація 2. Зворотна (обернена) мутація або реверсія 3. Супресорна мутація (внутріш-ньогення, позагенна). Веде до відновлення фенотипу а не генотипу. 4. Плейотропна мутація (зміна 2-ох і більше властивостей клітини) 5. Нонсенс-мутація (робить кодон нісенітним – не кодує жодної амінокислоти) Мутації

Мутагенні фактори Фізичні: 1. УФО (λ-2600 А) – найсильніша мутагенна дія; утворюються димери тиміну, заміна основ 2. Іонізуюче опромінення (рентгенівське, гамма-промені)

Мутагенні фактори Хімічні: 1. Азотиста кислота (самий доступний і безпечний) 2. N-нітрозометилсечовина – супермутаген, канцероген 3. Етилметансульфонат 4. Акридини 5. Нітрозогуанідин 6. Аналоги основ (5-бромурацил, 2-амінопурин) 7. Лікарські препарати (нітрофурани, деякі антибіотики Біологічні: перекис водню

R і S форми колоній

Властивості мікробів S-колоній Клітини нормальної морфології Дифузне помутніння бульйону У рухомих видів є джгутики У капсульних варіантів є капсули Біохімічно більш активні Повноцінні в антигенному відношенні У патогенних видів – вірулентні Виділяються в гострому періоді хвороби Чутливі до бактеріофагів Менш чутливі до фагоцитозу

Методи виявлення мутантів За різницею в швидкості росту (посів на мінімальне середовище; Мутанти виростають) Різна здатність до виживання Метод реплік Ледерберг

Метод реплік для виявлення ауксотрофних мутантів

SOS-реактивація При множинних ушкодженнях ділянки з мутаціями переводяться в неактивний стан, а їх роль виконує неушкоджена ділянка ДНК

ДОСЛІД ГРІФФІТС

ТРАНСДУКЦІЯ Викликають помірні, дефектні фаги Види: - загальна (генералізована) - специфічна - абортивна

ВІДМІННОСІ ТРАНСДУКЦІЇ ТА ФАГОВОЇ КОНВЕРСІЇ Трансдукція – перенос генетичної інформації з клітини в клітину за допомогою фага Фагова конверсія - експрeсія в клітині генів бактеріофагу (Corynebacterium diphtheriae, Clostridium botulinum, Staphylococcus spp., Salmonella spp.)

Деякі гормони людини, які продукуються рекомбінантними мікроорганізмами

ГЕНЕТИКА ВІРУСІВ Способи збільшення інформації: - дворазове зчитування одієї іРНК з інших ініціюючих кодонів - зсув рамки трансляції - сплайсинг (вирізання інтронів) - транскрипція з ділянок ДНК, що перекриваються

У вірусів можуть бути: Модифікації (зміна складу білків капсиду, суперкапсиду під впливом клітин) Мутації (розмір бляшок під агаровим покриттям, нейровірулентність для тварин, чутливість до дії хіміотерапевтичних агентів, ts-мутації – температурочутливі – вірус втрачає здатність розмножуватись при підвищених температурах Рекомбінації

ВИДИ НЕГЕНЕТИЧНОЇ ВЗАЄМОДІЇ ВІРУСІВ 1. Фенотипове змішування 2. Негенетична реактивація 3. Комплементація 4. Стимуляція 5. Інтерференція