A genetikai térképek készítésének jellemzői prokariótákban. A bakteriális DNS genetikai rekombinációjának mechanizmusai: transzformáció, transzdukció, konjugáció Rezisztencia faktorok (r-faktorok). plazmidok tulajdonságai. transzpozonok

A GENETIKAI REKOMBINÁCIÓK az eukariótákban az ivaros szaporodás folyamatában, a kromoszómafragmensek kölcsönös cseréjével jönnek létre, míg két szülői kromoszómából két rekombináns kromoszóma jön létre, i. két rekombináns egyed keletkezik.

A prokarióták nem rendelkeznek ivaros szaporodással Þ intragenomikus átrendeződések következtében: a gének kromoszómán belüli lokalizációjának megváltozása, vagy amikor a donor DNS-ének egy része behatol a recipiensbe # → merozigóta kialakulása, pl. csak EGY REKOMBINÁLT képződik.

A GenR-ek enzimek részvételével fordulnak elő az egyes génekben vagy génkötések csoportjaiban. Vannak speciális REC-GÉNEK, amelyek meghatározzák a baktériumok rekombinációs képességét. Genetikai anyag átvitele B-ből! B-nek! transzformációval, transzdukcióval és konjugációval történik, a plazmidgének pedig transzdukcióval és konjugációval.

ÁTALAKÍTÁS - a Rec# donor genetikai anyagának (DNS-fragmensének) közvetlen átvitele. (Először a Griffiths - kísérlet egy élő, avirulens pneumococcus akapszuláris törzsével, amely virulenssé vált, amikor elölt tok-pneumococcusok kivonatával kezelték.)

A donor DNS-sel általában csak egy gén kerül át a recipiens sejtbe, mert a Rec#-ba belépő DNS-fragmens nagyon kicsi. A B sejteknek csak egy része transzformálható!! populációk kompetensek. A kompetencia állapota (amikor a B fal! permeábilis a nagy polimertartalmú (Mg=0,5-1 millió) DNS-fragmensek számára) általában a LOG-FÁZIS végén következik be.

Az átalakulási folyamat fázisai:

1) DNS donor adszorpciója Rec#-on;

2) a DNS behatolása a Rec#-ba és a DNS despiralizálása.

3) a donor két DNS-szálának bármelyikének összekapcsolása a recipiens kromoszómájának homológ régiójával, majd az ezt követő rekombináció.

A hatékonyság a donor és a recipiens DNS-ének HOMOLÓGIAI FOKÁJÁN múlik, ami meghatározza a végeredményt, azaz a képződött rekombinánsok (transzformánsok) száma Þ interspecifikus transzformáció sokkal ritkábban történik, mint az intraspecifikus transzformáció.

ÁTVÉTEL- genetikai anyag átvitele fágok segítségével. Háromféle transzdukció létezik:

Nem specifikus (általános). A fágrészecskék összeállításának pillanatában a B!-donor BÁRMELY DNS-fragmentuma behatolhat a fejükbe. Bármely donor gént a fág DNS-sel együtt transzferálunk, és rekombinációval beépítjük a Rec# homológ DNS-régióba. A fágok csak genetikai anyagot hordoznak

különleges– a fág BIZONYOS géneket hordoz, amikor a prófág lehasad B-ről! kromoszómák a szomszédos génekkel együtt, és a fág hibás lesz. Amikor a fág kölcsönhatásba lép a Rec#-val, a donor gén és a hibás fág bekerül a RecB kromoszómába! és B!! immunissá válnak a későbbi virulens fág fertőzéssel szemben.

sikertelen– a donor baktérium DNS-fragmentuma nem szerepel a RecB!-kromoszómában, hanem a citoplazmában található és ebben a formában működik. Az osztódás során ez a DNS-darab csak egy lánynak # kerül át, és végül elveszik az utódokban.

KONJUGÁCIÓ– a genetikai anyag átvitele donor sejtből a recipiens sejtbe azok KERESZTÉSE során. Donorok - ## F-plazmiddal (szexfaktor). Ha az F+ és az F– # keresztezik, a nemi faktor a donor kromoszómájától függetlenül átkerül, szinte az összes Rec# F+ lesz.

Az F-plazmid integrálódhat B-be! kromoszóma. Egyes esetekben elengedik, miközben rögzíti a B! gének (jelöljük a benne foglalt génnel: F-lac).

1) donor sejt csatolása Rec#-hoz SEX-PILS segítségével

2) egy konjugációs HÍD kialakítása, amelyen keresztül az F-faktor és a donor citoplazmájában található egyéb plazmidok továbbítódnak.

3) az egyik DNS-szál megszakadása (az F-plazmid beépítésének helyén) endonukleáz részvételével. A DNS egyik vége belép a Rec#-ba, és azonnal 2-szálú szerkezetté válik. Az átvitel során a B!-donor DNS egy része befogódik - Hfr-törzsek (HIGH FREQUENCY OF RECOMBINATION). A Hfr-törzs F–#-val való keresztezésekor az F-faktor nem kerül átadásra (mivel a konjugációs híd megszakad, és az F-faktor a kromoszóma disztális részén található). Csak a B gének adódnak tovább! az átvitel kezdetének közelében található kromoszómák (O-pont (eredet)).

4) A #-ben REMAINING DNS-szálon 2 szál szintetizálódik.

22. Spórák és spóraképződés mikroorganizmusokban, spórák tulajdonságai, spórák kimutatásának módszerei.

A sporuláció a számára kedvezőtlen körülmények között következik be vegetatív formák. A baktériumokban háromféle spóra van:

- ENDOSPÓRÁK (igazi spórák) - a # belsejében találhatók, magas fénytörési indexük van.

- ARTOSPORS - minta a vegetatív B fragmentációról !!

- KLAMIDIOSZPÓRÁK (mikrociszták) - a vegetatív # falainak megvastagodása és a tartalék gödrök be-be való felhalmozódása következtében jönnek létre.

Az eubaktériumok csak egy kis csoportja képes spórásodásra, és csak a Clostridium és a Bacillus patogén a vesére. Minden vegetatív # 1 endospórát alkot. A spórák ELLENÁLLÓak t°C-nak, kiszáradásnak, sugárzásnak és vegyszereknek (beleértve a 70°-os etanolt is). Meg lehet menteni hosszú idő. A spórák feltehetően akár 1000 évig is eltarthatók száraz talajban, de valójában a spórák 90%-a 50 éven belül elveszíti életképességét.

Morfológiailag a spórák lehetnek. kerek, ovális, elliptikus, néhány "bordával" van felszerelve.

A sporuláció folyamata azonnal megindul, amikor hiány lép fel. tápanyag be-beés körülbelül 8 óráig tart, nincs szükség külső tápegységre vagy energiára. Stimulálja - glükóz, P és NH 4, gátolja -pepton, laktóz, NaCl, CaCl 2. Ossza ki a következő szakaszokat:

1) Előkészületi szakasz - az osztódás leáll, megkezdődik a lipidzárványok felhalmozódása.

2) Prespórás stádium - egy elliptikus héj jelenik meg, amely körülveszi a megváltozott sűrűségű és tinctorial tulajdonságokkal rendelkező citoplazmatikus területet.

3) Héjképződés

4) A spórák érésének szakasza – megtörténik a tömörödés és a #-sporangiumok mozgása leáll.

5) A szülő # megsemmisítése.

6) B optimális feltételeket spórák kicsíráznak. Eleinte aktívan felszívja a vizet és megduzzad, fokozódik a légzés, fokozódik az enzimaktivitás, felszabadul az AA - az anyagcsere aktiválódik (ebben az időszakban a spóra VESZTÍTI HŐELLÁTÁST). Ekkor a spóra kitör, és vegetatív forma válik ki belőle.

mikroba emésztési fertőzés

A rekombináció a genetikai anyag cseréjének folyamata különböző molekulák feltörése és összekapcsolása révén. A rekombináció a DNS kétszálú szakadásainak kijavítására és a replikáció folytatására szolgál, amikor a replikációs villa megáll eukariótákban, baktériumokban és archaeákban. A vírusok rekombinálódhatnak genomjuk RNS-molekulái között.

Az eukariótákban a rekombináció általában a meiózis során bekövetkező átkelés során következik be, különösen az állatokban a spermiumok és petesejtek képződése során. A rekombináció a DNS-replikációval, az RNS-transzkripcióval és a fehérjetranszlációval együtt az alapvető, korai homológ rekombinációhoz tartozik.

Homológ rekombináció

A homológ rekombináció típusainak osztályozása: allél, ektópiás és homeológ; reciprok (átlépés) és nem-reciprok (génkonverzió).

kölcsönös rekombináció. Korai elképzelések az átkelés természetéről: a „törés és csatlakozás” és a „szelektív másolás” hipotézisei. Meselson kísérletei a „törés és kapcsolat” mechanizmusának bizonyítására. Módszertani megközelítések kidolgozása a rekombináció molekuláris mechanizmusainak vizsgálatához. A rekombináns DNS képződésének két szakasza: az „együttes” és az elsődleges rekombináns molekulák.

A homológ rekombináció genetikai szabályozása bakteriofágokban. A Vörös rendszer az l-es bakteriofágban. Exonukleáz l. Orf rendszer. T4 bakteriofág: a 30, 32, 43, 46, 47, 49 és uvsX gének szerepe. Rekombinációs reakciók enzimtana: endo- és exonukleázok, DNS polimeráz, DNS ligáz, UvsX fehérje, SSB fehérje és egyéb fehérjék. A „száleltolódás”, a D-hurok képződés, az „elágazás migrációja”, a heteroduplex korrekció folyamatai. Az átkelés fő szakaszai a preszinapszis, a szinapszis és a posztszinapszis. Keresztező minták a bakteriofágokban. A DNS rekombinációs és javítási folyamatok általánossága.

A homológ rekombináció alapmodelljei. Holliday modell. Modell háttér, lényeg, érték. A modell fejlesztése a későbbi tanulmányokban, jelenlegi állapota. Meselson-Reading modell. A DNS kettős száltörés javításának (DNR) modellje élesztőben (Zhostak és mtsai.), a keresztezésre és a konverzióra alkalmazva.

Rekombináció a kromoszómális DNS transzformációja során baktériumokban. rekombinációs paraméterek. Integrálható donor DNS-fragmensek méretei. Az átalakulás kinetikája és hatékonysága. Bizonyíték a donor DNS egyszálú fragmentumainak integrációjára. Bacillus subtilis és Streptococcus pneumoniae genetikai kontrollja és a transzformációs folyamat főbb szakaszai. Donor-recipiens komplexum. Genetikai szabályozás és a rekombináció mechanizmusa a Haemophilus influenzae transzformációja során. Transzformoszóma.

Rekombináció a konjugáció során Escherichia coliban. A DNS-konjugációs transzfer jellemzése. A donor DNS beépülésének mechanizmusai a recipiens sejt kromoszómájába.

A homológ rekombináció genetikai szabályozása E. coliban. A preszinapszisban résztvevő gének: recA, recB, recC, recD, recE, recJ stb. RecB és recC mutációk pleiotróp hatása. Az ATP-függő RecBCD nukleáz, aktivitásai, hatásmechanizmusai és szerepe a különböző genetikai folyamatokban. Chi site mint rekombinációs hotspot. Az ATP-függő nukleázok egyetemessége a baktériumok számára. A szinapszis folyamatát irányító gének: recA, recF, recO, recR, ssb stb. RecA mutánsok tulajdonságai. RecA fehérje, jellemzői. A RecA fehérje által katalizált reakciók, kulcsszerepe a keresztezési folyamat első szakaszaiban: preszinapszis és szinapszis. A szinapszis természete homológ rekombinációban. RecA DNS filamentumok, szerkezetük és funkcióik a rekombinációban. Crossover séma E. coliban, amely magában foglalja a RecBCD nukleázt és a RecA fehérjét. RecA homológok más prokarióta és eukarióta szervezetekben. Az SSB fehérje szerepe. Posztszinapszis gének: ruvA, ruvB, ruvC, recG és termékeik. Szerepe a Holliday-féle félkiazmus vándorlásának megvalósításában és feloldásában.

Szupresszor mutációk az sbcA-ban, sbcB-ben, sbcC-ben és sbcD-ben. Exonukleáz I és VIII. SbcCD nukleáz. A kromoszómális DNS három rekombinációs útja E. coli K-12-ben Clark szerint: RecBCD, RecF és RecE, jellemzőik. A RecF és RecE útvonalak szerepe a plazmidok homológ rekombinációjában.

Az átkelés folyamatának jellemzői eukariótákban. Meiotikus átkelés. A synaptonemalis komplex szerepe. A meiotikus rekombináció genetikai szabályozása. RecA-szerű fehérjék (rekombinázok) sokfélesége eukariótákban.

Mitotikus keresztezés: kapcsolat a reciprok és a nem kölcsönös rekombináció között. Átkelés a G1 cellákban. Különbségek a meiotikus és mitotikus keresztezés genetikai szabályozásában szacharomyceta élesztőkben.

Rekombinációs hotspotok az eukariótákban. A DNR DNS szerepe a meiotikus és mitotikus keresztezés megindításában.

A DNR rekombinációs javítása kromoszómális és plazmid DNS-ben élesztőben. Genetikai kontroll és különféle mechanizmusok: Zhostak és munkatársai modellje és annak módosításai, „törés és másolás”, „komplementer DNS-szálak annealing” („egyszálú annealing”), „homológ-függő ligációs” mechanizmusok.

Az ektópiás rekombináció, genetikai szabályozása, molekuláris mechanizmusai és biológiai jelentősége.

Génkonverzió (a rekombinációs heteroduplex korrekciója). Az intragén rekombináció nem kölcsönössége. Nem megfelelő korrekciós hipotézis (Hallyday). Genetikai kontroll és módszerek a heteroduplexek korrigálására E. coliban. Rendszerek párosítatlan bázisok javítására, kiterjesztett rések kialakításával és felépítésével a heteroduplexben. Mut HLSU rendszer, jellemzői. A heteroduplex korrekció molekuláris modellje a MutHLSU rendszer részvételével. A MutL és MutS fehérjék evolúciós konzervativizmusa. A MutL és MutS fehérjék szerepe a hibás bázisok korrekciójában és a homeológ rekombináció szabályozásában. Mismatch korrekciós rendszerek E. coli-ban rövid hézagok képződésével és kitöltésével. Heteroduplexek korrekciója bakteriális transzformáció során, genetikai szabályozása (Hex rendszer), befolyásolása a genetikai térképezés eredményeire. Korrekció és nagy negatív interferencia.

Génkonverzió eukariótákban. Interallél keresztezések tetrad elemzése. A jegyzetfüzetek típusai. Konverziós polaritás, okai. Kokonverzió. A konverziós szakasz hossza. A meiotikus konverzió és a flank markerek reciprok rekombinációja közötti kapcsolat kérdése. Mitotikus allél gén konverzió. Ektopiás meiotikus és mitotikus konverzió. A MAT lókuszok átváltása homotallikus élesztőben. A génkonverzió genetikai szabályozása ekariotákban élesztő és ember példaként. Bakteriális MutL és MutS fehérjék eukarióta homológjai - PMS, MHL, MHS stb. fehérjék családjai, funkcióik a rekombinációban és más sejtfolyamatokban. A MutL és MutS bakteriális fehérjék különböző homológjainak részvétele alapján eukariótákban a mismatch korrekciós rendszerek összetettsége.

A konverzió szerepe az evolúcióban és az ontogenezisben. A keresztezés és a konverziós folyamatok kapcsolata különböző genetikai rendszerekben. Az átlépéstől függetlenül lezajló konverziós folyamatok.

Rekombinációs folyamatok, amelyek nem igényelnek homológiát a szinapszishoz

Helyspecifikus rekombináció. Helyspecifikus rekombinációs rendszerek megoszlása ​​prokariótákban és eukariótákban, funkcióik. Az I. típusú helyspecifikus topoizomerázok a bakteriofágok, baktériumok és élesztők helyspecifikus rekombinációjának kulcsfontosságú fehérjéi. Az I. helyspecifikus topoizomerázok két családja az integrázok és a rezolvázok.

Helyspecifikus rekombináció az l-es fág integrációja és kivágása során. Campbell séma. Különbségek a vegetatív fág és a profág genetikai térképei között. Az attP és attB oldalak szerkezete. System Int. Az Int fehérje az integráz család képviselője. E. coli IHF fehérje. Intasoma. A fágintegráció és kivágás molekuláris modellje l. Az att helyek antiparallel összehangolása a szinapszis során. A szinapszis természete helyspecifikus rekombinációban.

Helyspecifikus DNS-inverziók bakteriofágokban és baktériumokban (Din rendszer) és élesztőben. A kulcsfontosságú rekombinációs fehérjék az invertázok, mint a resolvas család tagjai. Rekombinációfokozók helyspecifikus inverziókhoz. Protein Fis E.coli. Invertasome. A rekombináció molekuláris modellje rezolvázokkal. A helyspecifikus inverziók szerepe a génexpresszió szabályozásában.

Mobil genetikai elemek transzpozíciói. Transzpozíciók prokariótákban. Mozgatható genetikai elemek: IS elemek, transzpozonok (Tn), Mu fág. A mozgó elemek szerkezete. Különböző mozgó elemek által vezérelt funkciók. Transzpozíció. Gazdasejtfehérjék részvétele a transzpozícióban. A mobil elem DNS-célpontba való integrációjának specifitásának kérdése. A transzpozíciós folyamatokat alkotó reakciók általánossága különböző típusok prokarióták és eukarióták mozgékony elemei.

A Tn3 család egyszerű transzpozonjainak genetikai szerveződése. tnpA és tnpR gének, termékeik. Replikatív transzponálás, a folyamat két lépése. Shapiro molekuláris modellje. A Tn5, Tn9 és Tn10 komplex transzpozonok nem replikatív transzpozíciójának genetikai szabályozása és molekuláris mechanizmusa. Genetikai szabályozás és a transzpozíció mechanizmusai a Mu-fágban. Transzposzóma.

Gram-pozitív és gram-negatív baktériumok konjugatív transzpozonjai, osztályozásuk. Genetikai kontroll és a transzpozíció mechanizmusai. biológiai jelentősége.

Eukarióták mobil genetikai elemei (élesztő, növények, Drosophila, emlősök). Az eukarióta mobil elemek osztályozása. Prokarióta típusú szerkezetű elemek. I. típusú retrotranszpozonok élesztőben, növényekben és állatokban, szerkezetük, genetikai kontroll és transzpozíciós mechanizmus, osztályozás. II típusú retrotranszpozonok: szerkezeti jellemzők, eloszlás, transzpozíciós mechanizmus.

A mobil elemek okozta genetikai hatások prokariótákban és eukariótákban: génexpresszió változásai, génmutációk, kromoszóma átrendeződések, hibrid diszgenezis. A mobil elemek részvétele a kromoszómák szerkezetének megszervezésében. Szerepe az élő szervezetek ontogenezisében és a genetikai anyag evolúciójában. Mozgatható elemek, mint a genetikai kutatás eszköze.

illegális rekombináció. Az illegális rekombinációnak tulajdonítható jelenségek köre. Nem homológ rekombináció baktériumokban DNS-giráz által katalizált. Molekuláris modell (Ikeda). Nem homológ rekombináció, amely magában foglalja a DNS-függő protein kinázt gerincesekben. Szerepe a kettős szál törések kijavításában, az exogén DNS kromoszómákba való integrációjában és az immunglobulin DNS-szekvenciák átrendeződésében.

A genetikai anyag programozott rekombinációs átrendeződései az ontogenezisben

Gének szétválasztott részeinek összekapcsolása helyspecifikus rekombinációval a sporuláció során Bacillus subtilisben és heterociszták képződése során fonalas cianobaktériumokban. A genetikai anyag átrendeződése a macronucleus kialakulása során csillós csillósoknál. A kromatin csökkenése a gerinctelen állatok számos képviselőjében.

Helyspecifikus rekombináció gerincesekben, amelyek részt vesznek az immunglobulin DNS-szekvenciák átrendeződésében. Az immunglobulin molekulák szerkezete. Az immunglobulinokat kódoló gének kialakulásában szerepet játszó DNS-szekvenciák felépítése és szerkezete. A RAG1 és RAG2 géntermékek szerepe. A helyspecifikus rekombináció mechanizmusa az immunglobulin gének kódoló szegmenseinek dokkolása során. Egyéb genetikai folyamatok részvétele az immunglobulin gének kialakulásában: homológ rekombináció (ektópiás mitotikus keresztezés, ektópiás mitotikus konverzió), illegális rekombináció, hipermutagenezis, alternatív splicing. Ezeknek a folyamatoknak a bezárása a B-limfociták differenciálódásának bizonyos szakaszaira.

Az átalakulás az a folyamat, amikor egy szervezet sejtje felszívja a környezetből egy szabad DNS-molekulát, és beépül a genomba, ami egy ilyen sejtben új öröklődő tulajdonságok megjelenéséhez vezet, amelyek a szervezet donorra jellemzőek. DNS. Néha a transzformáció alatt a horizontális géntranszfer bármely folyamatát értjük, beleértve a transzdukciót, konjugációt stb.

A prokarióták átalakulása

Bármely populációban csak a baktériumok egy része képes DNS-molekulákat felvenni a környezetből. A sejtek azon állapotát, amelyben ez lehetséges, kompetencia állapotának nevezzük. Általában a kompetens sejtek maximális számát a logaritmikus növekedési fázis végén figyeljük meg.

Kompetencia állapotban a baktériumok speciális kis molekulatömegű fehérjét (kompetenciafaktort) termelnek, amely aktiválja az autolizin, az endonukleáz I és a DNS-kötő fehérje szintézisét. Az autolizin részlegesen elpusztítja a sejtfalat, ami lehetővé teszi a DNS átjutását rajta, és csökkenti a baktériumok ozmotikus sokkkal szembeni ellenállását is. Kompetencia állapotában az anyagcsere általános intenzitása is csökken. Lehetőség van a sejteket mesterségesen kompetencia állapotba hozni. Ehhez a magas kalcium-, cézium-, rubídiumion-tartalmú tápközeget, elektroporációt vagy a befogadó sejteket sejtfal nélküli protoplasztokra cserélik.

A transzformáció hatékonyságát a Petri-csészén növesztett telepek száma határozza meg, miután 1 μg szuperspirált plazmid DNS-t adtunk a sejtekhez, és a sejteket táptalajra oltottuk. Modern módszerek lehetővé teszi a hatékonyság elérését 106--109.

Az abszorbeált DNS-nek kétszálúnak kell lennie (az egyszálú DNS transzformációjának hatékonysága nagyságrendekkel kisebb, de valamelyest nő savas környezet), hossza legalább 450 bázispár. A folyamat lezajlásához az optimális pH 7 körül van. Egyes baktériumok (Neisseria gonorrhoeae, Hemophilus) esetében a felszívódó DNS-nek tartalmaznia kell bizonyos szekvenciákat.

A DNS irreverzibilisen adszorbeálódik egy DNS-kötő fehérjén, majd az egyik szálat az endonukleáz 2-4 ezer bázispáros fragmentumokra vágja és behatol a sejtbe, a második teljesen elpusztul. Ha ezek a fragmentumok nagyfokú homológiát mutatnak a bakteriális kromoszóma egyes régióival, ezek a régiók helyettesíthetők velük. Ezért a transzformáció hatékonysága a donor és a recipiens közötti evolúciós távolságtól függ. Teljes idő a folyamat nem haladja meg a néhány percet. Ezt követően az osztódás során az eredeti DNS-szál alapján felépülő DNS az egyik leánysejtbe, a másik sejtbe pedig a benne lévő idegen fragmentumot tartalmazó szálon alapuló sejtbe kerül (hasítás).

Eukarióta sejtek transzformációja szintetikus polimer kationok segítségével

Idegen nukleinsavak bejuttatása ép sejtekbe, ill transzformáció, számos módszer alapja génmanipuláció. A funkcionális gének szövetekbe történő szállítása lehetővé teheti a génhiányok és mutációk korrigálását, amelyek súlyos következményekkel járnak örökletes patológiák vagy rákos daganatok. Jelenleg számos módszert fejlesztettek ki DNS sejtekbe történő bejuttatására, amelyek közül a legelterjedtebb a kalcium-foszfáttal vagy dietil-amino-etil-dextránnal (DEAE-dextrán) történő kicsapás, elektroporáció, mikroinjekció, DNS beágyazása a vírusok vagy liposzómák rekonstruált héjába (mesterséges). membrán lipidvezikulák).

E módszerek sokfélesége ellenére folytatódik a pro- és eukarióta sejtek átalakításának új módjainak keresése. Ennek oka egyrészt a transzformáció hatékonyságának növelése, másrészt a fent felsorolt ​​módszerek csak korlátozott számú sejtvonalra alkalmazhatók, és hatástalanok, amikor RNS-t próbálnak bevinni a sejtekbe. Végül, ezen megközelítések többsége nem használható in vivo genetikai transzformációhoz.

DNS-hordozóként retrovirális vektorokat, DNS-tartalmú vírusokon és HIV-en alapuló vektorokat, kationos lipideken alapuló liposzómákat és polimer DNS-kötő kationokat használnak. A szintetikus polimerek DNS-hordozóként való felhasználása számos előnnyel jár: egyszerű tárolás és tisztítás, könnyű toxicitás és biztonsági tesztelés, és ami a legfontosabb, génterápia, csökkentve a patogenetikai és immunológiai szövődmények kockázatát.

A lineáris polikationok és a DNS oldatának összekeverésekor interpolielektrolit komplexek (IPEC) képződnek a láncok közötti elektrosztatikus kötések kooperatív rendszerének kialakulása miatt. Ebben az esetben polikationos láncok veszik körül a DNS-molekulát, és a polimer típusától függően gömböket vagy toroidokat képeznek. Az IPEC-be való felvétel a DNS tömörödéséhez, a nukleázokkal szembeni rezisztenciájának növekedéséhez, fokozza a sejtmembránnal való kölcsönhatását és fokozza a transzformációs aktivitást mind a prokarióta, mind az eukarióta sejtekkel kapcsolatban. A polikation molekulák és a sejtmembránhoz specifikusan kötődni képes ligandumok kombinálásával biztosítható az IPEC bejutása a sejtbe a receptorpályán keresztül, a szervezetben pedig - célzott eljuttatása a célsejtekhez.

A génterápiában használt DNS-bejuttató rendszereknek biztosítaniuk kell a DNS behatolását a kívánt szervbe, szövetbe vagy sejtcsoportba, majd a sejtmagba. A génterápiában leggyakrabban használt antiszensz oligonukleotidoknak meg kell találniuk azt az mRNS-t vagy kromoszómális DNS-régiót, amely ellen irányulnak. A bevitt gént egy olyan konstrukcióba kell beépíteni, amely képes kifejezni azt.

Ez azonban meglehetősen nehéz probléma. Amikor egy nukleinsavat vagy oligonukleotidot bejuttatnak a szervezetbe, az nem éri el a kívánt szövetet, ill. a megfelelő testet, és ezeknek az a része, ami a megfelelő helyen lesz, csak kis mértékben tud majd átjutni a hidrofób sejtmembránon. Ezenkívül az evolúció során olyan mechanizmusokat fejlesztettek ki, amelyek megvédik a test sejtjeit a környezeti tényezők, köztük az idegen DNS inváziójától. A sejtbe jutva előfordulhat, hogy az idegen DNS nem lokalizálódik ott, ahol szükség van rá, sőt, lizoszómákba kerülhet, ahol a nukleázok elpusztítják.

Az IPEC sejtbe való behatolása és intracelluláris transzportja valószínűleg az endoszómák képződése és későbbi elpusztulása miatt következik be. Ennek a folyamatnak minden szakaszában az anyag jelentős része elvész. A vektorok gyenge felszabadulása az endoszómákból a citoplazmába és nem hatékony átvitelük a sejtmagba a transzgén expressziójának alacsony hatékonyságához vezet.

A pBR 322 plazmid restrikciós térképe:

a számok a nukleotidok számozását jelzik;

vékony kötőjelek – a restriktázok által felismert egyedi helyek;

vastag szürke nyilak felett - a transzkripció iránya;

Pbla - Ampr gén promoter - rezisztencia ampicillinnel szemben;

Ptet - Tetr gén promoter - tetraciklinnel szembeni rezisztencia;

TT1 – Rho-független transzkripciós terminátor (3140-3160. pozíció); TT2 - 3080-3110 pozíció; ROP - fehérje, amely elősegíti az RNS 1 és az RNS 2 közötti duplexek kialakulását (negatív kópiaszám szabályozó); RNS 1 - kontroll RNS (szabályozza a plazmid kópiaszámát); RNS 2 – „primer” RNS (a replikáció primerjeként szolgál); vastag fekete nyilak - az RNS 1 és RNS 2 transzkripciójának iránya

M13 fágon alapuló vektorok

Három módja van a DNS-átvitel hatékonyságának növelésének eukarióta sejtek szintetikus polikationok felhasználásával. Először is, ez a transzfekció specifitásának növekedése a polikationmolekulához kötött ligandumok miatt, amelyek szelektív kölcsönhatást biztosítanak a komplexeknek egy bizonyos fenotípusú sejtekkel. Másodszor, a transzformáció hatékonyságának növelése a sejtbe bevitt gének vagy oligonukleotidok szelekciója révén. Harmadszor, a transzfekció gyakoriságának növekedése, amelyet a sejtmembránnal hatékonyabban kölcsönhatásba lépő ligandumok és a membránt destabilizáló anyagok használatával érnek el. Ezenkívül új polikationok szintézise is lehetséges.

A szentpétervári Orosz Orvostudományi Akadémia Influenza Kutatóintézetének Molekuláris Virológiai és Génmérnöki Laboratóriuma a DNS és a vírusrészecskék sejtekbe juttatásának módjait vizsgálja. Ebben a munkában polimer hordozókészletet használunk, amelyet az Orosz Tudományos Akadémia Makromolekuláris Vegyületek Intézetének munkatársai szintetizáltak. Expressziós vektorként a következő plazmidokat használtuk: a citomegalovírus promotert és a b-galaktozidáz gént tartalmazó pUC 18, valamint a citomegalovírus promotert és az algazöld fluoreszcens fehérje gént tartalmazó pBR 322.

A vizsgálatok eredményeként kiderült, hogy a kis molekulatömegű poli-(2-(dimetilamino)etil)metakrilát (PDMAEMA) IPEC-jei rendelkeznek a legnagyobb transzfekciós aktivitással. A további kutatások lehetővé teszik új megközelítések kidolgozását a virológiai, molekuláris és sürgős problémák megoldására sejtbiológia, géntechnológia, génterápia.

A transzdukció (a latin transductio - mozgás) a bakteriális DNS átvitele egyik sejtből a másikba egy bakteriofág által. Az általános transzdukciót a baktériumgenetikában használják genomtérképezésre és törzstervezésre. A mérsékelt és a virulens fágok egyaránt képesek transzdukcióra, az utóbbiak azonban elpusztítják a baktériumpopulációt, ezért a segítségével történő transzdukció sem a természetben, sem a kutatásban csekély jelentőséggel bír.

Általános (nem specifikus) transzdukció

Ezt a P1 fág, amely a baktériumsejtben plazmid formájában létezik, valamint a P22 és Mu fág, amely a bakteriális kromoszóma bármely részébe integrálódik. Profág indukció után sejtenként 10-5 valószínűséggel egy bakteriális DNS-fragmens tévedésből a fágkapszidba csomagolhat, ebben az esetben maga a fág nem tartalmaz DNS-t. Ennek a fragmentumnak a hossza megegyezik a normál fág DNS hosszával; eredete bármilyen lehet: a kromoszóma véletlenszerű régiója, plazmid, más mérsékelt égövi fág.

Egy másik baktériumsejtbe kerülve egy DNS-fragmens beépülhet annak genomjába, általában homológ rekombinációval. A fág által átvitt plazmidok képesek gyűrűt alkotni és új sejtben replikálódni. Egyes esetekben egy DNS-fragmens nem integrálódik a recipiens kromoszómájába, nem replikálódik, hanem a sejtben marad és átíródik. Ezt a jelenséget abortív transzdukciónak nevezik.

Specifikus transzdukció

A specifikus transzdukciót legjobban az L fág példáján tanulmányozták. Ez a fág az E. coli kromoszóma egyetlen régiójába (att hely) integrálódik egy bizonyos nukleotidszekvenciával (homológ a fág DNS-ében lévő att régióval). Az indukció során kizárása hibával meghiúsulhat (sejtenként 10?3-10?5 valószínűség): a fág DNS-ével azonos méretű fragmentum kivágódik, de az eleje rossz helyen van. Ebben az esetben a fág gének egy része elveszik, és az E. coli gének egy részét befogja. A géntranszfer valószínűsége ebben az esetben csökken, ahogy nő a távolság tőle az att helyig.

Minden, a kromoszómába specifikusan integrálódó mérsékelt égövi fágnak megvan a saját att helye, és ennek megfelelően a mellette elhelyezkedő génjei, amelyeket képes továbbítani. Számos fág beépülhet a kromoszóma bármely helyére, és specifikus transzdukciós mechanizmussal bármilyen gént hordozhat. Ezenkívül a kromoszóma általában olyan szekvenciákat tartalmaz, amelyek részben homológok a fág DNS att régiójával. Ha egy teljesen homológ att hely sérül, lehetséges elérni a fág beépülését a kromoszómába ezen szekvenciák szerint, és specifikus transzdukció során a már szomszédos gének átvitelét.

Amikor egy bakteriális géneket hordozó mérsékelt égövi fág egy új gazdabaktérium kromoszómájába integrálódik, az már két azonos gént tartalmaz – saját és kívülről hozott gént. Mivel a fág megfosztott néhány saját génjétől, gyakran nem indukálható és nem reprodukálható. Ha azonban ugyanazt a sejtet ugyanazon fajhoz tartozó "segédfággal" fertőzik meg, lehetségessé válik egy hibás fág indukciója. Mind a normál "segédfág" DNS-e, mind a hibás fág DNS-e, valamint az általuk hordozott bakteriális gének kijönnek a kromoszómából és replikálódnak. Ezért a keletkező fágrészecskék körülbelül 50%-a bakteriális DNS-t hordoz. Ezt a jelenséget transzdukciónak nevezik magas frekvencia(HFT az angol nagyfrekvenciás transzdukcióból).

Konjugáció (latin conjugatio - kapcsolat), parasexuális folyamat - a genetikai anyag egy részének (plazmidok, bakteriális kromoszóma) egyirányú átvitele két baktériumsejt közvetlen érintkezésével. 1946-ban nyitotta meg J. Lederberg és E. Taitem. A természetben nagy jelentősége van, mert valódi szexuális folyamat hiányában elősegíti a hasznos tulajdonságok cseréjét. Az összes horizontális génátviteli folyamat közül a konjugáció lehetővé teszi az átvitelt a legnagyobb számban genetikai információ.

Gépezet

A két sejt közötti kapcsolat sikeres létrehozásához konjugatív (szexuális, átvihető) plazmidnak kell jelen lennie a donor sejtben. Ezek közül az első az F-plazmid volt: egy episzóma (képes a bakteriális kromoszómába integrálódni), körülbelül 100 ezer bázispár hosszúságú. A plazmid számos funkciót kódoló gént hordoz. Az egyik a nemi pilusok kialakulása, amelyek felelősek a befogadó sejthez való tapadásért.

A konjugatív plazmidok olyan fehérjéket is kódolnak, amelyek megakadályozzák, hogy más baktériumok pilusai kapcsolódjanak a sejtfalhoz. Ezért azok a sejtek, amelyek már tartalmaznak átvihető plazmidokat, több nagyságrenddel kisebb valószínűséggel működnek recipiensként a konjugáció során.

A plazmid egy endonukleázt kódol, amely egy meghatározott ponton (oriT) elvágja egyik DNS-szálát. Ezután a vágott láncot felcsavarják, és az 5"-os vége átkerül a befogadó sejtbe. Feltételezték, hogy a DNS-t a nemi pilusokban lévő csatornákon keresztül továbbítják, de eddig kimutatták, hogy az átvitel a sejtfal pórusain keresztül történik. A recipiens sejtbe belépő filamentum első szegmensében A DNS antirestrikciós géneket tartalmaz.Ezeket a géneket közvetlenül az odaérkezés után a recipiensben kell átírni, hogy biztosítsák a DNS restrikciós enzimek általi pusztulási folyamatát gátló fehérjék felhalmozódását. Végül az átvitt lánc gyűrűvé záródik, és ennek alapján helyreáll a plazmid DNS kétszálú szerkezete. Az egész folyamat néhány percig tart.

A konjugatív plazmid homológ rekombinációval integrálható a kromoszómába IS elemek bevonásával. A konjugáció ebben az esetben ugyanazon mechanizmus szerint megy végbe, azonban nemcsak a plazmid kerül át a recipiensbe, hanem a donor kromoszómaanyaga is. Ebben az esetben a folyamat órákig késik, gyakran megszakad az átvitt DNS-szál. A DNS átvitelének különböző időpontokban történő mesterséges leállításával, és megfigyelve, hogy mely géneket vitték át, megkapták az E. coli kromoszóma térképét, és megmutatták annak gyűrűszerkezetét.

A kromoszómáról lehasadva a plazmid befoghatja a fragmensét, és átviheti vele egy másik sejtbe (a transzdukció analógiája). Ezt a folyamatot szexdukciónak nevezik.

Egyes kisméretű plazmidok, amelyeket mobilizálhatónak neveznek, konjugációval átvihetők egy "helper" transzfer plazmid transzfer berendezés segítségével. Ehhez olyan szekvenciákat kell tartalmazniuk, amelyek hasonlóak a konjugatív plazmid oriT-jéhez, és azokat endonukleázai ismerik fel.

Rekombináció baktériumokban: transzformáció, transzdukció, konjugáció.

Paraméter neve	Jelentése
Cikk tárgya:	Rekombináció baktériumokban: transzformáció, transzdukció, konjugáció.
Rubrika (tematikus kategória)	kultúra

Rekombináció (genetikai anyagcsere) baktériumokbankülönbözik a rekombinációtól nál néleukarióta:

‣‣‣ A baktériumoknak van számos rekombinációs mechanizmus;

‣‣‣ a baktériumokban történő rekombináció során nem zigóta képződik, mint az eukariótákban, hanem merozigóta(kiegészítés formájában hordozza a recipiens teljes genetikai információját és a donor genetikai információinak egy részét);

‣‣‣ egy bakteriális rekombináns sejtben nemcsak a minőség változik, hanem genetikai információ mennyisége.

átalakítás- ez genetikai információcsere a baktériumokban egy kész DNS-készítmény bejuttatásával a befogadó baktériumsejtbe(speciálisan előkészítve vagy közvetlenül elkülönítve a ketrectől az odúig). Leggyakrabban a genetikai információ átadása akkor következik be, amikor a recipienst a donor DNS-ét tartalmazó táptalajon tenyésztik. A transzformáció során a donor DNS észleléséhez a recipiens sejtnek bizonyos fiziológiás állapotban kell lennie (kompetenciák), A ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ a baktériumpopuláció feldolgozásának speciális módszereivel érhető el.

Az átalakítás során egyetlen (általában 1) jel kerül továbbításra. A transzformáció a legobjektívebb bizonyítéka a DNS vagy fragmenseinek egy vagy másik fenotípusos tulajdonsággal való kapcsolatának, mivel tiszta DNS-készítményt juttatnak be a befogadó sejtbe.

transzdukció- genetikai információcsere a baktériumokban, mérsékelt (transzdukáló) bakteriofágok segítségével a donortól a recipiensig.

A transzdukáló fágok egy vagy több gént (tulajdonságot) hordozhatnak.

A transzdukció megtörténik:

‣‣‣ specifikus – mindig ugyanaz a gén kerül átadásra;

‣‣‣ nem specifikus - különböző gének átvitele történik.

Össze van kötve a transzdukáló fágok lokalizációjával a donor genomban:

‣‣‣ specifikus transzdukció esetén mindig ugyanazon a helyen helyezkednek el a kromoszómán;

‣‣‣ ha nem specifikus, lokalizációjuk nem állandó.

Konjugáció- genetikai információk cseréje baktériumokban azáltal, hogy azt a donortól a recipienshez adják át közvetlen érintkezésük során. A donor és a recipiens közötti konjugációs híd kialakulása után a donor DNS egyik szála azon keresztül jut be a recipiens sejtbe. Minél hosszabb az érintkezés, annál több donor DNS-t kell átvinni a recipiensbe.

A konjugáció bizonyos időközönkénti megszakítása alapján meg lehet határozni a baktériumok kromoszómáján lévő gének sorrendjét - építeni baktériumok kromoszómatérképei (termelni bakteriális térképezés).

A donor funkciónak F + -sejtjei vannak.

Rekombináció baktériumokban: transzformáció, transzdukció, konjugáció. - koncepció és típusok. A "Rekombináció baktériumokban: transzformáció, transzdukció, konjugáció" kategória osztályozása és jellemzői. 2017, 2018.

Genetikai rekombinációk- a szülők genetikai anyagának újraelosztása az utódokban, ami meghatározza az élőlények kombinatív variabilitását. Az egyes géneken belüli enzimek részvételével fordulnak elő.

Ragozás - genetikai anyag átvitele donor sejtből a recipiens sejtbe szoros érintkezés útján. A genetikai anyag donorai az F-plazmidot hordozó sejtek. bakteriális sejtek amelyek nem rendelkeznek F-plazmidokkal, azok befogadók.

A konjugáció első szakasza a donor sejt csatolása a recipienshez genitális bolyhok segítségével. A sejtek között konjugációs híd képződik, amelyen keresztül az F-plazmid a donor sejtből a recipiens sejtbe kerül.

Ha az F-plazmidot beépítjük egy baktérium kromoszómájába, a DNS egyik szála egy endonukleáz részvételével megszakad. A DNS proximális vége a konjugációs hídon keresztül behatol a recipiens sejtbe, és azonnal kétszálú szerkezetté válik. A donor cellában maradó szál egy mátrix a második szál szintéziséhez.

átalakítás- a donor genetikai anyagának közvetlen átvitele a recipiens sejtbe. Az átalakulás hatékonyan csak azonos fajhoz tartozó, eltérő genotípusú baktériumok között megy végbe.

Azokat a sejteket, amelyek képesek elfogadni a donor DNS-t, kompetensnek nevezzük. A kompetencia állapota a sejtnövekedés során következik be, és egybeesik a logaritmikus fázis végével.

A kétszálú DNS-fragmensek transzformáló hatással rendelkeznek. molekuláris tömeg nem kevesebb, mint 0,5-1x10 6

Az átalakítási folyamat szakaszokból áll:

1) a donor DNS adszorpciója a recipiens sejten,

2) DNS behatolása a recipiens sejtbe, ezt követő despiralizációval,

3) a DNS egyik szálának összekapcsolása a recipiens kromoszómájának homológ régiójával.

Transzdukció - genetikai anyag átvitele egyik baktériumból a másikba fágok segítségével. Megkülönböztetni:

1) nem specifikus transzdukció– amikor bármely donor gén a fág DNS-sel együtt kerül a recipiens sejtbe. A donor baktérium fág által átvitt DNS-fragmentuma rekombinációval beépülhet a befogadó sejt homológ DNS-régiójába. A transzdukáló fág csak genetikai anyag hordozója egyik baktériumból a másikba, és maga a fág DNS nem vesz részt a rekombinánsok kialakulásában,

2) specifikus transzdukció. a fág specifikus géneket visz át a donor baktériumból a recipiens baktériumba. Amikor a transzdukáló fágok kölcsönhatásba lépnek a recipiens törzs sejtjeivel, a donor baktérium génje a hibás fág DNS-ével együtt beépül a recipiens baktérium kromoszómájába.

3) sikertelen- amikor a donorbaktérium fág által hozott DNS-fragmentuma nem szerepel a recipiens baktérium kromoszómájában, hanem annak citoplazmájában helyezkedik el és ebben a formában tud működni. A rekombináns baktériumsejt osztódása során a behozott donor DNS-fragmentum csak az egyik leánysejtbe kerül, és idővel eltűnik.

6. téma: A fertőzés tana. Kemoterápiás gyógyszerek. Antibiotikumok.

Kérdések az önálló tanuláshoz:

1. Fertőzés. A kórokozó előfordulásának feltételei és átvitelének módjai.

2. A fertőzés formái és jellemzői.

3. A fertőző betegségek időszakai.

4. Bakteriális toxinok jellemzése.

5. Antibiotikumok: osztályozás, használat, szövődmények az antibiotikumok szedésekor.

6. A mikroorganizmusok antibiotikumokkal szembeni érzékenységének meghatározására szolgáló módszerek.

7. A kemoterápiás gyógyszerek legfontosabb csoportjai és hatásmechanizmusaik.

Elméleti anyag önképzéshez :

Hozzáadás dátuma: 2015-09-03 | Megtekintések: 888 | szerzői jogok megsértése

| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 21 | | | | | | | | | | | |

átalakítás - a sejt örökletes tulajdonságainak megváltozása idegen DNS behatolása vagy mesterséges bejuttatása következtében. A transzformáló faktor természetét Avery és McLeod állapította meg 1944-ben. Csak azokat a baktériumokat lehet transzformálni, amelyek sejtjébe nagy molekulájú, kétszálú (ép) DNS behatol. A DNS felszívódásának képessége kompetencia, és a sejt fiziológiai állapotától függ. A DNS felvehető a sejtfelszín változás egy bizonyos rövid fázisában. A DNS segítségével olyan tulajdonságok közvetíthetők, mint: kapszulaképződés, in-in szintézis, enzimatikus aktivitás, mérgekkel szembeni rezisztencia, antibiotikum. . Konjugáció - genetikai anyag átvitele 2 sejt közötti közvetlen érintkezéssel. Lederberg és Tatum 1946-ban mutánsokon vizsgálták coli. Az egyik mutánsnak szüksége volt A és B aminosavra, de képes volt Cu D szintetizálására, a másik kompetens volt rá (A-B-C+D+). Ezek a mutánsok nem nőttek és nem alkottak telepeket minimális táptalajon, de ha mindkét mutáns szuszpenzióját hozzáadták hozzá, telepek jelentek meg. Ezeknek a telepeknek a sejtjei örökletesen képesek az összes aminosavat szintetizálni (A + B + C + D +), itt a konjugáció a rekombináció előfeltétele. A baktériumok vizsgálata során azt találták, hogy a sejt donor képessége az F faktor jelenlétével függ össze (az F + sejtek, amelyek nem tartalmazzák az F- faktort és képesek recipiensként működni) - a plazmid, egy kör alakú, kétszálú DNS-molekula. Hogy. a recipiens sejtek a konjugáció következtében donorokká válnak, és a kromoszómális tulajdonságok nem átvitelre kerülnek. Az F-plazmid genitális fimbriák/F-pili képződését okozza a sejten, amelyek a donor m/y sejtje és a recipiens sejt közötti érintkezés felismerésére szolgálnak, és lehetővé teszik egy híd kialakítását, amelyen keresztül a DNS átjut a sejtbe. a sejt. A konjugáció gyakori enterobaktériumokban, prokariótákban. Transzdukció - a bakteriális gének passzív átvitele egyik sejtből a másikba bakteriofág részecskék által, ami a sejt örökletes tulajdonságainak megváltozásához vezet. A transzdukciónak 2 fajtája van: a) Nem specifikus - melyben a gazda DNS bármely fragmentuma átvihető (a gazdasejt DNS-e a fágrészecskébe / saját génjébe / helyette kerül be); b) Specifikus - egy szigorúan meghatározott DNS-fragmens átvihető, egyes fággéneket gazdagének helyettesítenek. Mindkét esetben a fágok hibásak; elveszíti a sejt lizáló képességét.

38. Ellenállási tényezők (r-faktorok). plazmidok tulajdonságai. Transzpozonok.

1. ellenállás- rezisztens org-mov bármilyen antigénnel szemben. Bizonyos antibiotikumokkal szemben rezisztens baktériumokat fedeztek fel. Az 50-es években Japánban (disinteria kórokozói. Vegye figyelembe a bact.disinteria sokaságát és ez más baktériumokhoz vezethet. Az R-faktorok olyan géneket tartalmaznak, amelyek rezisztenssé teszik a sejtet bizonyos antibiotikumokkal szemben. Egyes R-faktorok azonnal rezisztenciát okoznak 8 antibiotikummal szemben , és más R-ph képességet ad nekünk nehézfémekhez (higany, nikkel, kadmium) Az R-plazmid 2 géncsoportot hordoz: 1) a plazmid konjugáció útján történő átviteléért felelős gén (tra ), és ezek az arr. - úgynevezett "rezisztencia transzfer faktorok (RTF), 2) olyan gének, amelyek magát a rezisztenciát határozzák meg és összeállítják. A plazmidnak csak egy kis részét alkotja.

Az RTF magában foglalja az összes gént, amely felelős az R faktor sejtről sejtre történő átviteléért, amely konjugációval történik. Vagyis az R faktor, valamint az F faktor fertőző. Az R-faktor átvitele több különböző baktériumnemzetség között lehetséges, ami hozzájárul azok további elterjedéséhez. Az antibiotikumok enzimatikus kémiai módosulása a plazmidok miatti lenyelés fő oka. Például a kanamicint és a neomicint foszforelációnak vetettük alá, míg a pinpicint a penicillináz inaktiválta. pozíció. Mikor elérhető R-faktorok, genetikai rekombináció lehetséges, akkor egy új génkombináció keletkezhet, amely további tulajdonságokat ad. Az R-faktorok nagy jelentőséggel bírnak a kemoterápia szempontjából.

2. Bakteriocinek. Sok bak.szintézis.fehérje, Yukotor. Rokon fajok vagy törzsek elpusztítása vagy növekedésük gátlása. Ezeket a fehérjéket bakteriocinoknak nevezik. Ők egy kódoló. Speciális.plazmidok, melyeket.bakteriocinogén faktorok. Bakteriocineket izoláltak Esrichia coliból (kolicinek) és más baktériumokból. A bakteriocinok nevét a baktériumok termelő formájának megfelelően adják meg, például a staphylocinek által termelt staphylococcusok. szervetlen, baktériumölő, antiszeptikumoknak nevezik.

3. Egyéb felismerés, plazmidok által meghatározott. A plazmidok tartalmazhatnak géneket, amelyek számos specifikus biol. A plazmidokban megtalálhatók a kampifora, a szalsav és más esszenciális szubsztrátok lebontásához szükséges enzimgének. A plazmidokkal örökölt sv-in listája a következőket jelenti és tartalmazza: nitrogénkötés, csomók arr-e, cukrok abszorpciója, hidrogenáz szintézis stb. Ezen sv-inek egy része baktériumgénekkel határozható meg. Kromoszómák (m-du kromoszóma és plazmid gének cseréje). A plazmidok fontos szerepet játszottak a prokarióták evolúciójában.

4. Összeférhetetlenség. Sok baktérium.tartalom.különböző méretű plazmidok. Különböző plazmidok jelenléte egy sejtben azt jelzi, hogy az ilyen plazmidok kompatibilisek egymással. De 2 rokon plazmid nem tud együtt élni ugyanabban a sejtben, összeférhetetlenek. Minden plazmid, amely nem tartozik az inkompatibilitások csoportjába: plazmidok, ugyanazon inkompatibilitási csoporthoz képest.

Transzpozonok - ez az utolsó DNS, amely képes a genom számos részébe integrálódni, és „átvihető” a plazmidból a bakt.kromoszómába, egy másik plazmidba. A transzpazonok olyan géneket tartalmaznak, amelyek külső jeleket határoznak meg, nevezetesen rezisztensek olyan antibiotikumokkal szemben, mint a pinic, a tetraciklin stb. Ebben a tekintetben könnyebben kimutathatók, mint az IS - El-you (idegen DNS, amelyet a találkozások inszerciós sorozata képvisel baktokban.kromoszómák és plazmidok.). A gének mindkét oldalán a transzpozon belsejében elhelyezkedő hely 2-ben található ugyanabban a szekvenciában, amely azonos vagy ellentétes irányba haladhat. Ezek a DNS-bázisok ismétlődései részben azonosak az IS - El-tami-val.

41. Az m/s evolúciója.

Minden élőlény sejtje, a primitív formáktól a magasan szervezett formákig, ugyanazokból a szerkezeti elemekből áll, és ugyanazokat a mechanizmusokat használják az energia megszerzésére és a növekedésre. Ez az összes élő szervezet biokémiai egysége. Az evolúció során az élőlények különféle formáinak kialakulása, kialakulása ment végbe. Az élet evolúciós folyamatához el kell képzelni, milyen körülmények voltak a Földön, amelyekben lehetségesnek bizonyult az élet spontán generációja. A Föld kialakulását követő utolsó időszakban aktív biológiai folyamatok mentek végbe rajta, amelyek megváltoztatták a megjelenését, és a földkéreg, a hidroszféra és a légkör kialakulásához vezettek. Amikor a Földön nagy mennyiségben felhalmozódott szerves anyag => olyan körülmények alakultak ki, amelyek között megtörténhetett az átmenet a kémiai evolúcióból az első önszaporodó élőlények megjelenéséig. Az életsejtre jellemző, hogy mindig bizonyos struktúrák formájában jelenik meg, amelyek a külső környezettől térben elszigetelődnek, de nyílt rendszerek formájában folyamatosan kölcsönhatásba lépnek vele. Feltételezte, hogy az evolúció következő szakasza az élet kialakulásának útján egy bizonyos szerkezeti szervezet - abiogén úton szintetizált szerves vegyületek - kialakulása volt. Gömb alakúak, 0,5-7 mikron átmérőjűek, baktériumok coccoid formáira hasonlítottak, proteinoidokat tartalmaztak, és bizonyos stabilitásuk volt. A grammos festés során azt találták, hogy a mikrogömbök savas proteinoidokból - gr-, és a fő proteinoidokból - gr + képződtek. Ez a szakasz egy átmeneti szakasz a kémiai evolúciótól a biológiai evolúció felé, és az így létrejövő mintázat prebiológiai természetes szelekcióként definiálható. A jövőben azt javasolta, hogy az első prokarióták, a macska olyan víztestekben jelenhessen meg, ahol sok szerves anyag volt a szigeteken, olyan organizmusok, amelyek az erjedés következtében léteztek, és a fő funkciójuk az anaerob anyagcsere volt. Ha feltételezzük, hogy a szulfátok is jelen voltak a víztestekben, akkor az evolúció következő szakasza az elektronok hatékony transzportja protonpotenciál létrehozásával, mint energiaforrás az ATP regenerációjához. Ezenkívül kísérletileg kimutatták, hogy az evolúció kezdeti szakaszában a prokarióták képesek voltak szaporodni és információt továbbítani utódaiknak nukleinsavak részvétele nélkül. A prokarióták további evolúciójához egy speciális berendezés létrehozására volt szükség, amely biztosítja a polipeptidek pontos szaporodását. Ez egy új szintézismechanizmus - a templátszintézis - kialakulásához vezetett, amely a polinukleotidok tulajdonságainak felhasználásán alapul. A polinuklein molekulák tulajdonsága a szerkezeti komplementaritás elvén alapuló pontos szaporodási képesség.

Az evolúció fő eseménye: az elsődleges redukáló atmoszférából az oxigéntartalmú légkörbe való átmenet. A baktériumok anyagcseréjének új típusa - az aerob légzés -, amely a citokrómok terminális oxidázokká történő átalakulásának eredményeként vált lehetővé, elektronakceptorként O 2 -molekulákat használva. Feltételezik, hogy 2 milliárd évvel ezelőtt minden fototróf prokarióta létezett, a macska még ma is ismert. A prokarióták kezdetben sok különböző ökológiai rést foglaltak el, majd fokozatosan átadták helyét az eukariótáknak. A prokariótákban a különböző típusú metabolizmusok kialakulása az egyszerű szerkezeti sejtnek, a magasan fejlett szabályozórendszernek, a gyors növekedésnek és számos génátviteli mechanizmus jelenlétének volt köszönhető.

42.MIKROORG KÓROKOZÓ ÉS IMMUNITÁS.

Az immunitás megvéd minket a fertőző ágensektől: baktériumoktól, vírusoktól és protozoonoktól, vagyis megvédi a szervezetet minden idegentől.

A fertőzés egy összetett biológiai folyamat, amely a kórokozó mikrobák szervezetbe való behatolása és a belső környezet állandóságának megsértése következtében következik be.

A patogenitás egy bizonyos fajhoz tartozó mikrobának az a képessége, hogy megfelelő körülmények között rá jellemző fertőző betegséget okozzon. Ezért a patogenitás faji tulajdonság.

A természetes környezetben vannak olyan biológiai szennyező anyagok, amelyek különböző betegségeket okoznak az emberben. Ezek kórokozók, vírusok, helminták, protozoák. Lehetnek a légkörben, vízben, talajban, más élő szervezetek testében, beleértve magát az embert is.

A fertőző betegségek legveszélyesebb kórokozói. Különböző stabilitásúak környezet. Vannak, akik csak néhány óráig képesek az emberi testen kívül élni; a levegőben, vízben, különféle tárgyakon lévén gyorsan elpusztulnak. Mások néhány naptól több évig is élhetnek a környezetben. Mások számára a környezet természetes élőhely. A negyedik - más szervezetek, például a vadon élő állatok, a megőrzés és a szaporodás helyei.

A fertőzés forrása gyakran a talaj, amelyet folyamatosan benépesítenek a tetanusz, a botulizmus, a gáz gangréna és egyes gombás betegségek kórokozói. Sérülés esetén bejuthatnak az emberi szervezetbe. bőr, mosatlan étellel, a higiéniai szabályokat megszegve.

Tipikus antibiotikumok	Producerek	Kit érint	A cselekvés mechanizmusa	A terápiás alkalmazás nehézségei
Penicillinek, cefalosporinok	Gomba nemzetségek Újranicillium, Cephalosporum	Gram-pozitív és Gram-negatív baktériumok	Szintézis megzavarása sejtfal	allergiás reakciók
Streptomicin, gentamicin, kanamicin, tobramicin, amikacin	Actinomycetes a nemzetségbe Streptomyces, szülési baktériumok Mikromonospóra. Bacil­ lus		A fehérjeszintézis visszafordíthatatlan gátlása	mérgező hatása van hallóidegés a vesék
Azonos nevű antibiotikumok	Actinomycetes a nemzetségbe Streptomyces	Gram-pozitív és gram-negatív baktériumok, rickettsia, chlamydia, protozoák	A fehérjeszintézis reverzibilis gátlása	Rezisztens törzsek terjedése
Antibakteriális: eritromicin Gombaellenes és antiprotozoális: poliének	Actinomycetes a nemzetségbe Streptomyces Is	Gram-pozitív baktériumok Gombák, egyes protozoonok	A plazmamembrán megsértése	Toxicitás
Polimixinek, gramicidinek, bacitracinok	Különféle mikroorganizmusok	Leginkább Gram-negatív baktériumok	A hatásmechanizmus eltérő	Magas toxicitás