Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Плазмиды. Распространенность. Методы выявления




У бактерий имеется одна замкнутая кольцевая хромосома, содержащая до 4000 отдельных генов, необходимых для поддержания жизнедеятельности и размножения бактерий, т. е. бактериальная клетка гаплоидна, а удвоение хромосомы всегда сопровождается ее делением. Обычная бактериальная хромосома имеет молекулярную массу около 1010 Д (5х106 пар оснований; размер генома человека составляет 2,9х109 пар оснований). Длина бактериальной хромосомы в развернутом состоянии, впервые установленная методом радиоавтографии, для клеток E.coli составляет около 1 мм.

В некоторых бактериях обнаруживают внехромосомные молекулы ДНК, представленные плазмидами, транспозонами и инсерционными (вставочными) последовательностями. Они не являются жизненно необходимыми, т. е. не кодируют информацию о синтезе ферментов, участвующих в энергетическом и пластическом метаболизме. Плазмиды физически либо не связаны с хромосомой (автономное состояние), либо встроены в бактериальную хромосому (интегрированное состояние). В автономном состоянии они самостоятельно реплицируются. Транспозоны и инсерционные последовательности (Is-посл.) во всех случаях связаны с хромосомой и не способны к самостоятельной репликации. Is-элементы несут информацию только для собственного перемещения, транспозоны, кроме того, имеют в составе структурные гены, кодирующие синтез токсинов, ферментов, расщепляющих углеводы, антибиотики.

Плазмиды - фрагменты ДНК с молекулярной массой 106 - 108 Д, несущие от 40 до 50 генов, несут 2 функции - регуляторную и кодирующую. Первая состоит в компенсации нарушений метаболизма ДНК клетки хозяина. Например, при интегрировании плазмиды в состав поврежденного бактериального генома, не способного к репликации, его функция восстанавливается за счет плазмидногорепликона. Кодирующая функция плазмид состоит во внесении в бактериальную клетку новой информации, о которой судят по приобретенному признаку, например образованию пилей (F-плазмиды), резистентности к а/б (R-плазмиды), выделению бактериоцинов (col-плазмида).

Конъюгативныеплазмиды - переносятся от бактерии к бактерии (обычно внутри вида или близкородственными видами) в процессе конъюгации, обычно это относительно крупные F-, R-, Col-плазмиды (чаще выявляются у Гр- палочек).

Неконъюгативныеплазмиды - обычно характерны для Гр+ кокков, но могут встречаться и у Гр - микроорганизмов; небольшие по размерам могут присутствовать до 30 на 1 клетку.Неконъюгативныеплазмиды тоже могут быть перенесены из клетки в клетку при наличии в бактерии одновременно конъюгативных и неконъюгативныхплазмид.

R-плазмиды обусловливают устойчивость к лекарственным препаратам, например к сульфаниламидам, стрептомицину, пенициллину, тетрациклину, либо устойчивость к тяжелым металлам (ртуть, никель, кадмий, кобальт).R-плазмиды выявляют постановкой чувствительности бактерий к антибиотикам методом диффузии в агар из бумажных дисков.

F-плазмиды - удвоение ДНК некоторых плазмид индуцирует деление бактерий, т.е. увеличивает их «плодовитость». Интегрированные в бактериальную хромосому F-плазмиды называют Hfr-плазмиды (от англ. Highfrequencyofrecombitions - высокая частота рекомбинации). F-плазмида контролирует синтез половых ворсинок (sex илиFpili), которые способствуют эффективному спариванию бактерий-доноров с реципиентными клетками при конъюгации.

Col-плазмиды - контролируют синтез особого рода антибактериальных веществ белковой природы - бактериоцинов, способных вызывать гибель бактерий того же вида или близких видов.Бактериоцины обнаружены у кишечной палочки (колицины), бактерий чумы (пестицины), холерных вибрионов (вибриоцины), стафилококков (стафилоцины). Известно более 200 различных бактериоцинов.

Роль этих продуктов связана с формированием микробных сообществ (напрмер, в кишечнике человека бактериоциныE. coli вызывают гибель патогенных энтеробактерий). Бактериоциногения более выражена у Гр- микроорганизмов, но распространена и у Гр+ бактерий.

Способность к синтезу бактериоцинов используют в эпидемиологических исследованиях, выявляя тип колицина, вырабатываемого патогенным видом (колицинотипирование), либо тип плазмиды (колициногенотипирование).

Плазмиды биодеградации - данные плазмиды несут информацию об утилизации некоторых органических соединений, которые бактерии используют в качестве источников углевода и энергии. Они могут играть важную роль в экологии патогенных бактерий, обеспечивая им селективные преимущества во время пребывания в объектах окружающей среды и в организме человека. Например, урологические штаммы кишечных палочек содержат плазмидугидролизации мочевины.

Плазмиды патогенности - контролируют вирулентные свойства многих видов, особенно энтеробактерий. В частности F-,R-,Col-плазмиды в интегрированном состоянии включают tox+транспозоны, кодирующие токсинообразование. Нередко tox+транспозоны кодируют синтез интактныхпротоксинов (например, дифтерийного или ботулинического), активируемых клеточными протеазами, образование которых контролируют гены бактериальных хромосом.










Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 187.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...