Основы микробиологии

курсовая работа

4. Каков генетический материал бактерий. Зарисуйте ядерные структуры

В наши дни приоритетным направлением естествознания можно считать молекулярную биологию. Она тесно связана с микробиологией и в известном смысле является её детищем, так как в качестве основных моделей использует бактерии и вирусы, а одно из основных направлений молекулярной биологии -- молекулярная генетика -- долгое время являлась не чем иным, как генетикой бактерий и бактериофагов. Изучение генетики бактерий имеет также и несомненный прикладной интерес, например в плане установления механизмов передачи патогенных свойств и устойчивости к лекарственным препаратам. Бактерии -- удобная модель для генетических исследований. Их отличает: относительная простота строения генома, позволяющая выявлять мутанты с частотой 10-9 и ниже; гаплоидность, исключающая явление доминантности; половая дифференциация в виде донорских и реципиентных клеток; наличие обособленных, и интегрированных фрагментов ДНК (плазмид, транспозонов и т.д.); лёгкость культивирования и возможность получения популяций, содержащих миллиарды микробных тел. Как и у других организмов, совокупность генов бактериальной клетки -- геном -- определяет её свойства и признаки (генотип). Фенотип бактериальной клетки -- результат взаимодействий между бактерией и окружающей средой -- также контролирует геном (так как сами признаки закодированы в бактериальных генах).

Генетический материал бактерий. Ядерные структуры бактерий имеют характерное строение, отличающее их от ядер эукарио-тических клеток; их образуют так называемые хроматиновые тельца, или нуклеоиды, лишённые оболочки и включающие в себя почти всю ДНК бактерии. Ядерные структуры можно наблюдать в фазово-контрастный микроскоп, где они выглядят как менее плотные участки цитоплазмы. Для их выявления в фиксированных мазках предложена реакция Фёльгена-Россенбёка. В растущих бактериальных клетках нуклеоиды активно делятся, их количество иногда достигает 2-4.

Прокариотический геном. У бактерий обычно имеется одна замкнутая кольцевидная хромосома, содержащая до 4000 отдельных генов, необходимых для поддержания жизнедеятельности и размножения бактерий, то есть бактериальная клетка гаплоидна, а удвоение хромосомы обычно сопровождается её делением. Некоторые виды (например, Brucella melitensis) стабильно содержат две кольцевые хромосомы, другие (Leptospira interrogans) -- одну кольцевую хромосому и одну большую плазмиду, третьи -- одну линейную хромосому (Streptomyces ambofaciens), то есть обладают сложными геномами. Бактериальная хромосома содержит до 5*106 пар оснований. Для сравнения: геном человека составляет 2,9*109пар оснований. Длина бактериальной хромосомы в развёрнутом состоянии составляет около 1 мм (Escherichia coli). Некоторые бактерии содержат внехромосомные молекулы ДНК (плазмиды) и мобильные элементы (либо плазмидные, либо хромосомные).

Делись добром ;)