Царство прокариотов. Разделение на таксоны.

Прокариоты, или доядерные — одноклеточные живые организмы, не обладающие (в отличие от эукариот) оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий). Клетки прокариот имеют кроме цитоплазматической мембраны клеточную стенку, состоящую муреина (у настоящих бактерий) или других соединений (у архебактерий). Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов — линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (нуклеоид). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи.

Прокариоты разделяют на два таксона (надцарства): настоящие бактерии (эубактерии) и археи.

БАКТЕРИИ, обширная группа одноклеточных микроорганизмов, характеризующихся отсутствием окруженного оболочкой клеточного ядра. Вместе с тем генетический материал бактерии (дезоксирибонуклеиновая кислота, или ДНК) занимает в клетке вполне определенное место – зону, называемую нуклеоидом.

Археи группа микроорганизмов с прокариотным типом строения клетки, отличающихся от бактерий многими свойствами. Отличия касаются строения мембран, клеточной стенки, наличия в геноме интронов, последовательности нуклеотидов в 16S рРНК и др.

6. Генотипическая изменчивость микроорганизмов: генетические рекомбинации.

Генотипическая изменчивость - при генотипической изменчивости происходит изменение наследственного материала и, обычно, эти изменения наследуются.
Различают два вида генотипической изменчивости: мутационная и рекомбинационная.
Комбинативная изменчивость основывается на возникновении новых комбинаций генов родителей. При комбинативной изменчивости в результате слияния родительских гамет возникают новые комбинации генов, однако сами гены и хромосомы остаются неизменными (пример: каждый новый организм является новый комбинацией генов родителей).

В основе генотипической изменчивости лежат мутации и рекомбинации. Они происходят в структуре ДНК и проявляются в стабильности изме­нений каких-либо свойств.

Мутационная изменчивость в основе этой изменчивости лежит изменение структуры гена, хромосомы или изменения числа хромосом.
Мутация – это стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки) изменение генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды.

Мутации возникают под действием мутагенных факторов:
А) физических (радиация, температура, электромагнитное излучение);
Б) химических (вещества, которые вызывают отравление организма: алкоголь, никотин, колхицин, формалин);
В) биологических (вирусы, бактерии).

Генетическая рекомбинация - это перераспределение генетического материала (ДНК), приводящее к возникновению новых комбинаций генов. Рекомбинация может происходить путем обмена клеточными ядрами, целыми молекулами ДНК или частями молекул. Она может происходить у эукариот (как при образовании половых клеток - гамет, так и в соматических клетках), у бактерий и даже при размножении вирусов, в том числе таких, генетический материал которых состоит из РНК.

У бактерий осуществляется в результате конъюгации, трансформации, трансдукции, сексдукции; у вирусов - в случае проникновения в клетку 2 вирусов, различающихся по набору генов. Частота генетической рекомбинации для разных признаков колеблется в широких пределах - 10^-6-10^-9.

В настоящее время известны по меньшей мере три разных механизма рекомбинации попавшей в бактериальную клетку чужеродной ДНК с бактериальной хромосомой (или с плазмидой) in vivo: 1) общая гомо­логичная рекомбинация, 2) сайт-специфическая рекомбинация и, 3) него­мологичная рекомбинация.

Общая гомологичная рекомбинация. В этом случае поступившая из­вне ДНК рекомбинируется с клеточной ДНК путем реципрокного обме­на соответствующими участками. Если не считать различий, обусло­вленных мутациями, партнеры по рекомбинации должны иметь одинаковую нуклеотидную последовательность, т. е. быть максимально гомологичными.

Сайт-специфическая рекомбинация. Этот процесс осуществляется не­зависимо от гомологичной рекомбинации. Он состоит в том, что короткая двухцепочечная ДНК встраивает­ся в определенном месте в длинную двойную спираль; при этом мень­ший партнер теряет свою автономность.

Негомологичная рекомбинация – это р екомбинационный процесс, в ко­торых участвуют сегменты ДНК, не обнаруживающие заметной генети­ческой гомологии.