Генетика м\о: генетический материал, генотип, фенотип, репликация ДНК, транскрипция, трансляция, мутации бактерий

Генетика микроорганизмов, раздел общей генетики, в котором объектом исследования служат бактерии, микроскопические грибы, актинофаги, вирусы животных и растений, бактериофаги и др. микроорганизмы. До 40-х гг. 20 в. считалось, что, поскольку у микроорганизмов нет ядерного аппарата и мейоза, на них не распространяются законы Менделя и хромосомная теория наследственности. Наследственность – сохранение спец-х структурных и функциональных св-в организма, т. е. постоянствопризнаков в ряду поколений. Каждому признаку в ач-ве носителя информации соответствует определённый ген. У прокориотов материальным носителем наслед-ти явл-ся ДНК, молек кот имеют вид длинных двойных цепей полимеров - полинуклеотидов, составленных из мономеров – нуклеотидов. ДНК имеет ф-му нити, замкнутой в кольцо (бактериальная хромосома). Хромосома имеет отдельные участки гены. Совокупность генов составляет геном м\о. Проявление признаков зависит от ферментов. Это основания теории «один ген – один фермент», т. е. каждый ген определяет образование специфического фермента. Гены кот несут инф-ю о синтезируемых ферментах – структурные гены. Генетический мат-л может сод-ся не только в хромосоме, но и в плазмидах. Количество плазмид в бактериальной клетке может быть от 1 до 200. Выделяют плазмиды, находящиеся в виде отдельной замкнутой молекулы ДНК (эписомы) и встроенные в хромосому бактерии (интегрированные плазмиды). Плазмиды выполняют регуляторные и кодирующие функции. Плазмиды построены из молеул ДНК. Гены расположены в линейной последовательности. Гены определённых признаков находятся в соответствующих местах хромосомы – локусах. Гаплоидны. Генотип – полный набор генов. Фенотип – проявление неследуемых морфологических признаков и физиологических процессов. Информация передаваемая из поколения в поколения не является абсолютно стабильной, это необходимо для выживания вида. Перед делением – репликация. Проявляется принцип комплементарности. Репликация ДНК гарантирует сохранение генетической информации. Потом происходит передача информации к метам синтеза белка с пом-ю м-РНК. Транскрипция – синтез м-РНК на одной из цепей ДНК (комплементарность); биосинтез РНК на матрице ДНК, в ходе кот последовательность нуклеотидов ДНК «переписывается» в нуклеотидную последовательность РНК. После транскрипц – трансляция (синтез полипептидных цепей белков, идущий в Кл-ах путём «считывания»генит-й инф-и записанной в виде последовательности нуклеотидов в молекулах м-РНК. Код триплетен - каждая кодирующая единица-кодон состоит из трех нуклеотидов. В каждом гене триплеты считываются с фиксированной точки, в одном направлении кодоны ничем не отделены друг от друга. Последовательность кодонов определяет последовательность аминокислотных остатков в полипептидах. Как известно, оснований, которыми различаются нуклеотиды, всего четыре. В РНК это аденин (A), гуанин (G), цитозин (C) и урацил (U) (T-тимин в ДНК), а обычных аминокислот, входящих в белки. Т. о. перенос наследственной информации происходит от ДНК через РНК на белок, происходит это в рез-те последовательных передач информации при репликации ДНК, транскрипции и трансляции. Мутации – скачкообразные изменения наследственных признаков, они происходят спонтанно. В рез-те – рекомбинация генов. Мутации бывают – спонтанные(1) и индуцированные(2). (1) возникают в популяции м\о без экспериментального влияния, т. е. фактор вызывающий не известен. (2) возникают при действии физических, химических, или биологических агентов. Ещё мутации делят на точовые и, мутации при кот происходит изменение участка ДНК размером больше чем 1 нуклеотид. Точковые ещё делятся на классы в зав-ти от того, какие перестройки произошли: замена, вставка, или выпадение. Для проявления мутации необходимо, чтобы прошёл хотябы 1 цикл репликации ДНК. Если это изменение закрепится – оно стан-ся наследственным. Имеется 3 способа передачи мутаций: трансформация, конъюгация, трансдукция. Рекомбинация признаков у бактерий наз-ся – парасексуальным процессом. Трансформация -изменение наследственности в рез-те проникновения чужеродной ДНК. Конъюгация –перенос генетического материала путём прямого контакта (с помощью конъюгационных мостиков) между 2мя кл-ми. Трансдукция – пассивный перенос бактериальных генов из 1ой кл-ки в др. частицами бактериофага, бывает неспецифической (может быть перенесён любой фрагмент ДНК хозяина) и специфической (затрагивает лишь строго определённый фрагмент ДНК).