Бактериальное ядро. Плазмиды. Биологическая роль, отличия от вирусов, виды плазмид
Плазмида или R-фактор (от англ. resistance – устойчивость) (экстрахромосомный генетический элемент) представляет собой репликон, который стабильно наследуется в экстрахромосомном состоянии.
Плазмиды имеют собственные гены, которые наделяют их специфическими наследственными признаками и способностью к размножению, должны быть отнесены к живым организмам.
Плазмиды – наипростейшие организмы, лишенные оболочки, собственных систем синтеза белка и мобилизации энергии и представляющие собой особый класс абсолютных внутриклеточных паразитов, наделяющих своих бактерий-хозяев полезными для них свойствами (А. И. Коротяев).
Плазмиды как и вирусы:
* не имеют собственной белоксинтезирующей системы
*Не имеют собственной системы мобилизации энергии;
*не способны к росту и бинарному делению
* размножаются путем воспроизведения себя из собственного генома (путем его саморепликации)
*Являются абсолютными внутриклеточными паразитами
В отличие от вирусов:
* Геном представлен только двунитевой ДНК
* Не имеют оболочки – представляют собой «голые» геномы
* Размножение только путем саморепликации
* Среда обитания - бактерии
* Наделяют хозяина важными свойствами, повышающими жизнеспособность
КЛАССИФИКАЦИЯ
*F-плазмиды: Донорные функции
*R-плазмиды:Устойчивость к лекарственным препаратам
*Col-плазмиды: Синтез колицинов
*Ent-плазмиды: Синтез энтеротоксннов
*Hly-плазмиды: Синтез гемолизинов
*Биодеградативные плазмиды: Разрушение различных органических и неорганических соединений, в том числе содержащих тяжелые металлы
*Криптические плазмиды: ф-ции неизвестны
Все известные плазмиды представляют собой кольцевидные суперспирализованные молекулы двунитевой ДНК, размеры которых варьируют от 1,5 до 200 МД и более (от 1500 до 400 000 пар нуклеотидов). Чем больше молекулярная масса, тем больше и сложнее набор генов, тем многообразнее функции плазмид.
Особенности плазмид:
* Саморегулируемая репликация. Эта функция свойственна всем живым организмам. В составе плазмидных ДНК имеются фиксированная точка ori (точка начала репликации) и соответствующие гены, контролирующие репликацию.
* Явление поверхностного исключения. Этот механизм не позволяет проникнуть в клетку, уже содержащую плазмиду, другой родственной ей плазмиде. Поверхностное исключение обеспечивается синтезом под контролем генов плазмиды особых белков наружной мембраны, которые препятствуют установлению контакта этой клетки с клеткой, несущей такую же плазмиду, или подавляют конъюгативный метаболизм ДНК этой плазмиды
* Явление несовместимости. Суть его заключается в том, что две близкородственные плазмиды не могут стабильно сосуществовать в одной клетке, одна из них подвергается элиминации (удалению).
* Контроль числа копий плазмиды на хромосому клетки. Различают малокопийные (1-4 копии) и многокопийные плазмиды (12-38 копий). Наличие собственных генов позволяет плазмиде осуществлять репликацию независимо от клеточного цикла клетки-хозяина. Информация, необходимая для осуществления репликации плазмиды, обычно заключена в небольшой участок ее ДНК, получивший название основного, или базового репликона.
* Контроль стабильного сохранения плазмид в клетке-хозяине (контроль стабильного поддержания).
* Контроль равномерного распределения дочерних плазмид в дочерние бактериальные клетки. Распределение плазмид между дочерними клетками происходит нерандомически, т. е. не по принципу случайности, а существует генетический механизм контроля равномерного распределения (сегрегации) вновь синтезированных плазмид при клеточном делении. Носительство плазмид для клетки-хозяина становится генетически необходимым, благодаря этому обеспечивается существование плазмид как организмов.
* Способность к самопереносу (у конъюгативных плазмид).
* Способность к мобилизации на перенос (у неконъюгативных плазмид).
* Способность наделять клетку-хозяина дополнительными важными для нее биологическими свойствами, способствующими выживанию бактерий, а следовательно, и плазмид в природе.
Важные св-ва плазмид:
*фертильность (способность женского или мужского организма к участию в оплодотворении);
*антибиотикорезистентность;
*устойчивость к тяжелым металлам (кадмий, ртуть);
*способность к продукции бактериоцинов, антибиотиков, токсинов;
*способность к утилизации необычных источников углерода (камфора, октан, октанол).
Плазмиды патогенных микробов контролируют синтез различных факторов патогенности и образование новых способностей у многих видов бактерий:
#факторы адгезии
#факторы инвазии
#способностью синтезировать термолабильные и термостабильные энтеротоксины
#образование новых вариантов патогенных бактерий
#антибиотикорезистентность, антибиотикозависимость
#устойчивость к химиотерапии
#склонность к персистенции и хронизации инфекции
Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 847 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 |
|