Курс лекций по общей микробиологии и основам вирусологии. В 2 ч. Часть 1. Прунтова О.В - 112 стр.

UptoLike

Рубрика: 

§ 4.3. Формы обмена генетическим материалом у бактерий
Помимо основного механизма передачи генов - по наследству (по
вертикали), у бактерий существуют следующие формы обмена генетиче-
ским материалом по горизонтали, то есть между отдельными особями в
популяции клеток: трансформация, трансфекция., трансдукция, конъюгация.
Трансформация - перенос генетического материала, заключающий-
ся в том, что бактерия-реципиент захватывает (поглощает) из внешней
среды фрагменты чужеродной ДНК. Трансформация может быть спонтан-
ной или индуцированной. Индуцированная (искусственно получаемая)
трансформация происходит при добавлении к культуре бактерий очищен-
ной ДНК, полученной из культур тех бактерий, генетические признаки ко-
торых стремятся передать исследуемой культуре. Спонтанная трансфор-
мация происходит в естественных условиях и проявляется в возникнове-
нии рекомбинантов при смешивании генетически различающихся клеток.
Она протекает за счет ДНК, попадающей в окружающую среду вследствие
лизиса клеток или в результате ее активного выделения жизнеспособными
клетками-донорами.
В процессе трансформации происходят значительные изменения по-
верхностных слоев клетки, которые способствуют поглощению ДНК. Ау-
толитические ферменты клетки растворяют клеточную стенку в тех участ-
ках, где происходит ее синтез. При этом мезосомы через образовавшиеся
отверстия соприкасаются с внешней средой, адсорбируют и втягивают
внутрь клетки трансформирующую ДНК, где она и вступает в рекомбина-
цию с ДНК реципиента. В результате этого образуется мерозигота. Клетка
делится, и ее потомки наследуют признаки, полученные от донора и реци-
пиента. Однако в других случаях поглощенные фрагменты ДНК разруша-
ются нуклеазами клетки-реципиента и трансформации не происходит.
Эффективность индуцируемой трансформации во многом зависит от
физиологического состояния клеток-реципиентов, а также от размеров
трансформирующей ДНК: высокомолекулярная ДНК поглощается труд-
нее, чем менее крупные ее фрагменты. Способность к трансформации об-
наружена у ряда родов бактерий, но, по-видимому, роль ее в обмене гене-
тическим материалом среди бактерий в естественных условиях менее су-
щественна, чем роль других механизмов, потому что у многих бактерий
имеются особые системы рестрикции и модификации. Эти системы моди-
фицируют свою ДНК (чаще всего путем ее метилирования) и разрушают
ПО