Генетика микроорганизмов

Микробам, как любым существам, свойственны наследственность и изменчивость. Учение о наследственности организмов, закономерностях изменчивости наследуемых свойств и передаче их из поколения в поколение называется генетикой.

Бактерии и вирусы стали главными объектами изучения структуры, функции генов из-за их сравнительно простой морфологии, быстроты размножения. Генетическую конструкцию организма представляет геном или генотип – совокупность генов.

Материальным носителем наследственности являются нуклеиновые кислоты – ДНК и РНК. В настоящее время установлено, что практически все морфологические и физиологические признаки микроорганизмов прямо или коссвенно контролируются генетической информацией, заключенной в ДНК. У РНК- содержащих вирусов первичным генетическим материалом является рибонуклеиновая кислота. Надо знать, что собой представляет (в химическом отношении) ДНК и РНК, роль каждой нуклеиновой кислоты в организме.

В измененных условиях среды или под влиянием мутагенных факторов могут возникнуть изменения морфологических, биохимических, антигенных свойств микробов.

Различают фенотипическую и генотипическую

(модификационную) изменчивости. Последняя возникает в результате изменеия некоторых внешних фактров и исчезает после прекращения их действия. Предполагают, что в основе фенотипической изменчивости лежит изменение нехромосомных генетических систем: рибосом, клеточной мембраны, жгутиков.

Подробнее изучите наследственные (генотипические) изменения – мутации и генетические рекомбинации. Прокариоты имеют лишь одну хромосому. Их мутации могут быть результатом макроизменений в хромосоме; сопровождающихся нарушением последовательности и количества генов (хромосомные мутации), либо микроизменений, затрагивающих лишь один ген (генные мутации). Мутационные изменения у эукариотов заключаются в изменениях количества хромосом, а также индивидуальных генов. Что такое мутагенные факторы и какое они могут иметь происхождение?

Уясните, что генетические рекомбинации могут произойти в результате передачи генетического материала от одной бактерии другим при трансформации (воздействия ДНК, выделенной из других бактерий), коньюгации (обмена ДНК через коньюгационный мостик), трансдукции (передача ДНК с помощью бактериофага).

Существенную роль в переносе признаков при рекомбинации у прокариот играют плазмиды (нехромосомные ДНК) и эписомы – ДНК, способные к

самостоятельному существованию вне хромосомы и к обратному включению в нее.

При работе над этим разделом важно вспомнить об основных экологических условиях среды, необходимых для жизнедеятельности микроорганизмов. Запомните, что ионизирующая радиация, СВЧ – энергия, ультразвук, хлороформ, ферменты, антибиотики и другие средства физической, химической и биологической природы вызывают мутации.

Современные достижения генетики создали реальную возможность переносить определенные гены из одного микроорганизма в другой, используя методы генетической инженерии. С появление метода генной инженерии стало возможным конструирование принципиально новых организмов, в том числе микробов –суперпродуцентов антибиотиков, аминокислот, витаминов, ферментов, стероидных гормонов и других соединений.

Важную роль играет направленное выращивание микробов – селекция. Селекцией микроорганизмов решается выведение новых активных рас микробов – продуцентов антибиотиков, аминокислот, витаминов, стероидных гормонов и других биопрепаратов. Получают формы микробов с измененными антигенными свойствами.

Существенный вклад в изучение генетики микробов внесли советские исследователи: Г.А. Надсон, Г.С. Филиппов, Д.Ф. Петров, В.Д. Тимаков, Д.М. Гольфарб,

Н.П. Дубинин, Ю.З. Гендон, А.П. Пехов и многие другие.

Литература: 1, с. 76-85

Дата добавления: 2017-01-13