Меню
  Список тем
  Поиск
Полезная информация
  Краткие содержания
  Словари и энциклопедии
  Классическая литература
Заказ книг и дисков по обучению
  Учебники, словари (labirint.ru)
  Учебная литература (Читай-город.ru)
  Учебная литература (book24.ru)
  Учебная литература (Буквоед.ru)
  Технические и естественные науки (labirint.ru)
  Технические и естественные науки (Читай-город.ru)
  Общественные и гуманитарные науки (labirint.ru)
  Общественные и гуманитарные науки (Читай-город.ru)
  Медицина (labirint.ru)
  Медицина (Читай-город.ru)
  Иностранные языки (labirint.ru)
  Иностранные языки (Читай-город.ru)
  Иностранные языки (Буквоед.ru)
  Искусство. Культура (labirint.ru)
  Искусство. Культура (Читай-город.ru)
  Экономика. Бизнес. Право (labirint.ru)
  Экономика. Бизнес. Право (Читай-город.ru)
  Экономика. Бизнес. Право (book24.ru)
  Экономика. Бизнес. Право (Буквоед.ru)
  Эзотерика и религия (labirint.ru)
  Эзотерика и религия (Читай-город.ru)
  Наука, увлечения, домоводство (book24.ru)
  Наука, увлечения, домоводство (Буквоед.ru)
  Для дома, увлечения (labirint.ru)
  Для дома, увлечения (Читай-город.ru)
  Для детей (labirint.ru)
  Для детей (Читай-город.ru)
  Для детей (book24.ru)
  Компакт-диски (labirint.ru)
  Художественная литература (labirint.ru)
  Художественная литература (Читай-город.ru)
  Художественная литература (Book24.ru)
  Художественная литература (Буквоед)
Реклама
Разное
  Отправить сообщение администрации сайта
  Соглашение на обработку персональных данных
Другие наши сайты
Приглашаем посетить
  Писемский (pisemskiy.lit-info.ru)

   

Генетичні особливості мікроорганізмів

Генетичнi особливостi мiкроорганiзмiв

Змiст

Вступ

Роздiл 1. Характеристика генетичного апарату бактерiй

1. 2 Фенотипова i генотипова мiнливiсть прокарiот

1. 3 ДНК бактерiй

Роздiл 2. Генетичнi процеси в клiтинах мiкроорганiзмiв

2. 2 Регуляцiя генної активностi

2. 3 Позахромосомнi фактори спадковостi

2. 4 Використання на практицi досягнень генетики мiкроорганiзмiв

Висновки

Список використаної лiтератури

Вступ

Надзвичайно важливим серед досягнень мiкробiологiї останньої чвертi XIX ст. є вiдкриття неклiтинних форм життя — вiрусiв. Тодi багато вчених вважали, що бактерiї є найменшими i найпростiшими органiзмами, i що саме вони стоять на межi живої i неживої природи.

Захворювання рослин, тварин i людини, вiрусна природа яких у даний час установлена, у протягом багатьох сторiч завдавали шкоди господарству i здоров'ю людини. Хоча багато з цих хвороб були описанi, але спроби встановити їхню причину i виявити збудник залишались безуспiшними.

У 1915 р. англiйський бактерiолог Ф. Туорт, а в 1917 р. канадiєць Ф. д'Ерель, незалежно один вiд одного, вiдкрили вiруси бактерiй, названi д'Ерелем бактерiофагами («пожирачi бактерiй»). Однак слiд зазначити, що ще за 19 рокiв до цього вiдкриття, в 1898 p., вiтчизняний мiкробiолог М. Ф. Гамалiя описав явище лiзису бацил сибiрки пiд впливом невiдомого агента, названого вченим бактерiолiзином.

Отже, протягом 25 рокiв було вiдкрито вiруси, що уражують усiх представникiв царства природи: рослини, тварини i мiкроорганiзми. Проте упродовж багатьох рокiв мiкроорганiзми не привертали до себе особливої уваги.

Мета роботи: проаналiзувати генетичнi особливостi мiкроорганiзмiв.

Завдання роботи:

1) Дати характеристику генетичного апарату бактерiй;

2) Розглянути генетичнi процеси в клiтинах мiкроорганiзмiв та їх особливостi.

Роздiл 1. Характеристика генетичного апарату бактерiй

1. 1 Гени та генетична карта

У бактерiальних клiтинах генетичний аппарат знаходиться у нуклеоїдi. Основною генетичною структурою бактерiй є бактерiальна хромосома, яка представлена молекулою ДНК замкнутою у кiльце. Довжина кiльця може досягати 1,0 – 1,4 мм. У нормi в бактерiй є одна хромосома, бактерiї як i всi прокарiоти є гаплоїднi (їх генетичний матерiал представлений одним набором генiв). Проте, описано бактерiї, що мають декiлька копiй бактерiльної хромосоми. Хромосома має окремi дiлянки – гени (фрагменти молекули ДНК), якi розмiщенi дискретно i несуть генетичну iнформацiю вiдносно всiх ознак, притаманних клiтинi. Ген є основним фактором, який зумовлює спадковi властивостi мiкроорганiзмiв. Сукупнiсть генiв складає геном мiкроорганiзму.

Гени прокарiотної клiтини складаються iз безперервно кодуючої послiдовностi нуклеотидiв, тобто прокарiотам властиве тiсне зчеплення генiв. Хромосоми бактерiй володiють однiєю групою зчеплень генiв. Гени бактерiй складаються iз промотора, бiлок-кодуючої дiлянки i термiнатора транскрипцiї.

Послiдовнiсть розмiщення генiв на бактерiальнiй хромосомi може бути вiдображена на генетичнiй картi, яка є умовною схемою хромосоми бактерiї. На цiй картi зазначено послiдовнiсть окремих генiв, вiдносну довжину самих генiв i вiдстань мiж ними, виражену в умовних одиницях рекомбiнацiї. За таку одиницю умовно прийнята частота рекомбiнацiї, яка дорiвнює 1%. До 1972 р. було встановлено 460 генiв на хромосомнiй картi кишкової палички.

Генетичнi карти складенi також i для сiнної палички i iн. мiкроорганiзмiв.

Генетичний матерiал у мiкробiв може знаходитися не тiльки в хромосомi, але i в позахромосомних структурах – плазмiдах. Плазмiди можуть знаходитися в цитоплазмi або бути в iнтегрованому станi з хромосомою – тодi їх називають епiсомами.

Крiм плазмiд, у деяких бактерiй виявленi помiрнi фаги i мiгруючi елементи (транспозони i ІS-елементи). Транспозони i ІS- елементи входять як правило в склад хромосом, але здатнi переходити iз хромосоми в плазмiду.

ковалентно. Коли молекули ДНК скрученi, то вони не руйнуються нуклеазами клiтини.

Плазмiди не є обов”язковим генетичним матерiалом бактерiй, якi є необхiдними для прояву їх життєдiяльностi. В цей же час плазмiди можуть визначати дуже важливi властивостi бактерiй, наприклад здатнiсть до передавання генетичного матерiалу вiд донорських F+ —клiтин до F- — клiтин-рецiпiєнтiв при кон”югацiї (F-плазмiда); стiйкiсть до антибiотикiв, сульфанiламiдних препаратiв (R – плазмiда), здатнiсть до синтезу токсинiв (Ent-плазмiда); утворення фiмбрiй, якими ентеробактерiї прикрiплюються до кишкового епiтелiю, здатнiсть до синтезу бактерицидних речовин — бактерiоциногенiя.

Всi вiдомi плазмiди подiляють на кон”югативнi i некон`югативнi. Кон”югативнi плазмiди переносять власну ДНК вiд клiтини-донора до клiтини-рецiпiєнта при кон”югацiї.

Некон`югованi плазмiди не володiють здатнiстю до кон”гативного перенесення iз однiєї клiтини в другу. Молекулярна маса кон`югативних плазмiд 26-75х1066 а. од. м. Кон”югативнi плазмiди характернi для грамнегативних бактерiй.

Несумiсними є плазмiди, якi мають подiбну будову.

Для кон`югативних плазмiд характерне явище поверхневого виключення, коли плазмiдна ДНК затруднено проходить через клiтинну стiнку, якщо в нiй є плазмiда з аналогiчною детермiнантою. Плазмiди надають клiтинам рiзнi фенотиповi ознаки: стiйкiсть до антибiотикiв, катiонiв (ртутi), анiонiв (арсену), мутагенiв, бактерiоцинiв. Вченi вважають,що плазмiди є факторами, якi пiдвищують життєздатнiсть бактерiй в органiзмi господаря i в оточуючому середовищi.

Генетика прокарiот вивчає закономiрностi спадковостi i мiнливостi органiзмiв.

Спадковiсть прокарiот забезпечує збереження i точне вiдтворення ознак даного виду.

Мiнливiсть визначає появу вiдмiнностей в ознаках мiж особинами одного виду бактерiй, що в процесi еволюцiї приводить до винекнення рiзноманiтних форм життя.

Повний набiр генiв, яким володiє клiтина мiкроорганiзма є генотипом. Прояв сукупностi спадкових морфологiчних ознак i фiзiологiчних процесiв називається фенотипом (вiд гр. Фаiно — проявляти, показувати). Подiбнi мiкроорганiзми за генотипом можуть iстотно вiдрiзнятися за фенотипом. Фенотиповi вiдмiнностi мiж мiкроорганiзмами, якi мають однаковиий генотип, називаються модифiкацiями, або фенотиповими адаптацiями. Таким чином, взаємодiя генетичних задаткiв з зовнiшнiм середовищем може бути причиною винекнення рiзних фенотипiв. Модифiкацiї iснують до того часу, поки дiє фактор, який їх викликає, вони не передаються по спадковостi. Фенотипова мiнливiсть не приводить до змiн генетичного аппарату бактерiй, вона носить адаптацiйний характер. Наприклад, бактерiї роду Azotobacter активно фiксують молекулярний азот тодi, коли в грунтi йго не вистачає, коли в грунт внести мiнеральнi азотнi добрива, то азотфiксацiя знижується.

В природi фенотиповi вiдмiнностi часто повторюються в життi прокарiот. Нерiдко вони носять циклiчний характер, який пов”язаний з сезонними клiматичними факторами. Наприклад, в грунтах пiвденних районiв в сезон посушливого лiта бiльшiсть бактерiй утворює слизистий матрикс, який оберiгає клiтину вiд висихання. Фенотипова мiнливiсть сприяє виживанню мiкробної популяцiї.

Генотипова мiнливiсть прокарiот проявляється у виглядi мутацiй i рекомбiнацiй i є наслiдком порушень структури генетичного апарату.

За походженням розрiзняють спонтаннi i iндукованi мутацiї.

— полiмерази пiд час реплiкацiї ДНК пiд впливом природнього фону випромiнювань, хiм. речовин. Спонтаннi мутацiї служать основним джерелом природньої мiнливостi мiкроорганiзмiв i лежать в основi iх еволюцiї.

Індукованими називають тi мутацiї, якi виникають пiд впливом певного мутагенного фактора. Вперше iндукованi мутанти дрiжджiв було одержано Г. А. Надсоном i Г. С. Фiлiповим у 1925 роцi. Мутацiї виникають з частотою 10-4 —10-10 за одну генерацiю. Мутагеннi фактори можуть бути бiологiчної, хiмiчної i фiзичної природи.

якi здатнi перемiщатися (вони називаються бактерiальнi транспозони) — це сегменти ДНК, якi здатнi до внутрiшнiх i мiжхромосомних перемiщень.

3 ), вiдновники i вiльнi радикали, iн.

Вперше можливiсть виникнення iндукованих мутацiй показали в 1925 роцi Г. А. Надсон i Г. С. Фiлiпов внаслiдок опромiнення дрiжджiв рентгенiвськими променями.

Геннi мутацiї — зачiпають тiльки один ген i найчастiше є точковими. Внаслiдок точкових мутацiй спостерiгається випадання, вставка або замiна однiєї пари нуклеотидiв.

Хромосомнi мутацiї поширюються на декiлька генiв. Вони виникають внаслiдок перебудов в окремих фрагментах ДНК. Вони проявляються у формi дилецiї — випадання певного числа нуклеотидiв; iнверсiї — обернення дiлянки ДНК на 1800; дуплiкацiї— повторення якого-небуть фрагмента ДНК. Нерiдко хромосомнi мутацiї приводять до дезiнтеграцiї всiх систем бактерiальної клiтини, що супроводжується летальним ефектом.

За локалiзацiєюв генетичних структурах мутацiї подiляються на хромосомнi i плазмiднi.

Першi виникають в хромосомах, другi в плазмiдах. Розрiзняють умовно-летальнi мутацiї, при яких клiтина гине, вони стосуються життєво-важливих генiв.

За напрямом змiни ознаки мутацiї бувають прямi i зворотнi. Першi є змiнами в генах бактерiй дикого типу, наприклад поява ауксотрофних мутантiв iз прототрофiв. Зворотними називають мутацiї вiд мутантного типу до дикого, наприклад: реверсiя (повернення) вiд ауксотрофностi до прототрофностi. Зворотнi мутацiї, якi приводять до вiдновлення фенотипу i генотипу, називають прямими. Зворотнi мутацiї, якi вiдновлюють лише фенотип, а генотип лишається мутованим, дiстали назву супресорних. При цьому вiдбувається вторинна пряма мутацiя в iншому генi, яка пригнiчує виявлення першої.

Протягом еволюцiї у прокарiотiв виробились способи захисту генетичного матерiалу, вiд пошкодження рiзними мутагенами. У них виявлено ефективнi сиситеми репарацiї мутацiйних пошкоджень ДНК.

Особливою формою мiнливостi прокарiотiв, в основi якої також лежать мутацiї, є дисоцiацiя — розчеплення однорiдної популяцiї бактерiй за культуральними властивостями на типи, якi вiдрiзняються вiд вихiдного зовнiшнiм виглядом i структурою колонiй, а також стiйкими змiнами деяких фiзiолого-бiохiмiчних властивостей. Найчастiше за дисоцiацiї спостерiгаються змiни форми i структури колонiй на твердих поживних середовищах. (S-форма — гладкий тип колонiй, R-форма — шорсткий тип колонiй.)

За винекнення фонотипових змiн всi мутацiї подiляються на морфологiчнi, фiзiологiчнi i бiохiмiчнi. Морфологiчним змiнам передують бiохiмiчнi. Бiохiмiчнi мутанти дiляться на ауксотрофнi i ферментативнi. Ауксотрофнi бактерiї - це клiтини, якi втратили здатнiсть самостiйно синтезувати амiнокислоти,пурини,пiрамiдини, вiтамiни та iншi фактории росту.

Ферментативнi бактерiї втрачають здатнiсть зброджувати вуглеводи. Бiохiмiчнi мутанти використовують як експерементальнi моделi в генетицi бактерiй.

В результатi мутацiй можуть виникнути мутанти: 1) якi втратили стiйкiсть до фiзичних факторiв (t, випромiнювань); 2) в яких появилася стiйкiсть до антибiотикiв, лiкарських препаратiв, токсичних речовин i фагiв; 3) зниження вiрулентностi; 4) втрата здатностi до генетичної рекомбiнацiї.

Мутацiї передаються у спадок вiд материнської клiтини до дочiрньої.


1. 3 ДНК бактерiй

великого числа нуклеотидов. Кожен нуклеотид являє собою з'єднання з фосфату, цукру й азотної пiдстави. У ДНК входить цукор дизоксирибоза, у РНК - рибоза. У молекулу ДНК вiрусiв i фагов може входити вiд декiлькох тисяч до сотень тисяч нуклеотидов, у ДНК бактерiй i найпростiших до 10 млн., а в ДНК вищих органiзмiв до 1 млрд.

Англiйський учений Ф. Лемент i американський Дж. Уотсон (1953) обґрунтували представлення про ДНК. На їхню думку молекула ДНК складається їхнiх двох ниток, спiрально закручених одна навколо iншої. Дiаметр подвiйної спiралi ДНК дорiвнює 2 нм, а вiдстань мiж витками 3,4 нм. На кожен виток спирали приходиться 10 пара нуклеотидов. Вiдстань мiж азотистими пiдставами складає 0,34 нм. Її порiвнюють iз крученими сходами. Якщо згорнуту в спiраль ДНК розгорнути, то вона приймає вид сходiв. Цукор i фосфат складають основу подовжнiх ниток, "поперечини" складаються з азотистих основ. Азотистi пiдстави - щiльнi кiльцеподiбнi з'єднання з атомiв С и N (аденин, гуанiн, Тимин, цитозин). Тi самi у всiх видiв органiзмiв. ДНК рiзних видiв розрiзняється порядком чергування зазначених азотистих основ. Як вiдомо, до складу бiлкiв входять 20 амiнокислот. Кожнiй амiнокислотi вiдповiдає визначений триплет, тобто три азотистих пiдстави. Сукупнiсть усiх триплетiв одержала назву генетичного коду. Код однаковий у бактерiй, вiрусiв, найпростiших, тварин, людини, тому що послiдовнiсть чергування триплетiв у молекулi ДНК i молекулi визначеного бiлка виявляються єдиними в усiм органiчному свiтi. У цiй єдностi будiвлi ДНК - найбiльша єднiсть органiчного свiту. Азотистi пiдстави в ДНК двох видiв:

2. Однокiльцевi (пiримiдиновi) - тимiн, цитозин - 8 ангстрем.

Азотистi пiдстави нуклеотидiв укладенi усерединi мiж витками спирали ДНК i з'єднанi водневими зв'язками, якi потребують строгої парностi основ. А саме, Аденiн зв'язується з Тiамiном, Гуанiн з Цитазином. Чаргафф (1960), а потiм радянськi вченi А. Н. Бєлозерський i А. С. Спирин показали, що в будь-якiй тканинi рослин i тварин, у бактерiальнiй клiтинi i вiруснiй частцi, вмiст молекул аденiну дорiвнює вмiсту молекул Тимiну, а вмiст цитозина - вмiсту гуанiну. Це правило нуклеотидних вiдносин (А + Г/Т + Ц = 1), що мiстить в основi будiвлi всiх ДНК одержало назву по iменi автора - правило Чаргоффа. Сума пуринових основ у будь-якiй молекулi дорiвнює сумi пiримiдинових основ. Ця закономiрнiсть обґрунтована на великiй кiлькостi видiв органiзмiв. Вона є доказом того, що усерединi спiралi ДНК проти кожної пуринової основи знаходиться пiримiдинове i, навпаки. Згiдно правила Чаргоффа аденiн одного ланцюга ДНК зв'язаний тiльки з Тимiном iнший, а гуанiн тiльки з цитозином. Пара Аденiн-Тимiн зв'язана двома водневими зв'язками, а гуанiн-цитозин - трьома. Така закономiрнiсть з'єднання азотистих основ називається комплементарнiстю, а азотистi основи комплементарними, тобто взаємно доповнюють один одного. Азотистi основи орiєнтованi до середини спирали. Для хромосом еукарiот характерна лiнiйна будова молекули ДНК, у прокарiотiв молекула ДНК замкнута в кiльце.

Комплементарнiсть азотистих основ у молекулi ДНК складає головну сутнiсть молекулярних основ спадковостi i дозволяє зрозумiти, як при розподiлi клiтки синтезуються тотожнi молекули ДНК.

материнським комплементарним ниткам.

Спiралеподiбна дволанцюгова ДНК спочатку розплiтається (розкручується) уздовж осi, водневi зв'язки мiж азотистими основами рвуться i ланцюги розходяться. Потiм, до кожного ланцюга пристроюються комплементарнi азотистi основи й утворюються двi новi дочiрнi молекули ДНК. Такий спосiб подвоєння молекул, при якому кожна дочiрня молекула мiстить один материнську й один знову синтезований ланцюг, називають напiвконсервативним.

в прокарiот у визначенiй генетично детермiнованiй точцi. У молекулi ДНК у еукарiот таких точок iнiцiацiї реплiкацiї ("стартових точок") буває кiлька. У еукарiот процес реплiкацiї ДНК йде неоднаково. Пояснюється це тим, що полiнуклеотиднi ланцюга в молекулi ДНК антирiвнобiжнi, тобто 5'-кiнець одного ланцюга з'єднується з 3'-кiнцем iнший, i навпаки. Материнський ланцюг, на якiй синтез йде вiд крапки старту 5'->3' у видi суцiльної лiнiї, називається лiдируючої, а другий ланцюг, на якiй синтез йде вiд 3'->5' (у протилежному напрямку) окремими фрагментами одержала назву запiзнiлої. Синтез цього ланцюга складнiше синтезу лiдируючого ланцюга. Вiн протiкає за участю ферменту лiгази окремими фрагментами. Цi фрагменти (дiлянки кодової нитки ДНК) мiстять у еукарiот 100-200, а в прокарiот 1000-2000 нуклеотидiв. Вони одержали назву фрагментiв Оказаки.

Фрагмент ДНК вiд однiєї точки початку реплiкацiї до iншої точки утворить одиницю реплiкацiї - реплiкон. Реплiкацiя починається з визначеної точки (локус ori) i продовжується доти, поки весь реплiкон не буде дуплiкований. Молекули ДНК прокарiотичних клiтин мiстять велике число реплiконiв, тому подвоєння ДНК починається в декiлькох точках. У рiзних реплiконах подвоєння може йти в рiзний час або одночасно.

Реплiкацiя молекул ДНК у прокарiот протiкає трохи iнакше, нiж у еукарiот. У прокарiот одна з ниток ДНК розривається й один кiнець її прикрiплюється до клiтинної мембрани, а на протилежному кiнцi вiдбувається синтез дочiрнiх ниток. Такий синтез дочiрнiх ниток ДНК одержав назву "обруча, що котиться,". Реплiкацiя ДНК протiкає швидко. Так, у бактерiї швидкiсть реплiкацiї складає 30 мкм у хвилину. За хвилину до нитки-матрицi приєднується близько 500 нуклеотидiв, у вiрусiв за цей час - близько 900 нуклеотидiв. У еукарiот процес реплiкацiї протiкає повiльно. У них дочiрня нитка подовжується на 1,5-2,5 мкм у хвилину.

ДНК усiх живих iстот улаштований однаково. ДНК рiзних видiв розрiзняються коефiцiєнтом видоспецифiчностi, що являє собою вiдношення молекулярної суми А + Т к молекулярнiй торбi Г + Ц. Видоспецифiчнiсть ДНК виражається вiдсотком або часток у нiй ГЦ-пара. Коефiцiєнт видової специфiчностi рiзний у рiзних видiв, але в загальному спостерiгається змiна ГЦ-пар вiд прокарiот до еукарiотам, а в межах останнiх - вiд нижчих до бiльш високоорганiзованих форм.

основ визначає характер бiлкiв собаки, корови, бактерiї, вiрусу i т. д., те вiдповiдна спадковiсть може передаватися з поколiння в поколiння.

Таким чином, у структурнiй органiзацiї молекули ДНК можна видiлити первинну структуру - полiнуклеотидний ланцюг, вторинну структуру - двi комплементарнi один одному полiнуклеотиднi ланцюги, з'єднанi водневими зв'язками, i третинну структуру - тривимiрну спiраль з визначеними просторовими характеристиками.

Бiологами доведено, що синтез бiлка вiдбувається не в ядрi, де локалiзована ДНК, а в цитоплазмi. Установлено, що особистої участi в синтезi бiлка ДНК не приймає. Роль посередника, функцiєю якого є переклад спадкоємної iнформацiї, що зберiгається в ДНК, у робочу форму, виконують рибонуклеїновi кислоти (РНК). Рибонуклеїнова кислота являє собою полiнуклеотидний ланцюг, що складається з 4 рiзновидiв нуклеотидiв, що мiстять цукор рибозу, фосфат i одне з 4 азотистих основ - аденiн, гуанiн, урацил, цитозин. Тому нуклеотиди молекули РНК називаються аденiловою, гуанiловою, урациловою або цитидиловою кислотами. Молекули РНК синтезуються на кодогенного ланцюга ДНК за допомогою Рнк-полiмераз з дотриманням принципу комплементарностi й антипаралельностi. Особливiстю є те, що аденiну ДНК у РНК комплементарний урацил. Вiдомо 3 основних види РНК, що дiють у клiтинi: iнформацiйна (i-РНК) або матрична, транспортна (т-РНК) i рибосомна (р-РНК).

Інформацiя про синтез бiлка з визначеними властивостями укладена в нуклеотиднiй послiдовностi матричних або iнформацiйних РНК (i-РНК, м-РНК), що, у свою чергу, синтезуються на визначених дiлянках ДНК. Процес синтезу м-РНК називають транскрипцiєю. Синтез м-РНК починається з виявлення РНК-полiмерази, дiлянки в молекулi ДНК, називаного промотором. На цiй дiлянцi Рнк-полiмераза розкручує спiраль ДНК i на однiй з них фермент синтезує м-РНК. Ланцюг, на якiй вiдбувається зборка молекул м-РНК, називають кодогенною. Зборка рибонуклеотидов у ланцюг вiдбувається з дотриманням принципiв комплементарности й антипаралельностi, РНК-полiмераза просувається по кодогенному ланцюгу ДНК i здiйснює синтез м-РНК доти, поки не зустрiчає на своєму шляху термiнатор транскрипцiї (переписування) - специфiчну нуклеотидну послiдовнiсть. На дiлянцi розташування термiнатора транскрипцiї Рнк-полiмераза вiдокремлюється вiд ланцюга ДНК i вiд синтезованої молекули м-РНК. Промотор (дiлянка молекули ДНК), транскретуєма послiдовнiсть i термiнатора утворять одиницю транскрипцiї за назвою транскриптон. Пiсля проходження Рнк-полiмерази уздовж молекули ДНК, пройденi дiлянки поєднуються знову в подвiйну спiраль. Утворена матрична РНК мiстить точну iнформацiю про бiлок, записану у визначенiй дiлянцi ДНК. Три поруч розташованих нуклеотидiв м-РНК шифрує послiдовнiсть амiнокислот у пептидному ланцюзi бiлкiв. Кожному триплетовi (три нуклеотиди - кодони) вiдповiдають визначенi амiнокислоти. Існує велика розмаїтiсть i-РНК.

кабелем. Кiстяк ДНК складається з фосфатних груп i дезоксирибози. Полiпептиднi ланцюги з'єднанi мiж собою водневими зв'язками, що утримують один з одним комплементарнi азотистi пiдстави. Будiвля ДНК бактерiй аналогiчно такому клiтин еукарiотичного типу (рослин, тварин, грибiв). На вiдмiну вiд бактерiй у вiрусiв геном представлений однiєї нуклеїновою кислотою - ДНК або РНК. Бактерiальнi клiтки, крiм ДНК, можуть мати генетично повноцiннi утворення функцiонуючi автономно. Необхiдно пiдкреслити, що носiями спадковостi бактерiй крiм ДНК є плазмiди i епiсоми. У цьому зв'язку, будь-яка структура бактерiальної клiтки, здатна до самореплiкацiї, називається реплiкон, тобто реплiконами бактерiй є нуклеотид, плазмiди, епiсоми. Плазмиды не зв'язанi з нуклеотидом, вони перебувають у цитоплазмi клiтки автономно, епiсоми можуть знаходитися у вiльному станi, але найчастiше вони реплiкуються разом iз ДНК.

Бактерiальна хромосома представлена однiєї двоковою молекулою ДНК кiльцеподiбної форми i називається нуклеотидом. Довжина нуклеотида в розтягнутому видi складає приблизно 1 мм. Нуклеотид - еквiвалент ядра. Розташовано вiн у центрi бактерiї. На вiдмiну вiд еукарiот ядро бактерiй не має ядерної оболонки, ядерця й основних бiлкiв (гiстонiв). Нуклеотид можна виявити у свiтловому мiкроскопi. Для цього треба офарбити клiтку спецiальними методами: по Фельгену або по Романовскому-Гимзе. Електронно-мiкроскопiчне дослiдження показало, що один кiнець ДНК прикрiплений до клiтинної мембрани. Видимо, це необхiдно для процесу реплiкацiї ДНК.

На вiдмiну вiд клiтин еукарiот у прокарiот вiдсутнi мiтохондрiї, апарат Гольджи i ендоплазматична сiтка.

Кожна нитка ДНК складається з ланок - нуклеотидiв. До складу нуклеотида входить одна з азотистих основ (аденiн, гуанiн, тимiн або цитозин) дезоксирибоза i фосфорна кислота. Приблизно 1500 нуклеотидiв складають ген середньої величини. Таким чином, ген являє собою визначену дiлянку ДНК, вiдповiдальний за прояв i розвиток конкретної ознаки. Гени в ДНК розташованi лiнiйно, вони дискретнi, здатнi до самореплiкацiї. Послiдовнiсть амiнокислот у синтезованому бiлку, визначається послiдовнiстю нуклеотидiв у генi.

З погляду функцiональної гени пiдроздiляють на структурнi, регулятори, промотори i гени-оператори.

Структурнi гени, являють собою гени, що обумовлюють синтез ферментiв, що беруть участь у бiологiчних реакцiях i у формуваннi клiтинних структур.

Гени-промотори детермiнують початок транскрипцiї. Вони являють собою дiлянку ДНК, що розпiзнає Днк-залежний Рнк-полiмеразою.

Сукупнiсть генiв-регуляторiв, промоторiв, операторiв i структурних генiв називають опероном. Отже оперон є функцiональною генетичною одиницею, що несе вiдповiдальнiсть за прояв визначеної ознаки мiкроорганiзмiв.

Розрiзняють iндуцибельнi i репресибельнi оперони. Наприклад, iндуцибельним опероном є Lac-оперон, гени якого контролюють синтез ферментiв, що утилiзують лактозу в мiкробнiй клiтцi. Якщо клiтка не має потреби в лактозi, оперон пiдтримується в неактивному станi i, навпаки.

Прикладом репресибельного оперона може служити триптофановий оперон, що забезпечує продукцiю триптофану. Цей оперон звичайно постiйно функцiонує, а його бiлок-репресор знаходиться в пасивному станi. У випадку пiдвищення змiсту триптофану в клiтцi амiнокислота вступає в зв'язок з репресором i активiзує його. Репресор iнгiбує працюючий оперон i перериває синтез триптофану.

Найважливiша властивiсть ДНК - здатнiсть до реплiкацiї. Реплiкацiя може протiкати по тета-типi i сiгма-типовi. Реплiкацiя ДНК по тета-типi починається у визначенiй крапцi у видi "здуття" i поширюється уздовж молекули в двох напрямках, проходячи через промiжну структуру, що нагадує грецьку букву тета. При цьому типi реплiкацiї зберiгається один з ланцюгiв вихiдної молекули ДНК, а друга синтезується з нуклеотидiв.

Реплiкацiя ДНК по сiгма-типi здiйснюється через промiжну структуру, що нагадує грецьку букву сигма, вiдкiля i назва цього типу. Цей тип реплiкацiї спостерiгається в процесi кон’югацiї бактерiй i деяких фагiв. При цьому типi реплiкацiї вiдбувається добудовування обох ниток ДНК до дволанцюгової ДНК.

Геном бактерiй виконує наступнi функцiї: забезпечує передачу бiологiчних властивостей; програмує синтез бактерiального бiлка з визначеними властивостями; бере участь у процесах мiнливостi бактерiй; забезпечує збереження iндивiдуальностi виду; детермiнує множинну стiйкiсть до ряду лiкарських речовин.

Роздiл 2. Генетичнi процеси в клiтинах мiкроорганiзмiв

2. 1 Генетичнi рекомбiнацiї у бактерiй: трансформацiя, конюгацiя, трансдукцiя

процес називається генетичною рекомбiнацiєю, а клiтини, якi утворюються в результатi цього процесу –– рекомбiнантами. При рекомбiнацiї не проходитьповне злиття клiтин (не утворюються диплоїди), а частина генетичного матерiалу донорної клiтини переноситься в рецiпiєнтну клiтину, яка стає частковим диплоїдом або мерозиготою. В рекомбiнантнiй хромосомi основу складає хромосома клiтини – рецiпiєнта, яка включає частину клiтини – донора, рекомбiнанти формуються в рецiпiєнтних клiтинах.

До рекомбiнативної мiнливостi генетичного матерiалу, приводить трансформацiя, трансдукцiя i кон`югацiя. Рекомбiнативна мiнливiсть належить до другого типу спадкової мiнливостi (пiсля мутацiйної).

Тансформацiя (лат. transformatio – перетворення) передача генетичного вiд донора до рецiпiєнта за допомогою iзольованої ДНК. При трансформацiї не потрiбен безпосереднiй контакт мiж клiтиною–донором i клiтиною–рецiпiєнтом. Джерелом трансформуючої ДНК може служити вбита культура бактерiй (свiжа), або чистi препарати ДНК, якi з неї екстрагованi.

Явище тренсформацiї у бактерiй вперше спостерiгав Ф. Гриффiтс в 1928 р., але вiн його не пояснив. Пiзнiше в 1944 р. О. Еверi, К. Мак-Леод i М. Мак-Картi вдалося видiлити трансформуючий агент i встановити його хiмiчну природу. Трансформуючим агентом виявилася ДНК. Процес трансформацiї проходить у декiлька етапiв: 1) адсорбцiя трансформуючої ДНК на поверхнi клiтини рецiпiєнта; 2) проникнення ДНК в клiтину; 3) з`єднання трансформуючої ДНК з вiдповiдним фрагментом хромосоми рецiпiєнта.

Явище трансформацiї виявлино у стафiлококiв, бацил, бульбочкових бактерiй, агробактерiй, бруцел та iн. Число таких видiв перевищило 50, але найкраще вона вивчена у сiнної палички i стрептококу пневмонiї. Вченi вважають, що можлива i мiжвидова трансформацiя, але це спостерiгається тодi, коли ДНК донора i рецiпiєнта подiбнi за нуклеотидним складом–гетеротрансформацiя. Гомотрансформацiя – перенесення генетичної iнформацiї вiд одного штаму бактерiй до другого (в межах одного виду). Вiдкриття явища трансформацiї дало змогу встановити роль нуклеїнових кислот як носiїв спадкової iнформацiї.

За характером розмiщення перенесених ознак розрiзняють зчеплену трансформацiю – перенесення двох i бiльше генiв, якi розмiщенi поруч, одним фрагментом ДНК.

так i в природi. Трансформацiю в бактерiй використовують для проведення гiбридологiчного аналiзу рiзних мутацiй, для встановлення фiлогенетичної подiбностi донора i рецiпiєнта.

Кон’югацiя (лат. conjugatio спряження бактерiй) – передача генетичного матерiалу вiд однiєї клiтини до другої шляхом безпосереднього контакту мiж ними. Вперше була вивчена в 1946 р. Дж. Ледербергом i Е. Татумом при культивуваннi кишкової палочки.

Пiзнiше було показано, що мiж кон’югуючими клiтинами утворюється цитоплазматичний мостик i втановлено наявнiсть статевої деференцiацiї. При кон’югацiї одна бактерiя є донором — чоловiча клiтина F+ (анг. fertility — плодючiсть), друга — рецiпiєнтом — жiноча клiтина F .

Статева диференцiацiя зумовлена статевим фактором (F фактор), який є лише в чоловiчих клiтинах. Статевий фактор — це дволанцюгова ДНК, яка має форму кiльця. Вона зумовлює ряд властивостей чоловiчих клiтин — наявнiсть статевих ворсинок F-пiлi, спецефiчну чутливiсть клiтин-донорiв до “чоловiчих” дрiбних РНК i ДНК-вмiсних фагiв. За допомогою статевих ворсинок чоловiча клiтина прикрiпляється до жiночої i через їх канальцi вiдбувається перенесення генетичного матерiалу. Якщо схрещувати мiж собою жiночi клiтини, то рекомбiнанти не утворюються.

плазмiди дiстали назву епiсом — i клiтини називаються Hfr – клiтинами (висока частота рекомбiнацiї — 10 —3).

Пiд час кон’югацiї при передачi ДНК вiд донора до рецiпiєнта зберiгається цiлiснiсть генома донорної клiтини. В клiтину рецiпiєнта переноситься одноланцюгова ДНК донора пiд впливом якої в клiтинi синтезується комплементарний ланцюг i вiдновлюється дволанцюгова ДНК. Завершується кон’югацiя утворенням рекомбiнантної бактерiальної хромосоми.

Трансдукцiя — процес перенесення генетичного матерiалу вiд однiєї бактерiальної клiтини до другої за допомогою бактерiофага. Вiдкрив в 1952 р. Н. Цiндер i Дж. Ледерберг на прикладi двох штамiв сальмонел.

Трансдукцiю здiйснюють помiрнi фаги та їх вiрулентнi мутанти. Суть трансдукцiї полягає в тому, що деякi помiрнi фаги в процесi репродукцiї включають у свiй геном невеликi фрагменти ДНК бактерiї-донора i переносять їх до бактерiй-рецiпiєнтiв.

Фаги дiляться на вiрулентнi i помiрнi. Вiрулентнi фаги, проникають в клiтину, зумовлюють формування нових фагiв i лiзис бактерiй. Зараження клiтин помiрними фагами не завжди супроводжується лiзисом бактерiй, частина їх виживає i стає лiзогенними. В лiзогенних бактерiях ДНК фага включається в ДНК клiтини i помiрний фаг перетворюється в профаг, який втрачає здатнiсть руйнувати бактерiальну клiтину. Профаг поводить себе так, як частина бактерiальної хромосоми i вiдтворюється в її складi протягом декiлькох поколiнь.

У бактерiй розрiзняють 3 типи трансдукцiї: загальну, специфiчну i абартивну.

При загальнiй трансдукцiї проходить передача рiзних фрагментiв ДНК вiд бактерiй-донорiв до бактерiй-рецiпiєнтiв за допомогою помiрних трансдукуючих фагiв.

з’єднання його ДНК iз строго визначеними бактерiальними генами, розмiщеними на хромосомi клiтини донора.

При абортивнiй трансдукцiї перенесений фагом фрагмент хромосоми клiтини-донора не включається в хромосому клiтини-рецiпiєнта, а розмiщується в її цитоплазмi автономно. В процесi подiлу клiтини-рецiпiєнта трансдукований фрагмент ДНК-донора може передаватися тiльки однiй iз двох дочiрних клiтин, тобто успадковується однолiнiйно, в зв’язку з чим втрачається в потомствi.


2. 2 Регуляцiя генної активностi

Перша спроба пояснити регуляторну активнiсть генiв були зв'язанi з вивченням гiстонних бiлкiв. Ще чоловiк i жiнка Стедман на початку 40-х рокiв нашого столiття одержали першi чiткi результати про розходження в хiмiчнiй природi гiстонних бiлкiв. Подальшi дослiдження показали, що регуляцiя генної активностi набагато бiльш складний процес, нiж простої взаємодiя дiлянок генiв з молекулами пiстонних бiлкiв.

Жакоб i Моно роздiлили гени регуляторної системи на два типи - гени-регулятори i гени-оператори. Автори ввели в генетику нове поняття, визначивши блок структурних генiв i керуючий ними оператор як єдину функцiональну одиницю - оперон.

В останнi роки були отриманi данi про наявнiсть ще одного керуючого осередку генної активностi-промоторi. Виявилося, що по сусiдству з операторною дiлянкою, до якого приєднується продукт - бiлкова речовина репресор, синтезований на генi-регуляторi, мається iнша дiлянка, що вiдноситься до членiв регуляторнiй системi генної активностi. До цiєї дiлянки приєднується молекула ферменту РНК- полiмерази. У цiй промоторнiй дiлянцi повинне вiдбутися взаємне дiзнавання унiкальної послiдовностi нуклеотидов у ДНК i специфiчнiй конфiгурацiї бiлка РНК- полiмерази. Вiд ефективностi дiзнавання буде залежати здiйснення процесу зчитування генетичної iнформацiї з даної послiдовностi генiв оперона, що примикає до промотору.

2. 3 Позахромосомнi фактори спадковостi

До позахромосомних факторiв спадковостi вiдносять плазмiди i епiсоми, що розташовуються в цитоплазмi клiтини. Плазмiди не здатнi вбудовуватися в нуклеотид бактерiї, вони мають власну ДНК, що може самостiйно реплiкуватися. На противагу плазмiдам, епiсоми вбудовуються в нуклеотид бактерiї i функцiонують разом з ним.

Плазмiди, не залежно вiд нуклеотиду, забезпечують здатнiсть до коньюгации, стiйкiсть до антибiотикiв i iнших речовин. Установлено, що наявнiсть плазмид у клiтцi не обов'язково, але в теж час їх може бути кiлька. Плазмiди пiдроздiляють на кон`югативнi (трансмiсивнi) i некон`югативнi (на трансмiсивнi). Першi - додають клiтинi властивостi генетичного донора, детермiнують перенос генетичного матерiалу вiд клiтки донора до клiтини реципiєнтовi, другi - не додають клiтинi властивостей генетичного донора, не можуть передаватися до клiтини реципiєнта без наявностi факторiв переносу.

Розрiзняють наступнi види плазмiд: Соl-фактор - колiциногенний фактор, F-фактор - фактор фертильностi, R-фактор - фактор стiйкостi до лiкарських речовин, плазмiди бiодеградацiї, плазмiди, що кодують фактори вiрулентностi в мiкроорганiзмiв (Ent, Hly, Sal, K i т. д.)

Col-фактори - це плазмiди, що контролюють синтез бактерiоцинiв, що володiють здатнiстю пригнiчувати розвиток фiлiпченкових родинних бактерiй. Назва бактерiоциногенiв привласнюють з урахуванням виду мiкроорганiзмiв їхнiй продуцирующих. В даний час вiдомо, що практично майже всi патогеннi бактерiї продукують бактерiоцини.

Бактерiоцини кишкової палички називають колiцини, стафiлокока - стафiлоцини, пневмокока - пневмоцини, вiбрiона - вiбрiоцини i т. д.. Краще iнших бактерiоцинiв вивченi колiцини. Культури кишкової палички, продукуючi колiцини, називають колiциногенами, а чуттєвi до них - колiциночутливими. Колiцини - речовини бiлкової природи. Вони мають здатнiсть ингибировать синтез ДНК, РНК, бiлка, викликати загибель клiтки не порушуючи її цiлiсностi. Колiцини мають летальну ознаку, тобто пiсля їхньої продукцiї бактерiальна клiтка може загинути. Колiцини функцiонують аналогiчно антибiотикам з вузьким спектром дiї, мають властивостi ендодезоксирибонуклеаз.

F-фактор може функцiонувати автономно i може бути в iнтегрованому, як епiсома, станi. Цей фактор являє собою кiльцеву ДНК довжиною 30-32 нм, молекула якої детермiнує перенос генетичного матерiалу з клiтки донора в клiтку реципiєнта, синтез полових ворсинок, синтез ферментiв, здатнiсть до автономної реплiкацiї i т. д.

R-фактор генетична структура, що забезпечує стiйкiсть до лiкарських препаратiв. Ця структура несе гени лiкарської стiйкостi (год-гени). Стiйкiсть до одному або декiльком лiкарським препаратам (антибiотикам) здiйснюється за рахунок оперонiв i може бути передана шляхом кон’югацiї i трансдукцiї.

Плазмiди бiодеградацiї вiдповiдальнi за використання органiчних сполук бактерiями як джерела вуглецю й енергiї, за утилiзацiю ряду цукрiв, утворення протеолiтичних ферментiв.

Ent-плазмiди кодують утворення ентеротоксинiв у ентеробактерiй, Hly-плазмiда - синтез гемолiзинiв у ентеропатогенних мiкроорганiзмiв i стрептококiв. Sal-плазмiда контролює в псевдомонад використання бактерiями салiцилатiв завдяки виробленню призначеного для цiєї мети ферменту.

Досягнення генетики мають важливе значення в сiльському господарствi, промисловому виробництвi i в медицинi. Внаслiдок утворення iндукованих мутантiв можна отримати в десятки i сотнi разiв бiльше цiнних продуктiв (антибiотикiв, ферментiв, вiтамiнiв, амiнокислот) в порiвняннi з дикими формами мiкроорганiзмiв.

Широкi перспективи вiдкриває перебудова спадкової природи органiзмiв шляхом генної iнженерiї.

Очевидно, методом генної iнженерiї можна буде створити такi бактерiї, якi втратять хвороботворнiсть, допоможуть виробити iмунiтет проти багатьох iнфекцiйних захворювань людини i тварин. В промисловостi появляться високопродуктивнi мiкроорганiзми, якi створюватимуть бiлки, ферменти, вiтамiни, антибiотiки, ростовi речовини i iншi продукти.

2 у клiтини вищих рослин).

Вивчення генетики бактерiй та iнших мiкроорганiзмiв має дуже важливе як теоретичне, так i практичне значення для спрямованої селекцiї високопродуктивних штамiв, якi останнiм часом почали широко застосовуватися у рiзних галузях народного господарства. Використання в селекцiї мiкроорганiзмiв методiв природного добору, iндукованого мутагенезу, популяцiйної мiнливостi, клонування, гiбридизацiї соматичних клiтин тощо дало можливiсть одержати високопродуктивнi штами мiкрорганiзмiв. Останнi знайшли широке застосування в мiкробiологiчнiй промисловостi для виробництва кормового бiлка, амiнокислот, ферментiв, вiтамiнiв, антибiотикiв, бактерiальних добрив, засобiв захисту рослин, анатоксинiв, лiкувально-профiлактичних препаратiв – вакцин, iнтерферонiв, гормонiв, iнтерлейкiнiв та iн. Наприклад, з iндукованих мутантiв з наступною селекцiєю їх було одержано штами – продуценти амiнокислот, продуктивнiсть яких у сто разiв вища вiд такої у вихiдних штамiв. Продуцент лiзину дає в 300-400 разiв бiльший вихiд цiєї незамiнної амiнокислоти, нiж природний штам.

за допомогою яких експериментально доведено можливiсть передачi не тiльки природних генiв, а й штучно синтезованих, якi кодують синтез рiзноманiтних бiологiчно-активних сполук. Наприклад, ще в перших дослiдах з генної iнженерiї, проведених у 1973 роцi, було введено за допомогою фага в геном E. coli ген LIG, який контролює синтез лiгази. Внаслiдок цього вмiст лiгази в клiтинах-реципiєнтах збiльшився в 500 разiв. Тепер у клiтини кишкової палички клонованi i функцiонують гени iнтерферонiв, гормону росту, iнсулiну та iн. За допомогою клонованих штамiв E. coli одержують препарати iнтерферону, iнсулiну i соматотропiну.

Є також данi про те, що успiшно функцiонують клонованi у бактерiї гени вiрусiв грипу, гепатиту В, герпесу, ген бiлка оболонки вiрусу ящуру, що в найближчий час дозволить розробити технологiю виробництва молекулярних вакцин без баластних бiлкiв.

Останнiм часом iнтенсивно вивчаються методи трансплантацiї генiв за допомогою плазмiд, якi ще часто називають “генною iнженерiєю у природi”. Вони вiдiграють велику роль у передачi генетичного матерiалу мiж бактерiями, якi належать навiть до вiддалених фiлогенетичних груп.

Плазмiди є фактично каналом генетичної комунiкацiї в бактерiальному свiтi. Наприклад, методами генної iнженерiї було зроблено пересадку гена nif з азотфiксуючої бактерiї в неазотфiксуючу, i остання набула властивостi фiксувати молекулярний азот. Тепер ведуться роботи з перенесення генiв вiд бактерiй до клiтин вищих рослин.

У лабораторних умовах одержано рекомбiнантнi плазмiди, якi мiстять гени двох рiзних бактерiй, бактерiй i вiрусiв, бактерiй i рослин, бактерiй i тварин, бактерiй i людини. Дуже важливим є те, що такi рекомбiнантнi плазмiди, iнродукованi в бактерiальнi клiтини, дали експресiю.

Особливої ваги набувають нинi методи одержання енергiї та переробки вiдходiв промисловостi i сiльського господарства з метою одержання цiнних бiопродуктiв i захисту бiосфери вiд забруднення за допомогою мiкроорганiзмiв. Мiкробiологiчна наука i мiкробiологiчна iндустрiя можуть зробити помiтний внесок у розв’язання енергетичних проблем, якi пов’язанi зi значним зменшенням запасiв нафти i вугiлля на нашiй планетi.

Найважливiшими ознаками живих органiзмiв є мiнливiсть та спадковiсть. Основу спадкового апарату бактерiй, як i всiх iнших органiзмiв, складає ДНК. Поряд з цим спадковий апарат бактерiй i можливостi його вивчення мають ряд особливостей: бактерiї - гаплоїднi органiзми, тобто вони мають 1 хромосому. У зв'язку з цим при спадкуваннi ознак вiдсутнє явище домiнантностi; бактерiї мають високу швидкiсть розмноження, у зв'язку з чим за короткий промiжок часу (доба) змiнюється кiлька десяткiв поколiнь бактерiй. Це дає можливiсть вивчати величезнi за чисельнiстю популяцiї i досить легко виявляти навiть рiдкi за частотою мутацiї. Спадковий апарат бактерiй представлений хромосомою. У бактерiй вона одна. Якщо i зустрiчаються клiтини з 2, 4 хромосомами, то вони однаковi.

Хромосома бактерiй - це молекула ДНК. Довжина цiєї молекули досягає 1,0 мм i, щоб "умiститися" у бактерiальнiй клiтинi, вона не лiнiйна, як у еукарiот, а суперспiралiзована в петлi i згорнута в кiльце.

Генотип (геном) бактерiй представлений не тiльки хромосомними генами. Функцiональними одиницями генома бактерiй, крiм хромосомних генiв, є: ІS-последовностi; транспозони; плазмiди.

Фенотипова мiнливiсть - модифiкацiя - не торкається генотипу, але торкає бiльшiсть особей популяцiй. Модифiкацiї не передаються в спадщину i з часом загасають, тобто повертаються до вихiдного фенотипу через бiльш (тривалi модифiкацiї) або менш (короткочаснi модифiкацiї) число поколiнь.

Генотипова мiнливiсть стосується генотипу. В ее основi лежать мутацiї i рекомбiнацiї.

Мутацiї бактерiй принципово не вiдрiзняються вiд мутацiй эукариотических клiтин. Особливiстю мутацiй у бактерiй є вiдносна легкiсть їх виявлення, тому що iснує можливiсть працювати з великими за чисельнiстю популяцiями бактерiй. За походженням мутацiї можуть бути: спонтанними; iндукованими. По довжинi: точковими; генними; хромосомними. По спрямованостi: прямими; зворотними.

Рекомбiнацiї (обмiн генетичним матерiалом) у бактерiй вiдрiзняються вiд рекомбiнацiй у еукарiот: у бактерiй є кiлька механiзмiв рекомбiнацiй; при рекомбiнацiях у бактерiй утвориться не зигота, як у еукарiот, а мерозигота (несе цiлком генетичну iнформацiю реципiєнта i частина генетичної iнформацiї донора у видi доповнення); у бактерiальної клiтини-рекомбiната змiнюється не тiльки якiсть, але i кiлькiсть генетичної iнформацiї.

Список використаної лiтератури

2. Бойко А Л. Экология вирусов растений. — К.: Вища шк., 1990. — 165 с.

4. Вавилов Н. И. Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям. - М: Наука, 1986. — 520 с.

5. Векiрчик К. М. Практикум з мiкробiологiї: Навч. посiбник. – К.: Либiдь, 2001. – 144 с.

7. Вiруси i вiруснi хвороби бобових культур на Українi. / Московець СМ., Краев В. Г., Порембська Н. Б. та iн. — К.: Наукова думка 1971.— 136 с.

8. Вiруснi хвороби сiльськогосподарських культур/ Московець С. Н., Бобирь А. Д., Глушак Л. Е. / Пiд ред. Бобиря А. Д. — К.: Урожай, 1975. — С. 72-80.

9. Власов Ю. И. Вирусные и микоплазменые болезни растений. — М.: Колос, 1992. — 207 с.

10. Власов Ю. И., Ларина Э. И. Сельскохозяйственная вирусология. — М.: Колос, 1982. — С. 150-156.

11. Генкель Л. А. Микробиология с основами вирусологии. — М.: Просвещение, 1974. — 270 с.

12. Гиббс А., Харрисон Б. Основы вирусологии растений: Пер. с англ. — М.: Мир, 1978. — 430 с.

13. Гнутова Р. В. Серология и иммунохимия вирусов растений. — М.: Наука, 1993. — 300 с.

14. Гусев М. В., Минова Л. А. Микробиология. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. - 448 с.

15. Мишустин Е. Н., Емцев В. Т. Микробиология. – М.: Агропромиздат, 1987. – 368 с.