Бактериялардың генетикалық аппараттарының құрылысы.Плазмидтер

0
5443

 Бактериялардың  генетикалық аппараттарының құрылысы.Плазмидтер.\r\n\r\n         Микроорганизмдердің генетикасы  тұқымқуалаушылық және өзгергіштік ілімі ретінде құрылысы мен биологиясына сәйкес өзіне тән ерекшеліктері бар.Бактериялардың генетикасы көбірек зерттелген, олардың ерекшелік сипаты  бактериялды жасушаның ұсақ өлщемі және көбеюінің жоғарғы жылдамдығы,мұның нәтижесі  үлкен санында қысқа уақыт аралығында генетикалық ауытқуларды байқауға мүмкіндік бередіБакиериялды жасушада гендердің  біртекті жиынтығы бар.Бактериялардың хромосома ұзындығы 1000мкм және молекулалық салмағы 1,5-2  109 Д полинуклеотид (ДНҚ-ның екыполинуклиотидті тізбегі)болып табылады.Ол суперспиралданған және  сақинаға тұйықталған:3000-5000дейін геннен тұрады.Хромосомаларға ұқсас бактериялардың цитоплазмасында  плазмида(хромосомадан  тыс тұқым қуалаушылық факторлары)деп аталатын ДНҚ ның коволентті тұйықталған сақинасы орналасады.Плазмида салмағы хромосома салмағынан аз.Хромосома мен плазмида автономдық өздігінен көшіруге репликацияға қабілетті.сондықтан оларды репликондар деп атайды.\r\n\r\n    Бактерия клеткасының негізгі генетикалық құрылымы бактериальды хромосома болып табылады,ДНҚ-ның гигантты молекуларлары болады, тұйық сақина генетикалық детерминант геннің біртектіфункциясынан тұрады. Барлық хромосома бактериясы реплицирленеді, яғни репликон болып табылады.Бактерия барлық прокариоттар сияқты гаплоид яғни олардың генетикалық материалы ген жинағыменбайланысты. Клеткада бірнеше бактерия хромасомының көшірмесі болуы мүмкін.Үзіліссіз емес кодтайтын нуклеоидтардың тізбегінен тұрады, яғни бактериялар ген тізбектеріментығыз байланысты. Прокариот хромосомалары ген тізбегінен 1 тобы болып табылады. Генніңақпараттары генетикалық кодта жазылады, бұл барлық организмдерде бірдей. Ген құрылымындаақпараттың негізгі экспрессиясының 2 кезеңі бар: Транскрипция (генетикалық ақпараттың ДНҚ-данРНҚ-ны оқуы) және трансляция (генетикалық ақпараттың нуклеотид мРНҚ-ның амин қышқыл тілінеаударады). Прокариот гені промотордан, белок кодтайтын аймақтан және транскрипциятерминтаторынан тұрады.Алғашқыда ген ДНҚ бөлігі промоторға ажырайды, ол РНҚ полимеразасынан байланысқан жәнетранскрипцияны иницирлейді. Оның құрамына 2 бірізділік консерватив кіреді: біреуі (ТТГАЦА) тиану үшін қажет, 2-шісі (ТАТААТ) РНҚ полимераза промоторымен тығыз байланысу үшін керек(фермент, рибонуклеозидтрифосфаттағы РНҚ т‰зуші катализдеушілер, ДНҚ-ны матрица ретіндеқолданады). Бұл екеуі де нуклеотид жұптарымен ажыратылған. Бактерияларда транскрипция РНҚполимеразасының жалпы барлық генінің транскрипциясына әкеледі.Генетикалық карта-бұл бактерия хромосомасының қолайлы схемасы, жеке орналасқан гендердің шағылысуы, геннің өзінің салыстырмалы уақытын және бір-бірінен ажырауын,рекомбинация бірлігіжағдайында болады (немесе нуклеотидтердің мыңдаған жұбы). Рекомбинация бірлігіне 1℅ тең рекомбинация қабылданады. Генетикалық картаның құрылуы үшін бактерия штамдары қолданады,олар бір-бірінен 2 генетикалық белгілер мен генетикалық алмасудағы әдістермен ерекшелінеді.Генетикалық алмасумен жүзеге асады: рекомбинаттардың селексиясын өткізеді.\r\n\r\n   Мутация кенеттен тұқым қуалаушылықтың өзгерісі нәтежесінде, ДНҚ молекуласындағы бір немесе бірнеше азот негізінің жұбында бұзылыстар пайда болады және жаңа белгілердің пайда болуына әкеледі. Барлық мутациялар топтарға жіктеледі. Белгілердің өзгеруінің пайда болуына байланысты морфологиялық физиологиялық және биологиялық мутацияға ажырайды. Морфологиялық өзгерісте биохимия қатысады,мысалы бактерияға пигменттің түзілуі. Биохимилық мутанттар ауксотрофты және ферментативті болып бөлінеді. Ауксотрофты бактериялар бұлар өз бетінше амин қышқылын пурин, пиримидин, витамин т.б. өсу факторларын синтездеу қабілетін жоғалтқан клеткалар. Мутация гендерінің прототрофынан ауксотрофты организмдер пайда болады және детерминдеуші ферменттердің, олар биосинтезге қатысады, осылардың әсерінен өзгерістерпайда болады. Мутагенді факторлардың әрекетінен осы бактерияның аталған өсу факторларының әсерінен қажет етпейтін вариантын алуға болады. Ауксотрофты мутанттар спонтант сияқты прототрофтарда ревирсирленеді, мутагенді факторлардың жиілігімен әрекет етеді. Осындай жиіліктен ауксотронтты мутанттар пайда болады. Биохимиялық мутанттар генетикалық бактерияларда экспериментальды модельді атқарады. Әлсіз физикалық мутагендер жоғарғы температурасымен ерекшелінеді. УК-сәулесі ДНҚ-ны күшті жұтады, олардың әрекетіндегі летальды және мутагенді әрекет микроб түріне және сәулелену дозасына тәуелді. Мутагенді белсенділік көбінесе 260 нм ұзын толқынды сәуле болып табылады. УК-сәулелері пиримидинді негіздердің аралығындағы ковалентті байланыстың пайда болуы, бір-бірімен бір тізбекті ДНҚ-жанында орналасқан, пиримидиннің димерлері пайда болады, ДНҚ репликациясының бұзылысына әкеледі және клетка бөлінуге қабілеттілігін жоғалтады. Индуцирленген УК-сәулесінің мутациясы. а-пиримидинді димерлер пайда болады, молекулада орналасқан; б-репликацияда 2 функциональды активті емес дуплекстің түзілуі, димирлер болған жерде, в-сіңлілі дуплекса аралығындағы рекомбинацияның құрылымының қалпына келуі. Рекомбинация қажеттілігнен жұп мутация негізінің алмасуы өтеді. УК-сәуле ықпалынан 4,5 екіншілік байланыста пиримидинді негіздердің гидротациясы өседі, тізбек аралық көлденең сливкалар мен ақуыз дамиды, кейде ДНҚ қаңқасының көмірсутек фосфатында үзіліс болады. Алайда, шамамен 90℅ биологиялық зақымдарды ДНҚ молекуласының димерлі өзгерісімен байланысты УК-сәулелер шақырады.\r\n\r\n   Бактериялар плазмиді экстрахромосомды (хромосома сыртында) генетикалық элементтерден тұрады, яғни бактерия клеткасында физикалық жағынан хромосомадан оқшауланған жəне осы түрінде ұзақ сақталып, қайтадан жаңару қабілеті бар.                         \r\n\r\n   Плазмидтер көптеген бактериялар түрлерінен табылған, олар мынадай туыстарға жатады:\r\n\r\n  Salmonell. Shigella. Aerobacter. Pseudomonas жəне т. б. əсіресе көбірек зерттелген бактериялар 40 плазмиді – F – фактор, R — фактор жəне бактериоциногенді фактор. (Coli — фактор).\r\n\r\n  Плазмидтер құрамында жаңарғыштық ген болғандықтан өздігінен жаңара (репликация) алады. Гендер бір клеткадан (донор)  екінші клеткаға (реципиент) ауысып отырады. Бактериоциногендік плазмидтер – филогенетикалық туыстығы жағынан бір – біріне жақын бактерияға жойқын əсер ететін заттарды түзетін бактерияларды бақылап отыратын плазмидтер. Бұл заттар бактериоционгендер. Бактериоционгендер аты сондай заттарды түзуші микроорганизмдер атымен аталады. E. coli – колицин, A. Aerogenes – аэроцин, J. pestis – пестицин, S. Aureus – стафилококацин жəне т. б.\r\n\r\n F – фактор, фертильдік фактор, жыныстық фактор – бұл ұрпақтарға белгілерді беру қабілеттілігі. Бұнда ұрпақ саны көбеймейді, қайта белгіні беріп отыру интенсивтілігі (қарқындылығы) артады.\r\n\r\n R – фактор, трансмиссивті резистенттілік фактор немесе алдын ала белігілі дəріге төзімділік. Микробтардың кейбір түрлері антибиотикке сезімтал емес. Дəрілік резистенттілік плазмидтері бактериялардың көптеген түрі мен туыстарынан анықталып отыр.\r\n\r\n \r\n\r\nҚорытынды:\r\n\r\n Жалпы микроорганизмдердің генетикасы  тұқымқуалаушылық және өзгергіштік ілімі ретінде құрылысы мен биологиясына сәйкес өзіне тән ерекшеліктері бар.Бактериялардың генетикасы көбірек зерттелген, олардың ерекшелік сипаты  бактериялды жасушаның ұсақ өлщемі және көбеюінің жоғарғы жылдамдығы,мұның нәтижесі  үлкен санында қысқа уақыт аралығында генетикалық ауытқуларды байқауға мүмкіндік бередіБакиериялды жасушада гендердің  біртекті жиынтығы бар.Бактериялардың хромосома ұзындығы 1000мкм және молекулалық салмағы 1,5-2  109 Д полинуклеотид (ДНҚ-ның екыполинуклиотидті тізбегі)болып табылады. Плазмидтер құрамында жаңарғыштық ген болғандықтан өздігінен жаңара (репликация) алады. Гендер бір клеткадан (донор)  екінші клеткаға (реципиент) ауысып отырады. Бактериоциногендік плазмидтер – филогенетикалық туыстығы жағынан бір – біріне жақын бактерияға жойқын əсер ететін заттарды түзетін бактерияларды бақылап отыратын плазмидтер. Бұл заттар бактериоционгендер. Бактериоционгендер аты сондай заттарды түзуші микроорганизмдер атымен аталады. E. coli – колицин, A. Aerogenes – аэроцин, J. pestis – пестицин, S. Aureus – стафилококацин жəне т. б.\r\n\r\n \r\n\r\nСұрақтар:\r\n\r\n1)Микроорганизмдерде тұқым қуалаушылық қалай жүреді?\r\n\r\n2)Микроорганизмдердің генетикалық аппараттарын атаңыз.\r\n\r\n \r\n\r\n3)   Бактериялар плазмиді экстрахромосомды қандай генетикалық элементтерден тұрады?\r\n\r\n4)Плазмида түрлерін атаңыз.\r\n\r\n Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:\r\n\r\n1)Шигаева М.Х., Қанаев А.Т. Микробиология және вирусология. Қазақ Университеті, 2007 ж.\r\n\r\n2) Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987, 567с .\r\n\r\n3)Интернет желісі.\r\n\r\n \r\n\r\n 

ПІКІР ҚАЛДЫРУ