Что такое протоонкоген и онкоген?

Протоонкоген – это ген, контролирующий нормальную пролиферацию клеток и способный в результате соматической мутации или транспозиции превращаться в онкоген. В норме протоонкогены кодируют протеинкиназы, гуанин-связывающие белки, факторы роста и их рецепторы.

 

Онкоген – это ген, экспрессия которого приводит к неконтролируемой пролиферации клеток.

 

29. Формы обмена генетического материала у бактерий. (Методичка, стр. 37)

Основные формы обмена генетическим материалом у бактерий

 

1. Конъюгация - обмен хромосомными и плазмидными генами путем установления контакта между донорной и реципиентной клетками с помощью донорных ворсинок (пилей). Механизм конъюгации контролируется конъюгативными (донорными) плазмидами.

 

2. Трансдукция - перенос генов от донорной клетки в реципиентную с помощью фагов.

 

3. Сексдукция - перенос генов от донорной клетки в реципиентную с помощью F-фактора (полового фактора).

 

4. Трансформация - поглощение компетентными клетками внеклеточной ДНК.

 

5. Трансфекция - поглощение протопластами свободной фаговой ДНК.

 

Что такое конъюгация, ее механизм.

Конъюгация - обмен хромосомными и плазмидными генами путем установления контакта между донорной и реципиентной клетками с помощью донорных ворсинок (пилей). Механизм конъюгации контролируется конъюгативными (донорными) плазмидами.

 

Для реализации процесса необходим F-фактор — плазмида, кодирующая информацию, необходимую для конъюгации. Конъюгация требует наличия двух типов клеток: доноров (F+), обладающих F-фактором, и реципиентов (F-), не обладающих им. Фактор переноса содержит гены специальных и необходимых при конъюгации структур — F-пилей и ряд других генов, вовлечённых в процесс взаимодействия с F-клетками.

 

31. Что такое трансдукция, ее механизмы. (Бабичев, стр. 118, 321)

Трансдукция - перенос генов от донорной клетки в реципиентную с помощью фагов.

 

Различают трансдукцию неспецифическую и специфическую.

 

Неспецифическая трансдукция – случайный перенос фрагментов ДНК от одной бактериальной клетки к другой.

 

Специфическая трансдукция осуществляется только умеренными фагами, обладающими способностью включаться в строго определенные участки хромосомы бактериальной клетки и трансдуцировать определенные гены.

 

Общая трансдукция

Механизм ее заключается в том, что в процессе внутриклеточного размножения фага в его головку может быть случайно включен вместо фаговой ДНК фрагмент бактериальной ДНК, равный по длине фаговой. Таким образом, в процессе репродукции фага возникают дефектные вирионы, у которых в головках вместо собственной геномной ДНК содержится фрагмент ДНК бактерии. Такие фаги сохраняют инфекционные свойства. Они адсорбируются на бактериальной клетке, вводят в нее ДНК, содержащуюся в головке, но при этом размножения фага не происходит. Введенная в клетку реципиента донорная ДНК (фрагмент хромосомы донора), если она содержит гены, отсутствующие у реципиента, наделяет его новым признаком. Этот признак будет зависеть от того, какой ген (гены) попал в головку трансдуцирующего фага. В случае рекомбинации привнесенного фагом фрагмента ДНК донора с хромосомой клетки-реципиента этот признак наследственно закрепляется.

 

Специфическая трансдукция

Отличается от неспецифической тем, что в этом случае трансдуцирующие фаги всегда переносят только определенные гены, а именно, те из них, которые располагаются в хромосоме лизогенной клетки слева от attL или справа от attR. Специфическая трансдукция всегда связана с интеграцией умеренного фага в хромосому клетки-хозяина.

 

Трансдуцирующий фаг в случае инфицирования реципиентной клетки интегрируется в ее хромосому и привносит в нее новый ген (новый признак), опосредуя не только лизогенизацию, но и лизогенную конверсию.

 

Таким образом, если при неспецифической трансдукции фаг является только пассивным переносчиком генетического материала, то при специфической фаг включает этот материал в свой геном и передает его, лизогенизируя бактерии, реципиенту.

32. Что такое плазмиды, их биологические особенности. (Бабичев, стр. 127)

 

Плазмиды – наипростейшие живые существа, лишенные белковой оболочки и представленные только совокупностью организованных генов, определяющих их специфические свойства, наследственность, а также дополнительные признаки, которыми они наделяют клеткуносителя.

 

Главные отличия плазмид от вирусов следующие:

1. Геном плазмид представлен только двунитевой ДНК, у вирусов же имеется более 10 вариантов РНК– и ДНК-геномов. Правда, у некоторых грамположительных бактерий плазмиды существуют не только в виде двунитевых молекул ДНК, но и в виде однонитевых. Однако каждая из них соответствует одной из двух нитей плазмидной ДНК (на долю таких однонитевых молекул приходится не более 1/3 общего количества копий плазмиды), и в результате репликации, происходящей по типу «крутящегося кольца», однонитевая молекула превращается в двунитевую молекулу плазмидной ДНК.

2. Плазмиды, в отличие от вирусов и других микроорганизмов, вообще не имеют никакой оболочки. Они представляют собой «голые» геномы. Это их главная биологическая особенность.

3. В связи с отсутствием белковой оболочки размножение плазмид происходит только путем саморепликации их ДНК и не требует синтеза структурных белков и процессов самосборки.

4. Средой обитания вирусов являются клетки бактерий, растений и животных. Средой обитания плазмид – только бактерии.

5. Плазмиды обладают системами генов, которые наделяют их способностью к самопереносу или к мобилизации на перенос из клетки в клетку.

6. Плазмиды и вирусы отличаются друг от друга и по тем последствиям, к которым приводит инфицирование ими клеток. Заражение вирусами в большинстве случаев приводит к подавлению функционирования клеточного генома. Вирулентный вирус размножается в клетке и вызывает ее гибель или нарушает нормальное функционирование (при персистировании). Только умеренные фаги при лизогенизации бактерий наделяют их дополнительными свойствами.

 

Плазмиды подразделяются на конъюгативные, т,е. способные к са­мопереносу, и неконъюгативные, перенос которых осуществляется конъюгативными плазмидами.

Передача плазмид среди бактерий происходит как по вертикали, так и по горизонтали, обеспечивая их эпидемическое распространение.

 

Специфические функции плазмид

1.Саморепликация.

2.Конъюгативность, или способность к самопереносу (у конъюгативных плазмид).

3.Мобилизуемость, или способность к мобилизации на перенос конъюгативными плазмидами (у неконъюгативных плазмид).

4.Контроль явления несовместимости.

5.Контроль явления поверхностного исключения.

6.Контроль числа копий на хромосому клетки-хозяина.

7.Контроль стабильности поддержания и распределения между дочерними клетками.

8.Способность наделять клетку-хозяина дополнительными важны­ми селективными свойствами. Фенотипические проявления этих свойств определяют класс плазмид.

33. Основные классы плазмид. (Бабичев, стр. 128)