Бактерии как объекты МБ. Строение ген аппарата и жизнен цикл бактерий. Основные методы работы

Бактерии – важнейшие объекты МБ. Бол-во механизмов МБ-процессовв было изучено на бактериях, что обусловлено основными преимуществами бактерий как объектов МБ:

1. Короткий жизн.цикл (30-40мин); 2. высокая скорость размножения;

3. гаплоидный геном (поэтому все мутации сразу проявл фенотипически);

4.наличие 2ух способов размножения (бесполое, половое);

5. наличие большого кол-ва признаков доступных для изучения;

6. возможность выращ на искусственных средах в лабораторных условиях.

Наиболее излюбленный объект МБ – Escherichia coli (E.coli) - кишечная палочка («рабочая лошадка» МБ).

Строение генетического аппарата бактерий

2 – основная кольцевая мол-ла ДНК (бактер.хромосома). l=1100мкм (1,1мм), находится в сверхспирализованном состоянии.

1 – дополнительная кольцевая ДНК (плазмида).

3 - Точка прикрепления к внутр пов-ти ЦПМ.

Плазмиды – небольш кольцевые ДНК, обладающая св-ом автономной репликации (реплицируется независимо от бактериальной хромосомы).

Они несут гены устойчивости к антибиотикам и гены различных токсинов, вырабатываемых болезнетворными бактериями.

Механизм бинарного деления:

1. Репликация ДНК. Образ 2 ДНК и прикрепл рядом;
2. Рост ЦПМ и клет оболочки между точками прикрепления (место, точка где м-ла ДНК соприкасается с мембраной кл-ки);

3. Образование клеточной перегородки.

Признаки бактерий:

1.Морфологические признаки - форма, окраска, размеры колоний, образуемых бактериальными кл-ми

2. Биохимические признаки – способность (+) или неспос-ть (-) синтезировать определенные в-ва (АК, витамины), а также использ определенные в-ва в кач-ве источника Е (глюкоза, фруктоза, галактоза и др.)

Met+ - синтез метионина, met- - неспособность синтезир метионин.

Мутанты, не способные синтезировать или усваивать определен в-ва – ауксотрофные мутанты.

Признаки устойчивости

К температуре t (R – устойчивы, S – чувствительны).

К антибиотикам

Основные методы работы с б-ями:

Метод культивирования на искусств пит среде

Питательные среды(по составу) – минимальная (содержит минеральные соли и источник Е, напр глюкоза) и полная (кроме мин солей и источника Е содержит АК и витамины). Минимальная - для выращивания бактерий единого типа, полная – для выращивания ауксотрофных мутантов.

По консистенции пит среды – жидкие (бактерии во взвешенном состоянии в пробирках) и твердые (в чашках Петри, повсеместно – бактериальный газон, и в колониях).

2. Метод клонирования
Клон – потомство одной бактериальной кл-ки. При помощи бактериальн петли колонии(клоны) перемещают в чистые пробирки из жидкой среды.

Метод разведения

1мл культуры + 9мл среды => в 10 раз => 1мл + 9 мл => в 100 раз и т.д.

4. Метод селективных пит сред

Селективные пит среды – минимальн пит среда с добавлением в нее 1го определенного в-ва (АК, витамины). Используется для выявления ауксотрофных мутантов.

Селективн пит среды: (-)min + met; (-) min + lus (лизин); (+) min + trp (триптофан). Вывод: мутант не способен синтезировать триптофан.

Метод отпечатывания

К полной питательной среде прикасаются специальным цилиндром, покрытым бархатной материей, и затем касаются чистой среды. Сохраняется «рисунок» колоний.

29. СПОСОБЫ ПЕРЕНОСА ГЕН.ИНФОРМАЦИИ У БАКТЕРИЙ. ТРАНСФОРМАЦИЯ,МЕХАНИЗМ, ЗНАЧЕНИЕ.

3 осн. способа переноса ген-й инф-ии от одних кл-к к другим:

1. трансформация (при пом.изолир-й ДНК).

2. Коньюгация (путем непосредственного контакта между бакт-ми кл-ми). 3. Трансдукция (при пом бактериофагов.
Общая схема переноса ген.инф-ии.

1 – проникновение ДНК донора в кл-у реципиента

2 – встраивание ДНК донора в бактер хромосому реципиента путем незаконной рекомбинации.
1. ТРАНСФОРМАЦИЯ

схема опыта Гриффитса. s(гладкий)-вирулентные, R(шероховатый) невирулентные(мутанты)
в орг-м мыши вводят пневмок инфекцию(S), она погибает. после термообработки S становятся также невирулентными, мыши от St не погибают. Но если мышей инфицировать смесью R и S, то животные погибают от пневмок.инфекции. В легких этих мышей обнаружен штамм S вирулентных клеток. ВЫВОД: произошла передача признаков вирулентности и формы калоний от убитых нагреванием бактерий шт.S, живым бактериям шт.R. Данное явление называется ТРАНСФОРМАЦИЕЙ.

Схема эксп-та Эвери.
шт.S(вир.) и шт.R(не вир). шт.S убивался высокой t, из клеток мертвого шт.St выделяли днк и смешивали со шт.R, этой смесью инфицировали мышей, в следствии чего они погибали.

ВЫВОД:днк является носителем ген-й инф-ии, отвечает за передачу признаков от бактерий шт S к бакт шт.R.

МОЛЕК-Й МЕХ-М ТРАНСФ-ИИ. для осущ-я трансф-ии кл-ки рец-ента должны нах-ся в сост-ии компетентности, кот.они приобретают в лаг-фазе роста.
ЭТАПЫ ТРАНСФ-ИИ. 1. связывание днк донора с компетентными кл-ми. 2. разрезание днк донора на фр-ты с пом. ферментов, выделяемых реципиентом. 3. проникновение фрагм-в днк в пространство между клет.оболочкой и ЦПМ. превращение двухцеп-х в одноцепочечные. 4. прон-ние в кл-ку фр-та одноцеп-ой днк. 5. интеграция одноцеп-го фр-та днк в бакт.хромосому путем сайт-специф-й рекомбинации. 6. коррекция сайтов молекулярной гетерозиготности.

ЗНАЧЕНИЕ ТРАНСФ-ИИ: является одним из осн-х способов переноса генов в кл-ки реципиента в генной инженерии.