WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаМедицина → Практичне значення генетики бактерій - Реферат

Практичне значення генетики бактерій - Реферат


РЕФЕРАТ
на тему:
Практичне значення генетики бактерій
ПЛАН
1. Поняття про генетику бактерій
2. Використання досягнень генетики бактерій на практиці
Використана література
1. Поняття про генетику бактерій
Генетика - наука про спадковість і мінливість усіх живих істот, її основи були закладені відкриттями, зробленими Г.Менделем у 1866 р. Процеси спадковості й мінливості широко вивчаються у світі мікробів, оскільки мікроорганізми є найзручнішим об'єктом для генетичних досліджень, бо за короткий час утворюють велику кількість генерацій.
Відомо, що ядра в еукаріотних клітинах, а нуклеоїди в прокаріот-них є місцем локалізації генетичного матеріалу. Генетичний апарат у бактерій складається з молекули ДНК, замкненої в кільце. Довжина кільця може сягати 1,0-1,4 мм. Воно міститься в нуклеарній ділянці бактеріальної клітини. Гігантська кільцева молекула ДНК, яка складається із функціонально неоднорідних генетичних детермінант генів, дістала назву бактеріальної хромосоми (рис. 23). У нормі генетичний апарат у бактерій являє собою одну хромосому, яка є репліконом. Однак у бактеріальній клітині може бути кілька копій бактеріальної хромосоми. Бактерії, як і всі прокаріоти, належать до гаплоїдних організмів, тобто генетичний матеріал у них представлений одним набором генів.
Гени прокаріотної клітини складаються із безперервно кодуючої послідовності нуклеотидів, тобто прокаріотам властиве тісне зчеплення генів. Хромосоми бактерій володіють однією групою зчеплення генів. Інформація в генах записана однаковим генетичним кодом для всіх прокаріотів, і принципи її реалізації також однакові у всіх організмів. У структурі гена запрограмовані два основні етапи його вираження (експресії) - транскрипція і трансляція. Гени бактерій складаються із промотора, білок-кодуючої ділянки і термінатора транскрипції.
Послідовність розміщення генів на бактеріальній хромосомі може бути відображена на генетичній карті, яка є умовною схемою хромосоми бактерії. На цій карті зазначено послідовність розміщення окремих генів, відносну довжину самих генів і відстань між ними, виражену в умовних одиницях рекомбінації. За таку одиницю умовно прийнята частота рекомбінації, яка дорівнює 1 %. До 1972 р. було встановлено 460 генів на хромосомній карті кишкової палички. Окрім цієї бактерії, генетичні карти складені для сінної палички та інших мікроорганізмів.
У багатьох видів бактерій є ще один тип генетичних елементів, що існують у клітині автономно, тобто поза хромосомами. Це плазміди, які є типовими репліконами (О.П.Пехов, 1979). Як і всі реплікони вони мають здатність до саморегуляції незалежно від механізмів, які регулюють розмноження бактеріальної хромосоми. Вважається, що генетична інформація, яка міститься у плазмідах та інших позахромосомних елементах (помірних фагах, транспозомах, IS-елементах), не є обов'язковою для життєдіяльності бактерій. Проте ці елементи розширяють можливості існування бактеріального виду.
Численні дослідження бактерій, проведені в першій половині XX ст., показали, що популяція одного виду за тривалого культивування або вирощування в різних умовах піддається помітним змінам. Однак механізм, який лежить в основі цієї мінливості, був не відомим. Вияснення цієї важливої проблеми пов'язане з успіхами, досягнутими у вивченні будови і функціонування генетичного апарату бактерій останніми роками.
Для вивчення мінливості бактерій доцільно насамперед ознайомитися з термінами "генотип" і "фенотип". Ці терміни були введені в генетику В.Йогансеном ще в 1909 р. Генотипом, або геномом, називають сукупність усіх генів, які властиві даному організму. Фенотип - це весь комплекс зовнішніх і внутрішніх ознак організму, таких як форма, розміри, забарвлення, хімічний склад, поведінка, макро- і мікроскопічні особливості тощо.
У бактеріальній хромосомі (нуклеоїді) всі гени розміщено в лінійній послідовності. Подібні за генотипом мікроорганізми можуть істотно відрізнятися за фенотипом. Фенотипові відмінності між прокаріотами, що є однаковими за генотипом, називаються модифікаціями.
Зміни, що їх спостерігають у прокаріотів, можна поділити на два типи. До першого відносять ті, які виявляються у більшості особин у популяції зі зміною зовнішніх умов. Вони мають пристосувальний характер і спостерігаються тільки під час дії чинника, який їх зумовив. Такий тип мінливості називається адаптивним, а явище - адаптацією.
Доведено, що модифікація (адаптація) є мінливістю, яка відбувається на рівні фенотипу і не зачеплює генотипу клітини. Хоч добре відомо, що всі ознаки клітини визначаються її генотипом, але в певних умовах вона використовує не ввесь свій геном, якого в ній є набагато більше, ніж необхідно клітині для існування у конкретних умовах. Модифікаційна мінливість є результатом пластичності клітинного метаболізму, який спричинює фенотипове виявлення в конкретних умовах генів, які до цього "мовчали".
Незважаючи на те, що модифікаційна мінливість не є спадковою, вона все ж таки робить певний внесок у процес еволюції. Адаптивні модифікації розширюють можливість організму до виживання і розмноження в ширшому діапазоні довкілля.
Мутації (від лат. mutatio - зміна). Раптові зміни в генетичному апараті клітини, що приводять до появи нових ознак і властивостей, які передаються наступним поколінням, дістали назву мутацій. Мутації, які виникають у нормальних умовах самовільно і мають випадковий характер як у часі, так і просторі, називаються спонтанними. Індуковані мутації виникають після дії на прокаріотні клітини фізичних і хімічних чинників; їх можна штучно викликати і вони піддаються контролю. Чинники (ультрафіолет, радіація, температура, хімічні речовини тощо), які спричиняють мутації, називають мутагенами. Індукувати мутації можуть також і мігруючі елементи.
2. Використання досягнень генетики бактерій на практиці
Вивчення генетики бактерій та інших мікроорганізмів має дуже важливе як теоретичне, так і практичне
Loading...

 
 

Цікаве