МИКРОБИОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ЭПИДЕМИОЛОГИИ И МЕТОДАМИ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛЕКЦИЯ: ГЕНЕТИКА БАКТЕРИЙ Пре

Содержание

Слайд 2

План лекции: 1. Генетический материал бактерий. 2. Плазмиды бактерий и их

План лекции:
1. Генетический материал бактерий.
2. Плазмиды бактерий и
их основные

функции.
3. Фенотипическая изменчивость.
Модификации бактерий:
морфологические
биохимические
культуральные
4. Генотипическая изменчивость.
- Мутации.
- Генетические рекомбинации:
трансформация
трансдукция
конъюгация
Слайд 3

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ БАКТЕРИЙ НУКЛЕОИД - одна замкнутая кольцевидная хромосома, содержащая до

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ БАКТЕРИЙ

НУКЛЕОИД - одна замкнутая кольцевидная хромосома, содержащая до 4000

отдельных генов, необходимых для поддержания жизнедеятельности и размножения бактерий, бактериальная клетка гаплоидна.
ПЛАЗМИДЫ - внехромосомные факторы наследственности
Слайд 4

ПЛАЗМИДЫ Плазмиды образованы молекулами ДНК. Регуляторные плазмиды участвуют в компенсировании тех

ПЛАЗМИДЫ

Плазмиды образованы молекулами ДНК.
Регуляторные плазмиды участвуют в компенсировании тех или иных

дефектов метаболизма бактериальной клетки.
Кодирующие плазмиды привносят в бактериальную клетку новую генетическую информацию, кодирующую новые, необычные свойства (например, устойчивость к антибиотикам)
Слайд 5

ГРУППЫ ПЛАЗМИД F-плазмиды контролируют синтез F-пилей, способствующих передачи генетического материала от

ГРУППЫ ПЛАЗМИД

F-плазмиды  контролируют синтез F-пилей, способствующих передачи генетического материала от бактерий-доноров

(F+) к бактериям-реципиентам (F–) в процессе конъюгации
R-плазмиды (от англ. resistance, устойчивость) кодируют устойчивость к лекарственным препаратам.
Плазмиды патогенности контролируют вирулентные свойства бактерий и токсинообразование (плазмиды включают tox+-гены).
Плазмиды бактериоциногении кодируют синтез бактериоцинов - белковых продуктов, вызывающих гибель бактерий того же или близких видов.
Слайд 6

Генотип- вся совокупность имеющихся у микроорганизма генов. Фенотип- совокупность реализованных (т.е.

Генотип- вся совокупность имеющихся у микроорганизма генов.
Фенотип- совокупность реализованных (т.е. внешних)

генетически детерминированных признаков, т.е. индивидуальное (в определенных условиях внешней среды) проявление генотипа.
Слайд 7

ФЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ Приспособительная активность микроорганизмов лежит в основе их изменчивости. Далеко

ФЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

Приспособительная активность микроорганизмов лежит в основе их изменчивости. Далеко не

каждый признак признаётся пригодным для включении в наследственную информацию. Он должен быть тщательно проверен, доказана его целесообразность для потомства.
МОДИФИКАЦИИ - временные, наследственно не закреплённые изменения.
модификации возникают как адаптивные реакции бактериальных клеток на изменения окружающей среды
БИОВАРЫ
СЕРОВАРЫ
ФАГОВАРЫ
Слайд 8

Стандартное проявление модификации — разделение однородной популяции на несколько типов -

Стандартное проявление модификации — разделение
однородной популяции на несколько

типов -
ДИССОЦИАЦИЯ МИКРОБОВ.

S - М- D- R-колонии

Слайд 9

Простые проявления диссоциаций, доступных для наблюдений - изменение вида и структуры

Простые проявления диссоциаций, доступных для наблюдений - изменение вида и структуры

колоний бактерий на твёрдых питательных средах. Для обозначения таких колоний Аркрайт (1921) предложил первые буквы английских названий: S - колонии [от англ. smooth, гладкий] R-колонии [от англ rough, шероховатый] М-колонии [от англ. mucoid, слизистый] D-колонии [от англ. dwar карликовый].

S - М- D- R-колонии

Слайд 10

ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ МУТАЦИЯ - скачкообразное изменение наследственного признака спонтанные и индуцированные,

ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

МУТАЦИЯ - скачкообразное изменение наследственного признака
спонтанные и индуцированные,
генные

(изменения одного гена) и хромосомные (изменения двух или более двух участков хромосомы).
2. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕКОМБИНАЦИИ - изменчивость, связанная с обменом генетической информации.
КОНЪЮГАЦИЯ — прямой перенос фрагмента ДНК от донорских бактериальных клеток к реципиентным при непосредственном контакте
ТРАНСФОРМАЦИЯ — генетическое изменение клеток в результате включения в их геном экзогенной ДНК
ТРАНСДУКЦИЯ — перенос бактериофагом в заражаемую клетку фрагментов генетического материала клетки, исходно содержавшей бактериофаг.
Слайд 11

ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ Конъюгация Трансформация Трансдукция

ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ

Конъюгация

Трансформация

Трансдукция

Слайд 12

ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ D- D-

ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ

D-

D-

Слайд 13

ВИДЕО ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕКОМБИНАЦИИ

ВИДЕО ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕКОМБИНАЦИИ

Слайд 14

ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ Генная инженерия - технология изменения хромосомного материала клеток.

ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

Генная инженерия - технология изменения хромосомного материала клеток.

Слайд 15

Бактерии — удобная модель для генетических исследований. относительная простота строения генома,

Бактерии — удобная модель для генетических исследований.
относительная простота строения генома,


гаплоидность
половая дифференциация в виде донорских и реципиентных клеток
наличие обособленных, и интегрированных фрагментов ДНК (плазмид, и т.д.)
лёгкость культивирования и возможность получения популяций, содержащих миллиарды микробных тел
Слайд 16

На основе достижений генетики разработаны высокоточные методы диагностики и идентификации микроорганизмов:

На основе достижений генетики разработаны высокоточные методы диагностики и идентификации микроорганизмов:
определение

плазмидного профиля
ДНК- гибридизация,
полимеразная цепная реакция (ПЦР)
Плазмиды и вирусы (бактериофаги) используют в генной инженерии в качестве векторов для переноса генетического материала. Процесс переноса называется генетической трансформацией.
Слайд 17

С помощью генно- инженерных методов получают: вакцины антигены диагностикумы гормоны иммуномодуляторы

С помощью генно- инженерных методов
получают:
вакцины
антигены
диагностикумы
гормоны
иммуномодуляторы
антибиотики

В настоящее время разработаны способы получения более 1000 наименований продуктов биотехнологическими способами.
Слайд 18

Трансгенным (или генетически модифицированным) называется обьект, в геном которого методами генетической

Трансгенным
(или генетически модифицированным) называется обьект, в геном которого методами

генетической инженерии перенесены гены (их называют „трансгенами“) из других организмов.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГМО

Основными преимуществами такой технологии по сравнению с традиционной селекцией являются:
возможность переноса всего одного гена, что практически не затрагивает исходный генотип;
возможность придания признаков, которые нельзя перенести путём скрещивания с близкородственными видами;
значительное ускорение процесса получения новых генотипов