1-дәріс. Генетика тұқымқуалаушылық және өзгергіштік ғылымы
жүктеу/скачать 3,92 Mb.
|
darister
Enzyme worksheet
- Бұл бет үшін навигация:
- 2. Микроорганизм геномдарының репликациясы
| ПЛАЗМИДТІ ЗАТТАР - бактерияның плазмасына сіңген әртүрлі органикалыұ қоспалар. Олар көбінесе жеке вакуолдерге жиналады. А.П. Пеховтың мәліметіне қарағанда плазмида клетканың геномымен байланыссыз орналасқан улы дәрі- дәрмектерден, вируленттік қоздыратын белоктар, алкалоидтар, әлсіреген вирус клеткаларынан тұрады. Плазмалидтердің геномдары да дөігеленіп қалыптасқан бір ДНК немесе РНК молекуласынан тұрады, ұзындығы 1,0x10 6H дейін. Бөлінуі мен көбеюі бактерияның бөлінуіне сәйкес келмейді, (келесі ұрпақта бактериядан пайда болған екі) жаңа клеткаларда плазмидті заттардың саны әртүрлі. Осы жағдай бактерияның эволюциясына өз әсерін тигізеді – ауру тудырғыш қасиетіне, өмір сүргіштігіне, дәрі-дәрмекке төзімділігіне тірі клетканы бұзу күшіне.
Бактерияның бейімтал жағдайларында плазмида иесінің ДНК-сымен қосылып ұрпақтан- ұрпаққа тарайды немесе иесінің геномынан ажырасып кейбір гендерін басқа бактерияға жеткізуі мүмкін. Осындай процесс барлық жануарларда кездеседі. Мысалы: бір ауруды емдеу үшін қолданған дәрі (пенциллин) бірнеше рет осы организмге қайталанып берілсе, емдік сапасы біртіндеп төмендейді немесе бұл дәрі басқа аурудың тууына себеп болуы ықтимал. Вирус геномдары көбінесе РНК- мен сипатталады, неклеус жоқ, тек сыртқы белок қабышығы бар. Мысалы, темекі теңбіл ауруының вирусы таяқша келген, геномы 150-180 нуклеотидтен тұратын РНК, өсімдік клеткаларында тіршілік ететін қоздырғыш зат. 2. Микроорганизм геномдарының репликациясы Бактерия клеткасының көбею процесі амитозбен өтеді. Алдымен геномның (кариокинез) сонан соң плазманың бөлінуі (цитокинез) орындалады. Клетканың бөліну алдында геномның өзін- өзі өндіруі, керекті белоктардың синтезі және плазмадағы органоидтарының (рибосома, митохондрия, аппарат Гольджи плазмидтер) екі есе көбеюі іске асады. Бірақ митоздағы тәрізді ахроматин жіпшіктері қалыптасып жаңа пайда болған екі клетканы тұқым қуалаушылық қасиеттері жағынан теңдемейді, амитоздан алынған жаңа клеткалардың тіршілікке деген қабілеттері әртүрлі. Бактерияның өсіп-өну прцесіндегі еі маңызды құбылыс - ДНК өзі екі есе көбейтуі - репликациясы. Клеткадағы ДНК шеібері тығыз бұратылған спиральдан тұрады, ол арнаулы репликациясының басты участогімен мембранаға жалғасқан. Клетка мепмбранасының осы орны - мезосома, шодырланып, өзінің жанына репликация ферменттерін жинайды. Осы уақытқа сәйкесті шодырға тіркелген Куберманың теориясына қарағанда, бактерия ДНК- сының көбеюі репликация басталатын орыннан екі жаққа қарама - қарсы жүреді, жылдамдығы минутына 30 млн нуклеотид (сол жағына 15, оң жағына 15 млн нуклеотид). Матрицаға ДНК- ның жаңа молекуласының осындай жылдамдықпен жиналуы бірнеше репликация басталатын орындардың бар екенін дәлелдейді. Вирус клеткаларының сыртқы формасы әртүрлі: таяқша, шар, көпбұрышты болады. Құрылысы өте өарапайым, сыртында белок қабығы бар, ішінде ұзындығы өте аз екі жіпшікті немесе бір жіпшікті ДНК- дан әйтпесе РНК- дан тұратын геномы барРР. Бұл ДНК мен РНК - ның молекулалық салмақтары әртүрлі – 9.0x108 Д кейінгі аралықта. Нуклеотидтердің саны 50 –100000 н. Вирустың өсіп - өну сәйкесті клеткаларда, тканьдерде, организмдерде өтеді. Бактерия клеткасында өсіп - өнетін вирустарды бактериофаг дейді. Геномдары ДНК –дан тұратын вирустар клетка мембранасының сыртқы қабатына жалғасып лизоцим ферменттері арқылы мембрананы ерітеді, денесінің сығылуы арқылы геномын бактерияның ішіне кіргізеді. 8 – 9 минуттан кейін вирустың ДНК–сы иесінің клеткасында көріне бастайды және белок қапшықтарымен пісу сатысынан өтеді. Иесінің клеткасына сіңген бактериофагтар 15 минуттан кейін клетканы бұза бастайды, ал 16-18 минутта лизиз процесі бітеді. Бактерия мен вирустардың тіршілік арақатынасында екі түрлі бактериофагтың бар екенін табылады – вирулентті фагтар клетканы лизиске ұшырататын улылығы бар вирустар, жеткіліксіз, сондықтан олар иесінің геномына (ДНК–на) комплементарлы түрде жалғасады. Иесінің ДНК–на жалғасқан вирусты – профаг деп атайды. Профагтың ДНК–сы бактерия ДНК–мен комплементарлық ережені пайдаланып екі түрде жалғасуы мүмкін. Кроссинговер арқылы бактерия геномын жалғанып ұрпақтан–ұрпаққа өзінің қасиетін таратады. Бактерияда бір емес бірнеше профаг болуы мүмкін. Осындай бактерияларды ерімтал бактериялар деп атайды, белгілі жағдайлардың әсерінен лизиске ұшырайтын клеткалар. Бірақ сыртқы және ішкі орта көп өзгермесе, ерімтал бактериялардың құрамындағы профагтар көп уақытқа дейін инертті болады, иесінің клеткасына зақым тигізбейді. Генетиктердің мәліметтері бойынша, профагтың бактерия ДНК– нан босалуы 10 мың рет бөлінудің біреуінде ғана кездесе. Көп жағдайларда профагтың тұқым қуалаушы қасиеттері, бактериялардың келесі жаңа пайда болған клеткаларына берілмейді, өйткені бактерия ДНК– сының репликациясы өткен уақытта оған қиыстырылған фаг ДНК– сынан транскрипция жүрмейді, клетка – профагтың геномынан транскрипция жүрмеуі үшін, инертті белоктармен осы локусты жауып тастайды (генотиптің реттелушілік қасиет). Екінші жағынан, профагтар арнаулы жағдайларда иесінің геномының комплементарлы участкаларын бөліп алып, келесі көрші клеткаларға тасымалдауы мүмкін. Бұл жағдайды гендік инженерияда және биотехнологияда пайдалануға болады. Вирустың төртінші гені - ОПС бактерияның рибосомында белоктың құралуын бақылайды. Бұл белок вирусты құрастыруға қатыспайды, бірақ ие клетканың дұрыс бөлінуін бұзып ісік тканьдерінің пайда болуына мүмкіндік жасайды. жүктеу/скачать 3,92 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|