І. Кіріспе Генетика- организмдердің тұқым қуалаушылығы мен өзгергіштігін зерттейтін ғылым. Генетиканың мақсаты организмдердің тұқымқуалаушылық белгілерінің ұрпақтан ұрпаққа берілу заңдылықтарын зерттеу және оларғ
жүктеу/скачать 35,21 Kb.
|
реферат
|
І.Кіріспе Генетика- организмдердің тұқым қуалаушылығы мен өзгергіштігін зерттейтін ғылым.Генетиканың мақсаты организмдердің тұқымқуалаушылық белгілерінің ұрпақтан ұрпаққа берілу заңдылықтарын зерттеу және оларға талдау жасау ,сонымен қатар тұқымқуалаушылықты қамтамасыз ету механизмдерін айқындау болып табылады. Барлық организмдердің ,соның ішінде микроорганизмдердің генетикалық қасиеттерін және олардың тұқым қуалаушылығының материалдық негізі болып табылатын молекула – дезоксирибонуклеин қышқылы ( ДНҚ).Эукариоттардың хромосомасымен салыстырғанда прокариоттардың гендері қарапайым болып ,әдетте шеңберге шектелген ДНҚ молекуласы ретінде сипатталады. ДНҚ молекуласы нуклеоид деп аталатын құрылымның ішіндегі жалғыз хромосомасында орналасады. Сонымен қатар бактериялардың генетикалық материалдары автономиялық репликацияға қабілетті хромосомадан тыс элементтерінде –плазмидаларда ,транспозондарда және Is-элементтерінде кездеседі. Генегикалық зерттеулерде қолданылатын классикалық обьектілерге бактериялардан ішек таяқшасы (Escherichia coli, Salmonella) туыстас бактериялар, нейроспора, ал вирустардың ішінде, осы аталған бактерияларды зақымдандыратын, бактериофаттар мен темекі теңбілінің шарусы (қысқаша ВТМ — вирус табачной мозаики). Бұлардың қызметін генетиктер 40-жылдардан гапа бастап пайдаланды. 1944 жылдан 1952 жылға дейін бактерияларда генетикалық материалдың қосылуын және рекомбинациясын тудыратын үш маңызды процестер ашылды, олар — трансформация, конъюғация және трансдукция. ІІ.Негізгі бөлім 2.1 Микроорганизмдердің генетикасы Микроорганизмдердің генетикасы тұқымқуалаушылық және өзгергіштік ілімі ретінде құрылысы мен биологиясына сәйкес өзіне тән ерекшеліктері бар. Бактериялардың генетикасы көбірек зерттелген, олардың ерекшелік сипаты бактериалды жасушаның ұсақ өлшемі және көбеюінің жоғары жылдамдығы, мұның нәтижесі популяцияның үлкен санында қысқа уақыт аралығында генетикалық өзгерістерді анықтауға мүмкіндік береді. Бактериалды жасушада гендердің біртекті жиынтығы бар (аллельдер жоқ). Микроорганизмдердің қасиеті кез-келген басқа организмдер сияқты олардың генотипімен анықталады, яғни берілген дараның гендер жиынтығы. Микроорганизмдердің фенотипі қоршаған ортаға тәуелділігіне қарамастан генотиппен бақыланады, себебі осы жасушаның фенотиптік өзгерістерінің сипаты мен мүмкіндік дәрежесі гендер жиынтығымен анықталады, олардың әрқайсысы ДНҚ молекуласының белгілі бөлшектерімен белгіленген. Өзгергіштіктің негізінде қоршаған орта факторларына генотип реакцияларының өзгерісі немесе гендер мен олардың рекомбинацияларының мутациясы нәтижесінде генотиптің өзінің өзгерісі жатыр. Микроорганизмдердің генетика бөлімі, жалпы генетика, онда зерттеу объектісі қызмет етеді-бактериялар, микроскопиялық саңырауқұлақтар, актинофагтар, вирустар, жануарлар мен өсімдіктер, бактериофагтар және т. б. микроорганизмдер болады. 40-шы жылдары 20. ш. ” деп атаған, себебі микроорганизмдер жоқ ядролық аппараты мен мейоз, оларға қолданылмайды Менделеев заңдар мен тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясы. 40-жылдардың басынан бастап микроорганизмдер объектісі болуда қарқынды генетикалық зерттеулер. Оның көптеген түбегейлі мәселелерін қазіргі заманғы генетика қарастырады. Сонымен, бірінші, себебі материалдық тасығышы тұқым қуалаушылық қызметін атқарады дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), алынды тәжірибелерде арналған пневмококк (американдық генетика О. Т. Эйвери, К. Мак-Леод және М. Маккарти). Шамамен сол уақытта басталып, қарқынды генетикалық зерттеулер астық зең — нейроспоралар. Зерттеу көптеген биохимиялық мутант нейроспоралар (Дж. У. Бидл және Э. Л. Тейтем (АҚШ) әкелді анықтау өте маңызды ереже: “бір ген — бір фермент” (қазір бұл жағдай дәл тұжырымдалған сонымен: “бір ген — бір полипептид тізбегі”). Генетикалық зерттеулер микроорганизмдердің әсіресе қарқынды дами бастады кейін америкалық генетика С. Лурия, М. Дельбрюк көрсетті ішек палочке (Escherichia coli), бактериялар бағынады мутациалық заңдылықтарына (қараңыз Өзгергіштік, Мутациялар). Бұрын болған талабының ұсыну туралы барабар, бейімдік өзгергіштік у бактериялардың салдарынан туындаған болса, әдістемелік қателіктер, заключавшейся зерттеу мәдениет ретінде бірлік өзгергіштік. Ұсынылды жаңа принципін зерделеу өзгергіштік у бактериялар — клональный талдау, т. е. зерттеу ұрпақтарының бір жасушалар — родоначальницы клон. Дамуындағы маңызды кезең. явился әзірленген американдық генетиками Дж. және Э. Ледербергами әдісі пікірлер, бақ, немесе іздерінің, позволивший екенін дәлелдеу мутациялар пайда болады бактериялардың қарамастан, дақылдау, және, сонымен қатар, айтарлықтай упростивший тәсілдері іріктеу нұсқаларын микроорганизмдер желаемыми қасиеттері бар. Бұл үлкен популяцияларда бактериялық клеткалар мутациялар пайда кенеттен. 1946 ашылды жыныстық процесс бар бактериялар (конъюгация), мүмкіндік қолдану үшін оларды зерттеу генетикалық талдау. Нәтижесінде орнатылған болуы бактериялардың рекомбинации, болуы, олардың генетикалық топтардың ілініс пен салынды генетикалық карталар олардың хромосомалардың. Бір мезгілде дерлік ашылды парасексуальный процесс саңырауқұлақтар (Понтекорво, Ұлыбритания), мүмкіндігін кеңейтті генетикалық талдау саңырауқұлақтар, жоқ жыныстық цикл көбейту. Жақында генетикалық зерттеулер тартылды бактериофагтар және т. б. вирустар (атап айтқанда, вирус темекі мозаика — ВТМ). Ашылған әсері көшіру генетикалық ақпараттың бір клеткасының басқа арқылы бактериофага — генетикалық трансдукция, положило начало зерттеу генетикалық өзара қарым-қатынас жүйесінде “фаг — бактерия” (Дж. Ледерберг, Н. Зиндер, АҚШ). Осыдан кейін табылған рекомбинациясы у фагов (А. Херши мен М. Дельбрюк, АҚШ). Егер пайдалану бактериялардың объектісі ретінде генетикалық зерттеулер жоғарылатып, рұқсат беретін қабілеті генетическиого талдау, онда арқасында фагам алдық көшу зерттеу құбылыстардың тұқым қуалаушылықтың молекулалық деңгейде. Үлкен эерттеулері ВТМ (неміс генетика Ж. Шустер және А. Гирер) берген тудыруы мүмкін генетикалық әсері тәжірибелерден таза рибонуклеиновой қышқылы (РНҚ), ол сохраняла инфекционность және қолдану кезінде темекі жапырақтары тудырды жасушаларында білім толыққанды бөлшектер ВТМ. Негізге ала отырып, жалпы принциптерін зерттеу генетикалық процестер микроорганизмдердің, әрбір топ үшін әзірленді және арнайы зерттеу әдістері, олардың ерекшеліктерін ескере отырып,. Генетикалық механизмдері бар саңырауқұлақ және балдыр сақтаған жыныстық процесс бар бірқатар ерекшеліктері. Олардың ең бастысы мынада, азық-түлік мейоза (даулар) қалады құрама белгілі бір тәртіппен, кейін бөлек себу, осы дау болады тікелей зерттеп, генотип әрбір өнімнің мейоза. Бұл әдіс деп аталатын тетрадным талдау толықтырады және статистикалық зерттеу әдістері ыдырату процесі. Қолдану генетич н талдау – жәндіктер жоқ жыныстық процесс мүмкін болды ашқаннан кейін оларда парасексуальных процестерді ерекшеленетін әр түрлілігімен ерекшеленді. Мәселен, несовершенных саңырауқұлақтар кезінде срастании гиф тиесілі екі генетикалық әр түрлі штаммам жүреді бірлестігі және содан кейін біріктіру екі гаплоидных ядролардың бір диплоидное; бұл жүйеде оқта-текте болуы мүмкін генетикалық материалмен алмасу. Ерекшелігі жыныс процесінің у бактериялардың мынада: тор-реципиент беріледі, әдетте, тек бір бөлігі генетикалық материалды жасуша-донор, нәтижесінде құрылады ішінара диплоидная зигота (т. ғ. к. мерозигота). У бактериялардың белгілі бірнеше беру тетіктерін генетикалық материал. Ең жетілген нысаны жыныстық процесі бар бактерия — конъюгация, егжей-тегжейлі зерттелген у ішек таяқшасы. Конъюгация кезінде ғана тікелей қарым-қатынаста екі арасындағы жасушалары, егер олардың бірінде бар спецификалық, жыныстық фактор, немесе фактор скрещиваемости (бала көтергіштігі, плодовитости), жыныстық фактор (қараңыз Эписомы) құрамында ДНҚ және өмір сүре алады торда не дербес, не интеграцияланған жай-күйі (енгізілген бірінші жағдайда конъюгации тор-реципиент ауысады тек жыныстық фактор. Екінші жағдайда жыныстық фактор ықпал етеді жолданған көшіру генетикалық материалды жасуша-донор тор-реципиент. Әдетте, бұл жағдайда беру ғана бөлігін геном донор және тек өте сирек беріледі барлық хромосома донор бірге енгізілген, оған жыныстық фактор. Арасындағы фрагментімен донорной ДНҚ және ДНҚ реципиент мүмкін алмасу гомологичными генетикалық учаскелерін — кроссинговер әкелетін туындауына рекомбинантов, т. е. жасушалардың өзгертілген байланысқан белгілері. Генетикалық талдау рекомбинантов ішек таяқшасының орнатуға мүмкіндік берді оның болуы бір топтың ілінісу анықтау желілік орналасуы үлкен санының гендердің оның хромосомада және салу айналма генетикалық картасын (см. Генетикалық карталар хромосомалардың). Көшіру кезінде генетикалық материалдың конъюгации — қатаң бағытталған жағдайда, онда беру жүйелілігі гендердің (яғни, ықтималдығы олардың қатысу кроссинговере) толығымен тәуелді орналасқан гендердің хромосомада және нүктелерін біріктіру (қосу) жыныстық фактор. Кезде жыныстық фактор автономды жағдайы гендер орналасқан хромосомада жақын нүктесі интеграция, мүмкін біріге отырып, жыныстық фактор және одан әрі берілуі онымен біртұтас ретінде капиталға айналдыра отырып, жасушалар-реципиенттері ” диплоиды осы генетикалық учаскесі. Бұл процесс гендерді бірге жыныстық фактор деп аталады сексдукцией, сондай-ақ әкелуі мүмкін рекомбинантов. Т. б. пайда болу механизмі рекомбинантов у бактериялар — трансдукция жүзеге асырылады арқылы, т. ғ. к. бірқалыпты бактериофагтарды қабілетті қойылатын ерекше түрі-біріне оңтайлы әсер етуі бастап бактериялар — лизогении. “Лизогенных бактериях ДНҚ қалыпты фага ықпалдастырылған ДНҚ-бактериялық жасушалар және реплицируется бір мезгілде. Мұндай жасырын нысаны қатысуын фага (профаг) сақталуы мүмкін көптеген жылдар бойы, жасушалық ұрпақ, бірақ оқта-текте профаг ауысады вегетативтік жай-күйі (яғни бастайды көбеюге) және бұзады бактерию. Бұл ретте болуы мүмкін басып алу шағын фрагменті ДНҚ жасуша-иесінің және кейіннен оны ауыстыру т. б. тор, онда ауыстырылған учаскесі геномның енуі мүмкін генетикалық алмасу гомологичной облысымен жасушалары-реципиент. Әдетте трансдукции прогены, жақын орналасқан орнын оқшаулау профага ” хромосомада бактериялар. Алайда, кейбір фагтар жүзеге асырады трансдукцию, кез келген учаскесі геномның бактериялар бірге тең ықтималдықпен болуы тиіс т. б. тор көзді. Кейде өзі лизогенизации, т. е. қосу қалыпты фага ” геном бактериялар, жүруі мүмкін сатып алуға торымен жаңа қасиеттерін (қараңыз Лизогенная конверсия), мысалы, вирулентности. Тағы бір түрі жыныстық процесс бар бактериялардың, деп аталатын трансформация, — перенос генетикалық материалдың қатысуынсыз жыныстық фактор немесе қалыпты бактериофага кейіннен пайда рекомбинантов (салдарынан генетикалық алмасу арасындағы проникшим тор фрагментімен ДНҚ және ДНҚ жасушалары-реципиент). Ерекшеліктері генетикалық механизмдерінің вирустар бактериялар — бактериофагтар— жасайды, олардың өте ыңғайлы моделі зерттеу үшін, ойнату және жұмыс істеу генетикалық материал. Олар өте қарапайым орналастырылды, тез көбейеді және өте қысқа өмірлік циклі; сондықтан генетика бактериофагтар, әсіресе фагов Т2, Т4 және l, зерттелмеген, өте егжей-тегжейлі. Бактериофагтар скрещивают, заражая бактериялар қоспасы екі немесе бірнеше мутант фага. Бұл жағдайда, басқа бастапқы фаговых бөлшектер пайда болады рекомбинанты өзгертілген сочетаниями белгілері. Көмегімен рекомбинационного талдау арқасында салу генетикалық карталар үшін бірқатар бактериофагтар. Бұл молекуласы ДНК-фага болып табылады оның хромосомой. Зерттеу жіңішке құрылымын гена жүргізілген фаге Т4 (С. Бензер, АҚШ), ╚ өмір сүруін үлкен санының учаскелерін ішінде гена қабілетті өзгеруі (мутировать) әртүрлі жиілігі әсерінен әртүрлі жобасы. Микроорганизмдердің Генетика – ғылым туралы заңдар тұқым қуалаушылық және өзгергіштік, антибактериалды, өзіне тән ерекшеліктеріне жауап беретін, құрылымына және олардың биология. Көп зерттелмеген генетика бактериялар. Бактериялар сипатталады шағын көлемі мен үлкен жылдамдықпен көбею. Бұл ерекшеліктер қадағалауға мүмкіндік береді генетикалық өзгерістер шамалы уақыт ең жоғары, оның ішінде популяциялар. Клетка бактериялар бар бір жиынтығы гендердің, яғни жоқ аллели. Хромосома бар бактериялардың білдіреді полинуклеотид (екі байланысты полинуклеотидные тізбегін құрайтын ДНҚ). Ұзындығы хромосоманың құрайды 1000 мкм, ал молярлық массасы шамамен 1,5.2-10’Д. Ол суперспирализована және сомкнута сақина қамтиды: 3000 – 5000 гендердің. В цитоплазме бактериялар ұқсас хромосомада орналасқан ковалентно тұйық сақина ДНК деп аталатын плазмидами ( немесе внехромосомные факторлар, тұқым қуалаушылық). Плазмидтер ие айтарлықтай аз массасы, артық хромосоманың. Хромосома мен плазмида қабілетіне ие, тәуелсіз самокопированию, репликация, сондықтан алды атауы репликоны. Қасиеттері микроорганизмдер, басқа организмдер байланысты болады олардың генотипі бар гендердің жиынтығы осы бас. Термин геном қатысты микроорганизмдер болып табылады іс жүзінде синонимі ұғымдар генотип. Фенотипі – тергеу өзара іс-қимыл генотиптерін қоршаған ортамен, яғни, көрінісі генотиптерін белгілі бір жағдайларда мекендейтін. Микроорганизмдердің фенотипі ғана байланысты емес, қоршаған ортаның, сондай-ақ, ол бақыланады генотипі. Сипаты мен дәрежесі үшін рұқсат етілген осы жасушалар фенотипических өзгерістер байланысты болады гендердің жиынтығы ұсынылған нақты учаскесін ДНК молекулалары. Негізін генетикалық өзгергіштік құрайды реакциясы генотиптерін мән-қоршаған орта немесе түрін өзгерту ең генотиптерін нәтижесі ретінде мутациялар гендердің немесе олардың рекомбинации. Осының салдарынан фенотипическую өзгергіштік бөлуге болады ненаследственную және наследственную. Ненаследственная немесе ортаға байланысты, модификациялық өзгергіштік анықталады әсерінен ішкі және сыртқы жасушалық факторлардың көрінісі генотиптерін. Егер алып тастау себептері тудыратын түрлендіруді, туындаған өзгерістер жоғалады. Тұқым қуалайтын немесе генотипическая өзгергіштік связанна с мутациями және деп аталады vi тарау.. Сонымен негізіне мутациялар жатады тәртібін өзгерту нуклеотидтердің ДНК, толық немесе ішінара, оларды жоғалту, құрылымдық қайта құру гендердің көрінеді, ол фенотипически ретінде өзгертілген белгісі. Тұқым қуалайтын өзгергіштік байланысты рекомбинациями және деп аталады рекомбинационной изменчивостью.Тұқым қуалайтын аппараты бактериялар ұсынылған бір хромосомой, білдіретін ДНҚ молекула бар, ол спирализована және свернута сақина. Бұл сақина бір нүктеде прикреплено – цитоплазматической мембране. “Бактериялық хромосомада орналасады, жекелеген гендер. Функционалдық бірліктер геномның бактериялардың басқа хромосомдық гендер болып табылады: 1) IS-реттілік; 2) транспозоны; 3) плазмидтер. IS-реттілік – бұл қысқа ДНК фрагменттері. Олар жауапты құрылымдық (кодирующих белок) гендердің, ал құрамында тек гендер жауапты транспозицию (қабілеті жылжуға хромосомада және встраиваться түрлі оның учаскелері). Транспозоны – бұл аса ірі ДНК молекулалары. Басқа гендердің жауапты транспозицию, олар қамтиды және құрылымдық ген. Транспозоны қабілетті жылжуға хромосомада. Олардың жағдайын әсер етеді гендердің экспрессиясын. Транспозоны болуы мүмкін және тыс хромосоманың (дербес), бірақ қабілетсіз – дербес репликация. Плазмидтер – қосымша внехромосомный генетикалық материал. Білдіреді айналма, двунитевую молекула бар ДНК гендер оның кодируют қосымша қасиеттері мән бере отырып, селективті артықшылығы жасушаларына. Плазмидтер қабілетті – дербес репликация, т. е. қарамастан хромосоманың немесе әлсіз, оның бақылауында болады. Есебінен дербес репликация плазмидтер бере алады құбылыс амплификации: бір плазмида болуы мүмкін бірнеше көшірмелері ұсынылады, сол арқылы күшейте отырып көрінісі аталған белгі. Қасиеттеріне байланысты белгілері, кодируют плазмидтер, ажыратады: 1) R-плазмидтер. Қамтамасыз етеді дәріге тұрақтылық; қамтуы мүмкін гендер жауапты ферменттер синтезі, бұзатын дәрілік заттар, могут менять өтімділік мембраналар; 2) F-плазмидтер. Кодируют пол у бактериялар. Аталық жасушалар (F+) құрамында F-плазмиду, әйелдер (F—) – жоқ. Аталық жасушалар рөлінде донордың генетикалық материалдың кезде конъюгации, ал әйелдер – реципиент. Олар әр түрлі жер үсті электрлік зарядпен сондықтан да тартылады. Донордан ауысады өзі F-плазмида, егер ол автономды жай-күйі клеткадағы. F-плазмидтер біріктіруге қабілетті ” хромосому жасушаның шығу интеграцияланған жай-автономды. Бұл ретте захватываются хромосомалық гендер, олар клетка мүмкін беруге кезінде конъюгации; 3) Col-плазмидтер. Кодируют синтезі бактериоцинов. Бұл бактерицидті заттар қолданыстағы близкородственные бактериялар; 4) ағартқыш және қабыршақтағыш-плазмидтер. Кодируют әзірлеуді экзотоксинов; 5) плазмидтер биодеградации. Кодируют ферменттер, олардың көмегімен бактериялар мүмкін кәдеге жаратуға ксенобиотиктер. Жоғалту торымен плазмидтер әкеледі оның қаза тапқан. Бір клеткадағы болуы мүмкін әр түрлі плазмидтер. 2. Өзгергіштік у бактериялар Екі түрін ажыратады өзгергіштік – фенотипическую және генотипическую. Фенотипическая өзгергіштік – модификация – қозғамайды генотип. Түрлендіру қозғайтын көптеген дарақтардың популяцияның. Олар беріледі мұрагерлік бойынша және уақыттың өтуімен затухают, яғни қайтарылады бастапқы фенотип. Генотипическая өзгергіштік қозғайды генотип. Оның негізінде жатыр мутациялар және рекомбинации. Мутациялар – өзгерту генотиптерін, сохраняющееся қатарында ұрпақтардың сопровождающееся өзгеруіне фенотипті. Ерекшеліктерімен мутацияларды у бактериялар болып табылады салыстырмалы жеңілдігі, оларды анықтау. Оқшаулау бойынша ажыратады мутациялар: 1) гендік (нүктелік); 2) хромосомалық; 3) плазмидные. Мутациялар шығу тегі бойынша болуы мүмкін: 1) спонтанными (мутаген белгісіз); 2) индуцированными (мутаген белгісіз). Рекомбинации – бұл генетикалық материалмен алмасу екі ел арасындағы особями пайда болуымен рекомбинантты дарақ өзгертілген генотипі. У бактериялардың бірнеше механизмдерді рекомбинации: 1) конъюгация; 2) протопласттардың; 3) түрлендіру; 4) трансдукция. Конъюгация – генетикалық ақпарат алмасу кезінде тікелей қарым-қатынаста, донор мен реципиент. Ең жоғары тарату жиілігі у плазмид, бұл ретте плазмидтер болуы мүмкін әр түрлі иелері. Кейін білім арасындағы донор мен реципиент конъюгационного көпірдің бір жіп ДНК-донор түседі, оған тор-реципиент. Ұзақ бұл байланыс, басым бөлігі донорлық ДНҚ берілуі мүмкін реципиентке. Протопласттардың – механизмі генетикалық ақпарат алмасу кезінде тікелей қарым-қатынаста учаскелерін цитоплазматической мембраналар у бактериялардың айырылған жасушалық қабырғасының. Трансформация – беру генетикалық ақпарат түрінде оқшауланған ДНҚ фрагменттерін болған кезде реципиентной жасушаның ортасында, құрамында ДНК-донор. Үшін трансдукции қажет ерекше физиологиялық жай-күйі жасушалары реципиент – құзыреттілік. Бұл жағдай тән белсенді делящимся жасушаларына, процесі жүріп жатыр, репликация меншікті нуклеин қышқылдары. Мұндай торларда қолданылады факторы құзыреті – бұл ақуыз, ол тудырады арттыру өткізгіштік жасуша қабырғасының және цитоплазматической мембраналар, сондықтан ДНК фрагменті мүмкін еніп, мұндай тор. Трансдукция – бұл беру генетикалық ақпарат арасындағы бактериалды жасушаларының көмегімен бірқалыпты трансдуцирующих фагов. Трансдуцирующие фагтар мүмкін ауыстыруға бір ген немесе одан да көп. Трансдукция болады: 1) арнайы (көшіріледі әрқашан бір және сол ген, трансдуцирующий фаг әрқашан орналасады, бір орында); 2) өзіне тән емес (беріледі, әр түрлі гендер оқшаулау трансдуцирующего фага непостоянна). 3. Бактериофагтар Бактериофагтар (фагтар) – бұл вирустар, зақымдайтын жасушалары бактериялар. Олар жасушалық құрылымын алмайды өздері синтездеуге нуклеин қышқылдары және белоктар, сондықтан болып табылады облигатными внутриклеточными паразитами. Вирионы фагов тұрады бастары бар нуклеиновую қышқылы бар вирус, отростка. Нуклеокапсид басының фага бар текше симметрия типі, ал отросток – шиыршық түрі, т. е. бактериофагтар бар аралас түрі симметрия. Фагтар болуы мүмкін екі нысандарда: 1) жасушаішілік (бұл профаг, таза ДНҚ); 2) внеклеточной (вирион). Фагтар, басқа да вирустар бар антигенными қасиеттері және оларда топтық өзіне тән және типоспецифические антигендер. Оның екі түрі өзара іс-қимыл фага с торымен: 1) литический (нәтижелі вирусты инфекция). Бұл түрі өзара іс-қимыл кезінде жүреді вирустың репродукциясы бактериялық клеткадағы. Ол кезде қаза табады. Алдымен жүреді адсорбция фагов арналған клетка қабырғасында. Содан кейін фаза ену. Жерде адсорбция фага қолданылады лизоцим есебінен сократительных белоктар құйрық бөлігінде тор впрыскивается нуклеин қышқылы фага. Бұдан кейін орташа кезең подавляется синтезі, жасушалық компоненттерін жүзеге асырылады дисконъюнктивный тәсілі репродукциялы фага. Сонымен нуклеоида синтезируется нуклеин қышқылы фага, содан кейін рибосомах жүзеге асырылады ақуыз синтезі. Фагтар ие литическим типімен өзара іс-қимыл деп атайды вирулентными. Қорытынды кезең нәтижесінде самосборки белоктар төселеді айналасында нуклеиновой қышқылы түзіледі жаңа бөлшектер фагов. Олар шығып жасушалар, нұрлы жол, оның клеточную қабырғаға, т. е. жүреді лизис бактериялар; 2) лизогенный. Бұл қалыпты фагтар. Енген кезде нуклеиновой қышқылы тор интеграция жүріп жатыр, оны геном, жасуша байқалады ұзақ некесіз тұру фага с торымен оны алмай, қаза тапқан. Өзгерген кезде сыртқы жағдайлардың алуы мүмкін шығу фага бірі интеграцияланған нысандары және дамыту нәтижелі вирусты инфекция. Микроорганизмдердің және басқа да тірі жаратылыстар байқалады мұрагерлік белгілері тән белгілі бір түрі. Тәжірибелерден көрсетілді, бұл, егер қамтуы бактериялар белгілі бір тұрақты жағдайларда, олар ұзақ уақыт өз қасиеттерін сақтайды. Бұл тұрақтылық белгілері, тән әрбір түрі бактериялар. Ұрпақ микробтық жасушалар, негізінен, транспондердің оның қасиеттері, анықтауға мүмкіндік береді, анықтау, кез келген түрі микроорганизмдер. Алайда, белгілі бір түр бактерияларының болуы мүмкін ауытқу морфологиялық және физиологиялық қасиеттері туындайтын әсерінен сыртқы орта факторларының. Мысалы, Пастер жасанды жолмен алды қайтымсыз у қоздырғыштар-сібір жарасы мен құтыруға құрды вакциналар, предохраняющие осы аурулар. Н. Ф. Гамалея бақылады өзгерістер морфология вибрионының қосу кезінде қоректік ортаға литий хлориді. Бұл туралы куәландырады микроорганизмдер өзгерте алады және өзінің қасиеттерін байланысты тіршілік ету жағдайлары. Сақтау белгілі бір ерекше қасиеттерін, ағза бірнеше ұрпақ деп аталады наследственностью. Алайда, әрбір келесі буын бар, қандай да бір белгілері, отличающие оның алдыңғы, бұл — өзгергіштік. Тұқым қуалаушылық және өзгергіштік — екі тығыз өзара байланысты процесс, олар негізі болып табылады, барлығы тірі. Заңдылықтарын зерттеу мұрагерлік беру және тұқым қуалайтын белгілерін ата ұрпағы айналысатын ғылым-генетика (грек тіл. genesis — туу, шығу тегі). Дейін микроорганизмдердің генетика зерттеді мұрагерлік белгілері нәтижесінде жыныстық көбею. Алайда, байқауға мұрагерлік және өзгерту белгілері, ұрпақтары алды, ата-анасының, өте қиын өткенде осы құбылыстардың арасында жануарлар мен өсімдіктер-немногочисленности ұрпақтарының мен мерзімдерін, оның пайда болуы. Заңдарын зерделеу, генетика микроорганизмдер, атап айтқанда бактериях және саңырауқұлақтар, енгізді маңызды және құнды үлес ғылымға және тәжірибеге. Жылдамдығы бөлу және бактериялардың көптігі ұрпақтарының жасайды, олардың ыңғайлы объектісі зерттеу үшін генетикалық процестер. Мысалы, ішек таяқшасы,, размножаясь, бөлінеді әр 15 минут, ал бір ұрпақ жасушалары арқылы 18-24 сағ жетеді 24 млрд. микробтық денелер 1 мл. Өзгергіштік және тұқым қуалаушылық микроорганизмдердің бағынады заңдар генетика, жалпы әр түрлі организмдердің, соның ішінде жоғары. Микроорганизмдердің ажыратады фенотипическую өзгергіштік — ненаследуемую және генотипическую өзгергіштік — наследуемую байланысты екі негізгі ерекшеліктері бар жасушалар: оның генотипі мен фенотипом. Генотип — жалпы сомасы гендер, олар бар клетка. Ол анықтайды тұтас тобына қасиеттерін, ағза үшін ерекше түрін микроорганизмдер болуы мүмкін түрлі пайда түрлі сыртқы. Генотип сақтайды салыстырмалы тұрақтылығы кез-келген жағдайда, ол мүмкіндік береді, түрлерін ажырату микроорганизмдердің бір-бірімен. Фенотипі — жалпы кешені морфологиялық және физиологиялық қасиеттері әрбір жеке тұлғаның. Фенотипі қызмет етеді ретінде сыртқы көрінісі сипаттағы генотиптерін белгілі бір жағдайларда өмір сүру. Генотип — жалпы ықтимал қабілеті жасушалар, ал фенотипі — көрінетін көрінісі осы қабілеттерін дамыту. 2.2 Гендік микроорганизмдердің штамдары Микроорганизмдердің эталондық штаммдары ветеринарлық препараттардың ВГНИКИ-де (Бүкілодақтық мемлекеттік жасушалық инженерия ҒЗИ) белгілі бір деңгейде сақталады және сақталады. Бұл штаммдар, өз кезегінде, өндіріс штамдары болып табылады, өйткені вакциналар олардың негізінде дайындалады. Өндірістік және эталондық штамдармен қатар ВГНИКИ вакциналық препараттардың сапасын бағалау үшін қолданылатын бақылау штамдарын сақтайды. Бұл штамдар тұрақты морфологиялық, спецификалық және биологиялық қасиеттері бар микроорганизмдердің генетикалық біртекті популяциясы болуы керек. Бұл штамдарға қойылатын негізгі талаптар - олардың жоғары антигендік және иммуногендік қасиеттері. Өндірістік, эталондық штаммдар антигендік, иммуногендік және басқа да тән биологиялық қасиеттердің генетикалық тұрақтылығын in vivo және in vitro қатарынан 10-20 дәйекті өту үшін сақтауы тиіс. Тұқымдық микробтық культураны дайындау. Әдетте микроорганизмдерді өнеркәсіптік өсіру үлкен көлемде жүргізіледі. Сондықтан, біріншіден, әдетте ампулада мұздатылған күйде болатын микроорганизмнің қолда бар штаммынан егу кішкентай контейнерлерде, мысалы, сыйымдылығы 100-200 бөтелкеде жүргізіледі. см3, 50-150 мл өндіріс ортасымен толтырылған. Содан кейін флакондарды үлкен контейнерлерге егеді (көлемі 18-20 литрлік бөтелкелер). Микроорганизмдердің жақсы жинақталуымен мұндай дақыл реакторға енгізіледі және оны тұқымдық (аналық) мәдениет деп атайды. Бұл жағдайда әдетте көлемі бойынша 1-ден 10% -ға дейін болатын егу дозасы негізінде микроорганизмдерді өнеркәсіптік өсіру үшін қажетті егу мөлшерін алдын ала есептеу қажет. Егістік микробтық дақылдар сонымен қатар олардың типтік морфологиялық, мәдени-биохимиялық, антигендік және иммуногендік қасиеттерінің сақталуына, сондай-ақ оларда бөгде микрофлораның (ПМФ) болмауына бақыланады. Мәдени ортаны дайындау және зарарсыздандыру. Қоректік ортаны жобалаудың негізгі принципі олардың пайдалылығы болып табылады, өйткені микроорганизмдер өсу процесінде қоршаған қоректік ортадан жасушаларда энергия мен конструктивті метаболизмнің негізін құрайтын әр түрлі химиялық заттарды тұтынады. Жасушалық затты құрайтын негізгі компоненттерге мыналар жатады: көміртек, азот, оттегі және сутегі. Әр түрлі микроорганизмдерде бұл элементтердің мөлшері іс жүзінде тұрақты. Көміртек пен азотты әр түрлі қолданатын микроорганизмдердің алуан түрлілігінің нәтижесінде барлық микроорганизмдер мен жасушалардың өсуі үшін бірдей қолайлы (әмбебап) қоректік орталар жоқ. Олардың ерекшелігі көміртегі мен азот құрамына байланысты. Азотты қосылыстардың түріне байланысты микроорганизмдер екі топқа бөлінеді: Протеолитикалық, яғни жоғары молекулалы протеиндер мен пептидтердің бөлінуі. Дезаминдену, қоршаған ортада дайын амин қышқылдарының болуын талап етеді, олардың бөлінуі аммиак бөлінуімен жүреді. Қоректік орталар аминқышқылдары, витаминдер, май қышқылдары, пурин мен пиримидин негіздері, гормондар және т.б органикалық заттардың құрамы бойынша теңдестірілген болуы керек деп есептеледі, олардың қосылуы өте аз мөлшерде өсу мен көбеюді ынталандырады. микроорганизмдерден. Көбінесе микроорганизмдер мен жасушаларға тамақтанудың әмбебап компоненттері болып табылатын көптеген табиғи аминқышқылдары қажет. Олар жасуша құрылымына толығымен енгізілген. Барлық алмастырылмайтын амин қышқылдарының ішінде шешуші рөл глутамин мен аргининге тиесілі, олар алмастырылмайтын аминқышқылдары мен аммиактың улы метаболиттерінің детоксикациясында маңызды рөл атқарады. Сонымен қатар қоректік ортаның қажетті компоненті ортаның қажетті осмостық қысымын, рН мәнін және буферлік сыйымдылығын анықтайтын бейорганикалық тұздар болып табылады. Мәдени ортаны жобалаудың тағы бір маңызды принципі - шикізатты таңдау. Бұл мәселеде, ең алдымен, шикізат құрамының биохимиялық көрсеткіштері шешуші рөл атқарады, оны өңдеу әдісі мен режимін таңдау қоректік заттарды барынша толық және тиімді қолдану мақсатына байланысты. онда қамтылған. Ерекше құнды қасиеттері бар қоректік орталарды алу үшін, ең алдымен, жануарлар ақуызының дәстүрлі көздері қолданылады: ірі қара еті, казеин, балық және оның өңделген өнімдері. Олардың үлесі 80%-ға дейін жетеді. Ірі қара мал етіне негізделген ең көп қолданылатын қоректік орталар. Балық сүйегі ұны (RCM) биологиялық құндылыққа, қолжетімділікке және салыстырмалы стандарттауға қойылатын талаптарға жауап беретін кең таралған. Казеин негізіндегі қоректік орталарда сүтте кездесетін барлық компоненттер бар: май, лактоза, витаминдер, ферменттер мен тұздар. Алайда, сүтті қайта өңдеу өнімдерінің қымбаттауы нәтижесінде мұндай ортаны қолдану шектеулі. Шикізат ретінде жануарлардан алынатын ақуыздың азық-түлік емес көздерінен, сойылған малдың қаны, көкбауыр, плацента, үй жануарларының эмбриондары, сүзбе сарысуы, моллюскалар мен пиннипедтердің жұмсақ тіндері және т.б. Мәдени ортаны құру технологиясындағы азық-түлік емес шикізаттың үлесі небары 15%құрайды. Жалпы алғанда, жануарлардан алынатын шикізаттан дайындалған қоректік орталарда негізгі қоректік компоненттердің мөлшері жоғары, амин қышқылдарының құрамы бойынша толық және теңдестірілген, жақсы зерттелген. Балық пен сүйек ұны, сондай-ақ жануарлардың қалдықтары азық-түлік ақуыздарын өндіруге бағытталғанын есте ұстаған жөн, сондықтан ақуыздар мен алмастырылмайтын амин қышқылдарының жетіспеушілігін теңестіре алатын олардың толыққанды алмастырғыштары қажет. Әр түрлі микроорганизмдерді зерттеу нәтижесінде ашытқы, бактерия және т.б. сияқты микробтық жасушалар белок синтезінің жоғары қарқындылығымен ерекшеленетіні анықталды. Қоректік орталарды дайындау үшін субстрат ретінде қызмет ететін микроорганизмдердің аминқышқылдық құрамы жақсы зерттелген, ал пайдаланылатын микроорганизмдердің биомассасы қоректік заттардың құрамында (белоктардың құрғақ массасының 60% дейін) толық болады және сипатталады. лизин мен треониннің жоғарылауы. Өсімдік тектес өнімдерден жүгері, соя, бұршақ, картоп, люпин және т.б. ақуыздық субстрат ретінде пайдаланылуы мүмкін.Бірақ өсімдік ауылшаруашылық шикізатында ақуыз бар, оның құрамы дақылдардың өсу жағдайына байланысты, сонымен қатар жануарлардан алынатын өнімдерге қарағанда көп мөлшерде липидтер. Қазіргі уақытта біздің биологиялық өнеркәсіп өсімдік шикізатының гидролизіне негізделген, ауыл шаруашылығына қажетті мал азықтық ақуыздың едәуір мөлшерін шығарады. Жемшөп ақуызын өндіру үшін шикізат ретінде целлюлоза мен ағаш өңдеу өнеркәсібінің қалдықтары, сабан, мақта, күнбағыс себеттері, жүгері пиязы, қызылша сірне, картоп целлюлозасы, сыра дәндері, төменгі ыдыраған шымтезек, спирт зауыты, кондитерлік және сүт өнеркәсібінің қалдықтары. Сонымен қатар, Ресейде (1971 ж.) Және басқа да кейбір мұнай өндіруші елдерде н-парафиндерден жемдік ашытқы өндіру технологиялары әзірленуде. Ашытқы жасушалары көміртегі атомдарының саны 10 -нан 30 -ға дейінгі тармақталмаған көмірсутектерді олардың өсуі үшін көміртегі көзі ретінде пайдалана алады. Жемшөп өндіру үшін мал азықтық ашытқыны өндірумен қатар құрғақ салмағының 60-80% шикі протеині бар бактериялық ақуыз концентраттарының да маңызы зор. Мұнда шикізат ретінде құрамында метаны бар газ тәрізді өнімдер қолданылады. 2.3 Генетикалық рекомбинация Генетикалық рекомбинация — бір торшаны екі түрлі вируспен зақымдағанда болатын будандасу. Генетикалық рекомбинация нәтижесінде аналық вирустарда жоқ мәліметтер жинағы жазылған ұрпақ геном пайда болады. Вирустарда бұл байланыс екі түрлі әдіспен өтеді: молекулалар алмасуы және ген алмасуы. Молекула алмасуда нуклеин қышқылының бөлшектері алмасады, мұнда ковалентті байланыс үзілмейді (мысалы,. грипп вирусындағы РНҚ үзінділерінің алмасуы). Ген алмасуында нуклеин қышқылының ковалентті жалғаулары үзіліп қайта қосылады. Бүл жағдайда екі геном бірімен бірі араласып кетсе, жаңа ұрпақ геномы пайда болады. Мұндай жағдай екі түрлі вирус бір торшаға кірсе ғана туады. Ген араласу әдісімен үзік геномды вирустар ғана будандасады. Онда екі вирустың геном кесінділері бір бірімен алмасады. 2.4Генетикалық инженерия жүктеу/скачать 35,21 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|