WikiDer > Бактериальная генетика

Bacterial genetics

Бактериальная генетика подполе генетика посвящен изучению бактерий. Бактериальная генетика немного отличается от эукариотический генетики, однако бактерии по-прежнему служат хорошей моделью для животное генетические исследования. Одно из основных различий между генетикой бактерий и эукариот проистекает из отсутствия у бактерий мембраносвязанных органеллы (это верно для всех прокариот. Прокариотические органеллы - это факт, но они связаны не липидной мембраной, а белковой оболочкой), что требует синтез белка происходят в цитоплазма.

Как и другие организмы, бактерии также размножаются и сохраняют свои характеристики от поколения к поколению, но в то же время демонстрируют вариации определенных свойств у небольшой части своего потомства. Хотя наследственность и вариации бактерий были замечены с первых дней бактериологии, тогда еще не было осознано, что бактерии слишком подчиняются законам генетики. Даже существование бактериального ядра было предметом споров. Различия в морфологии и других свойствах были приписаны Нагели в 1877 году бактериальным плеоморфизмом, который постулировал существование одного, нескольких видов бактерий, обладающих способностью к изменению белков. С развитием и применением точных методов чистой культуры стало очевидно, что различные типы бактерий сохраняют постоянную форму и функции на протяжении последующих поколений. Это привело к концепции мономорфизма.

Трансформация

Преобразование в бактерии впервые был замечен в 1928 г. Фредерик Гриффит а позже (в 1944 г.) исследовали на молекулярном уровне Освальд Эйвери и его коллеги, которые использовали этот процесс, чтобы продемонстрировать, что ДНК был генетический материал бактерий.[1] В процессе трансформации клетка поглощает чужеродную ДНК, обнаруженную в окружающей среде, и включает ее в свой геном (генетический материал) посредством рекомбинации.[2] Не все бактерии способны трансформироваться, и не вся внеклеточная ДНК способна трансформироваться. Чтобы быть способной к трансформации, внеклеточная ДНК должна быть двухцепочечной и относительно большой. Чтобы быть компетентной для трансформации, клетка должна иметь поверхностный белок Компетентный фактор ', который связывается с внеклеточной ДНК в реакции, требующей энергии. Однако бактерии, которые не являются естественно компетентными, можно лечить таким образом, чтобы сделать их компетентными, обычно обработкой хлоридом кальция, который делает их более проницаемыми.[3]

Бактериальная конъюгация

Бактериальная конъюгация - это перенос генетического материала (плазмиды) между бактериальными клетками посредством прямого межклеточного контакта или мостикового соединения между двумя клетками.[1] Обнаруженный в 1946 году Джошуа Ледербергом и Эдвардом Татумом,[2] спряжение - это механизм горизонтальный перенос генов как и трансформация и трансдукция, хотя эти два других механизма не связаны с межклеточным контактом.[3]

Бактериальная конъюгация часто рассматривается как бактериальный эквивалент полового размножения или спаривания, поскольку включает обмен генетическим материалом. Во время конъюгации донорская клетка обеспечивает конъюгативный или подвижный генетический элемент, который чаще всего является плазмидой или транспозоном. [4] [5] Большинство конъюгативных плазмид имеют системы, гарантирующие, что клетка-реципиент еще не содержит подобный элемент.

Передаваемая генетическая информация часто приносит пользу получателю. Преимущества могут включать устойчивость к антибиотикам, толерантность к ксенобиотикам или способность использовать новые метаболиты. [6] Такие полезные плазмиды можно рассматривать как бактериальные эндосимбионты. Однако другие элементы можно рассматривать как бактериальных паразитов, а конъюгацию - как механизм, разработанный ими для их распространения.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Бирге Э.А. (1994). Бактерии и генетика бактериофагов. Нью-Йорк: Springer-Verlag.
  2. ^ а б Джеймс Франклин Кроу; Уильям Ф. Дав (2000). Перспективы генетики: анекдотические, исторические и критические комментарии, 1987–1998 гг.. Univ of Wisconsin Press. п. 384. ISBN 978-0-299-16604-5.
  3. ^ а б Достижения в генетике. Академическая пресса. 1964-01-01. С. 368–. ISBN 978-0-08-056799-0.