Введение - Молекулярная и генетическая организация плазмид
Плазмиды - внехромосомные генетические элементы, способные к автономному поддержанию в цитоплазме бактерий или существованию в нтегрированном в хромосому состоянии, откуда они могут свободно выходить в цитоплазму (иногда с фрагментами хромосомы). Некоторые хромосомы могут распространяться в бактериальной популяции между ее членами. Плазмиды определяют ряд важных свойств бактерий:
- -являются факторами фертильности - определяют донорский фенотип клетки; -контролируют резистентность к антибиотикам, сульфаниламидам, катионам тяжелых металлов, бактериоцинам, бактериофагам, к сыворотке крови; -чувствительность к бактериоцинам; -синтез тиамина, пролина, внеклеточной ДНКазы и др.; -синтез антибиотиков и бактериоцинов; -метаболизм углеводов, углеводсодержащих соединений, галогеновых соединений, белков; -фиксацию азота; -продукцию токсинов, гемолизина, антигенов колонизации, капсулы; -в последнее время природа факторов внехромосомной наследственности.
Микроорганизмы приобрели особый интерес в связи с появлением данных о возможности использования плазмид в качестве векторов эукариотных генов. Такая возможность открывает неограниченные перспективы для генетического моделирования не только при решении проблем молекулярной биологии, но и в практическом аспекте, в частности в медицинской микробиологии и иммунологии (создание новых бактерийных профилактических и лечебных препаратов) и микробиологической промышленности.
Большой опыт экспериментального мутагенеза на модели бактерий и вирусов способствовал раскрытию генетических и молекулярных механизмов регуляции функций внехромосомных элементов. Их способность включаться в хромосому и формировать комплексы "замещенных" плазмид широко используется в экспериментальной биологии и генетике.
Замещенные плазмиды несут фрагменты хромосомы бактерии-хозяина и в автономном состоянии функционируют под контролем регуляторных механизмов бактериальной клетки. Расширение методических и технических возможностей экспериментальных исследований в области молекулярной биологии позволяет целенаправленно использовать генетические модели в решении важных практических задач.
Определились реальные пути более гибкого вмешательства в процессы физиологически нормального генетического обмена у бактерий, осуществляемого с участием внехромосомных элементов, способствующих конъюгации, формированию рекомбинантов, передаче генетического материала путем трансдукции умеренными фагами, мобилизации нетрансмиссивных элементов плазмидами, имеющими в своей структуре "гены трансмиссивности", и сочетания с этими генами фрагментов хромосомы с последующим переносом вновь формирующихся структур и их ассоциаций в клетки реципиентов. Актуальное значение приобретает исследование механизмов взаимодействия внехромосомных элементов с хромосомой и между собой в естественных или сконструированных искусственно полиплазмидных системах. Подчинение этих систем общим регуляторным механизмам на уровне клетки и популяции микроорганизмов выдвигает новые проблемы: изучение специфических особенностей полиплазмидных популяций при наличии дополнительных генетических факторов, не обязательных для воспроизведения жизнеспособного потомства, и возможностей практического использования искусственно обогащенного генома популяций бактерий.
В последнее десятилетие интенсивно накапливаются данные о генетической природе и биологических особенностях плазмид, с которыми непосредственно связана патологическая активность бактерий. Это - элементы Hly, Ent, Vir, сведения о которых в мало обобщены. Практическое значение в инфекционной патологии приобретают "вторичные" процессы при ожоговых заболеваниях и постхирургических осложнениях, возникающих в связи с неограниченно возрастающей множественностнной лекарственной устойчивостью возбудителей этих процессов, контролируемой трансмиссивными и нетрансмиссивными факторами инфекционной резистентности. Менее полно изучены, но не менее важны плазмиды, контролирующие патогенные свойства стафилококков, стрептококков, псевдомонад.
В настоящее время на основе использования трансмиссивных эписом интенсивно разрабатывается новое направление исследований "генетическая инженерия" и как специальный раздел этого направления -- "генная инженерия". Последняя представляет собой область прикладной молекулярной генетики и биологии, развитие которой только начинается. Однако первоисточником "сырья" для осуществления конкретных задач конструирования новых биологически активных молекул являются внехромосомные элементы, способные функционировать в виде самостоятельных оперонов и репликонов. Они сохраняют эту функцию в гетерологичных системах микроорганизмов и, что особенно привлекает "биоинженеров", -- в системах эукариотов.
Похожие статьи
-
История исследования плазмид - Молекулярная и генетическая организация плазмид
Начало исследования плазмид относят к 20 гг. XX века. В 1921 г. Bourdet и Ciuca открыли лизогенные бактерии, способные спонтанно лизироваться. В 1925 г....
-
Заключение - Молекулярная и генетическая организация плазмид
В ходе данной курсовой работы видно, какую большую роль играют плазмиды в существовании бактерий и, следовательно, человека. Актуальные задачи генетики...
-
Классификация плазмид, Распространение плазмид - Молекулярная и генетическая организация плазмид
В 50-е гг. плазмиды R стали классифицировать на fi+ и fi - (по способности ингибировать перенос плазмиды F). Далее стали, в зависимости от различия в...
-
К чистым факторам переноса относят, например, факторы F и F-подобные (pAP22-4, pAP38, pAP39, pAP41) и pTRA1, фактор T, идентифицированный в E. coli,...
-
Бактериоцины - вещества, летальные для клеток бактерий. Их названия определяются названиями микроорганизмов-продуцентов. Это термостабильные белки,...
-
Молекулярная и генетическая организация плазмид - Молекулярная и генетическая организация плазмид
Генетическая организация разных плазмид отличается большим разнообразием, так как среди плазмид, на основе их функциональной специфичности, различают...
-
Несовместимость и группы несовместимости - Молекулярная и генетическая организация плазмид
К одной группе несовместимости (inc-группа) относят плазмиды, которые несовместимы между собой, но совместимы с любой плазмидой из другой группы....
-
Генетические методы изучения биопленок - Использование микробных биопленок в промышленности
Для выявления генов, участвующих в генетическом контроле любого процесса, используются методы направленного и ненаправленного (инсерционного)...
-
В историческом плане вопрос об эволюции генов является важнейшим, поскольку эволюция генов связана с истоками жизни вообще и ее совершенствованием в...
-
Введение, Организация работы - Изучение лесных беспозвоночных
Данное исследовательское задание является продолжением работы по изучению беспозвоночных животных, обитающих в различных средах. В первой части данного...
-
Генная инженерия, Перенос плазмид у бактерий - Генная инженерия
ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ, или технология рекомбинантных ДНК, изменение с помощью биохимических и генетических методик хромосомного материала - основного...
-
ВВЕДЕНИЕ - Использование микробных биопленок в промышленности
Все знания о морфологии, физиологии, генетике, адаптационных возможностях бактерий были получены при изучении планктонных форм бактерий. В настоящее...
-
Предмет генетической эпидемиологии, Генетическая эпидемиология - Генетические процессы в популяциях
Генетическая эпидемиология В середине 50-х годов 20 века оформилось новое научное направление - генетическая эпидемиология, которая реализуется при...
-
GLP - (Good Laboratory Practice)-надлежащая лабораторная практика - правила организации лабораторных направлений. Стандарт GLP ("Good Laboratory...
-
Введение - Строгие постулаты Коха
Согласно Львову, "организм - некая независимая единица интегрированных и взаимосвязанных структур и функций". У простейших, то есть у одноклеточных...
-
Актуальность проблемы. Среди многообразия взаимоотношений между растениями и насекомыми важное место занимает фитофагия. В результате коэволюции как у...
-
Введение - Перспективная наука геномика
В конце ХХ века началось интенсивное развитие молекулярной биологии, что создало предпосылки для планомерного изучения структуры геномов разных видов...
-
Введение - Современная теория эволюции
Эволюция происходит в течение периода времени, превышающего срок жизни одного поколения, и заключается в изменении наследуемых черт организма. Первым...
-
Вирусы как независимые генетические системы Какое место занимают вирусы в биологическом мире? Каково их происхождение и кто их ближайшие родственники?...
-
Введение - Патофизиологическая роль церулоплазмина при лейкоцитозах и лейкопениях
Актуальность исследования. Регуляция количественного состава и функциональной активности фагоцитирующих клеток является актуальной проблемой современной...
-
Молекулярные механизмы регуляции клеточной смерти - Биологические механизмы жизненного цикла клетки
Апоптоз - многоэтапный процесс. Первый этап - прием сигнала, предвестника гибели в виде информации, поступающей к клетке извне или возникающей в недрах...
-
Вирусы являются генетическими внутриклеточными паразитами, способными к размножению только в живых системах. Вирусы как облигатные внутриклеточные...
-
Механизм, благодаря которому генетическая информация ДНК "транскрибируется" в матричную РНК, а затем транслируется в белок, выяснился через несколько лет...
-
Миграции - Генетические процессы в популяциях
Равновесие генных частот в популяции предполагается при отсутствии миграций. Наряду с этим, между реально существующими популяциями человека постоянно...
-
Введение - Характеристика основ иммунологии
Мечников открыл первую клетку иммунной системы, которую назвали фагоцит, или макрофаг. Греческое слово "фаг" означает поедание, пожирание. Фагоцитоз был...
-
Введение - Биосинтез белков. Ген и его роль в синтезе белков
Способность клеток поддерживать высокую упорядоченность своей организации в хаотичной Вселенной зависит от генетической информации, которая реализуется,...
-
Введение - Исследование воздействия электромагнитного поля низкой частоты на клетки крови
Электромагнитное поле (ЭМП) окружает нас с самого рождения. Электромагнитная среда нашей планеты определяется в основном электрическим и магнитным полями...
-
Биогеоценоз Biogeocenosis От греч. Bios - жизнь + Ge - земля + Koinos - общий Биогеоценоз - эволюционно сложившаяся, пространственно ограниченная,...
-
Генетические регистры - Методы исследования популяции человека
Определение распространенности максимально возможного числа нозологических форм наследственных заболеваний в популяции, возможно, путем создания...
-
Введение - Биофизика мышечного сокращения
Физика и биология, на первый взгляд, довольно далекие друг от друга науки. Но это только на первый взгляд. В действительности же в этих науках есть много...
-
Основа организации биосферы. Понятие биосферы - Особенности биосферы
Термин биосфера был введен для обозначения общего облика поверхности Земли, обусловленного наличием на ней всей массы живых организмов. Два главных...
-
Методы и организация исследования Анализ литературных источников проводился на всех этапах исследования. Анализ специальной научно-методической...
-
Направления эволюции, Генетические и онтогенетические основы эволюции - Механизмы эволюции
Направление эволюции каждой систематической группы определяется взаимоотношениями между особенностями среды, в которой протекает эволюция данного...
-
ВВЕДЕНИЕ - Функциональное состояние организмов студентов 3-4 курсов
Актуальность проблемы. В последние годы отмечается рост заболеваемости студентов, который происходит на фоне заметного снижения общего уровня физического...
-
Введение, Прокариоты - Прокариотические организмы и их роль в биоценозах
В данном реферате мы рассмотрим прокариотов, как отдельную часть живого мира, так же мы рассмотрим строение прокариотов (бактерий) и их размножение при...
-
Мутации, Естественный отбор - Генетические процессы в популяциях
Мутации являются одним из стохастических факторов, влияющих на равновесие генных частот в популяции. Мутации возникают постоянно и приводят к появлению...
-
Особенности организации мозга правшей и левшей - Основные асимметрии мозга человека
Представления о связи рукости с процессами высшей нервной деятельности и высшими психическими функциями мозга носят дискуссионный характер. Наряду с...
-
Введение в легочные заболевания. - Дыхательная система человека
Повсеместно, особенно в индустриально развитых странах, наблюдается значительный рост заболеваний дыхательной системы, которые вышли уже на 3-4-е место...
-
Гормоны - это то, что делает нас особенным и непохожим на остальных. Они предопределяют наши физические и психические особенности. Вырастем мы высоким...
-
В настоящее время проблема адаптации спортсмена к физическим нагрузкам является одной из актуальных проблем. Проблематика заключается в раскрытии...
Введение - Молекулярная и генетическая организация плазмид