93579

Ядерный аппарат у бактерий и его особенности. Механизм репликаиии бактериальной хромосомы

Доклад

Медицина и ветеринария

Генетическая система бактерий имеет по крайней мере четыре особенности присущие только этим организмам. Хромосомы бактерий и соответственно плазмид располагаются свободно в цитоплазме не отграничены от нее никакими мембранами но связаны с определенными рецепторами на цитоплазматической мембране.

Русский

2015-09-03

14.12 KB

0 чел.

Ядерный аппарат у бактерий и его особенности. Механизм репликаиии бактериальной хромосомы.

Генетическая система бактерий имеет по крайней мере четыре особенности, присущие только этим организмам.

1. Хромосомы бактерий (и соответственно плазмид) располагаются свободно в цитоплазме, не отграничены от нее никакими мембранами, но связаны с определенными рецепторами на цитоплазматической мембране. Поскольку длина хромосомы (у Е. соli около 1,6 мм) во много раз превышает длину бактериальной клетки (1,5—3,0 мкм в среднем), хромосома особым компактным образом в ней упакована: молекула хромосомной ДНК находится в суперспирализованной форме и свернута в виде петель, число которых составляет 12—80 на хромосому. Петли в центре нуклеоида объединяются за счет связывания ДНК с сердцевинной структурой, представленной молекулами особого класса РНК — 4,55 РНК. Такая упорядоченная упаковка обеспечивает постоянную транскрипцию отдельных оперонов хромосомы и не препятствует ее репликации. Возможно, что петли упакованной хромосомы способствуют компартментализации рибосом.

2. Хотя бактерии являются гаплоидными организмами, т. е. имеют один набор генов, содержание ДНК у них непостоянно, оно может при благоприятных условиях достигать значений, эквивалентных по массе 2, 4, 6 и даже 8 хромосомам. У всех прочих живых существ содержание ДНК постоянное, и оно удваивается (кроме вирусов и плазмид) перед делением.

3. У бактерий в естественных условиях передача генетической информации происходит не только по вертикали, т. е. от родительской клетки дочерним, но и по горизонтали с помощью различных механизмов: конъюгации, сексдукции, трансдукции, трансформации.

4. У бактерий очень часто помимо хромосомного генома имеется дополнительный плазмидный геном, наделяющий их важными биологическими свойствами, нередко — специфическим (приобретенным) иммунитетом к различным антибиотикам и другим химиопрепаратам.

Содержание ДНК у бактерий зависит от условий их роста: при благоприятных условиях оно возрастает до величин, соответствующих массе нескольких хромосом. Это уникальное свойство бактериального генома. Биологическое значение его состоит в том, что, регулируя содержание копий своих генов (а оно будет опре деляться количеством копий синтезируемых хромосом), бактерии одновременно приспосабливают скорость своего размножения к условиям роста. Наряду с увеличением содержания ДНК у бактерий в этом случае существенно возрастает и количество рибосом. Благодаря этому создаются необходимые условия для транскрипции и трансляции (а у бактерий они происходят одновременно) нескольких копий генов одновременно, возрастает суммарная скорость биосинтеза всех субклеточных и клеточных структур и соответственно скорость размножения бактерий. Время клеточного цикла бактерий сокращается от нескольких часов до 20—30 мин. Скорость размножения определяет возможность накопления в окружающей среде большого запаса клеток данного вида. Это и является причиной существования бактерий в природе многие миллионы лет. Возможность регулировать скорость собственного размножения — одно из главных условий, обеспечивающих выживание бактерий в окружающей среде, а следовательно, и сохранение вида в природе.

Репликация ДНК у бактерий начинается со строго фиксированного сайта хромосомы — оriС. Он включает в себя участки с так называемыми ДНК-боксами и расположенными между ними короткими последова-тельностями. Оба элемента примыкают к гену dnaА. Это и служит сигналом для действия ДНК-хеликазы. Репликация имеет полуконсервативный характер, идет одновременно в двух направлениях и заканчивается также в строго фиксированной точке - terminus. Поскольку цепи ДНК антипараллельны (если одна нить начинается с 5'-конца, другая — с З'-конца), а ДНК-полимераза III осуществляет синтез ДНК только в направлении 5'>3', репликация происходит своеобразно: на одной из расплетенных нитей — «прямой», или лидерной, или ведущей, — она идет непрерывно, а на другой — отстающей — ДНК-полимераза III должна возвращаться, чтобы наращивать нить тоже в направлении 5'>3', прерывисто, через образование сегментов Оказаки, длиной у бактерий около 1000 нуклеотидов (у эукариот - около 200—300 нуклеотидов).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65847. Проектирование локальной сети 23.94 KB
  Цель работы: Изучить основные виды, преимущества и недостатки сетевые топологии, их, наиболее распространенные типы сетей, виды и методы доступа к среде передачи данных, сетевые архитектуры.
65848. Исследование модели шинной ЛВС с маркерным доступом 1.31 MB
  Исследование особенностей построения и функционирования шинной ЛВС с маркерным методом доступа и определение основных характеристик сети. Определить основные характеристики ЛВС шинной топологии с маркерным методом доступа на основе исследования аналитической модели сети.
65849. Концепция антропогенеза. Идея происхождения человека 34.5 KB
  Выделяет несколько стадий происхождения человека и животных: В воде появляются какие-то отдельные формы живого Отдельные вещи начинают случайно объединяться. Ему времени приписывалась циклическая форма соответственно что классическая трактовка изменений человека...
65851. Строение микро-ЭВМ (архитектура) 179.5 KB
  ОБ операционный блок производит прием и временное хранение исходных данных их преобразование и передачу результата обработки следующим устройствам. Кроме того ОБ проверяет соответствия результата обработки данных заранее обусловленным признакам например отрицательные числа нули четность и т.
65853. Вибір архітектури обчислювальної мережі. Загальна схема взаємодії локальних, міських та глобальних мереж. Вибір локальної обчислювальної мережі 373.5 KB
  Мета: Вивчити cхему взаємозв’язку різних типів мереж: локальних міських та глобальних. На основі поставлених задач вміти обирати архітектуру обчислювальної мережі. Вибір локальної обчислювальної мережі Загальна схема взаємодії локальних міських і глобальних обчислювальних...
65854. Эволюция маркетинговых концепций. Современные тенденции маркетинга (международного маркетинга) 61.46 KB
  Современные тенденции маркетинга международного маркетинга Концепция маркетинга генеральный замысел действий фирмы или предприятия на рынке определяющий её стратегию действий выбор системы целей и идеи бизнеса. Если исходить из классификации теории управления маркетингом предложенной профессором маркетинга...
65855. Французская печать XIX века 30.5 KB
  Этапы: Печать эпохи Наполеона I Пресса эпохи реставрации Журналистика июльской монархии Французская печать второй половины 19 века. Перу Наполеона принадлежит 32 тома. Концепция печати Наполеона. У Наполеона было много законов связанных с прессой.