Начало на реферати

Организация на наследствения материал при прокариотите


За да можем да усукваме или разхлабваме, се нуждаем от свободен край, който да въртим. Ако молекулата ДНК е пръстенна или с прихванати краища, нейната "степен на усукване" е постоянна. Двойните спирали, които се различават само по степента си на усукване, се наричат топологични изомери или топоизомери. Терминът произлиза от името на клона от математиката, който изучава деформирането на фигурите – топология. Релаксираната ДНК е един топоизомер, а всяко стъпало на свръхспирализация (независимо от посоката) дава нов топоизомер. Един топоизомер може да премине в друг само ако поне едната верига се скъса, давайки свободен край.

2. Организация на наследствения материал при прокариотите

Хаплоидният наследствен материал на клетката се нарича геном. При прокариотите геномът представлява преди всичко една пръстенна молекула ДНК, понякога наричана бактериална хромозома. Заетият от нея участък се нарича нуклеоид. Долу е дадена светлинно-микроскопска снимка на група спорообразуващи бактерии Bacillus cereus. Макар че са фиксирани и оцветени, те изглеждат приблизително като живите бацили при фазово-контрастно наблюдение и са със светли нуклеотиди на тъмен фон. Ако се приложи специално оцветяване, нуклеоидите могат да се видят и тъмни на светъл фон.

Светлинно-микроскопско наблюдение на клетки Bacillus cereus, фиксирани с реактив на Буен и оцветени с тионин. Нуклеоидите се виждат като светли петна в централната част на клетките. Отсечката е 5 микрометра. Снимката е любезно предоставена от Carl Robinow от катедра Микробиология на Университета на западен Онтарио.

Обикновено прокариотите са хаплоидни – съдържат само едно копие от хромозомата си. При усилено делене обаче плоидността се увеличава, затова и делящите се бактерии имат повече от един нуклеоид.

Освен хромозомата в бактериалната клетка може да има и плазмиди – много по-малки молекули ДНК, също пръстенни. Бактериите от един вид си приличат по хромозомата си, но могат да съдържат най-различни плазмиди. За разлика от хромозомата плазмидите най-често са представени с няколко копия дори в неделящата се клетка.

Плазмидите могат да бъдат полезни за бактерията. Например устойчивостта към антибиотици обикновено се обуславя от гени в плазмидите, а не в хромозомата. Като цяло обаче плазмидите не са задължителна част от генома и се подчиняват на своя собствен "интерес", а не на ползата за клетката. Това ги сближава с бактериофагите.

За разлика от фагите обаче плазмидите нямат белтъчна обвивка, с чиято помощ да се разпространяват от клетка на клетка. Въпреки това, ако тяхната клетка загине и ги освободи, понякога плазмидите успяват да проникнат в друга бактерия (може дори от друг вид) и да продължат там възпроизводството си. Процесът, при който “гола” бактериална ДНК, оказала се извън своята клетка, прониква и се настанява трайно в друга клетка, се нарича бактериална трансформация. Обикновено трансформацията се осъществява от плазмиди. Възможна е и трансформация с парчета хромозомна ДНК – например в историческите опити на Грифит и Ейвъри, доказали ролята на ДНК като носител на наследствеността. Този тип трансформация обаче е по-рядък, понеже пренасяният ДНК-участък трябва първо да се откъсне от нуклеоида, а после да се вмъкне не само в другата клетка, а и в хромозомата й. При плазмидите няма такива усложнения. На това се дължи бързото разпространяване на устойчивостта към антибиотици сред различни щамове и дори видове бактерии.

Организация на наследствения материал при прокариотите facebook image
Публикувано от: Марийка Колева

Използване на фолио от напълнен полиетилен 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.