Бактерии, генетика числа клеток

Количество погибающих бактерий и крупных вирусов (вакцина) вегетативных форм зависит от условий облучения (дозы, интенсивности, температуры и плотности ионизации), как и количество облученных спермиев дрозофилы, в которых возникают мутации. Поэтому мы истолковали гибель бактерий и крупных вирусов как результат возникновения летальных мутаций генов. Это объяснение носит предварительный характер, так как в настоящее время о генетике бактерий и вирусов практически ничего неизвестно. Однако такое объяснение кажется правдоподобным, так как с его помощью можно не только понять результаты опытов облучения, но и определить на основании этих результатов число генов в клетке, причем у бактерии оно оказывается меньше, чем у дрозофилы, а у вируса вакцины меньше, чем у бактерии. Если представление о летальном действии как о летальной мутации распространить и на мелкие кристаллизующиеся вирусы, то на основании опытов по облучению их нужно будет считать отдельными голыми генами. Таким образом, число генов в клетке, необходимое для того, чтобы объяснить летальное действие облучения летальными мутациями, увеличивается от вирусов к бактериям и от бактерий к дрозофиле, как и следовало ожидать, исходя из общих соображений. [c.253]

Ключом к проникновению в область генетики вирусов послужили результаты опытов по множественной фаговой инфекции. Как оказалось, родственные фаги могут одновременно размножаться в одной и той же клетке. Большую роль сыграло использование родственных фагов, различающихся двумя или большим числом генетических признаков — маркеров. Фаговое потомство, полученное в результате такого инфицирования, состояло из четырех (или большего числа) типов частиц — результат, который можно объяснить только генетической рекомбинацией [90, 198, 199]. Таким образом, принцип классической генетики — обмен родительским генетическим материалом — казалось бы требующий полового способа размножения, — был распространен на фаги, а затем и на бактерий. [c.212]

Количество живых клеток в бактериальной культуре можно приблизительно подсчитать, если развести определенным образом культуру и фиксированный объем суспензии высеять в чашку Петри на поверхность твердой питательной среды (с агар-агаром) (рис. 4.1). Если культура разведена достаточно для того, чтобы отдельные клетки оказались на значительном расстоянии друг от друга, то при инкубации чашки Петри в подходящих условиях каждая бактерия начинает быстро делиться и формирует на поверхности агара различимую невооруженным глазом колонию. Количество таких колоний можно подсчитать и, умножив полученную величину на коэффициент разведения, определить число клеток в исходной культуре (см. рис. 4.1). Этот способ дает возможность изучать потомство любой отдельной клетки. Например, можно получить чистую культуру любой мутантной бактерии, присутствовавшей в исходной суспензии клеток путем ее разведения и посева в чашке Петри. Этот простой метод лежит в основе всех исследований по генетике бактерий и использовался во всех обсуждаемых ниже экспериментах. [c.91]

Однако задача оценки функционального потенциала почвенного микробного сообщества на первый взгляд представляется неразрешимой в силу фундаментальньгх затруднений. Чтобы показать сложность задачи, достаточно сослаться на обилие и структурные характеристики сообщества. Показатели численности бактерий достигают значений 10 клеток, при длине мицелия грибов от десятков до сотен метров в 1 г почвы. При таком обилии микробная биомасса представлена разнообразными видами. Например, по данным генетиков, число видов бактерий в грамме почвы составляет несколько тысяч. Трудно даже представить себе число возможных межпопуляционных взаимодействий в такой сверхсложной системе. Поэтому надежда на то, что функциональные параметры могут быть получены только на основе генетической информации о сообществе не обоснована. В этой связи можно привести такой пример. Клетки [c.4]

Степень нашего знания генетической карты бактерий, т. е. расположения цистронов вдоль хромосомы и их относительных размеров, еще очень несовершенна. Мы можем оценить общее число наследственных функциональных единиц бактериальной клетки в 2000. Из них даже для наиболее изученного организма Е. oli известно всего порядка 100. На этих нескольких десятках известных и изученных, так называемых генетических маркеров, или меток, разработана вся генетика этих бактерий. У других объектов степень изученности гораздо меньше. [c.285]

Перспективная задача сельского хозяйства — введение в культурные растения генов, контролирующих азотфиксапию. Азотфиксация — это процесс, в ходе которого атмосферный азот восстанавливается в клетках до аммония и затем используется для синтеза белка и других органических веществ. Эти химические преобразования осуществляются особыми, азотфиксируюшими бактериями, которые живут в корневых клубеньках бобовых растений, таких как горох, бобы, люцерна и клевер. Эти растения находятся в выгодном положении. В отличие от других культур, не способных усваивать азот из атмосферы, они не нуждаются в подкормке азотными удобрениями. В 1987 г. в мировом масштабе было использовано более 60 млн. т таких удобрений. Если бы растения несли свои собственные гены азотфиксации, можно бьшо бы сберечь офомное количество времени, денег и энергии, которые тратятся на изготовление, транспортировку и внесение удобрений. Однако получение растений, способных усваивать атмосферный азот — задача очень трудная, поскольку азотфиксация — это сложный процесс, контролируемый большим числом (около 15) генов (лг/-гены). Несмотря на то, что генетики уже проделали огромную работу, до сих пор они еще не добились правильного функционирования иг/-генов в клетках растений. [c.233]

Изучение ферментативных нарушений в культуре фибробластов человека. В 1940-1950 гг., когда удалось получить ответы на ключевые вопросы генетики бактерий, многим ученым казалось, что изучение индивидуальных клеток высших организмов позволит увеличить разрешающую способность генетического анализа эукариот на несколько порядков [162]. Условия культивирования клеточных линий были разработаны несколькими годами раньше. Однако все линии клеток, способные размножаться в культуре неопределенно долгое время, либо получены из злокачественных опухолей, как одна из наиболее распространенных линий-НеЬа, либо при культивировании утрачивают способность к контактному торможению, т.е. трансформируются . Генетически такие клетки отличаются от нормальных они почти всегда анеуплоидны, причем число хромосом в наборе колеблется внутри одной клеточной линии и даже внутри конкретной культуры. Трансформированные клетки непригодны для генетического анализа, необходимо разработать методы, позволяющие культивировать нормальные, эуплоидные клетки. [c.14]

Как плазматические клетки могут вырабатывать так много разных антител, или почему у генетиков болит голова. В обычных условиях кролик (или человек) контактирует с огромным числом разнообразных потенциальных антигенов (бактерии, вирусы, пыльца, пища, органическая грязь и т.д.). Для чужеродных веществ есть немало возможн( стей случайно проникнуть в кровь. Это происходит в легких и кишках, через царапины и ушибы. Косвенные данные (слишком сложные, чтобы воспроизводить их [c.210]

Генная инженерия позволяет также создавать микроорганизмы с повыгиенным потреблением субстрата (так легче приводить его в контакт с ферментом) и тем самым улучшить параметры отклика и чувствительность сенсора. Можно также изменить локализацию в клетке представляющего интерес фермента. Так, если в бактерии локализовать его в периплазматическом пространстве, это также облегчит доступ субстрата. Наконец, можно модифицировать гены, кодирующие стенку используемых микроорганизмов, чтобы последние легче было прикреплять к поверхности сенсора или чтобы улучшился перенос электрона к ней. Эта идея представляется несколько умозрительной, поскольку пока что трудно представить, какие именно генетические изменения необходимы для достижения желаемого эффекта. Как и в белковой инженерии, такое применение генной инженерии предполагает предварительное знание физиологии и генетики конкретного микроорганизма, следовательно, для этих целей наиболее пригодны хорошо охарактеризованные виды микроорганизмов, в том числе те, в которые с помощью генной инженерии вводят и экспрессируют интересующие исследователей гены. [c.98]

Генетика микроорганизмов как учение о наследственности и изменчивости имеет характерные особенности, соответствующие их сфоению и биологии. Наиболее изучена генетика бактерий, характерными чертами которых являются малые размеры и большая скорость размножения бактериальной клетки, что позволяет проследить генетические изменения в течение небольшого промежутка времени на большом числе популяций. Бактериальная клетка имеет одинарный набор генов (нет аллелей). Хромосома бактерий является полинуклеотидом (две полинуклеотидные цепочки ДНК) длиной 1000 мкм и мол. массой около 1,5—2 10 Д. Она суперспирализована и замкнута в кольцо содержит от 3000 до 5000 генов. Аналогично хромосоме в цитоплазме бактерий располагаются ковалентно замкнутые кольца ДНК, называемые плазмидами (внехромосомные факторы наследственности). Масса плазмид значительно меньше массы хромосом. Хромосома и плазмида способны к автономному самокопированию — репликации, поэтому их называют репликонами. Свойства микроорганизмов, как и любых других организмов, определяются их генотипом, т.е. совокупностью генов данной особи. Термин геном в отношении микроорганизмов — почти синоним понятия генотип . [c.81]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология