Генетика бактерий перенос генов

Перенос и экспрессия генов у эукариот. Для микроорганизмов известны два основных способа введения чужеродного генетического материала в клетку. При трансформации чистая ДНК при некоторых, не до конца ясных условиях проникает в микробную клетку и встраивается в генетический материал. При трансдукции генетическая информация от одной бактериальной клетки к другой передается с помощью бактериофага. Эксперименты по трансформации бактерий сьп-рали важную роль в истории генетики с их помощью установили, что именно ДНК является генетически активным материалом [220]. [c.167]

Таким образом, перемещающиеся генетические элементы индуцируют все виды хромосомных перестроек слияние и диссоциацию репликонов, транслокации, делеции, инверсии и дупликации. Вместе с плазмидами и фагами они переносят гены между видами бактерий, подчас весьма отдаленными, и следовательно, играют важную роль в эволюции микроорганизмов. Новые возможности открывает использование мигрирующих элементов в генетическом конструировании. На основе их применения создаются методы транспозонного мутагенеза и генетической инженерии in vivo, существенно ускоряется разработка частной генетики бактерий, имеющих важное промышленное значение (N. Kle kner et al., [c.109]

Все чаще на страницах газет и других популярных изданий можно встретить термины современная биотехнология и генетическая инженерия (или генетическая модификация, манипуляция ), генетически модифицированный организм (ГМО) или генетически измененный (генно-инженерный, трансгенный) организм , генетически модифицированные продукты питания . Во всех этих публикациях речь идет по сути об одном — последних достижениях генетики. Причем эти достижения не ограничиваются просто познанием механизмов наследственности, а позволяют активно в них вмешиваться, изменять в желаемом направлении и в результате создавать новые сорта растений, обладающие полезными признаками, которые невозможно отобрать с помощью традиционной селекции, получать новые более эффективные лекарственные препараты, способные лечить ранее неизлечимые болезни. Все это стало реальностью благодаря разработке технологий, позволяющих выделять и изучать наследственный материал (ДНК), создавать его новые комбинации с помощью манипуляций, осуществляемых вне клетки, и переносить эти новые генетические конструкции в живые организмы. Появилась возможность использовать в селекции гены любых, совершенно неродственных видов, например вводить в сорта растений определенные гены животных, бактерий, вирусов и даже человека. [c.5]

Явление это, по-видимому, лежит в области пограничной вирусологии здесь нет четкой границы между клеточной и вирусной ДНК. В нормальных условиях перенос части генома от донора к реципиенту у многих бактерий совершается одним из двух механизмов трансформацией или конъюгацией бактерий. Таким же путем происходит и перенос плазмид, эписом и нехромосомных генов. А к ним относятся половые и бактериоциногенные факторы, большинство которых имеют некоторые общие свойства с бактериофагами. Особая роль лизогенизирующих и особенно трансдуцирующих фагов в генетике бактерий состоит в их способности переносить почти любую часть бактериальной хромосомы. Что касается самого понятия вирус, то, по-видимому, от различных компонентов клетки-хозяина вирус отличается лишь способностью [c.282]

Обычно рассматривают Три типа переноса генов у бактерий. Первый тип — трансформация — это такой процесс, при котором ДНК одной бактерии — донора переходит в другую бактерию — реципиент. Реципиент-ная клетка, в которой происходит экспрессия генетических признаков донора, называется трансформантом. Второй тип трансдукция — это процесс генного переноса, при котором бактериальный вирус (бактериофаг), размножающийся в клетках бактериального штамма-до-нора, включает в себя часть генетической информации бактерии и после инфицирования другого, реципиент-ного, штамма вызывает иногда наследуемые изменения у последнего. Реципиентная клетка, которая таким путем приобретает признаки донора, называется трансдук-тантом. Третий тип переноса — кон ьюгацця — это процесс, при котором клетки бактериального штамма-доно-ра вступают в непосредственный механический контакт с клетками реципиентного штамма и передают последнему генетический материал. Реципиент, который получает этот материал, называется трансконъюгантом. Наряду с процессом мутирования генов трансформация, трансдукция и конъюгация играют важную роль в появлении новых типов бактерий. Эти процессы очень важны также потому, что они позволяют исследователям, занимающимся бактериальной генетикой, выяснять биохимические и генетические аспекты функционирования бактерий, устанавливать принципы строения, функционирования и регуляции генов, а также более сложных процессов синтеза макромолекул, роста и деления клеток. [c.65]

Миндлин .3., Басс И.А., Богданова E. . и др. Горизонтальный перенос генов в природных популяциях бактерий. Гены и транспозоны устойчивости к соединениям ртути // Проблемы и перспективы молекулярной генетики. М. Наука. 2003. С. 124-146. [c.256]

Систематическое изучение наследственности начиналось со сложных в генетическом отношении объектов-растений и животных. Благодаря этим ранним исследованиям была сформулирована концепция неделимого гена как функциональной единицы наследственности и принято положение, что перенос генов от одного поколения к другому подвержен действию разных случайных факторов. Однако до понимания химической природы генов и механизма их функционирования бьшо еш е далеко. Исследование генетических молекул и тонких механизмов регуляции наследственности стало возможным лишь тогда, когда в качестве экспериментальных моделей начали использоваться бактерии и вирусы, о сугцествовании которых первые генетики даже не подозревали. Только благодаря этим организмам впервые бьшо показано, что дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), рибонуклеиновая кислота (РНК) и белок—универсальные детерминанты генетического поведения. Стремительность дальнейшего прогресса в этой области и убедительность полученных результатов стали реальными благодаря особым биологическим свойствам микроорганизмов, которые позволяли проводить манипуляции, необходимые для анализа генетических структур. Аналогичные аналитические исследования более сложных генетических систем тогда бьши невозможны, поэтому на животных и растения этот прогресс не распространялся. Развитие технологии рекомбинантных ДНК разрушило труднопреодолимые технические и концептуальные барьеры на пути расшифровки и понимания сложных генетических систем. Неудивительно, что наши взгляды на структуру и функцию генов значительно изменились, а новое мышление в свою очередь радикально изменило перспективы биологии. [c.11]

Впервые горизонтальный перенос наследственной информации с помош ью упомянутого механизма (или, как говорят специалисты, путем вирусной трансдукции) американские генетики Дж. Ледеберг и Н. Циндер обнаружили в 1952 г. у бактерий, но затем выяснилась его возможность и у эукариот. Такой перенос был осущ ествлен в Станфордском университете (Калифорния, США) в 1972 г., когда и родилась, по сути, генная инженерия. [c.92]

Бактериальная генетика с момента ее зарождения в сороковых годах нашего века, когда Ледерберг и Татум впервые продемонстрировали генетическую рекомбинацию у кишечной палочки, развивается необыкновенно быстро. В настояш,ее время работающие в этой области исследователи пришли к детальному пониманию механизмов, посредством которых гены бактерий мутируют, переносятся и рекомбинируют. Не удивительно, что рождение и развитие молекулярной биологии имеет параллели с развитием бактериальной генетики благодаря инструментам и методам, созданным специалистами в области бактериальной генетики, молекулярные биологи были обеспечены материалом для изучения. Кишечная палочка не случайно представляет собой безусловно наиболее подробно изученный на молекулярном уровне организм большинство исследований в области молекулярной биологии действительно зависит от тех генетических манипуляций, которые могут быть выполнены на этом микроорганизме. К инструментам исследований в бактериальной генетике относятся хорошо охарактеризованные мутанты, штаммы доноров и реципиентов, которые способны конъюгировать и рекомбинировать, и геномы, которые можно выделять, а затем анализировать генетически и биохимически. [c.5]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология