Перенос плазмид

Некоторые микроорганизмы обладают природной способностью к деградации различных ксенобиотиков, однако следует иметь в виду, что 1) ни один из них не может разрушать все органические соединения 2) некоторые органические соединения в высокой концентрации подавляют функционирование или рост деградирующих их микроорганизмов 3) большинство очагов загрязнения содержит смесь химикатов, и микроорганизм, способный разрушать один или несколько ее компонентов, может инактивироваться другими компонентами 4) многие неполярные соединения адсорбируются частицами почвы и становятся менее доступными 5) биодеградация органических соединений часто происходит довольно медленно. Часть этих проблем можно решить, осуществив конъюгационный перенос плазмид, которые кодируют ферменты разных катаболических путей, в один реципиентный штамм (рис. 13.5). Если две плазмиды содержат гомологичные участки, то между ними может произойти рекомбинация с образованием гибридной плазмиды, которая имеет больший размер и обладает свойствами исходных плазмид. Если же две плазмиды не содержат гомологичных участков и относятся к разным группам несовместимости, то они могут сосуществовать в одной бактерии. [c.276]

Хотя катаболические плазмиды были выделены из разнообразных бактерий, наиболее часто они идентифицируются у Pseudomonas (табл. 10.1). Значительная изменчивость катаболических плазмид в этом роде объясняет широкие катаболические возможности, которыми обладают его представители. Физический размер этих плазмид позволяет им кодировать большое количество генов. Плазмида длиной 150 тыс. п. н. содержит ДНК в количестве, достаточном для кодирования приблизительно 150 генов. Это означает, что даже в случае, когда с данной плазмидой сцеплен ряд фенотипических маркеров, таких как множественная устойчивость к лекарственным препаратам [668] или 12 катаболических ферментов, которые катализируют расщепление толуола а м- я п-ксилолов (плазмида TOL [648]), большие сайты плазмиды кодируют неидентифици-рованные фенотипические признаки. Следовательно, наши знания даже об относительно хорошо изученной архетипической TOL-плазмиде (pWWO [669, 670]), ограничены областью катаболической функции, репликации и переноса плазмиды. [c.325]

Больщинство разрушающих ксенобиотики бактерий, модифицированных путем переноса плазмид, являются мезофильными микроорганизмами (хорошо растут при 20-40 °С), а температура воды в загрязненных реках, озерах и океанах обычно лежит в диапазоне от О до 20 °С. [c.280]

Плазмиды обнаружены у многих бактерий, принадлежащих к разным таксономическим группам. Количество плазмидной ДНК в клетке составляет обычно не более нескольких процентов от клеточного генома, а число плазмид колеблется от 1 до 38. Плазмиды — это линейные или кольцевые ковалентно замкнутые молекулы ДНК, содержащие от 1500 до 40 000 пар нуклеотидов. Больщинство плазмид состоит из трех групп генов участка ДНК, ответственного за автономную репликацию плазмиды в клетке системы генов, обеспечивающих возможность переноса плазмид из одной клетки в другую генов, определяющих свойства, полезные для клетки-хозяина. Отличительная особенность плазмид — способность к автономной репликации, поэтому минимальное количество ДНК, которое может быть названо плазмидой, — это фрагмент, обеспечивающий автономную репликацию плазмидной ДНК в клетке как единого целого. [c.144]

Преимуществом фагов как векторов является возможность клонирования больших фрагментов ДНК по сравнению с теми, которые могут переносить плазмиды. Чаще других для этой цели используют фаг К (рис. 2.20). Часть фаговой ДНК заменяют на ДНК, которую нужно клонировать. Эта часть не нужна для репликации фаговой ДНК в бактериальной клетке-хозяине, поэтому клонирование не нарущается. Схематически эта процедура представлена на рис. 25.7. [c.222]

Плазмиды эгоистичны. Завладев бактериальной клеткой, плазмида старается предотвратить проникновение и размножение в ней любой другой плазмиды того же типа. Для этого используются два независимых механизма поверхностное исключение и плазмидная несовместимость. Поверхностное исключение определяет неспособность плазмид внедряться в клетки, уже несущие другую плазмиду того же типа. Эффект проявляется на поверхности бактерии и характеризует систему, используемую при переносе плазмид. В случае полового фактора Е. соН поверхностное исключение достигается путем подавления выхода ДНК из клеток бактерии-хозяина. Таким образом, это связано скорее с контролем эмиграции, а не иммиграции. [c.406]

В связи с огромными объемами перерабатываемого материала выщелачивание проводят под открытым небом, а не в помещениях со строго контролируемыми условиями. Поэтому микроорганизмам приходится работать при разных погодных условиях, существенно различающемся насыщении минеральными солями и неодинаковых pH. Ни система в целом, ни рудное тело не бывают стерильными в них всегда присутствуют природные бактерии. Специально подобранные или мутантные штаммы выщелачивающих бактерий должны хорошо сочетаться с природной микрофлорой. Несомненно, что с помощью генетических манипуляций могут быть получены штаммы с повышенной способностью окислять железо или минералы, а также переносить высокие концентрации металлов или кислот. Работы в этом направлении ограничиваются неполнотой наших знаний обо всех интересующих нас микроорганизмах и о деталях механизма разложения сульфидных минералов кроме того, мы почти ничего не знаем о генетических особенностях выщелачивающих микроорганизмов (например, об их хромосомных картах, наличии и функциях плазмид, способности к трансформации или переносу плазмид). Здесь имеется широкое поле для исследований, очень важных с точки зрения биотехнологии. [c.204]

Метод переноса плазмид F [c.106]

Вышеописанные методики могут использоваться для изучения конъюгационного переноса генов, которые ответственны за кодирование множества признаков, определяемых плазмидами. Конечно, выявление переноса плазмид ol [3] и плазмид, обусловливающих такие признаки, как продукция антигенов и энтеротоксинов [16], требует применения специальных методик, так как прямой отбор по этим признакам невозможен. Некоторые конъюгативные плазмиды способны включаться в бактериальную хромосому с образованием доноров типа Hfr и при исключении из хромосомы могут захватывать часть хромосомной генетической информации, превращаясь в плазмиды типов R, СоГ или F. Такие плазмиды могут использоваться для изучения отношений доминантности— рецессивности, комплементарности между аллелями, а также различных аспектов регуляции генов. Их можно применять и для конструирования штаммов [2]. Эти плазмиды имеют гомологичные с хромосомой участки и их можно применять вместо доноров Hfr [c.109]

До появления технологии рекомбинантных ДНК одним из способов переноса генетического материала из одного микроорганизма в другой была конъюгация. Такой механизм обеспечивал перенос из клетки в клетку целых плазмид. А. М. Чакрабарти, проводивший эксперименты по переносу плазмид- разрушительниц , т. е. плазмид, кодирующих все ферменты пути биодеградации определенного соединения, сконструировал штамм, содержащий несколько таких плазмид. Кодируемые плазмидными генами ферменты каждого катаболического [c.289]

Метоксихлор разлагается под действием почвенных микроорганизмов до простейших веществ. Особенно интенсивно разложение протекает при воздействии штамма Р. аегодепза В 816, полученного методом конъюгирования путем переноса плазмид биодеградации рвЗ , рВЗз [51—53]. [c.87]

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]

Если необходимо, используют очищенный повторным выделением штамм Hfr и штамм F . Проводят операции, описанные в этапах 1—5 в Методе переноса плазмид F (разд. 14.3.1), с той разницей, что применяют минимальный агар, селективный по отношению к трансконъюгантам типов Leu+NaU, Pro+NaU, Ade+NaK, и методы разведения и посева, которые заключаются в следующем. [c.113]

Таблица 7.6. Прямой перенос плазмид из Е. oli в клетки дрожжей

Плазмида типа RP4 придает бактериям способность к конъюгации, обеспечивая ее перенос от клетки к клетке и распространение среди бактерий. Благодаря плазмидам, вызывающим конъюгацию бактерий, передаются и неконъюгативные плазмиды. Мелкие плазмиды могут передаваться в виде конъюгатов с фагами (механизм трансдукции). Плазмиды из разрушенных бактерий могут попадать в реципиенты в> результате трансформации. Эти процессы могут протекать как in vitro, так и in vivo - в популяциях микроорганизмов, обитающих в различных средах, в том числе в организме животных и человека. При этом резко расширяется возможность межвидового переноса плазмид. [c.344]

Применение рекомбинантных штаммов с плазмидными векторами биодеструкции офаничивается способностью плазмид функционировать только при нейтральном pH среды (Ps. putida, Ps. sp.). Поэтому представляет интерес разработка методов переноса плазмид, ответственных за деградацию ксенобиотиков, в ацидофильные или в галофильные штаммы. [c.349]

Перенос плазмид с помощью фагов удобно использовать, когда необходимо преодолеть барьер поверхностного исключения, придать клеткам дополнительные метки, а иногда просто перенести неконъюгативные плазмиды или получить их коинтеграты. Трансдукционное укорачивание используют для картирования плазмид и для их конструирования in vivo. [c.101]

Дело в том, что если в реципиентной клетке уже имеется конъю-гативная плазмида, то при конъюгации с ней другая плазмидная ДНК проходит через клеточную оболочку с трудом. Частота переноса плазмид при этом падает в 10—100 раз по сравнению с таковой в бесплазмидные клетки. Плазмиды, преодолевшие этот барьер, стабильно сосуществуют с плазмидой-резидентом, если они, конечно, совместимы. [c.70]

Опины являются индукторами гга-оперона Ti-плазмид, способствуя тем самым переносу плазмид в бесплазмидные клетки. Какой в этом биологический смысл [c.102]

Pj и р. - промоторы генов 1 и 2 Т -ДНК р и р — промоторы генов nos и 5 Т -ДНК рА ,, рА и рА - сайты полиаденилирования генов 4, 7 я oes oriT и oriV — сайты начала репликации и конъюгационного переноса плазмиды pRK2. Стрелки показывают направление транскрипции. Знаки >в дуплексе обозначают прямые концевые повторы Т-ДНК [c.387]

Конъюгационный перенос плазмид обеспечивается большим набором генов, которые объединяются в ira-onepoH. Продукты этих генов необходимы для осуществления двух основных этапов процесса конъюгации 1) образования скрещивающихся пар 2) переноса и репликации ДНК. Для образования скрещивающихся пар необходимы половые ворсинки — пили, формирующиеся на поверхности донорных клеток. От донора к реципиенту переносится только одна цепь плазмидной ДНК, начиная со специфического участка опТ (от англ. transfer — перенос). С участием продукта плазмидного гена происходит разделение цепей ДНК, [c.213]

Перспективным подходом к введению плазмидных ДНК в клетки млекопитающих стал разработанный В. Шаффнером в 1980 г. метод прямого переноса плазмид из бактерий в клетки животных. Метод основан на слиянии сферопластов клеток Е. oli с клетками животных. Для этого сферопласты осаждают на монослой клеток в искусственном поле тяжести (центрифугирование) при добавлении полиэтиленгликоля, который снижает отрицательный заряд на поверхности сферопластов и клеток и тем самым облегчает их слияние. Бактериальные клетки предварительно инкубируют с ингибитором белкового синтеза — хлорамфениколом. В этих условиях плазмиды с ослабленным контролем репликации амплифицируются и их копийность достигает нескольких тысяч на клетку. Повышенная копийность плазмиды обеспечивает высокую частоту ее проникновения в клетки животных. Другим достоинством данного метода является то, что для введения плазмид в клетки животных отпадает необходимость в наработке и очистке плазмидной ДНК. [c.337]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология