Селекция
<<  Генетика микроорганизмов Где живут микроорганизмы  >>
Генетика микроорганизмов
Генетика микроорганизмов
F. Crick i J. Watson
F. Crick i J. Watson
Генетика микроорганизмов
Генетика микроорганизмов
Днк e. Coli
Днк e. Coli
Транспозон и IS элемент
Транспозон и IS элемент
Функции IS-элементов
Функции IS-элементов
Функции транспозонов
Функции транспозонов
Генетика микроорганизмов
Генетика микроорганизмов
Виды плазмид
Виды плазмид
Функции плазмид
Функции плазмид
Функциональные свойства плазмид
Функциональные свойства плазмид
Виды плазмид
Виды плазмид
Мутации
Мутации
Мутации
Мутации
Мутации
Мутации
Мутагенные факторы
Мутагенные факторы
Мутагенные факторы
Мутагенные факторы
Действие разных мутагенов на бактерии
Действие разных мутагенов на бактерии
R и S формы колоний
R и S формы колоний
Метод реплик
Метод реплик
Световая репарация
Световая репарация
Темновая репарация
Темновая репарация
Генетические рекомбинации
Генетические рекомбинации
Опыт гриффитса
Опыт гриффитса
Трансформация
Трансформация
Механизм трансформации
Механизм трансформации
Трансдукция
Трансдукция
Трансдукция
Трансдукция
Генетика микроорганизмов
Генетика микроорганизмов
Конъюгация
Конъюгация
Конъюгация
Конъюгация
Хромосомная карта E. coli
Хромосомная карта E. coli
Биотехнология
Биотехнология
Некоторые гормоны человека, продуцируемые рекомбинантнимы
Некоторые гормоны человека, продуцируемые рекомбинантнимы
Биотехнология
Биотехнология

Презентация на тему: «Генетика микроорганизмов». Автор: microbiolog. Файл: «Генетика микроорганизмов.ppt». Размер zip-архива: 721 КБ.

Генетика микроорганизмов

содержание презентации «Генетика микроорганизмов.ppt»
СлайдТекст
1 Генетика микроорганизмов

Генетика микроорганизмов

Кафедра медицинской биологии, микробиологии, вирусологии и иммунологии

Лектор ст. преп. Малярчук А.Р.

2 F. Crick i J. Watson

F. Crick i J. Watson

3 Генетика микроорганизмов
4 Днк e. Coli

Днк e. Coli

5 Транспозон и IS элемент

Транспозон и IS элемент

6 Функции IS-элементов

Функции IS-элементов

1. Координирующая. 2. Регуляторная 3. Индуцируют мутации по типу делеции или инверсии

7 Функции транспозонов

Функции транспозонов

1. Регуляторная. 2. Кодирующая. 3. Индуцируют муктации. 4. Вызывают хромосомные аберрации.

8 Генетика микроорганизмов
9 Виды плазмид

Виды плазмид

1. Трансмиссивные (конъюгация). 2. Нетрансмиссивные (трансдукция) 3. “Криптические”. 4. Монокопийные 5.Мультикопийные

10 Функции плазмид

Функции плазмид

Види плазмід

1. Регуляторная 2. Кодирующая.

11 Функциональные свойства плазмид

Функциональные свойства плазмид

12 Виды плазмид

Виды плазмид

Види плазмід

- Сol – продукция колицинов - HLy – продукция гемолизинов - Tol – расщепление толлуола, ксилола - Ent – продукция энтеротоксина - Nif – связывание азота у K. pneumoniae - Ti – образование опухолей у растений - Плазмиды деградации: - Саm – расщепление камфоры - Oct - расщепление октана - Sal - расщепление салицина

13 Мутации

Мутации

Види плазмид

1. За происхождением: спонтанные и индуцированные 2. За локализацией: нуклеоидные и цитоплазматические 3. За количеством генов, что мутировали: генные и хромосомные 4. За величиной: большие (хромосомные) и малые (точковые)

14 Мутации

Мутации

Види плазмід

1. Хромосомные: - инверсия - дупликация - делеция - дислокация

15 Мутации

Мутации

Види плазмід

1. Точковые: - делеция -инсерция (вставка) - замена: - транзиция (пуриновая основа на пуриновую, пиримидиновая – на пиримидиновую) - трансверзия (пуриновая основа на пиримидиновую и наоборот)

16 Мутагенные факторы

Мутагенные факторы

Физические: 1. УФО (?-2600 А) – более сильное мутагенное действие; образуются димеры тымину, смена основ 2. Ионизирующее излучение (рентгеновское, гамма-лучи)

17 Мутагенные факторы

Мутагенные факторы

Химические: 1. Азотистая кислота (самый доступный и безопасный) 2. N-нитрозометилмочевина – супермутаген, канцероген 3. Этилметансульфонат 4. Акридины 5. Нитрозогуанидин 6. Аналоги основ (5-бромурацил, 2-амінопурин) 7. Лекарственные препараты (нитрофураны, некоторые антибиотики Биологические: перекись водорода

18 Действие разных мутагенов на бактерии

Действие разных мутагенов на бактерии

Индуктируемые мутации возникают под воздействием действия на клетку установленных мутагенных факторов. Частота их на несколько порядков выше, чем спонтанных. За локализацией мутации подіяють на нуклеоидные, которые возникают в нуклеоиде клетки, и цитоплазматическиеі, которые возникают в позахромосомных элементах наследственности - плазмидах; за количеством генов, которые мутировали, - на генные и хромосомные, за величиной - на большие (хромосомные) и малые (точечные). Хромосомные мутации чаще бывают инверсиями (фрагмент ДНК в молекуле переворачивается на 180°), дупликациями (удвоение участка хромосомы), делециями (выпадение части хромосомы), дислокациями (происходит изменение локализации участка ДНК). Точечные мутации чаще наблюдаются как делеция, вставка фрагменту ДНК (инсерция) или замена основ. Если наблюдают замену пуриновых основ на пуриновую, а пиримидиновых на пиримидиновые, такую мутацию называют транзицией. При условии замены пуриновой основы на пирииідиновую и наоборот, мутация называется трансверсией.

19 R и S формы колоний

R и S формы колоний

Свойства микробов S-колоний Клетки нормальной морфологии Диффузное помутнение бульйона У подвижных видов есть жгутики У капсульных вариантов есть капсулы Биохимически более активные Полноценные в антигенном отношении У патогенных видов – вирулентные Выделяются в остром периоде болезни Чувствительные к бактериофагам Менее чувствительные к фагоцитозу

20 Метод реплик

Метод реплик

21 Световая репарация

Световая репарация

22 Темновая репарация

Темновая репарация

23 Генетические рекомбинации

Генетические рекомбинации

Рекомбинации - особенные феномены наследственной изменчивости микроорганизмов, которые не связаны с мутационным процессом. Рекомбинанти, что при этом возникают, наследуют некоторые признаки обеих “родительских” клеток, ведь происходит экспрессия гена реципиента и части генома донора. Генетические рекомбинации создают неисчерпаемый источник многообразных комбинаций генов, которые природа использует в процессе эволюции. Считается, что способность клеток к рекомбинациям детерминируется особенными rec-генами (recombination - рекомбинация). Выделяют три основных вида генетических рекомбинаций: трансформация, трансдукція и конъюгация. Трансформация - процесс гибридизации в результате переноса генетических детерминант от бактерии потому что бактерии с помощью изолированной ДНК.

24 Опыт гриффитса

Опыт гриффитса

Впервые на явление трансформации обратил внимание Ф. Гриффитс в 1928 г., изучая пневмококки (Streptococcus pneumoniae), которые образуют капсулу в организме, а на агаре растут в виде гладких (S-форма) и блестящих колоний. При введении белым мышам убитых нагреванием вирулентных капсульных пневмококков ІІІ типа вместе с авирулентными бескапсульными пневмококками ІІ типа (R-форма) лабораторное животное через несколько дней погибало, а из ее крови высевались живые капсульные пневмококки ІІ серотипу. Следовательно, происходила глубокая перестройка генетического аппарата клетки, которая приобретала способность синтезировать капсулу.

25 Трансформация

Трансформация

В 1944 г. О. Евери, К. Маклеод и М. Маккарти смоделировали этот феномен in vitro, выделили и очистили трансформирующий агент. Им оказалась молекула ДНК. Трансформация происходит только в тех клетках, которые способны к ней. Такое состояние определяется понятием компетентности, природа которой окончательно не выяснена. Считается, что она предопределяется наличием особенного белка - компонента клеточной мембраны, способного расщеплять некоторые структурные элементы клеточной поверхности. Таким образом высвобождаются рецепторные участки, с которыми взаимодействует ДНК. Состояние компетентности формируется на определенных стадиях развития бактериальной клетки.

26 Механизм трансформации

Механизм трансформации

Механизм явления трансформации заключается в том, что сначала на поверхности реципиента клетки адсорбируется небольшой фрагмент двониткової ДНК (1/250-1/500 часть хромосомы донора клетки). Впоследствии он проникает внутрь клетки, где одна нить ДНК переваривается эндонуклеазами, а другая - монтируется в клеточную хромосому. Наступает последняя фаза процесса - экспрессия рекомбинантов. Такой процесс интеграции происходит очень быстро. Исследовано, что для появления рекомбинантов достаточно пяти-десятиминутного контакта реципиента клетки с донорской ДНК, а сам процесс завершается через 2 часа.

27 Трансдукция

Трансдукция

Вызывают умеренные, дефектные фаги Виды: - общая (генерализованая) - специфичная - абортивная

28 Трансдукция

Трансдукция

В 1952 г. Н. Циндер и Д. Ледерберг, изучая процесс конъюгации между разными штаммами сальмонел, обратили внимание, что иногда обмен генетическим материалом происходит не в результате конъюгации, а в результате высвобождения из родительских штаммов умеренного бактериофага. Явление обмена генетической информацией у бактерий путем переноса фагами фрагментов ДНК от донора клетки к реципиенту клетки получило название трансдукції. Она часто происходит в энтеробактерий, псевдомонадах, стафилококках и бациллах. Считают, что большинство видов микроорганизмов несут в своем геноме профаг, потому трансдукция может быть чрезвычайно распространенным явлением в микробном мире.

29 Генетика микроорганизмов
30 Конъюгация

Конъюгация

31 Конъюгация

Конъюгация

Впервые это явление исследовали Д. Ледерберг и E. Тейтум на модели кишечной палочки (1946). Необходимым условием для процесса конъюгации является наличие в клетке-доноре особенного фактора, который называется F-фактор (fertility - плодовитость). Он есть кон’югативною плазмідою, что существует автономно в цитоплазме бактерии. Складывается она из генов переноса и генов, которые кодируют определенные признаки клетки. Бактерии с F-факторами отражаются как F+-, а без него - F-- клетки. F-фактор детерминирует образование половых ворсинок, следовательно, способность клеток к конъюгации. Половые ворсинки - особенные трубчатые вирости на поверхности клетки. Они полые, длина их в несколько раз превышает величину бактерии. Процесс конъюгации начинается с того, что с помощью половых ворсинок донор клетки касается реципиента клетки, фиксирует ее и притягивает к себе. После этого плазмида начинает реплицироватся, и одна ее нить передается в реципиентный штамм, а другая остается на городе.

32 Хромосомная карта E. coli

Хромосомная карта E. coli

33 Биотехнология

Биотехнология

Генетические феномены нашли широкое практическое применение в разных отраслях науки, техники, медицины, фармацевтической промышленности, биотехнологии, сельского хозяйства. Благодаря применению генетических методов, получены высокоактивные штаммы бактерий, грибов, актиномицетов, дрожжей, которые продуцировали в 200-1000 раз и больше аминокислот, органических кислот, ферментов, витаминов, кормового белка, сравнительно с выходными, а также вакцинные штаммы микроорганизмов и вирусов. Использование многообразных мутагенов (ультрафиолетовое и радиоактивное облучение, химические вещества) позволило создать мутантний штамм гриба Penicillium chryzogenum, который в диком состоянии продуцировал 100 од/мл пеницилина, а после направленной селекции - 10000 од/мл. Установлено, что некоторые микроорганизмы, например, Fuzarium monilifore, синтезируют биологически активные субстанции типа фитогормонов, гиберелинов, биоинсектицидов и других,

34 Некоторые гормоны человека, продуцируемые рекомбинантнимы

Некоторые гормоны человека, продуцируемые рекомбинантнимы

микроорганизмами

Белок

Назва вещества

Инсулин

Гумулин, Новолин

Соматостатин

Протропин, Гуматроп

Интерферон альфа

Роферон, Велферон

Интерферон гамма

Актимун

Интерферон бета

Фрон, Бетасерон

Интерлейкин-2

Пролейкин

Фактор некроза опухолей

-

Эритропоетин

Прокрит, Эпоген

Гранулоцит колоние- стимулюющий фактор

Филграстин, Ньюпоген

Плазминоген активатор

Актилиз

35 Биотехнология

Биотехнология

Медицинская наука стоит на пороге разработки методов генной хирургии. Например, у человека порой встречается врожденная недостаточность фермента гипоксантингуанинфосфорибозилтрансферазы (ГГФРТ). В таком случае она склонна к подагре, часто наблюдается боль в суставах, развивается мочекамяная болезнь. Эксперименты на животных убедительно довели, если вмонтировать ген, ответственный за синтез этого фермента, в ретровирус и ввести его в спинной мозг белых мышей, они начинают синтезировать ГГФРТ. Клонирован из макрофагов человека ген фактора некроза опухолей в кишечной палочке при введении ее белым мышам с саркомами вызывает их разрушение. Широкие перспективы открывает генная инженерия на пути создания высокоэффективных средств специфической профилактики инфекционных заболеваний. Введение в геном кишечных палочек, вирусов вісповакцини, дрожжей некоторых генов вирусов гепатита В, ящур позволили разработать субодинические вакцины.

«Генетика микроорганизмов»
http://900igr.net/prezentacija/biologija/genetika-mikroorganizmov-209553.html
cсылка на страницу
Урок

Биология

136 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по биологии > Селекция > Генетика микроорганизмов