ГЕНЕТИЧНІ РЕКОМБІНАЦІЇ

Позахромосомний генетичний матеріал

n Транспозони

n Вставочні послідовності (IS-елементи)

n Плазміди

Класифікація плазмід

n R-плазміди

n F-плазміди і Hfr-фактори.

n Col- плазміди

n Tox- плазміди

n Ent – плазміди

n Hly– плазміди

n Плазміди біодеградації

Функції плазмід

n Регуляторна функція

n Кодуюча функція

МІНЛИВІСТЬ

n Фенотипова (модифікаційна) мінливість або модифікації

n Генотипова мінливість (мутації і генетичні рекомбінації)

ВИДИ МОДИФІКАЦІЙ

n Морфологічні модифікації Приклад: поява нестабільних L-форм під впливом пеніцилінів.

n Біохімічні модифікації Приклад: синтез індуктивних ферментів за умови наявності відповідного субстрату

n Дисоціація – здатність утворювати на поживних середовищах R-форми (шорсткі) і S-форми (гладенькі)

ГЕНОТИПОВА МІНЛИВІСТЬ

n Мутації – зміни в первинній структурі ДНК клітини, яка супроводждується стійкою стрибкоподібною зміною певної біологічної ознаки і стабільно успадковується наступними поколіннями

n Генетичні рекомбінації – зміни в генотипі бактерій, які зумовлені передачею фрагменту геному однієї клітини (донор) до іншої (реципієнт), що супроводжується появою у останній нових ознак

МУТАЦІЇ

n Спонтанні

частота виникнення - 10 ^-7 -10^-9

n Індуковані

частота виникнення – 10^-4 – 10^-5

n Фізичні мутегени:

– Іонізуюче випромінювання

– Ультрафіолетове випромінювання

– Хімічні мутагени:

– Аналоги азотистих основ

– Алкілуючі речовини (наприклад, етілметансульфонат)

– Нітрозосполуки і азотиста кислота

– Акридинові барвники

n Точкові мутації:

n делеція

n вставка

n модифікація

n Лінійні мутації:

n делеція

n дуплікація

n інверсія

n транслокація

n Летальні

n Умовно-летальні

n Нейтральні

ГЕНЕТИЧНІ РЕКОМБІНАЦІЇ

n Трансформація – поглинання клітиною-реціпієнтом фрагментів донорської ДНК (хромосомної або плазмідної) і включення їх у власний геном

n Кон”югація – процес обміну генетичним матеріалом при безпосередньому контакті клітини донора (F⁺ або Hfr⁺) і реціпієнта

Умови для здійснення:

n компетентність реціпієнту

n гомологічність донорської ДНК (близька генетична спорідненість донора і реціпієнта)

n наявність двохниткового фрагменту ДНК

n велика молекулярна маса фрагменту ДНК

Стадії:

n адсорбція ДНК на клітині реціпієнта

n фрагментація донорської ДНК клітинними ендонуклеазами

n проникнення фрагментів ДНК у цитоплазму реціпієнту

n руйнація одної нитки ДНК

n рекомбінація однониткових фрагментів ДНК з ДНК реціпієнта

ТРАНСФОРМАЦІЯ

n Умови для здійснення:

n компетентність реціпієнту

n гомологічність донорської ДНК (близька генетична спорідненість донора і реціпієнта)

n наявність двохниткового фрагменту ДНК

n велика молекулярна маса фрагменту ДНК

n Стадії:

n адсорбція ДНК на клітині реціпієнта

n фрагментація донорської ДНК клітинними ендонуклеазами

n проникнення фрагментів ДНК у цитоплазму реціпієнту

n руйнація одної нитки ДНК

n рекомбінація однониткових фрагментів ДНК з ДНК реціпієнта

КОНЮГАЦІЯ

n Умови для здійснення:

n наявність у клітини донора F- плазміди або Hfr-фактора

n як правило, спорідненність генотипу донора і реціпієнта

n наявність позахромосомних генетичних елементів, які передаються від донора до реціпієнту

ТРАНСДУКЦІЯ

n Види:

специфічна

неспецифічна

абортивна

Необхідною умовою для здійснення трансдукції є наявність бактеріофагів, які перед тим, як інфікувати клітину-реціпієнт, репродукувались в клітині-донорі

Генна інженерія – сукупність експериментальних методів перенесення генетичного матеріалу з однієї клітини в іншу з метою констриювання молекул ДНК з заданною комбінацією генів і створення біологічних об”єктів з корисними властивостями

n Вибір і вилучення із організму клітин-донорів, що мають корисні властивості генетичного матеріалу.

n Екстракція нативної ДНК із клітин-донорів

n Фрагментація отриманої ДНК з метою одержання окремих комбінацій генів

Введення отриманих фрагментів у вектори (плазміди або бактеріофаги

Введення векторів з рекомбінантною ДНК в клітини мікроорганізмів (трансформація)

5. Аналіз мікробної популяції і виділення штаму-рекомбінанту

6. Експлуатація одержаного штаму-рекомбінанту:

- мікробіологічний синтез корисних речовин;

- клонуванння рекомбінантних генів для його послідуючого укореніння

Біотехнологія – наука, яка вивчає промислові процеси, в яких використовують мікроорганізми, біокаталізатори і різні біологічні системи з метою отримання корисних для людей кінцевих продуктів

1. Вибір природного штаму мікроорганізму-продуценту або штучне його створення

2. Вирощування штаму-продуценту і біосинтез необхідного продукту

3. Виділення і очищення необхідної речовини із культурального середовища або клітинної маси

4. Стадія контролю готової продукції

5. Стадія отримання готової продукції

Поиск по сайту: