Организация генетического материала у бактерий. Генотип, фенотип бактерий и генофонд их популяций

Материальной основой наследственности, определяющей генетические свойства всех организмов, в том числе бактерий и вирусов, является ДНК. Исключение составляют только РНК-содержащие вирусы, у которых генетическая информация закодирована в РНК. Однако в отличие от хромосомы эукариот гены прокариот организованы в более простую структуру, представляющую собой молекулу ДНК, «сто замкнутую в кольцо. Молекулярная масса ДНК у бактерий сравнительно велика: у Е. coli она равна 2 • 109.

Наряду с описанной структурой, называемой бактериальной хромосомой, или нуклеоидом, генетический материал у бактерий содержится во внехромосомных генетических элементах - плазмидах, которые могут находиться в автономном состоянии в цитоплазме «летки.

Гены, ответственные за синтез того или иного соединения, принято обозначать строчными буквами латинского алфавита, соответствующими названию данного соединения со знаком «+». Например, his+ - гистидиновый ген, leu++ - лейциновый ген и т.д. Гены, контролирующие резистентность к лекарственным препаратам, фагам, «дам, обозначают буквой г (resistent- резистентный). Например, резистентность к стрептомицину записывается знаком strr, а чувствительность strs. Фенотип бактерий обозначают теми же знаками, что и генотип, но с прописной буквы.

Генотип микроорганизмов представлен совокупностью генов, определяющих его потенциальную способность к фенотипическому выражению записанной в них информации в виде определенных признаков. Условия окружающей среды способствуют проявлению (экспрессии) генов или, наоборот, подавляют их функциональную активность, выраженную в образовании определенных ферментов. У бактерий, имеющих определенный набор генов, функцию каждого из них определяют не прямым, а косвенным путем на основании изменения или утраты соответствующего признака при утрате какого-либо участка ДНК. Таким образом, заключение о функции гена делают на основании результатов сравнительного изучения признака присущего исходному генотипу и штамму с мутировавшим геном. В генетических исследованиях мутировавшие гены служат маркерами, которые дают возможность судить об их передаче и функционировании. Сцепленность таких маркеров с другими генами устанавливается путем их передачи от донорных к реципиентным клеткам в опытах трансформации трансдукции и конъюгации. Это позволяет установить их локализацию на бактериальной хромосоме и составить генетическую карту





Также в разделе: Генетика микроорганизмов:
  » Мутагены
  » Мутации
  » Репарации
  » Генетика вирусов
  » Внехромосомные факторы наследственности
  » R-S-диссоциации
  » Практическое значение учения о генетике микроорганизмов и генная инженерия в медицинской микробиологии
  » Генетические рекомбинации