Особенности генетики бактерий

Генетическая система бактерий имеет по крайней мере четыре особенности, присущие только этим организмам:

1. Хромосомы бактерий (и соответственно плазмид) располагаются свободно в цитоплазме, не отграничены от нее никакими мембранами, но связаны с определенными рецепторами на цитоплазматической мембране. Поскольку длина хромосомы (у E. coli около 1,6 мм) во много раз превышает длину бактериальной клетки (1,5 – 3,0 мкм в среднем), хромосома особым компактным образом в ней упакована: молекула хромосомной ДНК находится в суперспирализованной форме и свернута в виде петель, число которых составляет 12 – 80 на хромосому. Петли в центре нуклеоида объединяются за счет связывания ДНК с сердцевинной структурой, представленной молекулами особого класса РНК – 4,5S РНК. Такая упорядоченная упаковка обеспечивает постоянную транскрипцию отдельных оперонов хромосомы и не препятствует ее репликации. Возможно, что петли упакованной хромосомы способствуют компартментализации рибосом.

2. Хотя бактерии являются гаплоидными организмами, т. е. имеют один набор генов, содержание ДНК у них непостоянно, оно может при благоприятных условиях достигать значений, эквивалентных по массе 2, 4, 6 и даже 8 хромосомам. У всех прочих живых существ содержание ДНК постоянное, и оно удваивается (кроме вирусов и плазмид) перед делением.

3. У бактерий в естественных условиях передача генетической информации происходит не только по вертикали, т. е. от родительской клетки дочерним, но и по горизонтали с помощью различных механизмов: конъюгации, сексдукции, трансдукции, трансформации.

4. У бактерий очень часто помимо хромосомного генома имеется дополнительный плазмидный геном, наделяющий их важными биологическими свойствами, нередко – специфическим (приобретенным) иммунитетом к различным антибиотикам и другим химиопрепаратам.

Содержание ДНК у бактерий зависит от условий их роста: при благоприятных условиях оно возрастает до величин, соответствующих массе нескольких хромосом. Это уникальное свойство бактериального генома. Биологическое значение его состоит в том, что, регулируя содержание копий своих генов (а оно будет определяться количеством копий синтезируемых хромосом), бактерии одновременно приспосабливают скорость своего размножения к условиям роста. Наряду с увеличением содержания ДНК у бактерий в этом случае существенно возрастает и количество рибосом. Благодаря этому создаются необходимые условия для транскрипции и трансляции (а у бактерий они происходят одновременно) нескольких копий генов одновременно, возрастает суммарная скорость биосинтеза всех субклеточных и клеточных структур и соответственно скорость размножения бактерий. Время клеточного цикла бактерий сокращается от нескольких часов до 20 – 30 мин. Скорость размножения определяет возможность накопления в окружающей среде большого запаса клеток данного вида. Это и является причиной существования бактерий в природе многие миллионы лет. Возможность регулировать скорость собственного размножения – одно из главных условий, обеспечивающих выживание бактерий в окружающей среде, а следовательно, и сохранение вида в природе.

Похожие книги из библиотеки

Путь дзен. Медитативный подход к консультированию

Свагито Либермайстер – психотерапевт, работающий в Пуне (Индия) в одном из крупнейших центров по личностному росту в мире. Он имеет огромный опыт в сфере консультирования по вопросам отношений, ежегодно проводит лекции и семинары на эту тему, а также является автором бестселлера «Источник любви», переведенного на несколько языков. В книге «Путь дзен» автор рассказывает о способе психотерапии, в основе которого лежит медитация. Свагито Либермайстер уверен, что если врачи в той или иной области будут применять вместе с традиционными методами исцеления также и медитацию, то это окажет огромное комплексное положительное воздействие на здоровье человека. В этой книге рассматриваются основные методы духовного подхода к терапии (такие как пульсационный ритм тела, метод семейных расстановок, работы с энергией и т. д.), которые можно применять абсолютно в любой сфере, и объясняется, как при этом происходит личностный рост, трансформация сознания и оздоровление организма.

Проект Better Man: 2476 способов прокачать здоровье, форму, карьеру и секс

«Проект Better Man» – это готовый набор мощных инструментов, способный в корне преобразить вашу жизнь. Билл Филлипс – главный редактор журнала Men’s Health – вместе с командой крутых экспертов подготовил подробное руководство, как правильно питаться, сбросить лишний вес, накачаться и не надорваться, снизить стресс, взять свое здоровье под контроль, сэкономить кучу денег и упростить себе жизнь. Самое главное, для достижения эффекта не придется тяжко трудиться: просто скорректируйте кое-какие мелочи.

Справочник БАДов

«БАД – это биологически активная добавка к пище. Food supplements – так их называют за рубежом. Они представляют собой концентраты биологически активных веществ, которые извлекают из натуральных продуктов или синтезируют химическими либо биотехнологическими способами. Применение с профилактическими и лечебными целями различных биологически активных природных компонентов растительного, животного или минерального происхождения известно с древности. С глубоких времен в Индии, Китае и других странах Востока сложились стройные системы лечения и профилактики различных заболеваний человека путем использования в натуральном виде специально приготовленных продуктов. Чаще всего использовались травы, морепродукты, продукты пчеловодства и др. Они давали выраженный положительный результат при лечении хронических заболеваний, особенно в период выздоровления, для поднятия защитных сил организма».

Энциклопедия диагностики и лечения от А до Я

Иллюстрированное энциклопедическое издание, содержащее самые необходимые сведения по диагностике и лечению наиболее распространенных заболеваний и болезненных состояний. Энциклопедия предоставляет возможность получить в практичной и удобной форме информацию о каждом заболевании: симптомы болезни, врачебные назначения, необходимые обследования, лекарственные препараты, хирургическое лечение, домашние средства, рецепты народной медицины. Ознакомившись с книгой, вы будете иметь ясное представление о современных методах диагностики и лечения.