Упрощенная HTML-версия
1. Среда их обитания – только бактерии (среди вирусов, кроме вирусов бактерий –
бактериофагов имеются вирусы растений и животных).
2. Плазмиды сосуществуют с бактериями, наделяя их дополнительными
свойствами. У вирусов эти свойства могут быть только у умеренных фагов при лизогении
бактерий, чаще же всего вирусы вызывают отрицательный последствия, лизис клеток.
3. Геном представлен двунитевой ДНК.
4. Плазмиды представляют собой “голые” геномы, не имеющие никакой
оболочки, их репликация не требует синтеза структурных белков и процессов самосборки.
Плазмиды могут распространяться по вертикали (при клеточном делении) и по
горизонтали, прежде всего путем конъюгационного переноса. В зависимости от наличия или
отсутствия механизма самопереноса (его контролируют гены tra-оперона) выделяют
конъюгативные и неконъюгативные плазмиды.
Плазмиды могут встраиваться в хромосому
бактерий –
интегративные плазмиды
или находиться в виде отдельной структуры –
автономные плазмиды (
эписомы
).
Классификация и биологическая роль плазмид.
Функциональная классификация плазмид
основана на свойствах, которыми они
наделяют бактерии. Среди них – способность продуцировать экзотоксины и ферменты,
устойчивость к лекарственным препаратам, синтез бактериоцинов.
Основные категории плазмид.
1. F-плазмиды – донорские функции, индуцируют деление (от fertility –
плодовитость). Интегрированные F-плазмиды –
Hfr-плазмиды
(высокой частоты
рекомбинаций).
2. R-плазмиды (resistance) – устойчивость к лекарственным препаратам.
3. Col-плазмиды – синтез колицинов (бактериоцинов) – факторов конкуренции
близкородственных бактерий (антагонизм). На этом свойстве основано колицинотипирование
штаммов.
4. Hly-плазмиды – синтез гемолизинов.
5. Ent-плазмиды – синтез энтеротоксинов.
6. Tox-плазмиды – токсинообразование.
Близкородственные плазмиды не способны стабильно сосуществовать, что позволило
объединить их по степени родства в Inc-группы (incompatibility – несовместимость).
Биологическая роль плазмид многообразна, в том числе:
– контроль генетического обмена бактерий;
– контроль синтеза факторов патогенности;
– совершенствование защиты бактерий.
Бактерии для плазмид – среда обитания, плазмиды для них – переносимые между
ними микроорганизмы с дополнительными наборами генов, благоприятствующих
сохранению бактерий в природе.
Мигрирующие генетические элементы – отдельные участки ДНК, способные
определять свой перенос между хромосомами или хромосомой и плазмидой с помощью
фермента рекомбинации
транспозазы
. Простейшим их типом являются
инсерционные
последовательности (IS-элементы) или вставочные элементы
, несущие только один ген
транспозазы, с помощью которого IS-элементы могут встраиваться в различные участки
хромосомы. Их значение – функции «включателя – выключателя»: координация
взаимодействия плазмид, умеренных фагов, транспозонов и генофора для обеспечения
репродукции, регуляция активности генов, индукция мутаций. Величина IS-элементов не
превышает 1500 пар оснований.
Транспозоны (Tn-элементы)
включают до 25 тысяч пар нуклеотидов, содержат
фрагмент ДНК, несущий специфические гены, и два Is-элемента. Каждый транспозон