37. Коньюгация, трансдукция, трансформация у бактерий

Трансдукция - перенос генетической информации от донора к реципиенту с помощью бактериофага.

Литические (вирулентные) фаги впрыскивают нуклеиновую кислоту в клетку и репродуцируются в ней, после чего покидают клетку путем лизиса(растворение ферментами).

Лизогенные, или умеренные фаги, инъецировав свою ДНК в клетку, могут : 1) начать цикл репродукции и покинуть клетку путем лизиса; 2) интегрировать свою генетическую информацию в геном бактерии и в его составе передаваться дочерним клеткам. Фаги, встроенные в геном бактерий, называют профагами, а бактерии со встроенными в геном фагами, - лизогенными.

Этапы трансдукции:

1. Адсорбция фага к рецепторам.

2. Проникновение хвостовой части фага через клеточную стенку и инъекция ДНК в клетку-хозяина.

3. Рекомбинация кольцевой молекулы ДНК фага с ДНК хозяина

4. Передача профага дочерним клеткам в процессе размножения бактерии. Чем больше делений, тем большее количество клеток содержит бактериофаг.

5. Происходит синтез вирусных белков и репликация ДНК фага, сопровождающиеся созреванием вирусных частиц и их выходом из клетки путем ее лизиса.

6. Встраивание генома бактериофага, несущего бактериальные гены, в ДНК бактерии-реципиента. В зависимости от места встраивания бактериофага выделяют следующие виды трансдукции:

a. Неспецифическую (общую). Бактериофаг может встраиваться в любом месте генома бактерии и потому способен переносить любой фрагмент ДНК хозяина.

b. Специфическую. Бактериофаг встраивается в строго определенные места генома бактерии, а потому переносит лишь строго определенные фрагменты ДНК.

c. Абортивную. Участок бактериальной хромосомы донора, перенесенный бактериофагом, не вступает в рекомбинацию с хромосомой реципиента, а остается вне хромосомы. Происходит транскрипция, но не репликация. В процессе деления клетки донорский фрагмент переходит только в одну из дочер­них клеток и со временем утрачивается.

Трансформация — это обмен генетической информацией у бакте­рий путем введения в бактериальную клетку-реципиент готового препарата ДНК (специально приготовленного или непосредст­венно выделенного из клетки-до нора). Чаще всего передача генетической информации происходит при культивировании реципиента на питательной среде, содержащей ДНК донора. 

38. Эпистатическое взаимодействие генов и полимерия.

Эпистаз — это вариант генетического взаимодействия неаллельных генов, который предполагает подавление одного гена другим

Неаллельные гены представляют собой гены, расположенные в различных местах (участках хромосом) и кодирующие разные белки.

.

Задача 1 При скрещивании растений одного из сортов тыквы с белыми и желтыми плодами все потомство F₁ имело белые плоды. При скрещивании этого потомства между собой в их потомстве F₂ было получено: • 207 растений с белыми плодами, • 54 растения с желтыми плодами, • 18 растений с зелеными плодами. Определить возможные генотипы родителей и потомства. Решение: 1. Расщепление 204:53:17 соответствует примерно отношению 12:3:1, что свидетельствует о явлении эпистатического взаимодействия генов (когда один доминантный ген, например А, доминирует над другим доминантным геном, например В). Отсюда белая окраска плодов определяется присутствием доминантного гена А или наличием в генотипе доминантных генов двух аллелей АВ; желтая окраска плодов определяется геном В, а зеленая окраска плодов генотипом аавв. Следовательно, исходное растение с желтой окраской плодов имело генотип ааВВ, а белоплодное — ААвв. При их скрещивании гибридные растения имели генотип АаВв (белые плоды).

С хема первого скрещивания:

Полимерия – такое взаимодействие, при котором различные доминантные неаллельные гены могут оказывать действие на один и тот же признак, усиливая его проявление. Чем больше доминантных генов, тем ярче признак. Расщепление: 15:1, 1:4:6:4:1 Полимерно наследуются цвет кожи, рост, масса тела

"Цвет кожи у мулатов наследуется по типу полимерии. При этом данный признак контролируется 2 аутосомными несцепленными генами. Сын белой женщины и негра женился на белой женщине. Может ли этот ребенок быть темнее своего отца?"

В данном случае полимерия проявляется в том, что чем больше доминантных генов в генотипе (A и B), тем более темный цвет кожи имеет человек. Это правило мы и применим для решения.

В результате первого брака (вспоминаем закон единообразия Менделя) получается AaBb - средний мулат. По условиям задачи он берет в жены белую женщину aabb. Очевидно, что в этой семье ребенок не может быть темнее своего отца: дети могут быть средними мулатами (AaBb), как отец, светлыми мулатами (aaBb, Aabb), либо белыми, как мать (aabb).