25. Позахромосомніфактори спадковості бактерій. Плазміда. Мігруючі генетичні елементи, транспозоони. Селекції

Плазміди - позахромосомні мобільні генетичні структури бактерій, що представляють собою замкнуті кільця 2 ниток ДНК. По розмірах складають 0,1-5 % ДНК хромосоми. Плазміди здатні автономно копіюватися (реплікуватися) і існувати в цитоплазмі клітки, тому в клітці може бути кілька копій плазмід. Плазміди можуть включатися (інтегрувати) у хромосому і реплікуватися разом з нею. Розрізняють трансмісивні і нетрансмісивні плазміди. Трансмісивні (конюгативні) плазміди можуть передаватися з однієї бактерії в іншу.

Термін плазміди уперше введений американським ученим Дж. Ледербергом (1952) для позначення статевого фактора бактерій. Плазміди несуть гени, не обов'язкові для клітин-хазяїна, додають бактеріям додаткові властивості, що у визначених умовах навколишнього середовища забезпечують їхні тимчасові переваги в порівнянні з безплазмідними бактеріями.

У бактерій різних видів виявлені R-плазміди, що несуть гени, відповідальні за

множинну стійкість до лікарських препаратів, антибіотикам, сульфаніламідам і ін., F-плазміди, чи статевий фактор бактерій, що визначає їхню здатність до кон'югації й утворення полових пілей, Ent-плазміди, що детермінують продукцію ентеротоксина.

Плазміди можуть визначати вірулентність бактерій, наприклад збудників чуми, правця, здатність ґрунтових бактерій використовувати незвичайні джерела вуглецю, контролювати синтез білкових антибіотикоподібніх речовин - бактеріоцинів, які детермінуються плазмідами бактеріоциногенії, і т.д. Існування безлічі інших плазмід у мікроорганізмів дозволяє думати, що аналогічні структури широко поширені в найрізноманітніших мікроорганізмів.

Плазміди піддані рекомбінаціям, мутаціям, можуть бути еліміновані (вилучені) з бактерій, що, однак, не впливає на їхні основні властивості. Плазміди є зручною моделлю для експериментів по штучній реконструкції генетичного матеріалу, широко використовуються в генетичній інженерії для одержання рекомбінантних штамів. Завдяки швидкому самокопіюванню і можливості конюгаційної передачі плазмід усередині виду, між чи видами навіть родами плазміди відіграють важливу роль в еволюції бактерій.

Транспозоони – генетичні елементи здатні переміщуватися по хромосомі. Інтрони- можуть звільнятися з клітини, приєднують генетичні елементи зовні і знову включаються в клітину.

Для удосконалення продуктивності використовують селекцію. Рентген променями і хім. речовинами прискорюють мутагенний процес шляхом добору раси (виробничі штами). Таким чином підвищується вихід зокрема антибіотиків. Створення штамів МіО дозволило добувати стимулятори росту, АМК, вітамінів, ферментів. Проведення вибирають в оточуючому середовищі потрібний продуцент. Потім іде пошук і зміна штаму шляхом впливу на гени. Методи: штучний добір, гібридизація. В результаті неспорідненого схрещування з кожним наступним поколінням підвищує гетерозиготність нащадків. Це значно підвищує продуктивність МіО.