Генетический аппарат бактерий

Все необходимые для нормальной жизнедеятельности гены, которые определяют видовую специфичность бактерий, расположены у них в основном в единственной ковалентно замкнутой молекуле, то есть в ДНК-хромосоме. Подчас для обозначения бактериальных хромосом, непосредственно для того чтобы подчеркнуть именно отличие от эукариотических и используется термин генофор. Та область, где и локализована хромосома, носит название нуклеоид – она не окружена мембраной, именно по этому новосинтезированная РНК так сразу является доступной для связывания ее с рибосомами, а также транскрипция и трансляция и вовсе сопряжены.

Каждая отдельная клетка способна содержать только лишь 80% от общей суммы генов, которые имеются во всех штаммах ее вида, это и есть так называемый «коллективный геном». Кроме хромосомы, в клетках бактерий довольно часто находятся плазмиды – они тоже замкнутые в кольцо ДНК и способные совершенно к независимой репликации. Правда, они могут быть настолько велики, что порой становятся неотличимы от хромосомы. Зато они содержат дополнительные гены, которые необходимы только лишь в специфических условиях. Все специальные механизмы распределения могут обеспечить сохранение плазмиды в дочерних клетках. Именно в связи с этим они теряются с частотой меньше 10 в минус седьмой степени, и это в пересчете на клеточный цикл!

Специфичность этих плазмид вполне может быть весьма разнообразной: начиная от одного вида-хозяина и заканчивая плазмиды RP4, которая встречается почти у всех грамотрицательных бактерий. В этом кодируется механизмы устойчивости к антибиотикам, а также разрушения специфических веществ, nif-гены, так необходимые для азотфиксации тоже находятся в плазмидах. Ген плазмиды вполне может включаться в хромосому с частотой примерно от 10 в минус четвертой степени до 10 в минус седьмой степени. В ДНК бактерий, так же, как и в ДНК всех других организмов, всегда выделяются транспозоны – это мобильные сегменты, которые способны перемещаться из одной части хромосомы к другой, или же во внехромосомные ДНК, а порой и в другие клетки. А вот в отличие от плазмид, они все же неспособны к автономной репликации, так как содержат IS-сегменты – это участки, которые кодируют свой перенос внутри клетки. IS-сегмент вполне может выступать в роли какой-то отдельной транспозоны.

Назад >>>