Кодирование аминокислот в РНК

Передача генетической информации от ДНК на рибосомы, где происходит биосинтез белка, осуществляетсяинформационной РНК (и-РНК). Последняя является зеркальным отображением участка ДНК, в котором тимин заменен на урацил. Процесс копирования нуклеотидной последовательности ДНК при синтезе и-РНК называют транскрипцией. Перенос аминокислот к рибосомам осуществляют транспортные РНК (т-РНК), а их соединение происходит с помощью специальных ферментов. К и-РНК обычно присоединяется несколько рибосом, так что одновременно синтезируется несколько полипептидных цепей. Процесс синтеза полипептидных цепочек на и-РНК называется трансляцией.

Транскрипция Трансляция

3. Внехромосомные факторы наследственности. Плазмиды у бактерий.

Кроме хромосомы у бактерий имеются плазмиды - небольшие кольцевые молекулы ДНК, находящиеся в цитоплазме. По размерам они составляют 0,1-5% ДНК хромосомы. Плазмиды способны автономно копироваться (реплицироваться), поэтому в клетке может быть одновременно несколько копий плазмид. Плазмиды могут включаться (интегрировать) в хромосому (находятся на поверхности ее, не являясь частью линейной структуры хромосомы) и реплицироваться вместе с ней. Распространение плазмид среди бактерий происходит по вертикали (от родительской клетки дочерней) и по горизонтали - путем трансформации, с памощью трансдуцирующих фагов и при конъюгации (чаще всего).

Различают конъюгативные и неконъюгативные плазмиды. Конъюгативные способны передаваться из клетки в клетку в процессе конъюгации.

Биологическое значение плазмид:

-контролируют у бактерий обмен генетическим материалом;

-контролируя синтез факторов патогенности, способствуют сохранению отдельных видов бактерий в природе;

-обеспечивают бактерии приобретенным и наследуемым специфическим иммунитетом против различных химических (лекарственных и иных веществ) и других агентов.

У бактерий обнаружены:

-F-плазмиды, или половой фактор бактерий, определяющий образование половых пилей;

-R- плазмиды, несущие гены, ответственные за множественную устойчивость к лекарственным препаратам;

-Ent-плазмиды, детерминирующие продукцию энтеротоксина у патогенных эшерихий;

-Col- плазмиды, контролирующие синтез антагонистически активных белковых субстанций, колицинов, подавляющих рост близкородственных бактерий.

-Hly-плазмиды, контролирующие синтез гемолизинов и гемотоксинов;

-Vir-плазмиды, контролирующие вирулентность;

-Ure-плазмиды – контролируют гидролиз мочевины.

Плазмиды подвержены рекомбинациям, мутациям, могут быть удалены из бактерий, что, однако не влияет на их основные свойства.

Кроме плазмид к внехромосомным факторам наследственности относятся умеренные фаги, а такжетранспозоны - нуклеотидные последовательности, способные менять свою локализацию в молекуле ДНК, а также мигрировать из одной молекулы ДНК в другую («прыгающие гены» содержат от 2000 до 20000 нуклеотидных последовательностей). Могут быть интегрированными - реплицируются вместе с ДНК и автономными (в виде кольца).

В состав транспозонов входят:

-особые концевые структуры – маркеры, отличающие транспозон от других фрагментов ДНК;

-гены транспозиции, детерминирующие синтез токсинов, синтез ферментов, обуславливающих антибиотикоустойчивость к одному препарату и др.

IS-последовательности в отличие от транспозонов содержат только гены транспозиции и не обнаружены в свободном состоянии. Они содержат более 1000 пар нуклеотидов.

Функции:

-координируют взаимодействие транспозонов, плазмидид, умеренных фагов;

-регулируют «выключение» генов, нормализуют транскрипцию гена;

-индуцируют мутации внутри хромосомы.