Микробы

Строение и репликация генома бактерий

Наследственную функцию бактерий выполняет ДНК, молекула которой состоит из двух полинуклеотидных цепочек (нитей).

Фридрих Мишер, швецарский врач, еще в конце 1868 г. Выделил из лейкоцитов, содержащихся в гное, ранее неизвестное вещество, которое назвал нуклеином. В 1889 г. Немецкий ученый химик Рихард Альтман назвал нуклеиновой кислотой. Лишь в 1953 г. была построена модель ДНК.

Каж­дый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара дезоксири бозы и фосфатной группы Азотистые основания пред­ставлены пуринами (аденин - А, гуанин - Г) и пиримидинами (тимин - Т, цитозин - Ц). Каждый нуклеотид обладает полярностью: у него имеются дезоксирибозный З'-конец и фосфатный 5'-конец.' Нуклеотиды образуют полинуклеотидную цепочку. Со­единение между двумя цепочками обеспечивается водородными связями азотистых оснований: аденина с тимином, гуанина с цитозином . Размеры двунитевой ДНК определяются числом пар нуклеотидов.

Наследственная информация у бактерий хранится в форме последовательности нуклеотидов ДНК, которые задают после­довательность аминокислотных остатков при синтезе молекул белка. Каждому белку соответствует свой ген, т. е. дискретный участок на ДНК, отличающийся числом и специфичностью по­следовательности нуклеотидов.

Совокупность всех генов назы­вается геномом (генотипом), а внешнее проявление генома - фено­типом.

Бактериальная хромосома представлена одной двунитевой мо­лекулой ДНК кольцевой формы, имеющей гаплоидный набор ге­нов (всего до 5000 генов), которые кодируют жизненно важные для клетки функции.

Плазмиды бактерий - это двунитевые молекулы ДНК, распо­ложенные изолированно от бактериального генома. С плазми-дами связаны функции, не являющиеся основными для жизне­деятельности бактериальной клетки, но дающие бактерии пре­имущества при попадании в неблагоприятные условия сущест­вования. Фенотипическими признаками, сообщаемыми плазми-дами бактериальной клетке, являются, например, устойчивость к антибиотикам, расщепление сложных органических веществ, выработка факторов бактериоциногенности, продукция факторов патогенности.