Инфекционные   факторы  внеядерной  наследственности.   Плазмидное   наследование. Свойства плазмид. Использование плазмид в генетических исследованиях.

 


Признание за ядром главенствующей роли в передаче наследственных свойств не исключает существования внеядерной наследственности, которая связана с органоидами клетки, способными к саморепродукции. Факторы наследственности, расположенные в клетках вне хромосом, получили название плазмид. Функция плазмид, как и генов, находящихся в хромосомах, связана с ДНК. Установлено, что собственную ДНК имеют:

пластиды (пластидная ДНК);

митохондрии (митохондриальная ДНК);

центриоли (центриолярная ДНК) и некоторые другие органоиды.

Эти цитоплазматические структуры способны к авторепродукции. Именно с ними связана передача цитоплазматической наследственности. Проявление этой формы наследственности находится под контролем ядерной ДНК.

Плазмиды — дополнительные факторы наследственности, расположенные в клетках вне хромосом и представляющие собой кольцевые (замкнутые) или линейные молекулы ДНК. Плазмиды способны реплицироваться автономно, но при этом они эксплуатируют репликационную систему клетки хозяина. Большинство плазмид имеет специальные белки - инициаторы репликации. Эти белки начинают процесс репликации, который затем подхватывается и продолжается репликационной системой клетки.

Для кольцевых плазмид известны несколько механизмов (способов) репликации:

ü механизм катящегося кольца (rolling cycle),

ü тетта-механизм (механизм глазка),

ü D-механизм.

ü Существует несколько систем классификации плазмид базирующихся на:

ü топологии (линейные или кольцевые),

ü механизмах репликации (см. выше),

ü маркерных генов, содержащихся на плазмидах (например: устойчивоть к антибиотикам,гены биодеградации ксенобиотиков, системы рестрикции модификации, гены синтеза бактериоцинов и т.д. — или полному отсутствию оных — криптические плазмиды),

ü круге хозяев,

ü копийности,

ü совместимости,

ü конъюгативные (способные к переносу в другие клетки)/неконъюгативные.

Вне зависимости от типа, все плазмиды содержат точку инициации репликации (ori V).

Плазмиды широко используются в генной инженерии для переноса генетической информации и генетических манипуляций. Для этого создаются искусственные плазмиды — векторы, состоящие из частей, взятых из разных генетических источников, а также из искусственно созданных фрагментов ДНК.

Присутствие плазмид в клетках может быть объяснено преимуществами, которые дают плазмидные гены клетке-хозяину (возможность расти в присутствии антибиотика, использование более широкого круга субстратов, защита от бактериофагов, устранение конкурентов путем синтеза бактериоцинов) или же теорией эгоистичной ДНК, как в случае криптических плазмид (т.е. плазмида поддерживается благодаря своей приспособленности к условиям внутри клетки).


Предыдущие материалы: Следующие материалы: