Wykład VI / 6 XI 2006 r.
Dziedzicznie i zmienność u bakterii
1869 – Fritz Miescher sformułował termin „kwasy nukleinowe”
1949 – Erwin Chargaff wykazał występowanie stosunków ilościowych między nukleotydami
1952 – Rosalinda Franklin określiła strukturę DNA
1953 – James Watson i Francis Crick określili strukturę heliakalną cząsteczki DNA
1958 – Mathew Meselson i Franklin Stahl ustalili semikonserwatywną metodę rozdziału materiału genetycznego
1959 – Arthur Kornberg odkrył polimeraza
1961 – Marszall Nirenberg określił kod genetyczny
1965 – Francis Jacob i Jacques Monod odkryli skoordynowaną regulację ekspresji genów
1983 – Kary Mullis wynalazł metodę PCR
2006 – Roger Kornberg dokonał odkryć na płaszczyźnie transkrypcji materiału genetycznego
Bakterie są haploidalnymi prokariotami o wielkości genomu w granicach 0,6 – 5 Mb!!!
Typy plazmidów bakteryjnych:
û koniugacyjne
û opornościowe
û antybiotykogenne
û bakteriocynogenne
û degradacyjne
û patogenności
û krytyczne
U bakterii występują także replikony niezależne od chromosomu.
Replikacja DNA
Etapy replikacji DNA:
I Rozplatanie:
1. dojrzewanie białka DnaA
2. przełączanie białka DnaA do oriC
3. oplatanie kompleksu DnaA przez fragment oriC
4. rozplatanie sekwencji AT, przyłączanie helikazy DnaB
5. przyłączanie białka wiążącego jednoniciowy DNA – Ssb
II Wydłużanie:
1. utworzenie ruchomego kompleksu prymosomu (helikaza, prymaza)
2. synteza starterów przez prymazę DNA
3. przyłączenie holoenzymu polimeraza RNA III
4. usunięcie białka Ssb, synteza DNA na nici wiodącej i opóźnionej
Transkrypcja materiału genetycznego
Polimeraza RNA
Czynnik δ odłącza się od polimeraza i nie uczestniczy w transkrypcji.
Promotor rozpoznawany przez δ70 Escherichia coli
Regulacja aktywności katalitycznej
Teoria operonu: skoordynowana regulacja transkrypcji
Operon:
- geny struktury
- sekwencja operatorowa
- geny regulatorowe
Przykłady
· operon laktozowy Escherichia coli
· atenuacja transkrypcyjna
Struktura literowego RNA
Alternatywne czynniki δ:
Rodzaj
czynnika δ
Gen
Funkcja
70
rpoD
czynnik podstawowy
32, 24
rpoH, E
szok cieplny
28
rpoF
chemotaksja
54
rpoN
regulon azotowy
δ
rpoS
faza stacjonarna
Translacja
Dziedziczenie i zmienność
MUTACJE
spontaniczne indukowane
- tautomeria zasad - analogi zasad
- polimeraza - czynniki mutagenne
E mutacje mutatorowe E promieniowanie
E mutacje antymutatorowe E temperatura
E związki chemiczne
Zmienność genetyczna bakterii:
û tranzycja
û transwersja
û duplikacja
û inercja + ramka odczytu
û delecja
û inwersja + stop
Mutacje punktowe
Fotoreaktywacja
MTHF – N5, N10 – metylenotetrahydrofolian
FADH – dinukleotyd flawinoadeninowy
Naprawa przez wycinanie nukleotydów (NER)
System UvrABCD (BER)
18
gandziaa92