Генетический аппарат бактерий. Часть 1

Распространение среди бактерий:

• по вертикали – путем передачи от родительской клетки дочерним клеткам в процессе клеточного деления бактерий
• по горизонтали – путем переноса между клетками в популяции бактерий независимо от клеточного деления

Интегративные плазмиды, или эписомами - могут обратимо встраиваться в бактериальную хромосому и функционировать в виде единого репликона 

Между бактериальными клетками плазмиды переносятся путем конъюгации, контролируемой tra-опероном плазмиды. В зависимости от наличия этого оперона плазмиды подразделяют на конъюгативные и неконъюгативные

КЛАССИФИКАЦИЯ:
По способности инициировать процесс конъюгации

Конъюгативные (трансмиссивные) 

• более крупные размеры; 
• содержат область tra-генов (tra - от TRAnsfer genes), то есть генов, белковые продукты которых обеспечивают конъюгацию
• Продукты tra-генов вызывают формирование пили, образуют комплекс ферментов, изменяющих ДНК нужным образом во время переноса, а также противодействуют прикреплению пилей других бактерий к клеточной стенке данной

Неконъюгативные (нетрансмиссивные)

• Не содержат области tra-генов
• не способны к самостоятельной передаче генетического материала в другие бактериальные клетки

Мобилизуемые 

• содержат только часть tra-генов
• способны передавать свой ДНК-материал в ходе конъюгации, используя белковые продукты трансмиссивных плазмид, находящихся в той же клетке

По обычному числу копий плазмиды данного типа в клетках:

• Высококопийные
• Низкокопийные

По функции:

• F–плазмиды — половой фактор, выполняют донорские функции, индуцируют деление-контролирует синтез F-пилей, способствующих передачи генетической информации от бактерии-доноров  к реципиентам. Есть два состояния: интегрированное и автономное. 

Интегрированные F–плазмиды переносят свою генетическую информацию и часть генетической информации хромосомы в реципиентную клетку. За это отвечает tra-ОПЕРОН плазмиды

• R-плазмиды — R–фактор, фактор резистентности, детерминируют множественную резистентность к антимикробным препаратам. 

R–плазмиды имеют более сложное строение, в их состав входит r–оперон, который может содержать более мелкие мигрирующие элементы (IS–последовательности, транспозоны и tra-опероны). 
R-плазмиды могут передаваться бактериям других видов -> широкое распространение среди патогенных бактерий -> осложнение лечения
Плазмиды бактериоциногенности - детерминируют синтез бактериоцинов (колицинов, стафилоцинов, вибриоцинов, пестицинов) — белковых антибиотикоподобных веществ, обладающих бактерицидным действием в отношении близкородственных видов микроорганизмов!!!

Механизм межвидовой или внутривидовой конкуренции и не действуют на клетки, несущие плазмиды бактериоциногенности такого же типа!!!

○ Col-плазмиды — содержат гены колицинов (бактериоцинов — белков, подавляющих жизнедеятельность близкородственных бактерий других разновидностей). Средство борьбы за существование. 

• Плазмиды вирулентности - контролируют вирулентные свойства микроорганизмов, детерминируя синтез факторов патогенности: 

○ CF+ плазмиды – контролируют адгезию
○ плазмиды, контролирующие синтез пенетринов
○ Hly–плазмиды — определяют синтез гемолизинов
○ Ent–плазмиды — определяют синтез энтеротоксинов

○ Tox–плазмиды — определяют токсинообразование

• D–плазмиды – плазмиды биодеградации, несут информацию об утилизации органических соединений, которые бактерии используют в качестве источников углерода, азота и энергии (в т. ч. различные сахара и необычные аминокислоты)

 Обеспечивают патогенным бактериям селективные преимущества во время пребывания на объектах окружающей среды и в организме человека (уропатогенные штаммы кишечных палочек содержат плазмиду гидролизации мочевины)