Микробиология

     Вопрос 4. Особенности генетического аппарата бактерий. Понятие о бактериальной хромосоме и плазмидах. Значение плазмид в жизнедеятельности бактерий. 

     В цитоплазме бактериальных клеток расположена  структура, сравнимая с ядром  клетки эукариотов. Такую структуру называют нуклеоидом. Нуклеоиды бактерий содержат ДНК, которая несет в себе генетическую информацию. Бактериальная ДНК по форме представляет собой свернутую в кольцо нить длиной 1,1 – 1,6 мм, называемую также бактериальной хромосомой.

     В покоящейся бактериальной клетке обычно содержится один нуклеоид; клетки, находящиеся в фазе, предшествующей делению, имеют два нуклеоида; в фазе логарифмического роста – размножения – до четырех и более. Содержание ДНК у бактерий определяется в значительной мере размерами клетки – чем больше клетка, тем больше ДНК.

     ДНК бактерий не отделена от остальной  части клетки мембраной, так как  у прокариотов отсутствует ядерная  оболочка. Однако у большинства бактерий выявляется четко отделенная от цитоплазмы центральная ядерная зона, где расположены нуклеоид или нуклеоплазма.

     Генетический  материал бактерий может содержаться  не только в хромосоме, но и во внехромосомных структурах – плазмидах, расположенных  отдельно или  в интегрированном  с хромосомой состоянии. При делении  бактериальной клетки плазмиды равномерно распределяются между дочерними клетками. Особенностью генетической информации, содержащейся в нехромосоммных элементах, является её необязательностью для жизнедеятельности, т. е. в ее отсутствие бактериальная клетка жизнеспособна, но важная роль нехромосомных генетических элементов заключается в том, что они расширяют возможности существования бактериального вида, обеспечивают обмен генетическим материалом на большие расстояния по горизонтали и играют определенную роль в эволюции прокариот.

     Плазмиды  — это линейные или кольцевые  ковалентно замкнутые молекулы ДНК, содержащие от 1500 до 40 000 пар нуклеотидов. Отличительная особенность плазмид  — способность к автономной репликации, поэтому минимальное количество ДНК, которое может быть названо плазмидой, — это фрагмент, обеспечивающий автономную репликацию плазмидной ДНК в клетке как единого целого.

       Плазмиды могут определять сложные  свойства бактерий: устойчивость  к антибиотикам, сульфаниламидным препаратам, способность к синтезу токсинов, способность использовать нафталин, камфару и другие сложные соединения, и т.д. Из перечисленного выше видно, что плазмиды делают возможным существование организмов в более широком диапазоне условий внешней среды, т. е. действуют как факторы адаптации.