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:

1. koniugacyjne

2. opornościowe

3. antybiotykogenne

4. bakteriocynogenne

5. degradacyjne

6. patogenności

7. 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

mutacje mutatorowe promieniowanie

mutacje antymutatorowe temperatura

związki chemiczne

Zmienność genetyczna bakterii:

• tranzycja

• transwersja

• duplikacja

• inercja + ramka odczytu

• delecja

• inwersja + stop

Mutacje punktowe

Fotoreaktywacja

MTHF - N⁵, N¹⁰ - metylenotetrahydrofolian

FADH - dinukleotyd flawinoadeninowy

Naprawa przez wycinanie nukleotydów (NER)

System UvrABCD (BER)

22

Ser

His

Cys

Phe

Asp

Glu

STOP

Tyr

---