GENETYKA BAKTERII:
Pojedynczy chromosom prokariotyczny zawiera praktycznie całą informację genetyczną. Zdecydowana większość bakterii ma chromosom kolisty i nie posiada błony oddzielającej go od cytoplazmy co daje możliwość bliskiego występowania procesu produkcji mRNA na matrycy DNA oraz maszynerii odpowiedzialnej za biosyntezę białek.
Na genom składają się: chromosomy, plazmidy (elementy genetyczne zdolne do autonomicznego powielania się i istnienia pozachromosomalnego), profagi (zintegrowane z DNA wirusa) oraz elementy ruchowe: kasety chromosomalne /duże jednostki 30-70Kb/, transpozony Tn (odcinki DNA zdolne do przemieszczania się, przez co mogą aktywować lub inaktywować geny) i sekwencje insercyjne Is.
W komórkach prokariotycznych procesy transkrypcji i translacji zachodzą jednocześnie do tego stopnia, że możliwe jest rozpoczęcie translacji na jednym końcu mRNA zanim zostanie zakończona transkrypcja na drugim końcu. Aby te procesy zaszły, nić chromosomowa musi być rozkręcona. Odbywa się to dzięki enzymom rozkręcającym - topoizomerazie II i IV.
Miejsce replikacji chromosomu bakteryjnego jest ściśle określone tzw.ori.
Regulacja ekspresji genów:
Pierwszym etapem ekspresji każdego genu jest transkrypcja. Prowadzi ona do powstania RNA na matrycy DNA, po czym następuje translacja.
Zgromadzenie powiązanych ze sobą funkcyjnie genów bakteryjnych w jednym miejscu związane jest z regulacją przeprowadzaną przez specyficzne cząsteczki, umożliwiającą kontrolę ekspresji genów jednego szlaku metabolicznego.
Tego typu regulacja ekspresji genów bakteryjnych bierze się z konieczności efektywnego wykorzystania ograniczonych zapasów i energii oraz produkcji wyłącznie niezbędnych związków.
Grupa operonów kontrolowana jest za pośrednictwem tego samego regulatora, czyli REGULONU.
Ekspresja genów może być: konstytutywna (przepisywanie informacji w sposób ciągły) lub indukcyjna (informacja zostaje odczytana pod wpływem induktora). Do ekspresji indukcyjnej potrzebne są geny regulatorowe, które kodują białka represorowe, przyłączając się do genu.
Fragmenty kodujące białko na DNA to GEN lub ORF, na RNA - cistrony. U bakterii cistrony są odbiciem informacji zapisanej na DNA.
Ważną rolę w procesach biorą rybosomy, które pełnią rolę enzymatyczną przy obróbce kwasów nukleinowych.
Niektóre białka są produkowane w formie nieczynnej, dlatego proces przebiega wieloetapowo.
REORGANIZACJA W OBRĘBIE GENÓW:
Punktowe mutacje - zamiana zasady: puryny na purynę - tranzycja,
Puryny na pirymidynę - transwersja,
Delecja - wypadanie zasad,
Duplikacja - powielenie,
Inwersja - odwrócenie,
Insercja - wbudowanie: transpozycja (z wykorzystaniem enzymów transpozazy i resolwazy) lub insercje oparte o strukturę integrany + kasety genowej ( w tym przypadku następuje ekspozycja genów na plazmidach).