Reprodukce bakterií

• bakterie se množí pomocí nepohlavního dělení, velmi rychle;
• délka jednoho reprodukčního cyklu je 20–150 min. (čím příznivější podmínky, tím je cyklus kratší);
• množení je regulováno množstvím živin a koncentrací produktů jejich metabolizmu;
• nepohlavní dělení začíná prodlužováním buňky a replikací kruhového chromosomu bakterie; replikace je zahájena v místě OriC – místo připojení chromosomu na plazmatickou membránu;
• genetická shoda klonů (dceřiných buněk) je omezená náhodnými mutacemi;
• tvorba nového úseku membrány mezi těmito dvěma úpony posunuje nově vzniklé dceřinné chromosomy od sebe;
  • když se vzdálí dostatečně, vytvoří se septum;
  • obě dceřiné buňky se od sebe oddělí – tzv. přehrádečné dělení.

Obsah 1 Replikace bakteriální DNA 2 Exprese genu 3 Mutace 4 Plazmidy 5 Rekombinace 6 Mezibakteriální výměna genetické informace 7 Odkazy 7.1 Související články 7.2 Zdroj 7.3 Použitá literatura

upravit Replikace bakteriální DNA

• probíhá oběma směry proti sobě, semikonzervativní
• DNA-polymeráza – řídí syntézu i opravy
• vedoucí řetězec – od 5' k 3' konci, syntéza kontinuálně
• zaostávající vlákno – syntéza Okazakiho fragmentů – spojovány ligázou
• enzymy:
  • helikázy – rozplétání
  • topoisomerázy – uvolňují napětí ve vznikající DNA
  • gyrázy – odstranění nadbytečných závitů

upravit Exprese genu

Transkripce do RNA

• DNA-dependentní RNA-polymeráza
• nasedá na promotor sigma faktorem

Translace

• ribozomy menší a strukturálně odlišné od ribozomů eukaryot (antibiotika účinkují selektivně jen na bakterie)
• velmi rychlá – ribozomy se připojují hned na ještě nehotovou mRNA

Kontrola genové exprese

• schopnost adaptovat se na změnu prostředí (vniknutí do hostitele)
• dvoustupňový proces – senzor > aktivátor / represor

upravit Mutace

• bodové nebo větší změny – delece, inverze, inzerce
• mnohé mutace vedou k přerušení metabolické dráhy – auxotrof (nevyroste na kultivačním médiu, kde chybí onen produkt)
• možnost vzniku výhodných znaků – schopnost odolat bakteriofágům, chemikáliím či ATB
• mutace spontánní x indukované
  • analogy bází, alkylační činidla, interkalační agens
  • Amesův test mutagenity – čím více auxotrofních kmenů zpětně mutuje – tím více jich na médiu vyroste – tím je médium mutagennější

upravit Plazmidy

• malé, cirkulární molekuly DNA
• nezávislé na bakteriálním chromozomu, samostatná replikace
• nesou několik desítek genů, které nejsou pro bakterii nezbytné
• episomový plasmid – může existovat i integrovaný do chromosomu
• konjugativní plasmid – geny pro tvorbu pilů, během konjugace dokážou přenášet své kopie do jiných bakterií

upravit Rekombinace

Rekombinace je přerušení a opětovné spojení DNA s výměnou jejích segmentů.

1. Heterologní
   • vnesení nových genů
   • vzájemná výměna mezi párem homologních sekvencí DNA
   • transpozony, integrony
   • transpozony
     • přesouvání uvnitř genomu i z plazmidu na chromosom
     • „skákavé geny“
     • přesunem tr. se mohou spouštět a vypínat určité geny
     • od viru se liší tím, že postrádají reprodukční cyklus, od plazmidu neschopností samostatné replikace a existence mimo chromosom
     • po včlenění – mutace, může nést stop-kodóny, terminační sekvence, promotory
   1. • inzerční sekvence – nejjednodušší typ transpozonu, nese jen gen pro trasposázu a obráceně orientované sekvence na konci (inverted repeats)
      • složené transpozony – alespoň jeden gen navíc oproti IS, (geny pro faktory virulence, pro rezistenci na ATB)
2. homologní – některé bakterie mění své vlastnosti přeskupením vlastních genů
   1. místní inverze
   2. genová konverze – gonokoky (Neisseria gonorrhoeae)
      • změna antigenního složení Pohybové a adhezní organely#fimbrií, vznik nových sérotypů
      • řada genů pro antigeny, jen jeden je funkční a ostatní defektní – množení a přeskupení genů → funkční gen se stává defektní a nějaký z defektních zase funkční

upravit Mezibakteriální výměna genetické informace

1. Konjugace
2. Transformace
3. Transdukce

upravit Odkazy

upravit Související články

• Bakterie
• Prokaryota
• Parasexuální děje u bakterií

upravit Zdroj

• ŠTEFÁNEK, Jiří. Medicína, nemoci, studium na 1. LF UK [online]. [cit. 2009]. <http://www.stefajir.cz>.

• JANSKÝ, Petr. Zpracované otázky z mikrobiologie [online]. [cit. 2012-02-06]. <https://www.yammer.com/wikiskripta.eu/uploaded_files/3804405>.

upravit Použitá literatura

• OTOVÁ, Berta. Lékařská biologie a genetika : 1.díl. Praha 2008 vydání. Nakladatelství karolinum, 2008. ISBN 978-80-246-1594-3.

Článek neobsahuje vše, co by měl. Můžete se přidat k jeho autorům a doplnit jej. O vhodných změnách se lze poradit v diskusi.