Reprodukce bakterií

Z WikiSkript
  • 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 dceřiné chromosomy od sebe;
    • když se vzdálí dostatečně, vytvoří se septum;
    • obě dceřiné buňky se od sebe oddělí – tzv. přehrádečné dělení.

Replikace bakteriální DNA[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • 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

Exprese genu[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Transkripce do RNA
  • DNA-dependentní RNA-polymeráza
  • nasedá na promotor sigma faktorem
Translace
Kontrola genové exprese
  • schopnost adaptovat se na změnu prostředí (vniknutí do hostitele)
  • dvoustupňový proces – senzor > aktivátor / represor
Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce Regulace genové exprese u prokaryot.


Mutace[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • 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

Plazmidy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • 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
Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránkách Struktura bakterií, Konjugace.


Rekombinace[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

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
      • 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, 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

Mezibakteriální výměna genetické informace[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  1. Konjugace
  2. Transformace
  3. Transdukce
Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce Parasexuální děje u bakterií.


Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Zdroj[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

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


Použitá literatura[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

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