1 декабря 2020, вторник, 02:40
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Промикробы: Братство кольца

Фото: Екатерина Беленко

Думаю, что все или почти все люди знают про чудесную двойную спираль ДНК, которая, как оригами, укладывается в хромосомы, а те, в свою очередь, покоятся в клеточном ядре. Но это верно только для эукариотических клеток, а объекты нашего пристального интереса — бактерии — являются прокариотами. Давайте попытаемся разобраться как у них обстоят дела с ДНК, как и где она упакована.

В отличие от эукариот, бактерии не имеют ограниченного оболочкой ядра и, в большинстве случаев, каких-либо мембранных органелл, но о них как-нибудь в другой раз. Геномы прокариот включают в себя два типа генетических структур: нуклеоид (аналог хромосомы) и внехромосомные элементы (плазмиды, способные к автономной репликации). Другими словами, есть большая главная часть генома и маленькие, отдельные кусочки.

Нуклеоид  — это неправильной формы зона в цитоплазме прокариотической клетки, в которой находится геномная ДНК и ассоциированные с ней белки. На долю ДНК приходится около 60 % массы нуклеоида; помимо ДНК, нуклеоид содержит РНК и белки. Это аналог клеточного ядра, только без оболочки и формы. В большинстве случаев геном бактерии представлен кольцевой молекулой ДНК, которую также называют хромосомой. Как правило, бактериальная хромосома имеет длину около 1 мм, она занимает до 20 % цитоплазмы. Ряд бактерий имеет и кольцевые, и линейные хромосомы, а некоторые — только линейные. Например, линейная хромосома имеется у возбудителя болезни Лайма.

Короче, почти как у людей, только хромосома одна, кольцевая и не в ядре. А вот аналога плазмид в эукариотических клетках нет, поэтому про них будет ещё интереснее. Плазмиды — это стабильные элементы внехромосомной ДНК, способные автономно реплицироваться. Как правило, они представляют собой кольцевые молекулы ДНК, но встречаются и линейные плазмиды, по структуре аналогичные линейным хромосомам. В отличие от хромосом, плазмиды являются «необязательным» генетическим материалом, потеря которого не приводит к гибели клетки. Однако многие крупные плазмиды содержат десятки и даже сотни генов, кодирующих важные для клетки функции, которые могут оказаться необходимыми в определенных экологических условиях.

Некоторые плазмиды могут интегрироваться в хромосому клетки-хозяина и реплицироваться в ее составе. Число копий плазмид в клетке может варьировать в широких пределах, от одной до нескольких сот копий на хромосому, но во всех случаях их количество регулируется, поскольку неограниченная репликация плазмидной ДНК привела бы к гибели клетки. При клеточном делении плазмиды могут распределяться между дочерними клетками случайным образом.

Гены, содержащиеся на плазмидах, дают своим обладателям полезные свойства, увеличивающие их приспособленность. Например, это могут быть гены, отвечающие за устойчивость к антибиотикам, гены, повышающие устойчивость к тяжёлым металлам и УФ-излучению, гены, кодирующие все компоненты, необходимые для конъюгации. Что такое конъюгация, я расскажу через неделю. А для закрепления темы плазмид я придумала сравнение из мира настольных игр. Плазмиды — это шмот в «Манчкине», который можно заполучить, можно потерять, а пока он у тебя, ты получаешь некое усиление.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос кошки культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.