Vypracovala: PaedDr. J. Dolinská

 

 


Genetika prokaryotickej bunky

 

 

Jadro prokaryotickej bunky:

  • nie je pravé jadro, nie je chránené jadrovou membránou

  • označuje sa: prokaryotický chromozóm = nukleoid

  • tvorí ho jedna do kruhu uzavretá, mnohonásobne nepravidelne stočená molekula DNA

  • E .coli obsahuje 4.106 bp

  • dĺžka 1300 μm, preto je jadro mnohonásobne stočené

  • keďže prokaryotické bunky sú haploidné, v ich bunke je len jedna alela každého chromozómového génu

  • chromozóm nesie niekoľko tisíc génov a nesie všetky gény potrebné pre život bunky

  • niektoré štruktúrne gény tvoria funkčnú jednotku, ktorá je podriadená génu s názvom operátor

  • skupina génov, ktorá je riadená operátorom sa nazýva operón

  • tento systém umožňuje bunke pracovať ekonomicky: ak sa do bunka E. coli dostane mliečny cukor (laktóza), operón zabezpečí syntézu všetkých enzýmov, ktoré sú potrebné na spracovanie tohto cukru. Potom operátor vypne operón a tieto štruktúrne gény prestanú pracovať.


 

Poznanie súvislých reťazcov operónov a konkrétnych štruktúrnych génov umožnilo vedcom zostaviť schematický kruhový náčrtok chromozómu baktérií.


 

Chromozómová mapa: kruhový úsek, v ktorom sú zaznačené jednotlivé gény v takom poradí a takých relatívnych vzdialenostiach, v akých ležia na chromozóme


Zdroj: http://people.rit.edu/~gtfsbi/IntroMicro/20073BacterialGeneticsCh10.htm

 


Plazmidy:

  • menšie kruhové molekuly DNA, ktoré sú v bunkách baktérií

  • dĺžka 0,5 – 70 μm

  • nesú najmenej 2 gény, najviac niekoľko 100 génov

  • gény sú usporiadané lineárne

  • replikujú sa nezávisle od „jadrovej DNA“, preto ich počet v bunke môže byť rôzny a môžu mať rôzny počet kópií

  • plazmidy v bunke môžu aj nemusia byť

  • nesú dodatočné znaky, ktoré sa prejavujú v špecifických životných podmienkach prokaryotických buniek

  • gény plazmidov rozhodujú napr. o:

    - patogénnosti baktérií

    - resistencii baktérii proti antibiotikám

    - schopnosti konjugácie

    - schopnosti tvoriť enzýmy na rozklad organických látok

  • plazmidy sa vyznačujú tzv. genetickou plastickosťou

  • dajú sa do nich ľahko včleňovať aj vyčleňovať gény, čo má veľký význam v genetickom výskume a genetickom inžinierstve


 

Fertilné plazmidy (plazmidy F):

  • umožňujú baktériám konjugáciu (process, pri ktorom sa bunky spoja, pričom jedna z nich má v bunke plazmid F. Keď sa baktéria nesúca plazmid F stretne s baktériou bez plazmidu, vznikne medzi nimi cytoplazmatický mostík. DNA plazmidu sa replikuje a cez mostík sa prenesie do bunky bez plazmidu F. Potom sa mostík preruší a baktérie sa oddelia.)

  • sú plastickejšie ako chromozómy

  • pri konjugácii sa môžu prenášať:

    a) prirodzene - hrozí nebezpečenstvo, že baktérie so konjugáciou môžu medzi sebou šíriť gény zabezpečujúce rezistentnosť na antibitiká

b) laboratórne, tzv. genetickou transformáciou využívanou v genetickom inžinierstve


Zdroj: http://www.bioweb.genezis.eu/?cat=7&file=prokaryoty



 

Mimojadrová dedičnosť

  • týka sa DNA plastidov a mitochondrií

  • nesie kompletnú genetickú informáciu pre vytvorenie danej organely

  • kóduje aj genetickú informáciu pre syntézu látok dôležitých pre funkciu príslušnej organely (napr. gény niektorých molekul DNA v mitochondriách kódujú štruktúru určitých oxidačno-redukčných enzýmov nevyhnutých pri bunkovom dýchaní, od niektorých génov chloroplastovej DNA zase priamo závisí syntéza chlorofylu v chloroplastoch)

     

  1. plastidová dedičnosť:

  • týka sa DNA v plastidoch

  • gény v plastidoch = plastogény

  • súbor génov v plastidoch = plastóm

  • riadia priebeh tvorby chlorofylu

     

  1. mitochondriová dedičnosť:

  • týka sa DNA v mitochondriách

  • gény v mitochondriách = chondriogény

  • súbor génov v mitochondriách = chondrit

  • riadia tvorbu niektorých enzýmov bunkového dýchania


 

Dedičnosť znakov riadených mimojadrovými génmi

  • sú to kruhové chromozómy prokaryotického typu

  • molekuly DNA sa vyskytujú vo viacerých kópiách a pri bunkovom delení sa náhodne rozdeľujú do dcérskych buniek

  • odlišuje sa od jadrovej dedičnosti, neplatia Mendelové zákony

  • časté je dedenie znakov len po matke = materská dedičnosť (matroklinita)

  • príkladom je dedičnosť panašovania rastlín (panašovanie je tvorba rôznofarebných úsekov na stonkách alebo listoch rastlín, plastidy v týchto úsekoch neobsahujú chlorofyl)

  • ak sa kríži samičia panašovaná rastlina so samčou zelenou rastlinou, výsledkom je populácia rastlín, v ktorej sa vyskytnú panašované rastliny. Naopak pri krížení samičej zelenej rastliny so samčou panašovanou rastlinou sa získa generácia len zelených rastlín.

  • typickým príkladom matroklinity je veľkosť narodených šteniat: ak sa oplodní sučka veľkého plemena so psom malého, budú šteňatá veľké po svojej matke. Sučka malého plemena porodí so psom veľkého plemena šteňatá malé, primerané svojej vlastnej veľkosti.

  • gény mimojadrovej dedičnosti obsahujú informácie aj pre autoreguláciu organel

  • existecia mimojadrovej dedičnosti potvrdzuje dôkaz endosymbiózy (bunkové organely boli niekedy samostatné organizmy, ktoré sa prispôsobili symbióze v eukaryotickej bunke)



Použitá literatúra:

 

Ušaková, K. et al.: Biológia pre gymnázia 5. 1. vyd. Bratislava : SPN. 2003. 71 s. ISBN: 80-10-00039-6

Bašovská, M. et al.: Biológia pre 2. ročník gymnázií. Bratislava : SPN. 1996. 286 s. ISBN: 80-08-02428-3

http://www.bull-terrier.sk/genetika/dedicnost.html