Android-细菌的遗传和变异

病原生物学医学微生物学第四章细菌的变异与遗传，包含细菌病因组、细菌基因突变、基因的转移和重组等内容。

细菌的遗传与变异

• 细菌基因组
  • 主要组成
    • 细菌染色体
      • 单一的环状双螺旋的DNA长链反复卷曲的超螺旋结构，没有组蛋白，但有核蛋白
      • DNA双向复制
      • 不同种细菌染色体的G+Cmol%不同，可作为细菌分类的依据
    • 质粒
      • 具有独立复制能力的遗传物质，存在于细胞质中，为闭合或线性dsDNA，游离或整合在细菌染色体上
      • 可自行或经人工处理而消失
      • 具有相容性和不相容性
      • 根据质粒基因编码的生物学性状分类
        • F质粒：编码性菌毛，介导细菌间质粒的接合传递
        • 耐药性质粒（R质粒）：其编码产物与多种抗菌药物和重金属的抗性相关
        • 毒力质粒（Vi质粒）：编码与细菌致病性相关的毒力因子
        • 细菌素质粒：可编码各类细菌素（eg：Col质粒编码大肠菌素）
        • 代谢质粒：编码与代谢相关的酶类
    • 噬菌体基因组
  • 细菌基因组中主要的特殊结构
    • 转座因子/转座元件
      • 概念：能从宿主基因组的一个位置转移到另一个位置的独立DNA片段
      • 特点
        • 可在质粒与质粒间、质粒与染色体间、染色体不同部位间自行转移
        • 转位基因必须依附染色体和质粒复制
      • 分类
        • 插入序列
        • 转座子
        • 整合子
• 细菌基因突变
  • 概念：是细菌遗传物质的结构发生突然而稳定的改变，导致细菌性状的遗传性改变
  • 类型
    • 基因突变（点突变）
    • 染色体畸变（大突变）
  • 规律
    • 随机发生与选择
    • 自发突变
    • 理化致突变剂诱导突变
    • 回复突变
• 基因的转移和重组
  • 转化
    • 概念：直接摄取供体菌游离的DNA片段并重组使其获得新的性状的过程
    • 特点
      • 只有少数菌属可以发生转化
      • 受菌处于感受态
      • 供菌DNA必须与受菌DNA同源性
      • 供菌DNA只有单股与受菌染色体发生整合，故只有一个子代细菌带供菌的DNA
    • 影响转化的因素
  • 接合
    • 概念：细菌通过性菌毛的接触沟通将DNA从供菌转移到受菌中
    • 方式
      • F质粒接合：通过性菌毛的接触沟通将接合性质粒从供菌转移到受菌
        • Hfr菌接合
      • R质粒接合
        • 耐药传递因子：性菌毛
        • 耐药决定因子
  • 转导
    • 概念:以噬菌体为媒介，将供菌的DNA转移到受菌中的过程
    • 分类
      • 普遍性转导
        • 概念
        • 流产转导：供体菌的DNA游离在细胞质中，不能自身复制，也不能传代
        • 完全转导：供体菌DNA片段通过同源重组整合至受体菌染色体，随染色体复制而稳定遗传
      • 局限性转导
        • 仅发生在同种细菌
      • 溶原性转换