Géntechnikák labor kiselőadás
Készítette: Nagy Zsuzsanna
Escherichia coli rendszertani besorolása
PROKARIÓTA
BAKTÉRIUMOK TÖRZSE
GRAM-NEGATÍV BAKTÉRIUM
ENTEROBACTER
FAKULTATÍV AEROB
Jellemzés:
a legjobban tanulmányozott mikroorganizmus
peritrich flagellumokkal mozog
szabályos, egyenes pálca alakú
melegvérű állatok béltraktusában élnek (visszaszorítják más kórokozó baktériumok szaporodását, vitaminnal látják el a szervezetet)
humánpatogén törzseik különböző, hasmenéssel járó tüneteket okoznak
E. Coli képek
Csészefotó Elektronmikroszkópos fotó
E. coli
kromoszómatérképe
Az E. coli
kromoszómatérképe egy 90 perces körön ábrázolva
Az E. coli klasszikus genetikai térképének utolsó kiadása - amely a szekvenálási
eredményeket még nem foglalta magába - 2220 gént és 40 egyéb
térképezhető markert
tartalmazott.
A genomszekvencia teljes ismeretében jelenleg több mint 4000 gén meglétét feltételezik.
Ha 4700 kb 90 perc, akkor 1 perc durván 50 kb.
E. coli
kromoszómatérképe 2.
Az E. coli kromoszómatérkép egy 5 perc távolságnyi
részletének markersorrendje
Kotranszdukciós térkép
Az ábra egy P1 kotranszdukcióval készült részletes genetikai térkép egy szakasza. A számok a
kotranszdukciós gyakoriságok.
A DNS-szekvencia meghatározás és a teljes genomszekvenálás előtti időkben a legnagyobb felbontást E. coli esetében a P1 fággal végzett kotranszdukciós térképezés (általános transzdukció) szolgáltatta.
A szekvenciaadatok alapján pl. az ábrán látható hemA - narC régió valójában
17621 bp
hosszúságú A perctérképen a purB a 23 perc, a cysB a 25,3 perc értéknél
helyezkedik el, tehát ez a régió nem egészen 2,5 perc nagyságú és
durván 100 kb méretűre becsülhető.
Nukleotid Adatbázis
A D90757 regisztrációs számú Nukleotid Adatbázis rekord (a hemA - narC régió szekvenciát tartalmazza)
A rekordon jól látszik, hogy számos feltételezett
ismeretlen funkciójú fehérjét kódoló nyitott leolvasási keret is található a
szekvenciában
A rekord megadja a gének koordinátáit az adott
szekvencián belül
Nukleotid Adatbázis 2.
Az első kódoló szekvencia az 1218. bázisnál kezdődik (az ATG startkodon első betűje), és a 2051. bázisnál, a stopkodon utolsó betűjénét fejeződik be. A gén a hemK nevet viseli, és a
"protoporphyrinogen oxidase"
enzimet kódolja.
A második feltüntetett gén funkciója ismeretlen. A nyitott leolvasási keret koordinátái:
2048. .2440. A feljegyzésben csak annyi szerepel, hogy egy ismert fehérjéhez hasonló fehérjét kódol (similar to PIR I83571, ami egy
fehérjeszekvencia kódja), és hogy feltételezetten a megadott aminosavszekvenciájú fehérjét kódolja
A baktériumgenetika haszna
Kezdetben alapvető kérdések megválaszolása volt a cél:
Vannak-e szexuális folyamatok?
Van-e rekombináció?
Lehet-e térképezni a géneket?
Később mutánsok létrehozásával genetikai, biokémiai folyamatokat vizsgáltak:
Milyen génekkel kell rendelkeznie egy egysejtű szervezetnek?
Mi a genetikai háttere a különböző anyagcsere folyamatoknak?
Milyen genetikai szabályozási módok lehetségesek?
A baktérium- és fággenetika fejlődése vezetett el a plazmidok és restrikciós
modifikációs rendszerek megismeréséhez, így a molekuláris klónozás technikájának kifejlődéséhez.
Ma is fontos kutatási cél a különböző baktériumok génjeinek megismerése, de most a speciális tulajdonságokat hordozó gének kerültek előtérbe. Patogén, szimbionta vagy extrém körülmények között élő fajoknál szeretnénk azokat a géneket
megismerni, amelyek a különleges környezethez való alkalmazkodásban játszanak szerepet.
Internetes adatbázisok
Az E. coli K12 törzsről jelenleg fellelhető ismeretek az interneten keresztül is elérhetők.
CGSC: E.coli Genetic Stock Center : http://cgsc.biology.yale.edu/
A szekvencián alapuló publikált térkép (1998) pedig a http://mmbr.asm.org/cgi/content/full/62/3/814/F1 címen tekinthető meg.
Azoknak a mikroorganizmusoknak a listája, amelyeknek teljes genomszekvenciáját már meghatározták:
http://www.tigr.org/tdb/mdb/mdbcomplete.html
A folyamatban lévő genomprojektek listája:
http://www.tigr.org/tdb/mdb/mdbinprogress.html
Felhasznált irodalom:
http://www.ttk.pte.hu/biologia/genetika/atg/chap10/ch10f.htm
