Genomic DNA and Plasmids in Prokaryotes | Biology | JoVE

Login processing...

Глава 10: Цикл и деление клеток Back To Chapter

10.2: Геномы прокариот

СОДЕРЖАНИЕ

X

Глава 1: Научное познание

30
1.1: Что такое биология?
30
1.2: Уровни организации
30
1.3: Научный метод
30
1.4: Индуктивное мышление
30
1.5: Дедуктивное мышление
30
1.6: Корреляция и этиология
30
1.7: Таксономия
30
1.8: Филогенез

Глава 2: Химия жизни

30
2.1: Периодическая таблица и организменные элементы
30
2.2: Атомная структура
30
2.3: Поведение электрона
30
2.4: Орбитальная модель электрона
30
2.5: Молекулы и соединения
30
2.6: Молекулярные формы
30
2.7: Углеродные скелеты
30
2.8: Химические реакции
30
2.9: Изотопы
30
2.10: Ковалентные связи
30
2.11: Ионные связи
30
2.12: Водородные связи
30
2.13: Ван-дер-Ваальсовые взаимодействия
30
2.14: Состояния воды
30
2.15: pH
30
2.16: Растворители
30
2.17: Окислительно-восстановительные реакции
30
2.18: Адгезия
30
2.19: Срастание
30
2.20: Удельное тепло
30
2.21: Испарение

Глава 3: Макромолекулы

30
3.1: Что такое белки?
30
3.2: Организация белка
30
3.3: Сворачивание белка
30
3.4: Что такое углеводы?
30
3.5: Синтез дегидрирования
30
3.6: Гидролиз
30
3.7: Что такое липиды?
30
3.8: Что такое нуклеиновые кислоты?
30
3.9: Фосфодиэфирные связи

Глава 4: Клеточная структура и функции

30
4.1: Что такое клетки?
30
4.2: Размер клетки
30
4.3: Эукариотическая компартментализация
30
4.4: Прокариоты
30
4.5: Цитоплазма
30
4.6: Ядро
30
4.7: Эндоплазматический ретикулум
30
4.8: Рибосомы
30
4.9: Аппарат Гольджи
30
4.10: Микротрубочки
30
4.11: Митохондрия
30
4.12: Нексус
30
4.13: Внеклеточная матрица
30
4.14: Ткани
30
4.15: Стенка растительной клетки
30
4.16: Плазмодесмы

Глава 5: Мембраны и мембранный транспорт

30
5.1: Что такое мембраны?
30
5.2: Текучесть мембран
30
5.3: Модель жидкой мозаики
30
5.4: Что такое электрохимический градиент?
30
5.5: Диффузия
30
5.6: Осмос
30
5.7: Тонус у животных
30
5.8: Тонус у растений
30
5.9: Белковые связи
30
5.10: Пассивный транспорт
30
5.11: Первичный активный транспорт
30
5.12: Вторичный активный транспорт
30
5.13: Рецепторно-опосредованный эндоцитоз
30
5.14: Пиноцитоз
30
5.15: Фагоцитоз
30
5.16: Экзоцитоз

Глава 6: Клеточные сигналы

30
6.1: Что такое клеточная сигнализация?
30
6.2: Бактериальные сигналы
30
6.3: Дрожжевные сигналы
30
6.4: Контактные сигналы
30
6.5: Аутокринные сигналы
30
6.6: Паракринные сигналы
30
6.7: Синаптические сигналы
30
6.8: Рецепторы, сопряжённые с G-белком
30
6.9: Внутренние рецепторы
30
6.10: Эндокринные сигналы
30
6.11: Что такое вторичные мессенджеры?
30
6.12: Внутриклеточные сигнальные каскады
30
6.13: Ионные каналы
30
6.14: Рецепторы, сопряженные с ферментами

Глава 7: Метаболизм

30
7.1: Что такое метаболизм?
30
7.2: Первый закон термодинамики
30
7.3: Второй закон термодинамики
30
7.4: Кинетическая энергия
30
7.5: Потенциальная энергия
30
7.6: Свободная энергия
30
7.7: Энергия активации
30
7.8: Гидролиз АТФ
30
7.9: Фосфорилирование
30
7.10: Теория Кошланда (модель "индуцированного соответствия")
30
7.11: Ингибирование ферментов
30
7.12: Ферментативная кинетика
30
7.13: Ингибирование по типу обратной связи
30
7.14: Аллостерическая регуляция
30
7.15: Кофакторы и коэнзимы

Глава 8: Клеточное дыхание

30
8.1: Что такое клеточное дыхание?
30
8.2: Что такое гликолиз?
30
8.3: Энергопотребляющие этапы гликолиза
30
8.4: Высвобождающие энергию этапы гликолиза
30
8.5: Результаты гликолиза
30
8.6: Окисление пирувата
30
8.7: Цикл лимонной кислоты
30
8.8: Продукты цикла лимонной кислоты
30
8.9: Цепочки переноса электронов
30
8.10: Химический осмос
30
8.11: Переносчики электронов
30
8.12: Продуктивность АТФ
30
8.13: Ферментация
30
8.14: Пищевые связи

Глава 9: Фотосинтез

30
9.1: Что такое фотосинтез?
30
9.2: Свет как энергия
30
9.3: Строение хлоропластов
30
9.4: Фотосистема II
30
9.5: Фотосистема I
30
9.6: Восстановительный пентозофосфатный цикл, или цикл Кальвина
30
9.7: Пути C4 и CAM

Глава 10: Цикл и деление клеток

30
10.1: Что такое клеточный цикл?
30
10.2: Геномы прокариот
30
10.3: Бинарное деление
30
10.4: Геномы эукариот
30
10.5: Интерфаза
30
10.6: Митоз и цитокинез
30
10.7: Молекулы позитивного регулятора
30
10.8: Молекулы негативного регулятора
30
10.9: Рак

Глава 11: Митоз

30
11.1: Что такое непрямое деление клетки?
30
11.2: Непрямое деление клетки I
30
11.3: Непрямое деление клетки II
30
11.4: Перекрест хромосом
30
11.5: Нерасхождение

Глава 12: Классическая и современная генетика

30
12.1: Генетический язык
30
12.2: Решетки Пеннетта
30
12.3: Моногибридное скрещивание
30
12.4: Дигибридное скрещивание
30
12.5: Закон сегрегации
30
12.6: Закон независимого распределения генов
30
12.7: Тест-кросс
30
12.8: Генеалогический анализ
30
12.9: Законы вероятности
30
12.10: Признаки множественных аллелей
30
12.11: Хромосомная теория наследственности
30
12.12: Неядерные наследственность
30
12.13: Признаки, связанные с X-хромосомой
30
12.14: Аномалии, сцепленные с полом
30
12.15: Деактивация X-хромосомы
30
12.16: Эпистаз
30
12.17: Полигенные признаки
30
12.18: Плейотропия
30
12.19: Природа и кормление

Глава 13: Структура и функции ДНК

30
13.1: Спираль ДНК
30
13.2: Упаковка ДНК
30
13.3: Организация генов
30
13.4: Кариотипирование
30
13.5: Ауторепликация в прокариотах
30
13.6: Ауторепликация в эукариотах
30
13.7: Редактирование
30
13.8: Репарация неспаренных оснований
30
13.9: Эксцизионная репарация нуклеотидов
30
13.10: Мутации
30
13.11: Транскрипт
30
13.12: Перевод
30
13.13: Бактериальная трансформация

Глава 14: Экспрессия генов

30
14.1: Что такое экспрессия гена?
30
14.2: Центральная догма
30
14.3: Факторы транскрипции
30
14.4: Строение РНК:
30
14.5: Стабильность РНК
30
14.6: Процессинг пре-мРНК
30
14.7: Типы РНК
30
14.8: МикроРНК
30
14.9: Сплайсинг РНК
30
14.10: Эпигенетическая регуляция
30
14.11: РНК-интерференция
30
14.12: Опероны

Глава 15: Биотехнология

30
15.1: Что такая генная инженерия?
30
15.2: Выбор антибиотиков
30
15.3: Рекомбинантная ДНК
30
15.4: Трансгенные организмы
30
15.5: Взрослые стволовые клетки
30
15.6: Стволовые клетки эмбриона
30
15.7: Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки
30
15.8: Мутагенез in vitro
30
15.9: Изоляция ДНК
30
15.10: Генная терапия
30
15.11: Репродуктивное клонирование
30
15.12: CRISPR
30
15.13: Комплементарная ДНК
30
15.14: ПЦР
30
15.15: Геномика

Глава 16: Вирусы

30
16.1: Что такое вирусы?
30
16.2: Вирусная структура
30
16.3: Литический цикл бактериофагов
30
16.4: Лизогенный цикл бактериофагов
30
16.5: Жизненный цикл ретровируса
30
16.6: Вирусная рекомбинация
30
16.7: Вирусные мутации

Глава 17: Питание и пищеварение

30
17.1: Что такое моногастрическая пищеварительная система?
30
17.2: Анатомическое строение кишечника
30
17.3: Вспомогательные органы
30
17.4: Усвоение липидов
30
17.5: Усвоение белков
30
17.6: Усвоение углеводов
30
17.7: Нейронная регуляция
30
17.8: Гормональная регуляция

Глава 18: Нервная система

30
18.1: Что такое нервная система?
30
18.2: Парасимпатическая нервная система
30
18.3: Симпатическая нервная система
30
18.4: Гематоэнцефалический барьер
30
18.5: Структура нейрона
30
18.6: Синапс
30
18.7: Глиальные клетки
30
18.8: Мембранный потенциал покоя
30
18.9: Потенциал действия
30
18.10: Долговременная потенциация
30
18.11: Долговременная депрессия

Глава 19: Сенсорная система

30
19.1: Что такое сенсорная система?
30
19.2: Язык и вкусовые рецепторы
30
19.3: Вкусовая чувствительность
30
19.4: Обоняние
30
19.5: Слух
30
19.6: Волосковые клетки
30
19.7: Улитка
30
19.8: Вестибулярная система
30
19.9: Сетчатка глаза
30
19.10: Зрение
30
19.11: Соматическое ощущение
30
19.12: Тепловое ощущение

Глава 20: Опорно-двигательная система

30
20.1: Что такое костная система?
30
20.2: Костная структура:
30
20.3: Суставы
30
20.4: Ремоделирование костной ткани
30
20.5: Строение скелетной мышцы
30
20.6: Классификация скелетных мышечных волокон
30
20.7: Мышечное сокращение
30
20.8: Цикл миозиновых (поперечных) мостиков
30
20.9: Двигательные единицы
30
20.10: Спинной мозг
30
20.11: Ноцицепция

Глава 21: Эндокринная система

30
21.1: Что такое эндокринная система?
30
21.2: Типы гормонов
30
21.3: Внутриклеточные рецепторы гормонов
30
21.4: Сигналы поверхности клеток
30
21.5: Циклы обратной связи
30
21.6: Гипоталамо-пролактиновая ось

Глава 22: Большой (системный) круг кровообращения и малый (лёгочный) круг кровообращения

30
22.1: Дыхательная система
30
22.2: Дыхание
30
22.3: Емкость легких
30
22.4: Газообмен и перенос
30
22.5: Анатомия системы кровообращения
30
22.6: Анатомия сердца
30
22.7: Сердечный цикл
30
22.8: Ток крови

Глава 23: Осморегуляция и экскреция

30
23.1: Что такое осморегуляция и экскреция?
30
23.2: Структура почки
30
23.3: Фильтрование
30
23.4: ЦСМ
30
23.5: Гормональная регуляция
30
23.6: Сравнительные системы экскреции
30
23.7: Осморегуляция у рыб
30
23.8: Осморегуляция у насекомых

Глава 24: Иммунная система

30
24.1: Что такое иммунная система?
30
24.2: Клеточный иммунитет
30
24.3: Гуморальный иммунный ответ
30
24.4: Структура антител
30
24.5: Аффинность и авидность
30
24.6: Перекрестная реактивность
30
24.7: Аллергические реакции
30
24.8: Воспаление
30
24.9: Вакцинации

Глава 25: Размножение и развитие

30
25.1: Сперматогенез
30
25.2: Оогенез
30
25.3: Фертилизация
30
25.4: Дробление и бластуляция
30
25.5: Гаструляция
30
25.6: Нейруляция
30
25.7: Клеточная миграция
30
25.8: Определение

Глава 26: Поведение

30
26.1: Что такое поведение?
30
26.2: Импринтинг
30
26.3: Связь
30
26.4: Миграция
30
26.5: Выбор партнера
30
26.6: Фиксированные формы (комплексы) действия
30
26.7: Поиск оптимального корма
30
26.8: Родительская забота
30
26.9: Альтруизм
30
26.10: Совокупная приспособленность

Глава 27: Экосистемы

30
27.1: Что такое экосистема?
30
27.2: Трофические уровни
30
27.3: Первичная продукция
30
27.4: Эффективность производства
30
27.5: Трофическая эффективность
30
27.6: Что такое биогеохимические циклы?
30
27.7: Водный цикл
30
27.8: Углеродный цикл
30
27.9: Азотный цикл
30
27.10: Фосфорный цикл
30
27.11: Серный цикл
30
27.12: Биоремедиация

Глава 28: Экология популяции и сообщества

30
28.1: Что такое популяции и сообщества?
30
28.2: Распространение и дисперсия
30
28.3: Истории жизни
30
28.4: Энергетический баланс
30
28.5: Рост населения
30
28.6: Экологические ниши
30
28.7: Экологическая последовательность
30
28.8: Ключевые виды
30
28.9: Симбиоз
30
28.10: Конкуренция
30
28.11: Биологические отношения хищника и жертвы
30
28.12: Нарушение экологического баланса

Глава 29: Биоразнообразие и консервация

30
29.1: Что такое биоразнообразие?
30
29.2: Угрозы биоразнообразию
30
29.3: Биоразнообразие и общечеловеческие ценности
30
29.4: Что такое биология охраны природы?
30
29.5: Устойчивое развитие
30
29.6: Сохранение малочисленных популяций
30
29.7: Что такое погода?
30
29.8: Что такое климат?
30
29.9: Глобальное изменение климата
30
29.10: Сохранение находящихся под угрозой исчезновения популяции
30
29.11: Разрушение среды обитания

Глава 30: Видообразование и диверсификация

30
30.1: Что такое виды?
30
30.2: Образование видов
30
30.3: Темпы видообразования
30
30.4: Генетика видообразования
30
30.5: Гибридные зоны

Глава 31: Естественной отбор

30
31.1: Что такое естественный отбор?
30
31.2: Виды отбора
30
31.3: Частотно-зависимый отбор
30
31.4: Пределы применения теории естественного отбора

Глава 32: Генетика популяции

30
32.1: Что такое генетика популяции?
30
32.2: Принцип Харди-Вайнберга
30
32.3: Мутация, поток генов и дрейф генов
30
32.4: Дрейф генов
30
32.5: Поток генов

Глава 33: История эволюции

30
33.1: Филогенетические древа
30
33.2: Условия на ранней Земле
30
33.3: Колонизация суши
30
33.4: Что такое история эволюции?
30
33.5: Доказательство эволюции
30
33.6: Ископаемая находка
30
33.7: Конвергентная эволюция

Глава 34: Структура растений, рост и питание

30
34.1: 4.1 Введение в разнообразие растений
30
34.2: Бессосудистые бессемянные растения
30
34.3: Семенные сосудистые растения
30
34.4: Введение в семенные растения
30
34.5: Основы анатомии растений: корни, стволы и листья
30
34.6: Растительные клетки и ткани
30
34.7: Меристемы и рост растений
30
34.8: Первичный и вторичный рост в корнях и всходах
30
34.9: Морфогенез
30
34.10: Получение света
30
34.11: Получение воды и минералов
30
34.12: Перенос ресурсов на короткое расстояние
30
34.13: Ксилема и перенос ресурсов через транспирацию
30
34.14: Регуляция транспирации через поры
30
34.15: Адаптации, которые сокращают потерю воды
30
34.16: Флоэма и перенос сахара
30
34.17: Почвенная экосистема
30
34.18: Основные элементы цепи питания растений
30
34.19: Значение бактерий и грибков в цепи питания растений
30
34.20: Эпифиты, паразиты и плотоядные
30
34.21: Апопласт и симпласт

Глава 35: Размножение растений

30
35.1: Опыление и структура цветов
30
35.2: Жизненный цикл покрытосемянных растений
30
35.3: Структура семян и ранее развитие спорофита
30
35.4: Развитие, структура и функция плода
30
35.5: Бесполое размножение
30
35.6: Культура ткани растений
30
35.7: Разведение растений и биотехнология

Глава 36: Реакция растений на окружающую среду

30
36.1: Гормоны растений
30
36.2: Фоторецепторы и реакция растений на свет
30
36.3: Биологические часы и реакция на смену сезонов
30
36.4: Реакция на гравитацию и прикосновение
30
36.5: Реакция на засуху и наводнение
30
36.6: Реакция на стресс от тепла и холода
30
36.7: Реакция на стресс от соли
30
36.8: Защита от патогенов и травоядных

СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

Education

Genomic DNA in Prokaryotes

Previous Video Next Video

Предыдущее видео
10.1: Что такое клеточный цикл?

Следующее видео
10.3: Бинарное деление

ВСТАВИТЬ Languages ДОБАВИТЬ В ИЗБРАННОЕ ADD TO PLAYLIST

English 中文 Deutsch Русский 한국어 Français Nederlands Español Português Türkçe Italiano العربية עִבְרִית 日本語

ТРАНСКРИПТ

Как более сложные организмы, прокариоты используют двуцепочечную ДНК в качестве их генетического материала. Однако, эти одноклеточные организмы организовывают и хранят ДНК по-разному. Прокариотическая клетка не имеет истинного ядра, связанного мембраной.

В этом случае, область цитоплазмы, нуклеоид, содержит весь геном в одной петле и двухцепочечной хромосоме. ДНК здесь плотно намотана, перекручена, для эффективного хранения. Помимо полного генома, меньшие двухцепочечные молекулы ДНК, плазмиды, существуют в цитоплазме.

Они реплицируются независимо от клетки и могут содержать гены, которые дают клетке способность к выживанию, как, например, устойчивость к антибиотикам при воздействии антибиотика, например, ампициллина.

10.2: Геномы прокариот

Геном большинства прокариотических организмов состоит из двухцепочечной ДНК, организованной в одну кольцевую хромосому в области цитоплазмы, называемой нуклеоидом. Хромосома плотно намотана или свернута для эффективного хранения. Прокариоты также содержат другие кольцевые фрагменты ДНК, называемые плазмидами. Эти плазмиды меньше хромосомы и часто несут гены, которые обеспечивают адаптивные функции, такие как устойчивость к антибиотикам.

Геномное разнообразие бактерий

Хотя бактериальные геномы гораздо меньше, чем эукариотические геномы, они значительно различаются по размеру и содержанию генов. Одним из самых маленьких известных бактериальных геномов является что генитальный микоплазмоз, венерический патоген, который вызывает инфекции мочевыводящих путей и половых путей у людей. Геном M. genitalium имеет длину 580 076 пар и состоит из 559 (476 кодирующих и 83 некодирующих) генов. На другом конце спектра находится определенный штамм Sorangium cellulosum, почвенной бактерии. Геном S. cellulosum огромен для бактерии, будучи длиной в 14 782 125 пар, кодируя 11 599 генов.

Бактерии могут получить устойчивость к антибиотикам от плазмидов

До открытия антибиотиков, незначительные травмы могли стать смертельными из-за неспособности остановить простые бактериальные инфекции. Открытие пенициллина в 1928 году открыло эру антибиотиков, характеризующуюся революцией в лечении и увеличением продолжительности жизни. Однако чрезмерное использование антибиотиков у людей и сельскохозяйственных животных привело к тому, что некоторые бактерии стали развивать устойчивость к антибиотикам, что делает их менее эффективными или неэффективными. Гены устойчивости к антибиотикам могут быть перенесены на плазмиды, что проблематично, потому что многие бактерии могут обмениваться плазмидами с удаленными родственными видами через процесс, называемый бактериальной сопряжением. Таким образом, устойчивость к антибиотикам может быстро распространяться через бактериальные популяции, подчеркивая настоятельную необходимость разработки новых антибиотиков.

Литература для дополнительного чтения

X

Simple Hit Counter