Skip to main content
Global

2.4B: הכרומוזום החיידקי והנוקלאואיד

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208889

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מטרות למידה
    1. הגדר גנום.
    2. תאר את הרכב הכרומוזום החיידקי.
    3. תן שם לאנזימים המאפשרים ל- DNA החיידקי להפוך למעגלי, מפותל ולהירגע במהלך שכפול ה- DNA.
    4. תאר בקצרה את תהליך שכפול ה-DNA.
    5. ציין את תפקודם של האנזימים הבאים בשכפול DNA חיידקי:
      1. פולימראז DNA III
      2. DNA פולימראז II
      3. הליקאז DNA
      4. פרימאז
      5. ליגאז DNA
    6. ציין את תפקוד ה- DNA.
    7. במונחים של סינתזת חלבון, תאר בקצרה את תהליך השעתוק והתרגום.
    8. ציין בקצרה כיצד החומרים הכימותרפיים האנטיבקטריאליים הבאים משפיעים על חיידקים:
      1. פלואורוקווינולונים (נורפלוקסצין, לומפלוקסין, פלרוקסצין, ציפרופלוקסצין, אנוקסצין, טרובפלוקסין וכו ')
      2. טרימתופרים וסולפמתוקסאזול

    כעת נבחן את הכרומוזום החיידקי הממוקם באזור הגרעין הנקרא נוקלאואיד.

    מבנה והרכב הכרומוזום החיידקי

    המונח גנום מתייחס לסכום החומר הגנטי של האורגניזם. הגנום החיידקי מורכב ממולקולה אחת של חומצה דאוקסיריבונוקלאית כרומוזומלית או DNA והוא ממוקם באזור של הציטופלזמה החיידקית הנראית במבט במיקרוסקופ אלקטרונים הנקרא נוקלאואיד. בניגוד לגרעין האוקריוטי, לנוקלאואיד החיידקי אין קרום גרעיני או נוקלאולי.

    באופן כללי נהוג לחשוב שבמהלך שכפול ה-DNA, כל גדיל של ה-DNA החיידקי המשכפל מתחבר לחלבונים במה שיהפוך למישור חלוקת התא. לדוגמה, חלבוני Par מתפקדים להפרדת כרומוזומי חיידקים לקטבים מנוגדים של התא במהלך חלוקת התא. הם נקשרים למקור השכפול של ה-DNA ומושכים או דוחפים פיזית את הכרומוזומים זה מזה, בדומה למנגנון המיטוטי של תאים אוקריוטיים (איור\(\PageIndex{1}\)).

    חטיבת חיידקים. באופן כללי נהוג לחשוב שבמהלך שכפול ה-DNA, כל גדיל של ה-DNA החיידקי המשכפל מתחבר לחלבונים במה שיהפוך למישור חלוקת התא.
    איור \(\PageIndex{1}\) : חלוקה חיידקית. באופן כללי נהוג לחשוב שבמהלך שכפול ה-DNA, כל גדיל של ה-DNA החיידקי המשכפל מתחבר לחלבונים במה שיהפוך למישור חלוקת התא. לדוגמה, חלבוני Par מתפקדים להפרדת כרומוזומי חיידקים לקטבים מנוגדים של התא במהלך חלוקת התא. הם נקשרים למקור השכפול של ה- DNA ומושכים או דוחפים פיזית את הכרומוזומים זה מזה, בדומה למנגנון המיטוטי של תאים אוקריוטיים. במרכז החיידק, קבוצה של חלבונים הנקראים חלבונים Fts (רגישים לטמפרטורה חוטית) מקיימים אינטראקציה ליצירת טבעת במישור חלוקת התא. חלבונים אלה יוצרים את מנגנון חלוקת התא המכונה המחלק ומעורבים ישירות בחלוקת תאים חיידקיים על ידי ביקוע בינארי. הדיוויזום אחראי על הכוונת הסינתזה של קרום ציטופלזמי חדש ופפטידוגליקן חדש ליצירת מחיצת החלוקה.

    במרכז החיידק, קבוצה של חלבונים הנקראים חלבונים Fts (רגישים לטמפרטורה חוטית) מקיימים אינטראקציה ליצירת טבעת במישור חלוקת התא. חלבונים אלה יוצרים את מנגנון חלוקת התא המכונה המחלק ומעורבים ישירות בחלוקת תאים חיידקיים על ידי ביקוע בינארי. הדיוויזום אחראי על הכוונת הסינתזה של קרום ציטופלזמי חדש ופפטידוגליקן חדש ליצירת מחיצת החלוקה.

    מכיוון שחיידקים הם הפלואידים, כלומר יש להם רק כרומוזום אחד ורק מתרבים באופן א-מיני, אין גם מיוזה בחיידקים.

    הכרומוזום החיידקי הוא מולקולה אחת ארוכה ויחידה של DNA כפול גדילי, סלילי ומפותל. ברוב החיידקים, שני הקצוות של ה-DNA הדו-גדילי נקשרים זה לזה באופן קוולנטי ליצירת מעגל פיזי וגנטי כאחד. אורכו של הכרומוזום הוא בדרך כלל בסביבות 1000 מיקרומטר ומכיל לעתים קרובות עד 3500 גנים es (איור\(\PageIndex{2}\)). E . לקולי, חיידק שאורכו 2-3 מיקרומטר, יש כרומוזום באורך של כ- 1400 מיקרומטר.

    u1fig12.gif
    איור \(\PageIndex{2}\) : מיקרוגרף אלקטרונים של כרומוזום חיידקי

    כדי לאפשר למקרומולקולה גדולה כזו להשתלב בתוך החיידק, חלבונים דמויי היסטון נקשרים ל-DNA, מפרידים את מולקולת ה-DNA לכ-50 תחומים כרומוזומליים והופכים אותה לקומפקטית יותר. אנזים DNA טופואיזומראז הנקרא DNA gyrase ואז מסובב כל תחום סביב עצמו ויוצר מסה דחוסה של DNA בקוטר של כ-0.2 מיקרומטר. בחיידקים הגדלים באופן פעיל, תחזיות הנוקלאואיד משתרעות לתוך הציטופלזמה. יש להניח כי תחזיות אלה מכילות DNA המתועתק ל- mRNA. סלילי-על מוכנסים ומוסרים על ידי טופואיזומראזות.

    טופואיזומראזות DNA חיוניות, אם כן, בהתפרקות, שכפול והרצה מחדש של ה- DNA החיידקי המעגלי, המפותל. על מנת שהמולקולה הארוכה של ה-DNA תתאים לחיידק, ה-DNA חייב להיות מפותל. עם זאת, ה-DNA המפותל הזה חייב להיות מפותל ורגוע על מנת ש-DNA פולימראז ייקשר לשכפול DNA ו-RNA פולימראז ייקשר לשעתוק ה-DNA. לדוגמה, טופואיזומראז הנקרא DNA gyrase מזרז את סליל העל השלילי של ה- DNA המעגלי המצוי בחיידקים. טופואיזומראז IV, לעומת זאת, מעורב בהרפיה של ה- DNA המעגלי המפותל, המאפשר הפרדה של כרומוזומי הבת המקושרים זה לזה בסוף שכפול ה- DNA החיידקי.

    ב. שכפול DNA בחיידקים

    באופן כללי, ה-DNA משוכפל על ידי פירוק הסליל, הפרדת גדילים על ידי שבירת קשרי המימן בין הגדילים המשלימים וסינתזה של שני גדילים חדשים על ידי זיווג בסיסים משלים. השכפול מתחיל באתר ספציפי ב- DNA הנקרא מקור השכפול (אורי ג).

    שכפול DNA על ידי זיווג בסיס משלים: התנתקות על ידי DNA Helicase
    איור \(\PageIndex{3}\) : שכפול DNA על ידי זיווג בסיס משלים: התנתקות על ידי DNA Helicase. השכפול מתחיל באתר ספציפי ב- DNA הנקרא מקור השכפול. אנזימים מתפרקים הנקראים מסוקי DNA גורמים לשני גדילי ה-DNA האב להירגע ולהיפרד זה מזה בשני הכיוונים באתר זה ליצירת שני מזלגות שכפול בצורת "Y". מזלגות שכפול אלה הם האתר האמיתי של העתקת DNA. במהלך השכפול בתוך המזלג, חלבונים מערערי יציבות הסליל (לא מוצגים כאן) נקשרים לאזורים החד-גדילים המונעים מהגדילים להצטרף מחדש.

    שכפול ה- DNA הוא דו כיווני ממקור השכפול. כדי להתחיל בשכפול DNA, אנזימים מתפתלים הנקראים מסוקי DNA גורמים למקטעים קצרים של שני גדילי ה-DNA האב להתפרק ולהיפרד זה מזה במקור השכפול ליצירת שני מזלגות שכפול בצורת "Y". מזלגות שכפול אלה הם האתר האמיתי של העתקת DNA (איור\(\PageIndex{3}\)). כל החלבונים המעורבים בשכפול ה-DNA מצטברים במזלגות השכפול ליצירת קומפלקס שכפול הנקרא רפליזום (איור\(\PageIndex{4}\)).

    u4fg8g.jpg
    איור \(\PageIndex{4}\) : שכפול DNA מעגלי דו כיווני בחיידקים. שכפול DNA (חצים) מתרחש בשני הכיוונים ממקור השכפול ב- DNA המעגלי המצוי ברוב החיידקים. כל החלבונים המעורבים בשכפול ה-DNA מצטברים במזלגות השכפול ליצירת קומפלקס שכפול הנקרא רפליזום. גדיל ה- DNA המפגר מתפתל החוצה מהגדיל המוביל וזה מאפשר לרפליזום לנוע לאורך שני הגדילים המושכים את ה-DNA עם התרחשות השכפול. זהו ה- DNA בפועל, לא פולימראז ה- DNA שנע במהלך שכפול ה- DNA החיידקי.

    חלבונים קושרים חד-גדילים נקשרים לאזורים החד-גדילים כך ששני הגדילים אינם מצטרפים מחדש. פירוק הסליל הדו-גדילי מייצר סלילי על חיוביים לפני מזלג השכפול. אנזימים הנקראים טופואיזומראזים נוגדים זאת על ידי ייצור הפסקות ב-DNA ולאחר מכן מצטרפים אליהם מחדש ליצירת סלילי-על שליליים על מנת להקל על הלחץ הזה במולקולה הסלילית במהלך השכפול.

    כאשר הגדילים ממשיכים להירגע ולהיפרד בשני הכיוונים סביב מולקולת ה-DNA כולה, גדילים משלימים חדשים מיוצרים על ידי קישור מימן של נוקלאוטידים DNA חופשיים עם אלה שעל כל גדיל אב. כאשר הנוקלאוטידים החדשים מסתדרים מול כל גדיל אב על ידי קישור מימן, אנזימים הנקראים פולימראזות DNA מצטרפים לנוקלאוטידים באמצעות קשרי פוספודיסטר. למעשה, הנוקלאוטידים המתייצבים על ידי זיווג בסיסים משלים הם טריפוספטים דאוקסינוקלאוטידים, המורכבים מבסיס חנקני, דאוקסיריבוז ושלושה פוספטים. כאשר נוצר הקשר הפוספודיסטר בין קבוצת הפוספטים 5' של הנוקלאוטיד החדש לבין ה-3' OH של הנוקלאוטיד האחרון בגדיל ה-DNA, שניים מהפוספטים מוסרים ומספקים אנרגיה לקשר (ראה איור). \(\PageIndex{6}\) בסופו של דבר, כל גדיל אב משמש כתבנית לסינתזה של עותק משלים של עצמו, וכתוצאה מכך נוצרות שתי מולקולות DNA זהות (ראה איור\(\PageIndex{7}\)). בחיידקים, חלבוני Par מתפקדים להפרדת כרומוזומי חיידקים לקטבים מנוגדים של התא במהלך חלוקת התא. הם נקשרים למקור השכפול של ה- DNA ומושכים או דוחפים פיזית את הכרומוזומים זה מזה, בדומה למנגנון המיטוטי של תאים אוקריוטיים. חלבוני Fts, כגון FtsK בחלוקה, מסייעים גם בהפרדת הכרומוזום החיידקי המשוכפל.

    אנימציית GIF הממחישה שכפול DNA על ידי זיווג בסיסים משלים

    במציאות, שכפול ה- DNA מסובך יותר מזה בגלל אופי הפולימראזות ה- DNA. אנזימי DNA פולימראז מסוגלים להצטרף לקבוצת הפוספטים רק בפחמן 5' של נוקלאוטיד חדש לקבוצת ההידרוקסיל (OH) של פחמן 3' של נוקלאוטיד שכבר נמצא בשרשרת. כתוצאה מכך, ניתן לסנתז DNA רק בכיוון 5' עד 3' תוך העתקת גדיל אב הפועל בכיוון 3' עד 5'.

    לכל גדיל DNA יש שני קצוות. קצה 5' של ה-DNA הוא זה עם קבוצת הפוספט הסופית על הפחמן 5' של הדאוקסיריבוז; קצה 3' הוא זה עם קבוצת הידרוקסיל סופנית (OH) על הדאוקסיריבוז של הפחמן 3' של הדאוקסיריבוז (ראה איור). \(\PageIndex{8}\) שני הגדילים הם אנטי-מקבילים, כלומר הם פועלים בכיוונים מנוגדים. לכן, ניתן להעתיק גדיל הורה אחד - זה שרץ 3 'עד 5' ונקרא הגדיל המוביל - ישירות לכל אורכו (ראה איור\(\PageIndex{9}\)). עם זאת, יש להעתיק את גדיל האב השני - זה שרץ 5' עד 3' ונקרא גדיל הפיגור - באופן לא רציף בשברים קצרים (שברי אוקזאקי) של כ-100-1000 נוקלאוטידים כל אחד כשה-DNA מתפרק. זה קורה, כאמור לעיל, ברפליזום. גדיל ה- DNA המפגר מתפתל החוצה מהגדיל המוביל וזה מאפשר לרפליזום לנוע לאורך שני הגדילים המושכים את ה-DNA עם התרחשות השכפול. ה-DNA בפועל, לא ה-DNA פולימראז הוא שנע במהלך שכפול ה-DNA החיידקי (ראה איור\(\PageIndex{5}\)).

    בנוסף, אנזימי DNA פולימראז אינם יכולים להתחיל שרשרת DNA חדשה מאפס. הם יכולים לחבר נוקלאוטידים חדשים רק לקבוצת 3' OH של נוקלאוטיד בגדיל קיים. לכן, כדי להתחיל את הסינתזה של הגדיל המוביל וכל שבר DNA של הגדיל המפגר, נדרש קומפלקס RNA פולימראז הנקרא פרימאז. הפרימאז, המסוגל לחבר נוקלאוטידים של RNA מבלי לדרוש גדיל קיים של חומצת גרעין, מוסיף תחילה כמה נוקלאוטידים RNA קומפלמנטריים מול נוקלאוטידים ה- DNA בגדיל האב. זה יוצר מה שנקרא פריימר RNA (ראה איור\(\PageIndex{10}\)).

    DNA פולימראז III מחליף לאחר מכן את הפרימאז ומסוגל להוסיף נוקלאוטידים של DNA לפריימר ה- RNA (ראה איור\(\PageIndex{11}\)). מאוחר יותר, DNA פולימראז II מעכל את פריימר ה-RNA ומחליף את נוקלאוטידים ה-RNA של הפריימר בנוקלאוטידים ה-DNA המתאימים כדי למלא את הפער (ראה איור\(\PageIndex{12}\)). לבסוף, שברי ה-DNA עצמם מחוברים יחד על ידי האנזים DNA ligase (ראה איור\(\PageIndex{9}\)). עם זאת, אפילו עם ההליך המסובך הזה, מקרומולקולה באורך 1000 מיקרומטר של DNA ארוז היטב ומפותל יכולה ליצור עותק מדויק של עצמה תוך כ-10 דקות בלבד בתנאים אופטימליים, ולהכניס נוקלאוטידים בקצב של כ -1000 נוקלאוטידים בשנייה!

    סרט יוטיוב הממחיש שכפול DNA בתאים פרוקריוטים, #1.
    סרט יוטיוב הממחיש שכפול DNA בתאים פרוקריוטים, #2.
    אנימציית GIF הממחישה את השכפול של גדילי DNA מובילים ומפגרים


    אנימציה של שכפול DNA.

    באדיבות הביו-אינטראקטיב של HHMI.
    למידע נוסף: סקירה של שכפול DNA פרוקריוטי מיחידה 7

    ג. פונקציות הכרומוזום החיידקי

    הכרומוזום הוא החומר הגנטי של החיידק. גנים הממוקמים לאורך ה-DNA מתועתקים למולקולות RNA, בעיקר RNA שליח (mRNA), RNA העברה (tRNA ו-RNA ריבוזומלי (rRNA). לאחר מכן מתורגם RNA שליח לחלבון בריבוזומים.

    • שעתוק: חומצה ריבונוקלאית (RNA) מסונתזת על ידי זיווג בסיסים משלים של ריבונוקלאוטידים עם deoxyribonucleotides כדי להתאים לחלק של גדיל אחד של DNA הנקרא גן. למרות שגנים קיימים בשני גדילי ה-DNA, רק גדיל אחד מתועתק עבור כל גן נתון. לאחר שעתוק גנים ל-mRNA, יחידות משנה ריבוזומליות 30S ו-50S נצמדות ל-mRNA ו-tRNA מחדיר את חומצות האמינו הנכונות אשר מחוברות לאחר מכן ליצירת פוליפפטיד או חלבון באמצעות תהליך הנקרא תרגום.
    • תִרגוּם: במהלך התרגום, מולקולות tRNA ספציפיות קולטות חומצות אמינו ספציפיות, מעבירות את חומצות האמינו הללו לריבוזומים ומחדירות אותן במקומן הנכון על פי "המסר" של mRNA. זה נעשה על ידי החלק האנטיקודון של מולקולות ה-tRNA המשלימות זיווג בסיס עם הקודונים לאורך ה-mRNA.

    באופן כללי אם כן, ה- DNA קובע אילו חלבונים ואנזימים אורגניזם יכול לסנתז, ולכן אילו תגובות כימיות הוא מסוגל לבצע.

    ד האפיגנום החיידקי

    האפיגנום מתייחס למגוון תרכובות כימיות המשנות את הגנום בדרך כלל על ידי הוספת קבוצת מתיל (CH 3) לבסיס הנוקלאוטיד אדנין במקומות ספציפיים לאורך מולקולת ה-DNA. מתילציה זו יכולה, בתורו, להדחיק או להפעיל שעתוק של גנים ספציפיים. בעצם הפעלה או כיבוי של גנים, האפיגנום מאפשר לגנום החיידקי לקיים אינטראקציה עם סביבת החיידק ולהגיב אליו. האפיגנום יכול לעבור בתורשה בדיוק כמו הגנום.

    לכל התאים, כולל תאים אנושיים, יש אפיגנום. בדיוק כפי שהאפיגנום החיידקי יכול להשפיע על הגנום החיידקי, חיידקים יכולים להשפיע על האפיגנום שלנו ולאחר מכן לשנות את תפקוד הגנום שלנו על ידי גרימת מתילציה של DNA של נוקלאוטידים או על ידי שינוי חלבוני ההיסטון שלנו. השינוי המתקבל יכול לסייע בהפעלת גנים שונים המעורבים בהגנה חיסונית, או, במקרה של כמה פתוגנים, לדכא גנים של תגובה חיסונית.

    ה. משמעות הכרומוזום לתחילת הגנת הגוף

    כדי להגן מפני זיהום, אחד הדברים שעל הגוף לעשות בתחילה הוא לאתר נוכחות של מיקרואורגניזמים. הגוף עושה זאת על ידי זיהוי מולקולות ייחודיות למיקרואורגניזמים שאינם קשורים לתאים אנושיים. מולקולות ייחודיות אלה נקראות דפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן או PAMPS. (מכיוון שלכל החיידקים, לא רק לחיידקים פתוגניים, יש PAMPs, דפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן מכונים לפעמים דפוסים מולקולריים הקשורים לחיידקים או MAMPs.)

    גנומים חיידקיים וויראליים מכילים תדירות גבוהה של רצפי דינוקלאוטידים ציטוזין-גואנין (CpG) לא מתילטים (ציטוסין חסר קבוצת מתיל או CH 3 וממוקם בסמוך לגואנין). ל- DNA של יונקים יש תדירות נמוכה של ציטוזין-גואנין דינוקלאוטידים ורובם מתילטים. רצפי ציטוזין-גואנין דינוקלאוטידים לא מתילטים אלה ב- DNA חיידקי הם PAMPS הנקשרים לקולטנים לזיהוי דפוסים במגוון תאי הגנה בגוף ומפעילים הגנות חיסוניות מולדות כגון דלקת, חום ופגוציטוזיס.

    חומרים אנטי-מיקרוביאליים המעכבים שכפול תקין של חומצת גרעין בחיידקים

    חלק מהכימותרפיות האנטיבקטריאליות משפיעות על חיידקים על ידי עיכוב שכפול תקין של חומצות גרעין.

    • הפלואורוקווינולונים (נורפלוקסצין, לומפלוקסין, פלרוקסצין, ציפרופלוקסצין, אנוקסצין, טרוופלוקסצין וכו ') פועלים על ידי עיכוב אחד או יותר מהטופואיזומראזים, האנזימים הדרושים לסינתזת חומצות גרעין חיידקיות.
    • Co-trimoxazole, שילוב של sulfamethoxazole ו-trimethoprim, חוסם אנזימים במסלול החיידקים הנדרש לסינתזה של חומצה טטרה-הידרופולית, קופקטור הדרוש לחיידקים לייצור בסיסי הנוקלאוטידים תימין, גואנין, אורציל ואדנין. ללא החומצה הטטרה-הידרופולית, החיידקים אינם יכולים לסנתז DNA או RNA.

    כימותרפיה אנטי-מיקרוביאלית תידון בפירוט רב יותר בהמשך ביחידה 2 תחת שליטה בחיידקים על ידי שימוש באנטיביוטיקה וחומרי חיטוי.

    תרגיל: שאלות חשיבה-זוג-שתף

    כפי שאנו לומדים, דפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן (PAMPs) הם מולקולות מיקרוביאליות שחיידקים רבים חולקים אך אינם נמצאים כחלק מגוף האדם ומסוגלים ליזום תגובות חיסוניות מולדות. דוגמאות עד כה כוללות שברי פפטידוגליקן, ליפופוליסכריד בדופן התא הגראם-שלילי וחומצות ליפוטייכואיות בדופן התא גרם חיובי, מולקולות שחסרות לתאים אנושיים. גנומים חיידקיים ונגיפיים פועלים גם כ- PAMPs.

    לתאים שלנו יש גם DNA ו- RNA. כיצד יכול הגנום החיידקי והנגיפי ליזום חסינות מולדת כאשר הגנום שלנו אינו עושה זאת?

    סיכום

    1. הגנום הוא סכום החומר הגנטי של האורגניזם.
    2. חיידקים מכילים כרומוזום יחיד של חומצה דאוקסיריבונוקלאית דו-גדילית (DNA).
    3. אזור הציטופלזמה החיידקית בו נמצא הכרומוזום ונראה לעין כאשר הוא נצפה במיקרוסקופ אלקטרונים הנקרא נוקלאואיד.
    4. הכרומוזום החיידקי הוא בדרך כלל מעגל פיזי וגנטי, הופך להיות מפותל ואינו מוקף בממברנה גרעינית.
    5. חיידקים אינם מבצעים מיטוזה או מיוזה.
    6. אנזימי DNA topoisomerase משמשים לסליל ולהרפות את הכרומוזום החיידקי במהלך שכפול ותעתיק DNA.
    7. בדומה ל- DNA אוקריוטי, ה- DNA הפרוקריוטי משתכפל על ידי פירוק רציף של שני גדילי האב של ה- DNA וזיווג הבסיס המשלים לאחר מכן של נוקלאוטידים DNA עם כל גדיל אב.
    8. במהלך שכפול ה- DNA הבסיס החנקני אדנין יוצר קשרי מימן עם תימין וגואנין יוצר קשרי מימן עם ציטוסין.
    9. גנים הממוקמים לאורך ה-DNA מתועתקים למולקולות RNA, בעיקר RNA שליח (mRNA), RNA העברה (tRNA) ו-RNA ריבוזומלי (rRNA). לאחר מכן מתורגם RNA שליח לחלבון בריבוזומים.
    10. במהלך השעתוק, חומצה ריבונוקלאית (RNA) מסונתזת על ידי זיווג בסיסים משלים של ריבונוקלאוטידים עם deoxyribonucleotides כדי להתאים לחלק של גדיל אחד של DNA הנקרא גן.
    11. במהלך התרגום, מולקולות tRNA ספציפיות קולטות חומצות אמינו ספציפיות, מעבירות את חומצות האמינו הללו לריבוזומים ומחדירות אותן במקומן הנכון על פי "המסר" של mRNA.
    12. גנומים חיידקיים ונגיפיים פועלים כ- PAMPs כדי לעורר חסינות מולדת.
    13. כמה חומרים כימותרפיים אנטיבקטריאליים המעכבים שכפול תקין של חומצת גרעין בחיידקים.

    שאלות

    ללמוד את החומר בסעיף זה ולאחר מכן לכתוב את התשובות לשאלות אלה. לא רק ללחוץ על התשובות ולכתוב אותם. זה לא יבחן את הבנתך במדריך זה.

    1. סכום החומר הגנטי של האורגניזם נקרא שלו________. (נס)
    2. אנזימים חיידקיים המעורבים בהתפרקות, שכפול והרצה מחדש של ה- DNA החיידקי המעגלי והסליל הנקרא ______________. (נס)
    3. תאר את ההרכב הכללי של הכרומוזום ברוב החיידקים. (נס)
    4. תאר בקצרה את תהליך שכפול ה-DNA. (נס)
    5. ציין איזה אנזים מבצע את הפונקציות הבאות במהלך שכפול ה- DNA.
      1. משחרר את ה- DNA הסלילי על ידי שבירת קשרי המימן בין בסיסים משלימים. (נס)
      2. מסנתז פריימר RNA קצר בתחילת כל מקור שכפול. (נס)
      3. מוסיף נוקלאוטידים של DNA לפריימר ה- RNA. (נס)
      4. מעכל את פריימר ה-RNA ומחליף את נוקלאוטידים ה-RNA של הפריימר בנוקלאוטידים ה-DNA המתאימים. (נס)
      5. מקשר את שברי ה-DNA של הגדיל המפגר יחד. (נס)
    6. ציין את הפונקציה הכוללת של ה- DNA. (נס)
    7. הגדר תמלול. (נס)
    8. הגדר תרגום. (נס)
    9. ציפרופלוקסאצין (ציפרו) משמש לטיפול במגוון זיהומים חיידקיים. איך זה מונע מחיידקים לצמוח? (נס)
    10. בחירה מרובה (ans)