Микоплазмы: экстрахромосомные ДНК: плазмиды

Систематизированная проверка на присутствие плазмид была сделана для представителей рода Spiroplasma ( Archer et al., 1981 ; Barber et al., 1983 ). Для других микоплазм имеются единичные сообщения, основанные главным образом на результатах центрифугирования ДНК разных штаммов Acholeplasma laidlawii , Mycoplasma hominis , M. arthritidis в растворах солей цезия, а также на результатах электрофореза в агарозных гелях ( Dugle, Dugle, 1971 ; Harasawa, Barile, 1983 ). Показано наличие у микоплазм значительных количеств экстрахромосомной ДНК размером от 2 до 40 т. н. п. Как и в случае с бактериальными плазмидами, плазмидная ДНК микоплазм выявляется в трех основных формах: кольцевой суперскрученной, кольцевой релаксированной и линейной.

Наиболее подробно исследованы плазмиды pMHl , pRAl , pM41 и pIJ2000 , выделенные из разных штаммов Spiroplasma citri . Плазмиды pM41 и pIJ2000 сходны между собой по физико-генетическим картам. Плазмида pRAl отличается от pM41 и pIJ2000, однако имеет протяженные участки гомологии с ними.

Плазмиду pIJ2000 S. citri не удавалось клонировать в векторах pBR322 и pBR328 ни частично, ни целиком. Возможны следующие причины этой неудачи: 1) резкие различия в нуклеотидном составе pIJ2000 и pBR322; 2) образование продуктов экспрессии pIJ2000, токсичных для Escherichia соli; 3) наличие так называемых факторов несовместимости у плазмид pIJ2000 и pBR322 ( Barber et al., 1983 ; Mouches et al., 1983 , Mouches et al., 1984 ). Первая причина представляется маловероятной, так как в аналогичных условиях с использованием pBR322 и других плазмид Е. соli фрагменты геномов Spiroplasma и Mycoplasma, содержащие не более 26 мол% G + С, успешно клонированы в нескольких лабораториях. Можно предположить, что pIJ2000 несовместима с pBR322 или с клеткой Е. coil в целом. Молекулярные механизмы такой несовместимости могут определяться отрицательным контролем репликации или экспрессии генов.

Плазмиды pADB201 и pKMKI - единственные охарактеризованные плазмиды Mycoplasma. Их отличает маленький размер (менее 2т. н. п.), они не кодируют никаких белков, кроме необходимых для их репликации или существования в клетке ( Bergemann et al., 1990 ; King, Dybvig, 1991 ). Анализ нуклеотидного состава показал, что они относятся к большому семейству грамположительных бактериальных плазмид, реплицирующихся через одноцепочечные интермедиаты ( Gruss, Ehrlich, 1989 ).

Являясь экстрахромосомными компонентами прокариотной клетки, бактериальные плазмиды часто оказываются способными включаться (интегрировать) в хромосомную ДНК. Результаты исследований плазмид Spiroplasma показали, что pM41 и pIJ2000 не способны к интеграции, а pMHl и pRAl легко интегрируют в хромосому. В процессе интеграции pRAl отдельные участки плазмиды делегируются, и в хромосому встраивается лишь ее фрагмент. Ферментативные комплексы и механизмы интеграции экстрахромосомных компонентов в хромосомы микоплазм не исследованы.

Ссылки: