Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
1.52 Mб
Скачать

Изменчивость бактерий

Мутации

Рекомбинации

 

 

Мутация – изменение первичной

Генетическая рекомбинация - это

структуры ДНК, проявляющееся

взаимодействие между двумя ДНК,

наследственно закрепленной утратой

обладающими различными генотипами,

или изменением какого-либо

которое приводит к образованию

признака или группы признаков.

рекомбинантной ДНК, сочетающей гены

Спонтанные - мутации

обоих родителей.

 

возникающими самопроизвольно, без

У бактерий нет полового размножения и

воздействия извне.

мейоза, поэтому в процессе

Индуцированные - мутации

рекомбинации бактерии условно делятся

возникают под влиянием мутагенов.

на клетки-доноры, которые передают

Генные мутации возникают в

генетический материал, и клетки-

пределах одного гена, хромосомные

реципиенты, которые воспринимают его.

– в нескольких генах.

В бактерию проникает не вся, а только

Мутации бывают точечными, когда

часть хромосомы другой бактерии, и в

повреждения ограничиваются одной

результате рекомбинации образуется

парой нуклеотидов, и протяженными

только один рекомбинант. Реципрокные

(аберрации), когда наблюдается

рекомбинанты не образуются.

выпадение нескольких пар

 

нуклеотидов (делеция), добавление

При гомологичной рекомбинации

нуклеотидных пар (дупликация) или

происходит обмен между гомологичными

поворот участка ДНК на 180°

участками ДНК и обеспечивается REC-

(инверсия).

системой генов, состоящую из генов recA,

Нонсенс-мутации (бессмысленные

B, C, D.

мутации) обусловлены включением в

Сайт-специфическая рекомбинация

кодирующую последовательность

происходит между участками ДНК с

терминального кодона, что вызывает

низкой степенью гомологичности и

преждевременное окончание

обеспечивается специфическими для

транскрипции. Эта мутация приводит

каждого конкретного случая ферментами.

либо к синтезу очень коротких

 

нефункциональных белков, либо к

Незаконная (репликативная)

полному прекращению синтеза

рекомбинация – встраивание отдельных

белка.

генов. Как правило связана с

 

 

перемещением подвижных генетических

 

элементов.

Рекомбинация у бактерий является конечным этапом передачи генетического материала между бактериями, которая осуществляется тремя механизмами: конъюгацией,

трансдукцией (при помощи бактериофага), трансформацией.

Конъюгация:

Перенос одной из цепей трансмиссивной плазмиды обеспечивает белок, кодируемый tra-опероном.

Основные представители трансмиссивных плазмид это:

-R-плазмиды (устойчивость к антибиотикам);

-F-плазмиды (синтез половых пилей).

Трансдукция:

а) Общая (неспецифическая) – ошибочный

перенос бактериофагом части ДНК одной

бактерии в другую с последующей гомологичной рекомбинацией.

б) Специфическая трансдукция отличается

от общей только тем, что бактериофаг по ошибке захватывает и свою ДНК, и ДНК бактерии-донора, а при переносе этих ДНК в бактерию реципиента происходит сайтспецифическая рекомбинация.

Трансформация

Участвовать в трансформации могут только

компетентные бактерии.

Компетентность – способность поглощать ДНК.

ПЦР:

Основу метода составляет

многократное образование копий определённого

участка ДНК, полученного

из материала пациента.

ПЦР позволяет получить

большие количества изучаемого фрагмента ДНК

даже в том случае, если в

распоряжении

исследователя имеется всего лишь одна исходная молекула ДНК. Идентификацию копий ДНК проводят различными методами, например

электрофорезом или ИФА.

ВИРУСЫ:

Вирусы:

-неклеточные микробы (нет клеточной стенки);

-облигатные внутриклеточные паразиты;

-так как не имеют собственной белок синтезирующей системы и аппараты синтеза ДНК/РНК;

-состоят из нулеиновой кислоты и белков;

-содержат только 1 тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК);

-обладают микроскопическими размерами (нанаметры);

Вирион – это сформированный вирус вне клетки хозяина.

Бактериофаг – вирус бактерий.

Классификация вирусов:

1) По типу нуклеиновых кислот:

Плюс-нити РНК - могут выполнять функции мРНК, то есть служить матрицей для синтеза белка.

Минус-нити РНК – не

способны выполнять

функции мРНК, поэтому синтез мРНК по матрице

вируса происходит в клетке хозяина.

2) По типу симметрии капсида.

-Белки вируса образуют капсомеры, которые в свою очередь складываются в симметричную структуру – капсид.

-Капсиды различаются по типу симметрии.

3) По форме:

Поверх капида располагаюся дополнительные белки, придающие форму вирусу.

По форме вирусы отличаются большим многообразием. Здесь представленны лишь некоторые.

4) Также различают просто устроенные или сложно устроенные вирусы:

Шипики – это гликопротеины, которые являются факторами патогенности и антигенами.

Типы взаимодействия с клеткой (Вирусы и бактериофаги могу 3 способами) :

1) Продуктивный тип — завершается образованием нового поколения вирионов и гибелью

(лизисом) зараженных клеток (цитолитическая форма). Некоторые вирусы выходят из клеток, не разрушая их (нецитолитическая форма).

2)Абортивный тип — не завершается образованием новых вирионов, поскольку

инфекционный процесс в клетке прерывается на одном из этапов в основном из-за дефектного

вириона, непермиссивных (неразрешающих) условий или из-за резистентности (невосприимчивости организма).

3)Интегративный тип, или вирогения — характеризуется встраиванием (интеграцией) вирусной ДНК в виде провируса в хромосому клетки и их совместным сосуществованием (совместная репликация).

Этапы продуктивного типа у вирусов:

Интегративный путь у бактериофагов:

Есть 2 типа бактериофагов: вирулентный (идет по продуктивному пути) и умеренный (идет по

интегративному пути).

Лизогения – прочное встраивание нуклеиновой кислоты бактериофага в нуклеоид бактерии.

Профаг – нуклеиновая кислота бактериофага в составе нуклеоида бактерии.

Фаговая конверсия – профаг придает новые свойства бактерии (устойчивость к антибиотикам, токсинообразование…).

Применение бактериофагов:

-Фаготипирование;

-Препараты для лечения и профилактики инфекционных заболеваний;

-Исследование воды;

-Биотехнологии;

ДЕЙСТВИЕ ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА МИКРОБЫ

Виды факторов:

1) ФИЗИЧЕСКИЕ:

Влияние температуры.

-Психрофилы растут при пониженной температуре.

-Мезофилы при средней (около 37 °С) – преобладающее большинство микробов.

-Термофилы при высокой.

Высушивание.

Обезвоживание вызывает нарушение функций большинства микроорганизмов. От высушивая бактерий защищает капсула и споры.

Действие излучения.

Ионизирующее излучение применяют для стерилизации одноразовой пластиковой микробиологической посуды, питательных сред, перевязочных материалов, лекарственных препаратов и др. Однако имеются бактерии, устойчивые к действию ионизирующих

излучений, например Micrococcus radiodurans была выделена из ядерного реактора.

2) БИОЛОГИЧЕСКИЕ:

Метабиоз — взаимоотношение между микроорганизмами, при котором один микроорганизм

использует для своей жизнедеятельности продукты жизнедеятельности другого организма.

Мутуализм — взаимовыгодные взаимоотношения между разными организмами. Примером

мутуалистического симбиоза являются лишайники — симбиоз гриба и сине-зеленой

водоросли. Получая от клеток водоросли органические вещества, гриб в свою очередь поставляет им минеральные соли и защищает от высыхания.

Комменсализм — сожительство особей разных видов, при котором выгоду из симбиоза извлекает один вид, не причиняя другому вреда. Комменсалами являются бактерии,

представители нормальной микрофлоры человека.

Сателлизм — усиление роста одного вида микроорганизма под влиянием другого

микроорганизма. Например, колонии дрожжей или сарцин, выделяя в питательную среду метаболиты, стимулируют рост вокруг них колоний микроорганизмов.

Антагонистический симбиоз - неблагоприятное воздействия одного вида микроорганизма на

другой. Распространенной формой антагонизма является образование антибиотиков — специфических продуктов обмена микроорганизмов, подавляющих развитие микроорганизмов других видов.

При хищничестве микроорганизм, например амеба кишечника, захватывает и переваривает бактерии кишечника.

Когда микроорганизм использует другой организм как источник питания, называется

паразитизмом.

3) ХИМИЧЕСКИЕ: Химические вещества могут:

-служить источниками питания;

-не оказывать какого-либо влияния;

-стимулировать или подавлять рост.

-уничтожать микробы (вещества с избирательным (химиотерапевтические) и неизбирательным действием (антисептики и дезинфектанты)).

Стерилизация, дезинфекция, асептика, антисептика.

Стерилизация – предполагает полную инактивацию микробов в объектах, подвергшихся

обработке.

Виды

Методы стерилизации

Действующий агент

стерилизации

 

 

Физический

Паровой

Пар под избыточным давлением

 

 

(автоклавирование);

- (110-120 0С, давление 0,5 -1 атм) –

 

 

 

 

15-20 минут – некоторые питательные

 

 

среды;

 

 

- (130-135 0С, давление 1,5 -2 атм) –

 

 

20-30 минут – инфицированный

 

 

материал.

 

 

 

 

Дробная стерилизация

Пар:

 

(уничтожение спор);

- до 100 0С 3 раза каждые 24 часа;

 

 

- тиндализация: 60 0С 5-6 дней.

 

 

 

 

Воздушный;

Сухой воздух при 180 °С - хирургические,

 

 

гинекологические, стоматологические

 

 

инструменты, детали приборов и

 

 

аппаратов, в том числе изготовленные из

 

 

коррозионно-нестойких металлов,

 

 

шприцы с пометкой 200 0С, инъекционные иглы,

 

 

изделия из силиконовой резины.

 

Лучевой;

Ионизирующее излучение 2- 2,5 Мрад –

 

 

полимерные материалы и лекарственные средства.

 

Сухожаровая стерилизация

Температура:

 

(печь Пастера).

- 160-180 0С, 45 минут – стеклянная посуда,

 

 

металлические инструменты.

Химический

- Растворы химических соединений (альдегид-, кислород-, хлорсодержащих);

 

- окись этилена в смеси с углекислым газом, бромистым метилом

 

и др.;

 

 

- пары 20 % пероксида водорода.

Механический

Фильтрование через бактериальные фильтры.

 

 

 

Дезинфекция (обеззараживание) – это уничтожение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов (кроме их спор).

 

Методы дезинфекции

 

 

Физический

- обработка ультрафиолетовыми лампами или источниками

 

гамма-излучения, кипячение белья, посуды, уборочного материала,

 

предметов ухода за больными и др.

 

 

Химический

- уничтожении болезнетворных микроорганизмов и разрушении токсин

 

дезинфицирующими веществами.

 

 

Механический

- влажная уборка, вентеляция помещений и др.

 

 

Асептика – предупреждение попадания возбудителя инфекции в рану.

Антисептика – уничтожение микробов в ране.

Противомикробные препараты:

1)С неизбирательным действием (антисептики, дезинфектанты).

2)С избирательным действием (химиотерапевтические препараты).

Химиотерапевтические препараты классифицируются:

1) По спектру действия:

-Антибактериальные составляют самую многочисленную группу препаратов. Преобладают в

ней препараты широкого спектра действия. К ним относятся аминогликозиды, тетрациклины и др. Препараты узкого спектра действия эффективны в отношении небольшого круга бактерий.

-Противогрибковые препараты включают значительно меньшее число препаратов.

-Антипротозойные и антивирусные препараты насчитывают небольшое число препаратов.

-Противоопухолевые препараты.

1) По принципу действия:

- Микробоцидное действие – препараты убивают бактерии; - Микробостатическое действие – препараты сдерживают рост и размножение микробов.

2) По составу и способу получения: