- •Глава 1 Предмет микробиологии. История ее развития
- •Глава 1 Предмет микробиологии. История ее развития
- •§ 1. Основы классификации и морфологии микроорганизмов
- •§ 2. Ультраструктура бактерии
- •Глава 2 Физиология микроорганизмов
- •§ 1. Питание бактерий
- •§ 2. Дыхание бактерий
- •§ 3. Ферментативная активность бактерий
- •§ 4. Рост и размножение микроорганизмов
- •§ 5. Пигментообразование у бактерий
- •§ 6. Питательные среды и микробиологическое исследование
- •§ 7. Практическая часть
- •Глава 3 Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы
- •§ 1. Физические факторы
- •§ 2. Химические факторы
- •§ 4. Уничтожение микроорганизмов в окружающей среде
- •§ 5. Бактериофаги
- •§ 6. Генетика бактерий
- •§ 7. Практическая часть
- •Глава 4 Учение об инфекции
- •§ 1. Понятие инфекции
- •§ 2. Методы лабораторной диагностики инфекционных заболеваний
- •§ 3. Основы эпидемического процесса
- •§ 4. Заболевания инфекционной природы.
- •Глава 5 Учение об иммунитете
- •§ 1. Понятие об иммунитете
- •§ 2. Неспецифические факторы защиты
- •§ 3. Специфические факторы защиты
- •§ 4. Антитепа и антитепоозразование
- •§ 5. Реакции иммунитета
- •§ 6. Иммунопрофилактика и иммунотерапия инфекционных болезней человека
- •§ 7. Аллергия. Анафилаксия
- •§ 8. Практическая часть
- •Часть 2
- •Глава 6 Кишечная микрофлора здорового человека
- •§ 1. Краткая характеристика кишечной микрофлоры здоровых людей
- •§ 2. Дисбактериоз
- •Глава 7 Патогенные кокки
- •§ 1. Род Escherichia
- •§ 2. Род Shigella
- •§ 3. Род Salmonella
- •§ 4. Практическая часть
- •§ 5. Род Proteus
- •§ 6. Род Klebsiella
- •§ 7. Род Yersinia
- •Глава 8 Патогенные кокки
- •§ 1. Род Staphylococcus
- •§ 2. Род Streptococcus
- •§ 3. Род Neisseria
- •§ 4. Практическая часть
- •Глава 9 Сем. Vibrionaceae
- •§1. Род Vibrio
- •Глава 10 Воздушно-капельные инфекции
- •§ 1. Род Mycobacterium
- •§ 2. Род Corinebacterium
- •§ 3. Род Bordetella
- •Глава 11 Зоонозные инфекции
- •§ 1. Возбудитель сибирской язвы
- •§ 8. Возбудитель бруцеллеза
- •Глава 12
- •§ 1. Возбудитель ботулизма
- •Глава 13
- •§ 1. Общие понятия о вирусах
- •§ 2. Вич-инфекция
- •§ 3. Вирусы гепатита а, в и с
- •§ 4. Вирус полиомиелита
- •§ 5. Вирус бешенства
- •§ 6. Цитомегаповирусная инфекция
- •§ 7. Клещевой энцефалит
- •§ 8. Вирус краснухи
- •Глава 14 Основы медицинской паразитологии
- •§ 1. Паразитология
- •§ 2. Основные виды простейших, вызывающих заболевания у человека
- •§ 3. Основные виды гельминтов, вызывающих заболевания у человека
- •Часть 3
- •Глава 15 Санитарно-микробиологические исследования
- •§ 1. Значение санитарной микробиологии и ее задачи
- •§ 2. Микрофлора воздуха
- •§ 3. Санитарно-микробиологическое исследование воды
- •§ 4. Микрофлора почвы
- •§ 5. Отбор проб и предварительная обработка почвенных образцов для анализа
- •§ 6. Санитарно-микробиологическое исследование пищевых продуктов
- •§ 7. Отбор, направление и подготовка проб для лабораторного исследования
- •§ 8. Санитарно-микробиопогическое
- •§ 9. Саннтарно-мнкробиопогическое исследование мяса и мясных продуктов
- •§ 10. Исследование консервов
- •§ 11. Саннтарно-бактериологический контроль методом исследования смывов
- •§ 12. Госпитальные инфекции
- •§ 13. Основные мероприятия в профилактике внутрибопьничных инфекций
- •§ 14. Санитарно-микробиологическое исследование объектов окружающей среды в лечебно-профилактических учреждениях
§ 6. Генетика бактерий
Генетика (от греч. genos — рождение) — это наука, изучающая наследственность и изменчивость. Микроорганизмы обладают способностью изменять свои основные признаки:
морфологические (строение); культуральные (рост на питательных средах); биохимические или ферментативные признаки (добавление определенных веществ в питательную среду может вызвать активацию фермента, который до этого находится в латентном состоянии); биологические свойства — может меняться степень па-тогенности, на этом основаны способы приготовления живых вакцин.
Например, при 12—14-дневном культивировании возбудителя сибирской язвы при t° — 42—43°С микробы потеряли способность вызывать заболевание у животных, но сохранили свои иммуногенные свойства.
БЦЖ (бацилла Кальмета-Герена) снизила болезнетвор-ность бычьего вида микобактерий туберкулеза путем длительных пассажей на картофельной среде с желчью и глицерином при t° 38°C. Пересевы через каждые 14 дней получили ослабленный штамм микобактерий туберкулеза, который назван «вакциной» БЦЖ, используемой для профилактики туберкулеза.
Наследственность — это способность организмов сохранять определенные признаки на протяжении многих поколений.
Изменчивость — это приобретение признаков под влиянием различных факторов, отличающих их от предыдущих поколений.
Генетическая информация в клетках бактерий заключена в ДНК (у некоторых вирусов РНК). Молекула ДНК состоит из двух нитей, каждая из которых спирально закручена относительно другой. При делении клетки спираль удваивается. И вновь образуется двунитчатая молекула ДНК. В состав молекулы ДНК входят 4 азотистых основания — одекаин, гуанин, цитозин, тимин. Порядок расположения в цепи у разных организмов определяет их наследственную информацию, закодированную в ДНК.
Формы проявления изменчивости
Ненаследственная, фенотипическая изменчивость, или модификация, микроорганизмов возникает как ответ клетки на неблагоприятные условия ее существования. Эта адаптивная реакция на внешние раздражители не сопровождается изменением генотипа и поэтому не передается по наследству. Могут измениться морфология (удлиняется), культуральные свойства (стафилококки без пигмента при недостатке кислорода) биохимические или ферментативные свойства, вырабатываются адаптивные ферменты Е. coli, фермент лактаза на среде — с лактозой.
2. Наследуемая генетическая изменчивость возникает в результате мутаций и генетических рекомбинаций. Изменчивость микроорганизмов
Фенотипическая изменчивость (ненаследуемая модификация)
Генотипическая изменчивость наследуемая
Мутации (от лат. mutatio — изменять) — это передаваемые по наследству структурные изменения генов. При мутациях изменяются участки геномов (т. е. наследственного аппарата).
Бактериальные мутации могут быть спонтанными (самопроизвольными) и индуцированными (направленными), т. е. появляются в результате обработки микроорганизмов специальными мутагенами (хим. веществами, температурой, излучением и т.д.).
В результате бактериальных мутаций могут отмечаться:
* изменение морфологических свойств; изменение культуральных свойств; возникновение у микроорганизмов устойчивости к лекарственным препаратам;
* ослабление болезнетворных свойств и др.
К генетическим рекомбинациям относятся рекомбинации генов, которые происходят вследствие трансформации, от донора трансдукции и конъюгации.
Трансформация — передача генетического материала реципиенту при помощи изолированной ДНК другой клетки. Клетки, способные воспринимать ДНК другой клетки, называются компетентными.
Состояние компетентности часто совпадает с логарифмической фазой роста. Для трансформации необходимо создавать особые условия, например, добавляя неорганические фосфаты, повышается частота трансформации.
Трансдукция — это перенос наследственного материала от бактерии-донора к бактерии-реципиенту, который осуществляет фаг. Например, с помощью фага можно воспроизвести трансдукцию жгутиков, ферментативные свойства, ре-зистентность к антибиотикам, токсигенность и другие признаки.
Конъюгация бактерий — передача генетического материала от одной клетки другой путем непосредственного контакта. Причем происходит односторонний перенос генетического материала — от донора реципиенту. Необходимым условием для конъюгации является наличие у донора специфического фактора плодовитости F. У граммотрицательных бактерий обнаружены половые F-волоски, через них происходит перенос генетического материала. Клетки, играющие роль донора, обозначают F+, а реципиенты — F.
F-фактор находится в цитоплазме клеток, причем он не один. При конъюгации происходит перенос только ДНК без РНК и белка.
Практическое значение изменчивости: с помощью генетических методов получены специальные культуры дрожжей и других микробов, используемые в технологии изготовления пищевых продуктов, производстве анатоксинов, вакцин, антибиотиков, витаминов;
* большое научное и практическое значение имеет генная инженерия, методы которой позволяют изменять структуру генов и включать в хромосому бактерий гены других организмов, ответственных за синтез важных и нужных веществ, которые получить химическим путем очень трудно, — инсулин, интерферон и др.;
* при использовании мутагенных факторов (УФ-лучей, рентгеновские лучи, у-лучи, диэтилсульфат и др.) были получены мутанты — продуценты антибиотиков, которые в 100—1000 раз активнее исходных.