ШПОРА Микробиология. Шпаргалка на экзамен. 24 Классификация антител. Принцип деления антител на классы
 Скачать 1.48 Mb.
|
|
17 Строение бактериального генома.Геном бактериальной кл сост-ют нуклеотид,плазмиды, транспозоны, инсайт-последовательности. Нуклеотид – жизненно-важная структура бактериальной кл.Нуклеотид-двунитчатая ДНК, одна нить которой присоединена к мезосоме. В электронном микроскопе она видна в виде плотного стержня,не имеюсщего никаких оболочек.Помимо эл микроскопа ДНК можно обнаружить при помощи гистохимической краски и методом радиоаутографии. Эти методы показали,что ДНК имеет замкнутую кольцевую структуру.Напр у E..coli длина 1мкм.. Плазмиды - дополнительные кольцевые ДНК, котор.несут дополнительную нежизненноважную инф. Напр R-плазмида отвечает за лек.зависимость.Плазмида может существовать автономно или интегрировано.Может передаваться от одной кл к др ч/з конъюгативные пили- это трансмиссивные плазмиды,они имеют трансген.Нетрансмиссивные плазмиды могут передаваться с помощью фагов,реже при трансформации.К плазмидам можно “пришить” любые гены.Их используют как вектор для передачи с-в.По свойствам выделяют:1.плазмиды,дающие вирулентность Ent+ плазмиды отвечают за синтез ентеротоксина,Hly за синтез гемолизина,К 88 отвечает за адгезию,умеренный фаг за лизогенную конверсию.Напр синтез экзотоксина у дифтерийной палочки, палочки ботулизма происходит при наличии в кл умеренного фага,т.е.при её лизогенизации. 2.Плазмиды,дающие селективные преимущества:плазмиды колициогенности (синтез бактериями а/б подобных веществ.У киш палочки колицин,у стафилококка стафилоцин).Р-плазмиды отвечают за множественную лек.резистентность.R-плазмида трансмиссивная (самостоятельная), r-плазмида нетрансмиссивная. 3. Плазмиды, изменяющие фенотипические cвойства: изменение ферментации различных У, изменение поверхностных аг. Все плазмиды имеют F+ гены, отвечающие за синтез ферментов,инактивирующх а/б.Транспозоны-участок ДНК,до 20000пар нуклеотидов с 2 плечами.Если произойдёт репликация и “врежется”какой-либо участок, напримерАГА-ТЦТ,то ч/з какой-то промежуток появится такой же триплет, т.е. появится лишний триплет. Insit-последо-вательности включают около 1000 нуклеотидов, не несёт никакой информации,обладает способностью передвигаться.Реплику не образуют.Как таковой генетический код не меняют, но изменяют активность гена,например могут включать репрессивный ген. | 11 Особенности строения кл стенки у разных групп бактерий. .. Кл стенка –прочная, упругая структура,придающая бактерии форму. У гр+ бактерий кл стенка толще, чем у гр-.В Кл стенке гр+ бактерий содержится небольшое кол-во полисахаридов, липидов и белков.Большую часть массы кл стенки составляет пептидогликан(муреин, мукопептид)-40 слоёв,ковалентно связанный с тейхоевыми кислотами.В Кл стенке гр- пептидогликана содержится меньше (5-10слоёв) ..Пептидогликан представлен параллельно расположенными молекулами гликана,состоящего из остатков N-ацетилглю-козамина и N-ацетилмурамовой кислоты,соединённых гликозидной связью.Эту связь разрушает лизоцим. Гликановые молекулы связаны поперечной пептидной связью.Основу пептидной связи составляют тетрапептиды(их4-5).На поперечную связь действует пенициллин Гр+бактерии окрашиваются по Граму в синий цвет. Так как пептидогликан задерживает краску в кл стенке.У гр- бактерий меньше пептидогликана и после воздействия спиртом они утрачивают краситель,обесцвечиваются, а после обработки фуксином окрашиваются в красный цвет.В состав Кл стенки гр- бактерий входитЦПМ,связанная посредством липопротеина с подлежащим слоем пептидогликана. Основной компонент ЦПМ-бимолеку-лярный слой липидов.ЦПМ окружает наружная мембрана,которая представлена липополисахаридами,фосфолипидами и белками,липопротеинами и поринами. Липополисахарид состоит из липидаА,базисной части или ядра и О-специфической цепи полисахарида,образованной повторяющимися олигосахаридными последовательностями. Липополисахарид “заякорен” в наружной мембране липидом А,придающим токсичность липополисахариду.Липид А отождествляется с эндотоксином.Олигополисахаридные последовательности определяют антигенные свойства гр- бактерий.По О-аг можно дифференцировать бактерии. Между наружной мембраной иЦПМ находится периплазма,которая содержит гидролитические ферменты.Гидролитический фермент лизин направлен в мембрану, он лизирует сам себя и высвобождается эндотоксин.Это может привести к токсическому шоку(характерно для менингококка).Порины окаймляют гидрофильные поры. Липопротеины предают мембране жёсткость. | 25 Общая характеристика механизмов рекомбинативной изменчивости у бактерий. 1)трансформация-передача одной нити ДНК от бактерии донора к бактерии реципиенту.Клетка погибает,содержимое,в том числе и ДНК входит и попадает к реципиенту.Впервые явления трансформации описал Гриффитс.Он вводил мышам живой невирулентный бескапсульный S-штамм пневмококка и одновременно убитый вирулентный капсульный S-штамм пневмококка.Из крови погибших мышей был выделен вирулентный пневмококк,имеющий капсулу убитого S-штамма пневмококка. Таким образом, убитый штамм пневмококка передал наследственную способность капсулообразования R-штамму пневмококка.В 1944 году учёные доказали,что трансформирующим агентом является ДНК.ДНК путём трансформации может быть перенесена только близко родственному микробу.Клетка реципиента должна находиться в компетентном состоянии,т е должна быть молодой и родственной. Путём трансформации могут перенесены различные признаки: капсулообразование, устойчивость к антибиотикам, синтез ферментов. 2) Трансдукция - передача фрагмента двунитчатой ДНК от донора к реципиенту с помощью мутанта умеренного фага. Вирулентные бактериофаги > репродукция > гибель бактерии (чаще). Побывав в донорской бактерии умеренный фаг становится дефективным и попадает в клетку реципиента.Разновидностью трансдукции является лизогенная конверсия. Трансдукция даёт резистентность к лек препаратам,образование капсулы.синтез ферментов, расщипл-их углеводы.Виды трансдукции: генерализованная (умеренный фаг встраивается в донора в любом месте хромосомы,каждый раз захватывает разные участки и свойства), специфическая(есть фаг, который всегда встраивается в строго определ. Ген.Например фаг,расщипляющий галактозу),абортивная форма(при делении лкетки фаговая ДНК передаётся только первой клетке,то есть не происходит репликации участка и теряется признак. 3) Конъюгация-передача генетической информации от донора к реципиенту при непосредственном контакте.Клетки контактируют если одна из них имеет F+ фактор, а другая F- фактор. Значение:передача лек зависимости с помощью R-плазмиды,передача разнообразных факторов вирулентности, изменение аг свойств и передача ферментов,расщипляющих углеводы. | |
| 3 Обязательные компоненты структуры бактериальных клеток.К обязательным стр-рам относят кл.стенку, нукеотид,ЦПМ, ,цитоплазму,мезосомыЦПМ рибосомы. Геном (нуклеотид)–двунитчатая ДНК,одна нить которой присоединена к мезосоме.В электронном микроскопе ДНК видна в виде плотного стержня, который не имеет никаких оболочек. Помимо электронного микроскопа ДНК можно обнаружить при помощи гистохимической краски и методом радиоаутографиипри помощи изотопов.Метод радиоаутографии показал, что ДНК имеет замкнутую кольцевую структуру.Например длина ДНК у Е.coli 1мкм.Цитоплазма-колоидная структура, в которой находится нуклеотид,включения, плазмиды и рибосомы.ЦПМ видна только в эл. микроскопе в виде двух-контурной структуры.Это билипидный слой, в котором находятся функциональные белки(ферменты),структурные белки, пронизывающие белки(каналы-транспортные белки).Функции ЦПМ:1.грпаница между внутренней и внешней средой.2.энергетическая функция: окислительное фосфорилирование при помощи ферментов и накопление АТФ.3.транспортная функция.4.участие в делении клетки. Основную роль выполняют мезосомы.Мезосома это мембранное образование. Они могут быть разной формы.Различные изгибы увеличивают длинуЦПМ, а значит и количество белков-ферментов, за счёт этого повышается уровень метаболизма.Кл стенка –прочная, упругая структура,придающая бактерии форму.Она участвует в процессе деления клетки и транс порта метаболитов.У гр+ бактерий Кл стенка толще, чем у гр-.В Кл стенке гр+ бактерий содержится небольшое кол-во полисахаридов, липидов и белков.большую часть массы кл стенки составляет пептидогликан(муреин, мукопептид),ковалентно связанный с тейхоевыми кислотами.В Кл стенке гр- пептидогликана содержится меньше. Гр+бактерии окрашиваются по Граму в синий цвет. Гр- бактерии окрашиваются в красный цвет. Функции кл стенки:1.барьерная,защитная функция. 2. транспортная 3.рецепторная 4. Антигенная ( к поверхностным вещ-вам вырабатываются ат)5.адгезии.Вырабатывание белком лектиноподобных вещ-в.6.освобождение эндотоксина 7.поддержание формы бактерий. 10 Характеристика структур, определяющих форму бактерий. Кл стенка –прочная, упругая структура,придающая бактерии форму.У гр+ бактерий кл стенка толще, чем у гр-.В Кл стенке гр+ бактерий содержится небольшое кол-во полисахаридов, липидов и белков.Большую часть массы кл стенки составляет пептидогликан (муреин, мукопептид), ковалентно связанный с тейхоевыми кислотами.В Кл стенке гр- пептидогликана содержится меньше. Гр+бактерии окрашиваются по Граму в синий цвет. Гр- бактерии окрашиваются в красный цвет.Функции кл стенки: 1.барьерная,защитная функция. 2. транспортная 3. рецепторная 4. Антигенная (к поверхностным вещ-вам вырабатываются ат) 5.адгезии.Вырабатывание белком лектиноподобных вещ-в.6.освобождение эндотоксина 7.поддержание формы бактерий. | 21 Характеристика внешних воздействий на клетку по характеру и составу..факторы среды:нормальные условия,чрезвычайные факторы,запредельны факторы.Под действием чрезвычайных факторов окружающей среды происходит изменение свойств и адаптации. Изменчивость может быть на 2-х уровнях:фенотипическая и генотипическая. Действие запредельных факторов (физ, хим, биологических и тд) приводит к гибели микроба и неспособности его к размножению.может быть летальный мутант. Изменчивость бактерий проявляется изменением морфологических, тинктуриальных, культуральных, антигенных, вирулентных свойств (способность вызывать заболевания), резистентность к лекарственным препаратам Генотипическая изменчивость возникает под действием неинформативных и информативных факторов.Под действием неинформативных факторов: УФ, химические, биологические факторы происходят мутации.Мутация-стойкое изменение последовательности нуклеотидов под действием мутогенных факторов.Под действием информативных факторов (приходит ДНК) происходит рекомбинация.Участвуют донор и реципиент.ДНК донора переходит к реципиенту (односторонняя передача). Далее следуют процессы трансформации, трансдукции, конъюгации. Фенотипическая изменчивостьможет быть модификационной (под действием каких-либо факторов микроб меняет свои свойства:морфологию,окраску по Грамму, ререход в L-формы.появление индуцибильных ферментов под действиемсубстрата), может быть представлена диссоциацией-когда один вид на разных средах образует S гладкие колонии и R-шероховатые колонии.Также фенотипическая изменчивость может выражаться в изменении аг свойств микроба под действием ат. Например у бледной спирохеты,у палочки коклюша. Формула жизни:ДНК-ДНК-РНК-белок функция = жизнь.Этап ДНК-ДНК отвечает за воспроизводство,т.е. размножение = генотипическая изменчивость.Этап РНК-белок-функция = реализация генетической информации в замкнутой системе,рост и проявление своих свойств = фенотипическая изменчивость:модификация,диссоциация,регуляторная изменчивость. 18 Механизм репликации хромосомной ДНК у бактерий..Схема репликации ДНК:Днк-полинуклеотид имеет 2 цепи:информативную и комплементарную.Цепи антипараллельны и разнонаправлены.По команде одна нить уходит и прикрепляется к рядом находящейся мезосоме.Другая нить раскручивается со скоростью 10000 оборотов в минпод действием белка-репликоида РНКполимеразы, образуется репликационная вилка.Одна цепь достраиваясь,связывает нуклеотиды от 5 штрих к 3 штрих концу.Другая РНКполимераза подстраивает другую нить посегментарно.Репликация ДНК происходит в 3 этапа:инициация,элонгация или рост цепи, и терминация.Клетка растёт,ЦПМ растягивается и получается 2 или 4 нуклеотида.Затем происходит инвагинация с обоих сторон.ЦПМ растут и соединяются.У гр+ бактерий кл стенка врастает внутрь.У гр-получается 2 клетки.Деление идёт за счёт 2-х нитей А иВ.А-информационная нить,В-комплементарная. | 23 Характеристика механизма наследуемой изменчивости. Изменчивость бактерий проявляется изменением морфологических. тинктуриальных,культуральных,антигенных ,вирулентных свойств(способность вызывать заболевания),резистентностью к лекарственным препаратам.Под действием чрезвычайных факторов окружающей среды происходит изменение свойств и адаптации.Изменчивость может быть на 2-х уровнях:фенотипическая и генотипическая. Наследуемая (генотипическая) изменчивость возникает под действием неинформативных и информативных факторов.Под действием неинформативных факторов: УФ, химические, биологические факторы происходят мутации.мутация-стойкое изменение последовательности нуклеотидов под действием мутогенных факторов.под действием информативных факторов (приходит ДНК) происходит рекомбинация.Участвуют донор и реципиент.ДНК донора переходит к реципиенту(односторонняя передача).Далее следуют процессы трансформации, трансдукции,конъюгации. 1)трансформация-передача одной нити ДНК от бактерии донора к бактерии реципиенту. Клетка погибает, содержимое,в том числе и ДНК входит и попадает к реципиенту.Впервые явления трансформации описал Гриффитс. Путём трансформации могут перенесены различные признаки: капсулообразование, устойчивость к антибиотикам, синтез ферментов. 2) Трансдукция - передача фрагмента двунитчатой ДНК от донора к реципиенту с помощью мутанта умеренного фага.Вирулентные бактериофаги > репродукция>гибель бактерии (чаще). Побывав в донорской бактерии умеренный фаг становится дефективным и попадает в клетку реципиента.Разновидностью трансдукции является лизогенная конверсия.Трансдукция даёт резистентность к лек препаратам,образование капсулы.синтез ферментов,расщипл-их углеводы. 3) Конъюгация-передача генетической информации от донора к реципиенту при непосредственном контакте.Клетки контактируют если одна из них имеет F+ фактор, а другая F-фактор. Значение: передача лек зависимости с помощью R-плазмиды,передача разнообразных факторов вирулентности, изменение аг свойств и передача ферментов,расщипляющих углеводы. 22 Характеристика механизма ненаследуемой изменчивости у бактерий. Изменчивость бактерий проявляется изменением морфологических, тинктуриальных, культуральных, антигенных, вирулентных свойств (способность вызывать заболевания), резистентностью к лекарственным препаратам. Под действием чрезвычайных факторов окружающей среды происходит изменение свойств и адаптации. Изменчивость может быть на 2-х уровнях:фенотипическая и генотипическаяНенаследственная изменчивость обусловлена влиянием внутри- и внеклеточных факторов на проявление генотипа.При устранении фактора,вызвавшего модификацию, данные изменения исчезают. Фенотипическая изменчивостьможет быть модификационной (под действием каких-либо факторов микроб меняет свои свойства:морфологию,окраску по Граму,переход в L-формы,появление индуцибильных ферментов под действиемсубстрата), может быть представлена диссоциацией-когда один вид на разных средах образует S гладкие колонии и R-шероховатые колонии.Также фенотипическая изменчивость может выражаться в изменении аг свойств микроба под действием ат. Например у бледной спирохеты,у палочки коклюша | 28 Особенности строения и функционирования Hfr-клеток. Конъюгация ( соединение) бактерий состоит в переходе генетического материала (ДНК) из клетки-донора (“мужской”) в клетку-реципиент (“женскую”) при контакте клеток между собой. Мужская клетка содержит F-фактор, который контролирует синтез половых пилей, или F-пилей. Клетки, не содержащие F-фактора, являются женскими; при получении F-фактора они превращаются в “мужские” и сами становятся донорами. F-фактор располагается в цитоплазме в виде кольцевой двунитчатой молекулы ДНК, т. е. является плазмидой. При конъюгации F-пили соединяют “мужскую” и “женскую” клетки, обеспечивая переход ДНК через конъюгационный мостик или F-пили. Клетки, содержащие F-фактор в цитоплазме, обозначаются F+; они передают F-фактор клеткам, обозначаемым F- (“женским”), не утрачивая донорской способности, так как оставляют копии F-фактора. F+кл. обработали ипритом (отравляющий газ) и кл. стала секс-бомбой ее назвали штамм с высокой частотой рекомбинаций 20-30 рекомб. на 100кл.( Hfr-) Если F-фактор включается в хромосому, то бактерии приобретают способность передавать фрагменты хромосомной ДНК и называются Hfr-клетками (от англ. — высокая частота рекомбинаций), т.е. бактериями с высокой частотой рекомбинаций. Секс- бомба из автономного состояния F перешла в интегрированное F-. При конъюгации клеток Hfr и клеток F- хромосома разрывается и передается с определенного участка (начальной точки) в клетку F- , продолжая реплицироваться. Перенос всей хромосомы может длиться до 100 мин. Переносимая ДНК взаимодействует с ДНК реципиента — происходит гомологичная рекомбинация. Прерывая процесс конъюгации бактерий, можно определять последовательность расположения генов в хромосоме. Иногда F-фактор может при выходе из хромосомы захватывать небольшую ее часть, образуя так называемый замещенный фактор — F'. При конъюгации происходит только частичный перенос генетического материала, поэтому ее не следует отождествлять полностью с половым процессом у других организмов. |
| 30 Роль механизмов изменчивости в эволюции бактерий. Виды изменчивости : фенотипические и генотипические. Фенотипические могут быть 1) модификационные ( это микроб временно теряет свои морфологические св-ва, окраску по грамму, перейти в L –форму, диссоциация-когда один вид образует R или S колонии; 2) регуляторная форма ( под действием наших АТ меняются АГ св-ва микроба) . Генотипические (ДНК) могут быть : 1) под действием неинформативных факторов (УФО, б/хим,биолог) , мутация ; 2) под действием информативных факторов (рекомбинативная изменчивость-виды трансформация , трансдукция, коньюгация). Изменчивость бактерий-изменение свойств: 1) морфологические (был кокк стал неизвестно) ; 2) тинкториальные св-ва ( способность по разному окрашиваться гр+ стал гр-); 3) культуральные –растет на одной среде потом на другой; 4) антигенные св-ва ( АТ не действуют); 5) вирулентные св-ва; 6) резистентность ( устойчивость к лекарств. пр-том ). Изменив свои св-ва микроб дальше размножается. Мутация-изменение генетического кода, стойкое изменение последовательности нуклеотида. Могут образоватся жизнеспособные и летальные мутанты. У бак. мутация это чаще потеря признака и поэтому возможно в эволюции бак. Мутации не играют ведущей роли. Изменения свойств кот. вызыв. Мутация: 1) потеря св-в синтезировать белки; 2) потеря синтезировать а/к –ауксотроф; 3) потеря способности ферментации некот. Углеводов; 4) потеря способности к рекомбинации; 5) потеря способности к вирулентности; 6) изменение АГ свойств; 7) появляется устойчивость к лекарст. препаратам и к температуре. Рекомбинативная изменчивость: 1) при трансформации а) передаётся вирулентность; б) появление ферментов ращепляющие углеводы; в) появл. лекарст. Устойчивость ; 2) при трансдукции а) резистентность к лекарст. препаратам ; б) образование капсулы; в) синтез ферментов ращепляющие углеводы; 3) при коньюгации а) лекарственная резистентность при помощи R-плазмид; б) разные факторы вирулентности(св-во токсины) ; в) ферменты ращепляющие углеводы; г) АГ –ые св-ва. |