ответы на коллоквиум по микробиологии. коллок по микре. 4. Она может быть обратимой и необратимой

• Название: 4. Она может быть обратимой и необратимой
• Анкор: ответы на коллоквиум по микробиологии
• Дата: 25.03.2022
• Размер: 1.11 Mb.
• Имя файла: коллок по микре.docx
• Тип: Документы; #415117

1.



2.

3.

4. Она может быть обратимой и необратимой. В случае если генетический контроль синтеза клеточной стенки сохраняется, L-формы при благоприятных условиях могут возвращаться в исходную бактериальную форму с восстановлением всех основных биологических свойств, включая патогенность. Если же генетический контроль синтеза клеточной стенки нарушен необратимо, трансформация приоб­ретает необратимый характер, а такие L-трансформанты по своим морфологичес­ким, культуральным и иным свойствам становятся неотличимыми от микоплазм. L-трансформация происходит как in vitro, так и in vitro (в организме человека и жи­вотных). Факторами, индуцирующими ее, являются различные антибиотики, угнетаю­щие биосинтез клеnочной стенки (пенициллин, цефалоспорины, циклосерин, ванкомицин и т. п.); ферменты (лизоцим, амидаза, эндопептидаза); антимикробные антитела; высокие концентрации некоторых аминокислот, особенно глицина и фенилаланина.

Исключительное значение L-трансформации патогенных бактерий заключается в том, что она является частой причиной перехода острых форм заболеваний в хро­нические и их обострений. L-трансформацию надо рассматривать не просто как одно из проявлений изменчивости бактерий, а как своеобразную, присущую всем бакте­риям форму приспособления к неблагоприятным условиям существования (подоб­но спорообразованию), которая способствует сохранению вида бактерий в природе. Клеточная стенка и ее синтез чувствительны к действию антител и различных химиопрепаратов. Освобождение от нее не лишает бактерии жизнеспособности, но по­зволяет переживать действие этих неблагоприятных для них факторов, а по их устра­нении — возвращаться в свое исходное состояние.

6. Простой. Применяют одну краску: фуксин либо метиленовую синюю

Сложный. Этот способ чаще всего применяется для выявления возбудителя инфекции, включает в себя два и более красителя. Чаще на практике применяют метод окрашивания по Граму и по Цилю

Дифференцированный. Для окрашивания жгутиков используют метод Бениньетти. Для индицирования капсул применяют метод Гинса

7.

8.

Особенности метаболизма у бактерий:

1) многообразие используемых субстратов;

+2) интенсивность процессов метаболизма;

3) направленность всех процессов метаболизма на обеспечение процессов размножения;

4) преобладание процессов распада над процессами синтеза;

5) наличие экзо– и эндоферментов метаболизма.

азличают также:

1) конституитивные ферменты (синтезируются постоянно независимо от наличия субстрата);

2) индуцибельные ферменты (синтезируются только в присутствии субстрата).

Энергетический метаболизм у представителей царства бактерий может осуществляться двумя разными биологическими путями:

хемотрофный (получение энергии в результате протекания химических реакций);

фототрофный (энергия фотосинтеза).

Хемотрофное дыхание (перенос электрона с субстрата на внутриклеточные вещества) у бактерий происходит тремя способами:

кислородное окисление (аэробное дыхание);

бескислородное (анаэробное дыхание);

брожение

9.

• 
  10. Хемотро́фы — организмы, получающие энергию в результате окислительно-восстановительных реакций
  

11. Питательные среды — биологические препараты, используемые для выращивания микроорганизмов и изучения культуральных, биохимических, антигенных свойств, фаголизабельности и чувствительности к антибиотикам. Питательные среды широко используют в лабораторной практике при диагностике инфекционных заболеваний, а также для контроля за стерильностью лекарственных средств.

Основные требования, предъявляемые к питательным средам:

Питательные среды должны содержать все необходимые для питания микроба питательные вещества, т.е. обладать питательностью

Иметь достаточную влажность

Иметь оптимальную рН (7,2-7,6) кислотность среды

Обладать изотоничностью (концентрация NaCl0,87%), для галофильных бактерий концентрация соли 1% и выше

Иметь оптимальный электронный потенциал, свидетельствующий о содержании в среде растворенного кислорода. Он должен быть высоким для аэробов и низким для анаэробов

Быть прозрачными, чтобы был виден рост бактерий, особенно в жидких средах

Быть стерильными (чтобы не было других бактерий)



12………………………………………………………………….

Различают следующие способы поступления веществ в клетку бактерий: простая, или пассивная, диффузия; облегченная диффузия; активный транспорт и транслокация групп.

13…………………………………………………………….

Ферменты микроорганизмов– специфические белки биологического происхождения, выполняющие роль катализаторов химических реакций, происходящих в микробных (бактериальных) клетках.

14……………………………………………..

В микробиологической практике изучение ферментативной ак­тивности используют для идентификации микроорганизмов, посколь­ку каждый микробный вид обладает определенным набором фермен­тов.

Для определения протеолитической активности микробы засева­ют уколом в столбик желатина и после 3-5 суток инкубирования при комнатной температуре отмечают характер разжижения желатина: в виде воронки, гвоздя, чулка или в виде опрокинутой елки. Протеолитическую активность определяют также по образованию продуктов разложения белка: индола, сероводорода, аммиака. Для их определения засевают микроорганизмы в мясо-пептонный бульон, и между горлыш­ком пробирки и ватной пробкой помещают индикаторные бумажки, исключая их контакт со средой. При образовании индола бумага, про­питанная насыщенным раствором щавелевой кислоты, приобретает розовый цвет; в присутствии сероводорода бумага, пропитанная аце­татом свинца, чернеет; при образовании аммиака красная лакмусо­вая бумажка синеет.

Для определения сахаролитических свойств микробов применяют дифференциально-диагностические среды такие, как среды Гисса, среда Олькеницкого, среда Эндо, среда Левина, среда Плоскирева.

1. 
   15…………………………………………………………………… Дыхание бактерий. Аэробный и анаэробный типы биологического окисления. Классификация бактерий по типу дыхания.
   

Дыхание микробов представляет собой биологическое окисление различных органических соединений и некоторых минеральных веществ, в результате чего образуется энергия в виде (АТФ), часть которой используется микробной клеткой в физиологических процессах жизнедеятельности, а остальное количество выделяется в окружающую среду. Биологическое окисление протекает путем дегидрирования (отщепления водорода) от окисляемого соединения и последующего присоединения его к активному кислороду или к другому акцептору (если окисление идет в анаэробных условиях). Совокупность окислительно-восстановительных ферментных реакций, осуществляющих последовательный перенос водорода с окисляемого продукта на кислород, называют тканевым дыханием.

Классификация микроорганизмов по типу дыхания:

· Облигатные аэробы – развиваются только при свободном доступе кислорода.

· Микроаэрофилы – нуждаются в незначительном количестве кислорода.

· Облигатные анаэробы – развиваются без доступа кислорода.

· Факультативные анаэробы – могут развиваться как при доступе кислорода так и без него.

2. 
   16……………………………………………………………… Рост и размножение бактерий. Механизм и скорость размножения. Фазы роста бактерий в жидкой питательной среде.
   

В отличие от многоклеточных организмов, в одноклеточных организмах рост и размножения (деление клетки) тесно связанные. Бактерии дорастают к определенному размеру, после чему проводят процесс деления, форму бесполого размножения.

При оптимальных условиях бактерии могут растить и делиться чрезвычайно быстро, до одного деления каждое 9,8 минут для определенных видов бактерий. При делении клетки создаются две генетически идентичных дочерних клетки.



18……………………………………………………………………………………….

Для выделения анаэробов требуются специальное оборудование и питательные среды. Применяются также различные методы культивирования анаэробов (А.), сущность которых сводится к удалению кислорода из среды (культивирование в анаэростате, посев уколом в высокий столбик питательного агара, добавление в питательную среду веществ, восстанавливающих кислород, напр, пирогаллола). Биологический метод создания бескислородных условий для А. заключается в совместном культивировании аэробных и анаэробных культур. Для проведения бактериологического анализа на облигатные анаэробы необходимо правильно забирать и транспортировать патологический материал, напр, после пункции его следует доставлять в шприце или в специальных транспортных средах, вытеснив из них воздух. Доставка материала на обычных тампонах малоэффективна.



19………………………………………………………………………

ЧК — совокупность микробов, выросших на питательной среде, обладающих сходными свойствами

Штамм — ЧК, выделенная в конкретное время от конкретного источника

Клон — генетически однородная ЧК

Биовар (биотип) - внутривидовая систематическая категория, вариант, отличающийся от др. вариантов этого вида какими-либо существенными биол. Св-вами.

Серовар - один из инфраподвидовых таксонов, в основе к-рого лежат различия в антигенной структуре штаммов того или иного вида (подвида). С. По этому же признаку дифференцируют на субсеровары.

Фаговар - вариант того или иного вида (подвида) бактерий, отличающийся от др. Вариантов этого же вида по спектру чувствительности к типовым фагам.

Клон — культура микроорганизмов, полученная при размножении одной клетки данного вида или штамма.

20……………………………………………………………………….

В основе современной систематики микроорганизмов лежат фенотипические признаки: морфологические, физиологические, биохимические. Морфологические характеризуют форму и структуру микробной клетки; физиологические — особенности роста микроорганизма на искусственных питательных средах в определенных условиях культивирования (температура, pH и др.), а также морфологию колоний на твердых средах и характер роста на жидкой среде; биохимические —тип окислительного и пластического метаболизма, ферментацию углеводов, протеолитические и другие признаки.

21……………………………………………………………………….

Стерилизация – это процесс полного уничтожения в объекте всех жизнеспособных форм микробов, в том числе спор.

Различают 3 группы методов стерилизации: физические, химические и физико-химические. Физические методы:стерилизация высокой температурой, Уф облучением, ионизирующим облучением, ультразвуком, фильтрованием через стерильные фильтры. Химические методы – использование химических веществ, а также газовая стерилизация. Физико-химические методы – совместное использование физических и химических методов. Например, высокая температура и антисептики.

Стерилизация высокой температурой.

К этому методу относятся: 1) стерилизация сухим жаром; 2) стерилизация паром под давлением; 3) стерилизация текучим паром; 4) тиндализация и пастеризация; 5) прокаливание; 6) кипячение.

Стерилизация сухим жаром.

Метод основан на бактерицидном действии нагретого до 165-170°С воздуха в течение 45 мин.

Аппаратура: сухожаровой шкаф (печь Пастера). Печь Пастера – металлический шкаф с двойными стенками, обшитый снаружи материалом, плохо проводящим тепло (асбест). Нагретый воздух циркулирует в пространстве между стенками и выходит наружу через специальные отверстия. При работе необходимо строго следить за нужной температурой и временем стерилизации. Если температура будет более высокой, то произойдет обугливание ватных пробок, бумаги, в которую завернута посуда, а при более низкой температуре требуется более длительная стерилизации. По окончании стерилизации шкаф открывают только после его остывания, иначе стеклянная посуда может потрескаться из-за резкой смены температуры.

Материал и режим стерилизации:

а) стеклянные, металлические, фарфоровые предметы, посуда, завернутые в бумагу и закрытые ватно-марлевыми пробками для сохранения стерильности (165-170°С, 45 мин);

б) термостойкие порошкообразные лекарственные средства - тальк, белая глина, окись цинка (180-200°С, 30-60 мин);

в) минеральные и растительные масла, жиры, ланолин, вазелин, воск (180-200°С, 20-40 мин).

Стерилизация паром под давлением.

Наиболее эффективный и широко применяемый в микробиологической и клинической практике метод.

Метод основан на гидролизующем действии пара под давлением на белки микробной клетки. Совместное действие высокой температуры и пара обеспечивает высокую эффективность этой стерилизации, при которой погибают самые стойкие споровые бактерии.

Аппаратура – автоклав. Автоклав состоит из 2-х металлических цилиндров, вставленных друг в друга с герметически закрывающейся крышкой, завинчивающейся винтами. Наружный котел – водопаровая камера, внутренний – стерилизационная камера. Имеется манометр, паровыпускной кран, предохранительный клапан, водомерное стекло. В верхней части стерилизационной камеры – отверстие, через которое пар проходит из водопаровой камеры. Манометр служит для определения давления в стерилизационной камере. Между давлением и температурой существует определенная зависимость: 0,5 атм - 112°С, 1-01,1 атм – 119-121°С, 2 атм - 134°С. Предохранительный клапан – для защиты от чрезмерного давления.

Физические методы стерилизации.

Прокаливание. Данный способ используется ограниченно, например, для стерилизации бактериологических петель, игл, пинцетов.

Стерилизация сухим жаром. Осуществляют в печах Пастера (сушильных шкафах) при 165-180° в течение 150, 60 минут соответственно. Сухой жар используют в основном для стерилизации стеклянной посуды. При обработке сухим жаром микроорганизмы погибают в результате окисления внутренних компонентов.

Стерилизация паром под давлением. Проводят в паровом стерилизаторе. Это один из наиболее эффективных методов стерилизации, который широко применяется не только в микробиологической практике, но и в фармацевтической практике. Работа с паровым стерилизатором требует точного выполнения специальной инструкции и соблюдения правил безопасности.

Так как паровой стерилизатор заполняется паром под давлением выше атмосферного, то это позволяет проводить стерилизацию при температурах, значительно превышающих температуру кипения воды при нормальном давлении. Конкретные режимы выбирают в соответствии с особенностями стерилизуемого объекта.

Стерилизация текучим паром в аппарате Коха или в паровом стерилизаторе применяется в тех случаях, когда стерилизуемый материал не выдерживает высокой температуры, например, питательные среды с витаминами, углеводами. В основе метода лежит антибактериальное действие пара в отношении вегетативных клеток. Поэтому для полного обеспечения обеспложивания применяют дробную стерилизацию, т.е. стерилизуют материал при 100° в течение 30-60 мин три дня подряд. При этом вегетативные клетки погибают, а споры сохраняются и за сутки прорастают. Последующее двукратное прогревание обеспечивает достаточно надежную стерильность материала.

Излучение может быть как ионизирующим, так и неионизирующим. Неионизирующее излучение включает такие виды как инфракрасное, ультрафиолетовое, ультразвуковое и радиочастотное. Ионизирующее излучение может быть корпускулярным (бета-частицы или электронным) или электромагнитным (рентгеновские, гамма-лучи). На практике наиболее часто используют ультрафиолетовое облучение в диапазоне 254 нм (стерилизация воздуха в боксах, операционных, детских учреждениях при помощи бактерицидных ламп разной мощности – БУВ-15, БУВ-50). Остальные типы облучения используются в основном для промышленной стерилизации.

Химический метод стерилизации. Существенное требование, которому должен удовлетворять химической стерилизации агент, заключается в том, что он должен быть не только токсичен, но и еще и летуч. Хотя показано, что бактерицидными свойствами обладают многие газы (формальдегид, озон, надуксусная кислота, метилбромид), для стерилизации наиболее широко используются окись этилена (ОЭ), благодаря ее хорошей совместимости с различными материалами. В силу того, что ОЭ взрывоопасна и токсична для человека, в лабораторной практике стерилизацию ОЭ не применяют, однако это вещество используют в промышленности для стерилизации пластмассовых чашек Петри и других предметов, которые плавятся при температурах выше 100°.
22………………………………………………………………………………

Дезинфицирующие средства относятся к разным химическим группам в зависимости от принадлежности входящих в их состав активно действующих веществ (ДВ) и распределены по следующим группам:

1) Галоидсодержащие, в них активно действующим антимикробным началом являются хлор, бром или йод (хлорная известь, соли гипохлорита кальция, хлорамины, дихлорциануровая кислота и ее соли, аквасепт, йодонат, дипромантин).

• 
  Как антисептики применяют йодсодержащие препараты – спиртовой раствор йода (5% в этаноле); йодинол (1% водный раствор содержит 0,1% йода, 0,3% калия йодида и 0,9% поливинилового спирта, замедляющего выделение йода); йодонат (водный раствор комплекса поверхностно-активного вещества с йодом); повидон-йод (комплекс йода с поливинилпирролидоном) и раствор Люголя применяют для обработки слизистых оболочек.
  
• 
  Как дезинфектанты применяют хлорсодержащие препараты – газообразный хлор (взаимодействуя с водой, образует хлорноватистую кислоту; в присутствии органических веществ противомикробное действие уменьшается); хлорную известь (5,25%NaClO, а также образующую при растворении хлорноватистую кислоту); хорамин Б (содержит 25-29% активногохлора; для обеззараживания питьевой воды применяют в виде таблеток, содержащих 3 мг активного хлора); хлоргексидина биглюконат (гибитан).
  

2) Кислородсодержащие на основе перекисных соединений или перекиси водорода (первомур, ПВК, перамин, виркон, дезоксон). Механизм антимикробной активности связан с окислением метаболитов и ферментов микроорганизмов, либо денатурацией микробных белков. Наиболее распространенные окислители, применяемые как антисептики, – перекись водорода и перманганат калия.

3) Альдегидсодержащие на основе глутарового или янтарного альдегидов (гигасепт, сайдекс, глутарал, альдесол).

Альдегиды широко применяют как консерванты. Наиболее известные – формальдегид (8%) и глутаральдегид (2-2,5%) – проявляют раздражающее действие (особенно пары), ограничивающее их широкое применение.

• 
  Раствор формальдегида обладает дезинфицирующим и дезодорирующим эффектами. Применяют для мытья рук, дезинфекции инструментов, обработки кожи ног при повышенной потливости. Входит в состав препаратов (формидрон, мазь формалиновая). Мыльный раствор формальдегида (лизоформ) применяют для спринцеваний в гинекологической практике, для дезинфекции рук и помещений.
  
• 
  Уротропин (гексаметилентетрамин) в кислой среде организма расщепляется с выделением формальдегида; последний, выделяясь с мочой, оказывает антисептическое действие. Применяют при инфекционных процессах мочевыводящих и желчевыводящих путей, кожных заболеваниях. Входит в состав комбинированных препаратов (кальцекс, уробесал).
  
• 
  Циминаль, цимизоль и ципидол – антисептики, действующие за счет образования формальдегида путем их гидролиза; применяют для индивидуальной профилактики венерических заболеваний у мужчин после случайных половых связей.
  

4) Поверхностно-активные вещества (ПАВ) на основе четвертично-аммониевых соединений и амфотерных поверхностно-активных соединений (аламинол, дюльбаль, санифект, вертолен, гермосепт, септодор).

5) Гуанидины и их смеси с ПАВ (демос, катасепт, лизоформин, пливасепт).

6) Спирты – на основе этанола. Как антисептики, наиболее эффективны в виде 60-70% водных растворов. Спирты осаждают белки и вымывают из клеточной стенки липиды. При правильном применении эффективны в отношении вегетативных форм большинства бактерий; споры бактерий и грибов, а также вирусы к ним резистентны.

7) Фенолсодержащие широко применяют как дезинфектанты, в меньших концентрациях – в качестве антисептиков. Препараты денатурируют белки и нарушают структуру клеточной стенки. От применения собственно фенола отказались давно вследствие его токсичности, но его производные (например, гексахлорофен, резорцин, хлорофен, тимол, салол) применяют часто.

8) Кислоты и щелочи применяют как антисептики. Среди кислот наиболее известны борная, бензойная, уксусная и салициловая. Применяют для лечения поражений, вызванных патогенными грибами и бактериями. Наиболее распространена салициловая кислота, применяемая в спиртовых растворах (1-2%), присыпках, мазях, пастах (например, для лечения дерматомикозов в областях, поврежденных трению); оказывает также в зависимости от концентрации отвлекающее, раздражающее и кератолитическое действие. Из щелочей наиболее распространен раствор аммиака (нашатырный спирт содержит 9,5-10,5% аммиака), применяемый для обработки рук хирурга (0,5% раствор).

23…………………………………………………………………………………..

Асептика включает в себя совокупность прямых (стерилизация, дезинфекция, антисептика) и косвенных методов воздействия на микроорганизмы с целью создания безмикробной зоны или зоны с резко сниженной численностью микроорганизмов для проведения медицинских вмешательств и исследовательских манипуляций.

Асептическая практика применяется в операционных, родильных залах, лабораторных и инфекционных боксах, в абактериальных палатах для лиц с трансплантированными органами, в кюветах для недоношенных детей, в биотехнологии и производстве многих лекарственных препаратов. О прямых методах воздействия на микроорганизмы уже сказано выше. Косвенные, т. е. разделительные меры, заключаются в использовании герметичных перегородок в рабочих помещениях, специальной одежды и обуви, перчаток, системы воздушных бактериальных фильтров.

Таким образом, предупреждают или снижают риск заноса микроорганизмов в «рабочую зону», которой может быть операционная рана, питательная среда, пищевой продукт, инъекционный раствор, организм ослабленного больного.

Антисептика – это система мер быстрого подавления патогенных и условно-патогенных микроорганизмов на коже и слизистых хирургов, оперируемых, раневых, персонала особо чистых производств. В принципе антисептика – это щадящая дезинфекция применительно к человеку.

Главным методом антисептики является обработка химическими веществами с преимущественно микробостатическим действием (антисептиками) с учетом спектра их антимикробной активности и чувствительности конкретных возбудителей.

Деконтаминация с помощью антисептиков предполагает подавление патогенных и условно-патогенных микроорганизмов при условии сохранения непатогенных видов. Исключение составляет антисептическая обработка рук оператора и операционного поля пациента,

а также ран и слизистых оболочек иммунодефицитных лиц, когда необходимо более полное освобождение названных биотопов от всех микроорганизмов.

Для антисептики применяют растворы кислородсодержащих препаратов на основе перекисных соединений или перекиси водорода (первомур и др.), спирты и другие вещества с дезинфицирующими свойствами. Конечно, концентрация антисептических растворов существенно ниже, чем при использовании в качестве дезинфектантов.

24……………………………………………………………………………………



25 и 26……………………………………………………………………



Плазмиды — внехромосомные мобильные генетические структуры бактерий, представляющие собой замкнутые кольца двунитчатой ДНК.

Плаз­миды способны автономно копироваться (реплицироваться) и существовать в цитоплазме клетки, поэтому в клетке может быть несколько копий плазмид. Плазмиды могут включаться (интег­рировать) в хромосому и реплицироваться вместе с ней.

27……………………………………………………………………..

Вставочные (инсерционные) последова­тельности IS-элементы (insertion sequences, англ.)— это участки ДНК, способные как целое перемещаться из одного участка репликона в другой, а также между репликонами. IS-элементы имеют размеры -1000 н.п. и содержат лишь те гены, которые необходимы для их собственного перемещения — транс­позиции: ген, кодирующий фермент транспозазу, обеспечивающую процесс исключения IS-элемента из ДНК и его интеграцию в но­вый локус, и ген, детерминирующий синтез репрессора, который регулирует весь процесс перемещения.

Транспозоны —- это сегменты ДНК, облада­ющие теми же свойствами, что и IS-элементы, но имеющие структурные гены, т. е. гены, обеспечивающие синтез молекул, обладаю­щих специфическим биологическим свойс­твом, например токсичностью, или обеспечи­вающих устойчивость к антибиотикам.

Перемещаясь по репликону или между реп­ликонами, подвижные генетические элемен­ты вызывают:

1. 
   Инактивацию генов тех участков ДНК, куда они, переместившись, встраиваются.
   
2. 
   Образование повреждений генетического материала.
   
3. 
   Слияние репликонов, т. е. встраивание плазмиды в хромосому.
   
4. 
   Распространение генов в популяции бак­терий, что может приводить к изменению биологических свойств популяции, смене возбудителей инфекционных заболеваний, а
   

также способствует эволюционным процес­сам среди микробов.

28…………………………………………………………………………..

Мутации — это изменения в последо­вательности отдельных нуклеотидов ДНК, которые ведут к таким проявлениям, как из­менения морфологии бактериальной клет­ки, возникновение потребностей факторах роста, например в аминокислотах, витами­нах, т. е. ауксотрофности; к устойчивости к антибиотикам, изменению чувствительнос­ти к температуре, снижению вирулентноти (аттенуация) и т. д.

1. 
   По протяженности изменений поврежде­ния ДНК различают мутации точечные, когда повреждения ограничиваются одной парой нуклеотидов, и протяженные или аберрации. (В последнем случае могут наблюдаться выпа­дения нескольких пар нуклеотидов, которые называются делецией, добавление нуклеотидных пар, т. е. дупликации,перемещения фраг­ментов хромосомы, транслокациии переста­новки нуклеотидных пар — инверсии.)
   
2. 
   Мутации могут быть спонтанными,т. е. воз­никающими самопроизвольно, без воздейс­твия извне, и индуцированными.
   

Точечные спонтанные мутации возникают в результате возникновения ошибок при репли­кации ДНК, что связано с таутомерным пере­мещением электронов в азотистых основаниях.

Спонтанные хромосомные аберрации возни­кают вследствие перемещения подвижных ге­нетических элементов.

Индуцированные мутации появляются под влиянием внешних факторов,



29……………………………………………………………………

Генетическая рекомбинация — это взаимо­действие между двумя геномами, т. е. между двумя ДНК, обладающими различными ге­нотипами, которое приводит к образованию рекомбинантной ДНК, формированию до­чернего генома, сочетающего гены обоих родителей.

Отсутствие полового размножения и мей-оза, в процессе которых у высших организ­мов происходит рекомбинация, гаплоидный набор генов и определяют особенности ре­комбинации у бактерий. В процессе реком­бинации бактерии условно делятся на клет­ки-доноры, которые передают генетический материал, и клетки-реципиенты, которые воспринимают его. В клетку-реципиент проникает не вся, а только часть хромо­сомы клетки-донора, что приводит к фор­мированию неполной зиготы — мерозиготы. В результате рекомбинации в мерозиготе об­разуется только один рекомбинант, генотип которого представлен в основном генотипом реципиента, с включенным в него фрагмен­том хромосомы донора. Реципроктные ре-комбинанты не образуются.

По молекулярному механизму генетичес­кая рекомбинация у бактерий делится на три вида: гомологичную, сайт-специфическую и незаконную.

5.3.1. Гомологичная рекомбинация

При гомологичной рекомбинации в процессе раз­рыва и воссоединения ДНК происходит обмен меж­ду участками ДНК, обладающими высокой степенью гомологии. Гомологичная рекомбинация происхо­дит через образование промежуточного соединения, крестообразной структуры Холидея или полухиаз­мы (рис. 5.3). В полухиазме осуществляется комп­лементарное спаривание между одноцепочечными участками, принадлежащими разным родительским молекулам ДНК. Процесс гомологичной рекомби­нации находится под контролем генов, объединен-

ных в REC-систему, состоящую из генов recA,B,C,D. Продукты этих генов производят расплетание нитей ДНК и их переориентацию с образованием структу­ры Холидея, а также разрезают структуру Холидея для завершения процесса рекомбинации.

5.3.2. Сайт-специфическая рекомбинация

Происходит в определенных участках генома и не требует высокой степени гомологии ДНК. Этот тип рекомбинации не зависит от функционированиягенов recA,B,C,D. Примером этого типа рекомби­нации является встраивание плазмиды в хромосому бактерий, которое происходит между идентичными IS-элементами хромосомы и плазмиды, интеграция ДНК фага в хромосому Е. coli. Сайт-специфическая рекомбинация, происходящая в пределах одного репликона, участвует также в переключении актив-

Рис, 5.4. Схемы: 1 — конъюгации у бактерий; 2 — трансдукции; 3 — трансформации

ности генов. Например, у сальмонелл следствием этого процесса являются фазовые вариации жгути­кового Н-антигена.

5.3.3. Незаконная или репликативная рекомбинация

Незаконная или репликативная рекомбинация не зависит от функционирования генов recA,B,C,D. Примером ее является транспозиция подвижных ге­нетических элементов по репликону или между реп-ликонами, при этом, как уже было отмечено в разд. 5.1.3, транспозиция подвижного генетического эле­мента сопровождается репликацией ДНК.

+Рекомбинация у бактерий является конечным эта­пом передачи генетического материала между бакте­риями, которая осуществляется тремя механизмами: конъюгацией (при контакте бактерий, одна из кото­рых несет конъюгативную плазмиду), трансдукцией (при помощи бактериофага), трансформацией (при помощи высокополимеризованной ДНК) (рис. 5.4).

30……………………………………………………………….

Конъюгация – это направленный перенос генетического материала из клетки-донора в клетку-реципиент при непосредственном физическом контакте между ними.

Трансформация – способ передачи генетической информации от клеток-доноров к клеткам-реципиентам с помощью химически чистой ДНК.

Трансдукция – это перенос генетического материала из клеток-доноров в клетки-реципиенты с помощью бактериофагов.

31…………………………………………………………..

Метод ДНК- г и б р и д и з а ц и и основан на способности денатурированной одноцепочечной ДНК возбудителя достраивать гомологичную цепь в бесклеточной системе. В качестве материала для этой второй нити используют ДНК-зонды. Это лабораторно приготовленные фрагменты молекулы ДНК, гомологичные фрагментам ДНК искомого возбудителя. Зонд метят либо радиоактивным изотопом, либо ферментом. В последнем случае для регистрации включения ДНК-зонда в ДНК бактерий, содержащуюся в исследуемом материале, к пробе добавляют субстрат, соответствующий использованному ферменту. Положительная реакция субстрат-фермент проявляется в изменении окраски субстрата и свидетельствует о соответствии ДНК-зонда ДНК возбудителя, находящейся в исследуемом материале.

32………………………………………………………….

Бактериофа́ги или фа́ги (от др.-греч. φᾰγω — «пожираю») — вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки. Бактериофаг присутствует там, где находятся чувствительные к нему бактерии. Бактериофаги – неклеточные формы жизни

• 
  содержат одну нуклеиновую кислоту – ДНК или РНК
  
• 
  у них отсутствуют белоксинтезирующие системы и самостоятельный метаболизм
  
• 
  облигатные внутриклеточные паразиты на генетическом уровне Химический состав бактериофагов Белок – 50-60% ДНК 40 – 50%
  

Имеются также РНК – содержащие бактериофаги, «лизирующие только мужские клетки бактерий»

Углеводы и липиды- небольшие количества На конце стержня обнаружены лизоцим и гиалуронидаза.

33………………………………………………………….

Вирулентные фаги,проникнув в бактериальную клетку,автономно репродуцируются в ней и вызывают лизис бактерий.Про-цесс взаимодействия вирулентного фага с бактерией протекает в виде нескольких стадий и весьма схож с процессом взаимодей-ствия вирусов человека и животных с клеткой хозяина. Однако для фагов, имеющих хвостовой отросток с сокращающимся чехлом, он имеет особенности. Эти фаги адсорбируются на поверхности бактериальной клетки с помощью фибрилл хвостового отростка. В результате активации фагового фермента АТФазы происходит сокращение чехла хвостового отростка и внедрение стержня в клетку. В процессе «прокалывания» клеточной стенки бактерии принимает участие фермент лизоцим, находящийся на конце хвостового отростка. Вслед за этим ДНК фага, содержащаяся в головке, проходит через полость хвостового стержня и активно впрыскивается в цитоплазму клетки. Остальные структурные элементы фага (капсид и отросток) остаются вне клетки. После биосинтеза фаговых компонентов и их самосборки в бактериальной клетке накапливается до 200 новых фаговых частиц. Под действием фагового лизоцима и внутриклеточного осмотического давления происходит разрушение клеточной стенки, выход фагового потомства в окружающую среду и лизис бактерии.

Умеренные фаги лизируют не все клетки в популяции,с частью из них они вступают в симбиоз,в результате чего ДНК фагавстраивается в хромосому бактерии. В таком случае геномом фага называют профаг. Профаг, ставший частью хромосомы клетки, при ее размножении реплицируется синхронно с геном бактерии, не вызывая ее лизиса, и передается по наследству от клетки к клетке неограниченному числу потомков.

Б иологическое явление симбиоза микробной клетки с умеренным фагом (профагом) называется лизогенией, а культура бакте-рий, содержащая профаг, получила название лизогенной. Это название отражает способность профага самопроизвольно или под действием ряда физических и химических факторов исключаться из хромосомы клетки и переходить в цитоплазму, т. е. вести себя как вирулентный фаг, лизирующий бактерии.

34…………………………………………………………….

По содержанию бактериофагов в объектах окружающей среды (например, в воде) можно судить о присутствии в них соответствующих патогенных бактерий. Подобные исследова­ния проводят при эпидемиологическом ана­лизе вспышек инфекционных болезней.

Фаги применяют также для лечения и про­филактики ряда бактериальных инфекций. Производят брюшнотифозный, сальмонеллезный, дизентерийный, синегнойный, ста­филококковый, стрептококковый фаги и комбинированные препараты (колипротейный, пиобактериофаги и др). Бактериофаги назначают по показаниям перорально, парен­терально или местно в виде жидких, таблети-рованных форм, свечей или аэрозолей.

Бактериофаги широко применяют в генной инженерии и биотехнологии в качестве векторов для получе­ния рекомбинантных ДНК.

35………………………………………………………………

1. Формирование колонизационной резистентности. 2. Субактивация (стимуляция) иммунокомпетентных клеток. 3. Витаминообразование

4.Участие в пищеварительном процессе. 5. Источник эндогенных (оппортуничстических) инфекций 6. Участие в развитие кариеса.

Отрицательное значение нормальной микрофлоры

1. 
   Потенциальный источник инфекции для окружающих.
   

2. 
   Потенциальный источник инфекции для организма хозяина.
   

3. 
   Мутагенная функция: некоторые бактерии могут продуцировать сильные мутагены, способствуя возникновению и развитию опухолей.
   
4. 
   Сенсибилизирующее действие и возможное развитие аллергических проявлений при нарушении иммунной регуляции.
   
5. 
   Нормальная микрофлора содержит банк плазмидных генов, который может способствовать формированию патогенных клонов.
   

36…………………………………………………………

Микрофлора кожи имеет большое значение в распространении микроорганизмов в воздухе. Кожу колонизируют пропионибактерии, коринеформные бактерии, стафилококки, стрептококки, дрожжи Pityrosporum, дрожжеподобные грибы Candida, редко микрококки.

В верхние дыхательные пути попадают пылевые частицы,

нагруженные микроорганизмами, большая часть которых задерживается в носо- и ротоглотке. Здесь растут бактероиды, коринеформные бактерии, гемофильные палочки, пептококки, лактобактерии, стафилококки, стрептококки, непатогенные нейссерии и др. Трахея и бронхи обычно стерильны.

Микрофлора пищеварительного тракта является наиболее представительной по своему качественному и количественному составу. При этом микроорганизмы свободно обитают в полости

пищеварительного тракта, а также колонизируют слизистые оболочки.

В полости рта обитают актиномицеты, бактероиды, бифицобактерии, эубактерии, фузобактерии, лактобактерии, гемофильные палочки, лептотрихии, нейссерии, спирохеты, стрептококки, стафилококки, вейлонеллы и др. Обнаруживаются также грибы рода Candida и простейшие. Ассоцианты нормальной микрофлоры и продукты их жизнедеятельности образуют зубной налет.

Микрофлора желудка представлена лактобациллами и дрожжами, единичными грамотрицательными бактериями. Она несколько беднее, чем, например, кишечника, так как желудочный сок имеет низкое значение рН, неблагоприятное для жизни многих микроорганизмов. При гастритах, язвенной болезни желудка обнаруживаются изогнутые формы бактерий — Helicobacterpylori, которые являются этиологическими факторами патологического процесса.

В тонкой кишке микроорганизмов больше, чем в желудке; здесь обнаруживаются бифидобактерии, клостридии, эубактерии, лактобациллы, анаэробные кокки.

Наибольшее количество микроорганизмов накапливается в толстой кишке. Основными представителями микрофлоры толстой кишки являются: грамположительные анаэробные палочки (бифидобактерии, лактобациллы, эубактерии); грамположительные спорообразующие анаэробные палочки (клостридии, перфрингенс и др.); энтерококки; грамотрицательные анаэробные палочки (бактероиды); грамотрицательные факультативно-анаэробные палочки (кишечные палочки и сходные с ними бактерии.

37………………………………………………………

40………………………………………………………….