курс микробиологии. Билет Морфология и ультраструктура бактериальной клетки
 Скачать 133.82 Kb.
|
|
Билет 13. Питание микроорганизмов. Процесс дыхания бактерий заключается в окислении углеводов до углекислого газа и воды. Выделенная энергия расходуется на жизнедеятельность, рост и размножение. С6Н12О6 + 6О2= 6CO2+ 6H2O + 2,87 × 106дж В соответствии с потребностями в кислороде бактерии делят на пять основных групп: 1. Облигатные (строгие) аэробы. Рост бактерий на питательной среде прекращается при любом ограничении поступления О2, т.е. они способны использовать в качестве конечного акцептора Н+ лишь сво-бодный О2. 2. Облигатные (строгие) анаэробы. Рост бактерий может быть остановлен при низком рО2(при 10–5атмосфер). 3. Факультативные анаэробы способны использовать в качестве терминальных акцепторов электронов как молекулярный О2, так и органические соединения. 4. Микроаэрофильные бактерии лучше растут при повышенном содержании СО2, например в зоне горения свечи; иначе их обозначают термином «капнофильные микроорганизмы». 5. Аэротолерантные бактериимогут выживать (но не расти) в течение короткого периода в присутствии атмосферного кислорода. Толерантность к кислороду обусловлена свойством бактерий ферментативным путем нейтрализовать токсичные кислородные продукты (например, супероксид-анион и Н2О2), образующиеся как побочные при анаэробном дыхании. Супероксид дисмутаза конвертирует супероксид – анион (наиболее токсичный метаболит) в Н2О2. Фермент присутствует в аэробных и аэротолерантных бактериях. Каталаза превращает Н2О2 в Н2О и О2. Фермент имеется у всех аэробных бактерий, но отсутствует у аэротолерантных организмов; у строгих анаэробов отсутствуют оба фермента. Н2О2 образуется как побочный продукт метаболизма. Каталаза за 1 секунду способна разлагать 40000 молекул Н2О2. Пероксидаза катализирует окисление перекисью водорода органических соединений, например глутатиона. При этом перекись превращается в Н2О. Вопрос 15. Методы лабораторной диагностики инфекционных заболеваний. Бактериологический заключается в посеве исследуемого материала на питательные среды. Этот метод позволяет выделить возбудителя в чистом виде и изучить его морфологические признаки, ферментативную активность и идентифицировать его. Материал, чистая культура – изучают свойства (морфологические, б/х, факторы патогенности, АГ-состав, чувствительность к антибиотикам, фаготип). Бактериоскопический позволяет обнаружить возбудителя непосредственно в материале, взятом от больного. Для этого мазок окрашивают различными способами. Этот метод играет решающую роль при диагностике многих инфекционных заболеваний: туберкулеза, малярии, гонореи и др. когда мало микрофлоры. Через чувствительных животных – биологический. Экспресс-диагностика не выделяя чистой культуры АГ спец? РИФ, ИФА, РИА и т.д. Геном? ПЦР Фагодиагностика Аллегродиагностика выявление степени сенсибилизации (кожные пробы, манту). тГЗТ. Серологические реакции (когда время прошло). Ig ищут. Н-р реакция Видаля. Вопрос 16. Антибиотики. Классификация. Методы изучения чувствительности бактерий к антибиотикам. I. По механизму действия: 1) нарушающие синтез микробной клетки (b-лактамные антибиотики; циклосерин; ванкомицин, тейкоплакин); 2) нарушающие функции цитоплазматической мембраны (циклические полипептиды, полиеновые антибиотики); 3) нарушающие синтез белков и нуклеиновых кислот (группа левомицетина, тетрациклина, макролиды, линкозамиды, аминогликозиды). II. По типу действия на микроорганизмы: 1) бактерицидные (разрушают клеточную стенку и цитоплазматическую мембрану, вызывая гибель микроорганизмов); 2) бактериостатические (влияют на синтез макромолекул, вызывая торможение роста микроорганизмов). III. По спектру действия: 1) с преимущественным действием на Гр(+) бактерии (линкозамиды, биосинтетические пенициллины, ванкомицин); 2) с преимущественным действием на Гр(-) бактерии (монобактамы, циклические полипептиды); 3) широкого спектра действия (аминогликозиды, левомицетин, тетрациклины, цефалоспорины). IV. По химическому строению: 1)b-лактамные антибиотики: а) пенициллины, среди которых выделяют природные (аминипенициллин) и полусинтетические (оксациллин); б) цефалоспорины (цепорин, цефазолин, цефотаксим); в) монобактамы (примбактам); г) карбапенемы (имипенем, меропинем); 2) аминогликазиды (канамицин, неомицин); 3) тетрациклины (тетрациклин, метациклин); 4) макролиды (эритромицин, азитромицин); 5) линкозамины (линкомицин, клиндамицин); 6) полиены (амфотерицин, нистатин); 7) гликопептиды (ванкомицин, тейкоплакин); 8) полипептиды (грамицидин, полимиксин М и В); 9) антрациклиновые антибиотики (к ним относятся противоопухолевые антибиотики – доксорубицин, карминомицин, рубомицин, акларубицин). Метод диффузии в агар с применением стандартных дисков, пропитанных различными антибиотиками в определенных концентрациях (зависят от терапевтической дозы и соотвествуют рекомендациям ВОЗ). Основан на использовании стандартных питательных сред, дисков и методов. Оценка результатов связана с существованием зависимости между размером зоны подавления роста исследуемых культур вокруг дисков и значениями минимальных подавляющих концентраций (МПК)соответствующих антибиотиков (чувствительностью микроорганизмов). Имеются специальные таблицы для оценки результатов, в соответствии с которыми культуры определяют как чувствительные, умеренно устойчивые и устойчивые (резистентные) к тестируемому антибиотику. Метод серийных разведений антибиотиков позволяет более точно определить МПК, однако из-за громоздкости применяется реже. Бета- лактамазный тест (определение способности к образованию бета- лактамаз) чаще определяют методом дисков с нитроцефином - цефалоспорином, изменяющим окраску дисков при гидролизе. Положительный тест свидетельствует о резистентности бактерий ко всем бета- лактамаза- чувствительным пенициллинам. Вопрос 17. Антибиотики. Механизм действия на микробную клетку. Генетические аспекты формирования лекарственной устойчивости у микробов. Существует несколько принципов классификации антибиотиков. I. По механизму действия: 1) нарушающие синтез микробной клетки (b-лактамные антибиотики; циклосерин; ванкомицин, тейкоплакин); 2) нарушающие функции цитоплазматической мембраны (циклические полипептиды, полиеновые антибиотики); 3) нарушающие синтез белков и нуклеиновых кислот (группа левомицетина, тетрациклина, макролиды, линкозамиды, аминогликозиды). Плазмида лекарственной устойчивости бактерий – резистентность к одному или многим лекарственным веществам. R-фактор (два фрагмента) tra RTF (фрагмент транспорта) и r (резистентной генной устойчивости). Эти плазмиды способны передавать с помощью факторов свои гены в другие бактерии. 18) действие физическ факторов стерилизац Некоторые из них действуют всегда, например температура, рН, а другие – излучение, химические соединения могут отсутствовать. Для оценки фактора среды устанавливают его минимальное и максимальное значение, а также предел толерантности к соответствующему фактору (диапазон между минимальным и максимальным значением). Среда может оказывать неизбирательное или избирательное противомикробное действие. При неизбирательном действии факторы среды используют для обеззараживания помещений, бытовых предметов и медицинского инструментария. При избирательном − факторы применяются в качестве химиотерапевтических средств. Физические факторы среды: температура, облучение, ультразвук. Основу профилактики и борьбы с инфекциями составляют методы стерилизации и дезинфекции. Стерилизация (от лат. sterilis – бесплодный) – освобождение от всего живого, полное уничтожение микроорганизмов и их спор. Широко используется в медицине, фармакологии и на производстве. Существует несколько способов стерилизации: 1. Стерилизация сухим жаром применяется для обезвреживания стеклянной посуды. Для этого используют печи Пастера, в которых устанавливается температура 160 °С на 2 часа. При применении сухого жара не происходит коррозии металлов и инструментов. К недостаткам метода относятся медленная передача тепла и продолжительные периоды стерилизации. В сухожарочных шкафах микроорганизмы погибают в результате окисления внутриклеточных структур. 2. Стерилизация паром под давлением происходит при сильном гидролизующем действии насыщенного пара. Для этой цели применяют паровые стерилизаторы (автоклавы). Большинство паровых стерилизаторов относится к гравитационным: пар движется в них сверху вниз под действием разности плотности пара и воздуха. Паром под давлением стерилизуют питательные среды, жидкости, приборы, стеклянную посуду. 3. Стерилизация текучим паром (дробная стерилизация) вызывает обеспложивание объектов, разрушающихся при температуре выше 100 °С (питательные среды с аммиачными солями, молоко, желатин, картофель, некоторые углеводы). Обеспложивание проводят в паровом стерилизаторе при открытом спускном кране и незавинченной крышке или в аппарате Коха по 15–30 мин в течение 3 дней подряд. При первой стерилизации погибают вегетативные формы микроорганизмов, некоторые споры при этом сохраняются и прорастают в вегетативные особи в процессе хранения питательных сред при комнатной температуре. Последующая стерилизация обеспечивает достаточно надежное обеспложивание объекта. 4. Тиндализация – это стерилизация материалов, легко разрушающихся при высокой температуре (сыворотки, витамины); стерильность достигается повторным прогреванием объекта при температуре 60 °С по часу ежедневно в течение 5–6 дней подряд. 5. Пастеризация – это обеспложивание пищевых продуктов, при котором достигается только частичная стерильность; споры микроорганизмов не уничтожаются. Обеспложивание проводят при 65– 80 °С в течение 10–60 мин. 6. Стерилизация ультрафиолетовыми лучами применяется для обеспложивания воздуха в микробиологических лабораториях, боксах, операционных. Её проводят бактерицидными лампами различной мощности (БУВ-15, БУВ-30) с длиной волны излучения 253–265 нм. 7. Фильтрование. Относится к механическим методам стерилизации и применяется в тех случаях, когда повышенная температура может резко повлиять на качество стерилизуемых материалов (питательные среды, сыворотки, антибиотики), а также для очистки бактериальных токсинов, фагов и продуктов жизнедеятельности бактерий. Фильтры задерживают микроорганизмы благодаря поровой структуре их материала. Существует два типа фильтров – глубинные и мембранные. Глубинные фильтры состоят из волокнистых или гранулированных материалов, которые спрессованы, свиты или связаны в лабиринт проточных каналов. Частицы задерживаются в них в результате адсорбции и механического захвата в материале фильтра. Фильтры Шамберлана изготовляют из каолина с примесью песка и кварца. Они имеют вид свечей с различными размерами пор и обозначаются L1, L2 и L3 и т. д. Фильтры L5 – L13 бактерий не пропускают. Мембранные фильтры имеют непрерывную структуру, получают их из нитроклетчатки, и захват ими частиц определяется размером пор. Фильтрацию материалов производят под вакуумом, который создают вакуумными или водоструйными насосами. Фильтры Шамберлана и Беркефельда соединяют с вакуумной колбой Бунзена резиновыми трубками и перед фильтрацией стерилизуют в паровом стерилизаторе при 120 °С. Мембранные фильтры после предварительной стерилизации кипячением вставляют в аппарат Зейтца, состоящий из асбестовой пластинки, вмонтированной в металлическую воронку, которую через резиновую пробку присоединяют к колбе Бунзена. 19) Действ хим факторов дезинфекция Химические факторы среды: спирты, галогены и галогенсодержащие препараты, альдегиды, кислоты и щелочи, тяжелые металлы, фенолы, катионные детергенты, газы, окислители, антибиотики. Дезинфекция (от лат. infectia – инфекция и франц. отрицательной приставки des) означает уничтожение во внешней среде только возбудителей инфекционных заболеваний. Различают физический и химический способы дезинфекции. Физический метод сводится к механической очистке объектов (орошение, мытьё, чистка, влажная уборка, вентиляция помещений). Физические способы дезинфекции не вызывают полного обеззараживания объектов, однако приводят к значительному уменьшению числа патогенных микроорганизмов во внешней среде. Химическая дезинфекция осуществляется с помощью химических веществ, которые должны обладать рядом свойств: 1) хорошо растворяться в воде; 2) в короткие сроки проявлять бактерицидные свойства; 3) не утрачивать обеззараживающих свойств при наличии органических примесей в среде, подлежащей обработке; 4) не оказывать токсического действия на людей и животных; 5) не портить обеззараживаемые объекты; 6) достаточно долго сохранять бактерицидные свойства при хранении в сухом виде или растворе; 7) быть дешевыми и удобными при транспортировке. Дезинфицирующие вещества подразделяют на несколько групп: 1) галоиды и хлорсодержащие вещества (0,25–10 % осветленные растворы хлорной извести; 0,1–15 % водные растворы двутретьосновной соли гипохлорита кальция – ДТСГК; 1–20 % водные растворы хлорамина); 2) окислители (1–10 % растворы перекиси водорода); 3) фенолы и их производные (3–5 % растворы лизола, карболовой кислоты или фенола); 4) соли тяжелых металлов (мертиолят натрия, сулема); 5) соединения, применяемые в газообразном состоянии (40 % водный раствор формальдегида, окись этилена, бромистый метил). Дезинфицирующее вещество, его концентрацию, продолжительность срока дезинфекции определяют в зависимости от конкретных условий. Учитывают устойчивость обеззараживаемых микроорганизмов, степень предполагаемого загрязнения, состав и консистенцию материала, в котором они находятся. 20) генетика, мутации Клетки прокариот не имеют обособленного клеточного ядра. Однако у всех прокариотических клеток есть аналог ядра эукариот, который носит название нуклеоид или генофор. Основная масса клеточной ДНК бактерий содержится в хромосоме. кроме хромосом, бактерии содержат большое число очень маленьких кольцевых молекул ДНК длиной несколько тысяч пар оснований= плазмиды. Генофор бактерий представлен двойной спиральной кольцевой ковалентно замкнутой суперспирализованной молекулой ДНК. У ряда бактерий имеется от 2 до 9 одинаковых молекул ДНК и соответственно несколько нуклеоидов. В других случаях около 40 хромосом организованы в один нуклеоид. Бактериальные хромосомы всегда связаны с плазматической мембраной через специфические мембранные белки, которые взаимодействуют с ДНК в зоне старта её синтеза. У бактерий могут присутствовать внехромосомные молекулы ДНК: инсерционные (вставочные) элементы, плазмиды, транспозоны не являющиеся жизненно необходимыми, но придающие им новые свойства. Инсерционные последовательности (IS-элементы) (от англ. insertion sequence) – простейший тип генетических элементов (отдельных участков ДНК), мигрирующих от одной хромосомы к другой или между хромосомой и плазмидой. IS-элементы не реплицируются самостоятельно, т. к. в свободном состоянии не обнаружены. Основные функции IS-последовательностей — регуляция активности генов бактериальной клетки (могут инактивировать гены, в которые включились, или, встраиваясь в хромосому, проявлять эффект промотора, включающего либо выключающего транскрипцию соответствующих генов), индукция мутаций типа делеций или инверсий (при перемещении) и дупликаций (при встраивании в хромосому), координация взаимодействий плазмид, траспозонов и профа-гов (как между собой, так и бактериальной хромосомой). 2. транспозон определённых последовательностей способная перемещаться из одного сайта в другой. Транспозоны не способны к самостоятельной репликации и размножаются только в составе бактериальной хромосомы. Каждый транспозон обычно содержит гены, привносящие важные для бактерии характеристики типа множественной устойчивости к антибактериальным агентам. 3. Плазмиды – кольцевидные молекулы ДНК. М.б. коньюгативными (и делают кл доноро), неконьгатиыны (переносятся коньгативн и фагом). Они могут находиться либо в автономном состоянии в цитоплазме бактерий(эписомы), либо быть встроенными в их хромосому. Подобные молекулы ДНК выполняют регуляторные и кодирующие функции. Первые направлены на компенсацию метаболических дефектов, вторые вносят в бактерию информацию о новых признаках. Плазмиды содержат структурные гены, наделяющие бактериальную клетку разными, весьма важными для нее свойствами: R-плазмиды — лекарственной устойчивостью; Col-плазмиды — способностью синтезировать колицины; F-плазмиды—передавать генетическую информацию;Шу-плазмиды — синтезировать гемолизин; Тох-плазмиды — синтезировать токсин; плазмиды биодеградации — разрушать тот или иной субстрат и т. д. Геном вирусов образуют нуклеиновые кислоты. Их структура и размер сильно варьируют у различных видов вирусов. Основная функция генома вируса – сохранение генетической информации. Это могут быть одно- или двунитевые, линейные или кольцевые, цельные или фрагмен-тированные молекулы или ДНК, или РНК. Тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и ее строение - важнейший таксономический признак вирионов. ДНК и РНК могут быть как однонитчатыми так и двунитчатыми. РНК могут быть представлены плюс- или минус-нитями. Плюс-нити функционально тождественны и-РНК, т. е. способны транслировать закодированную в них генетическую информацию на рибосомы клетки хозяина. Минус-нити не могут функционировать как и-РНК, и для трансляции содержащейся в них генетической информации необходим синтез комплементарной плюс-нити. РНК плюс-нитевых вирусов, в отличие от РНК минус-нитевых, имеют специфические образования, необходимые для узнавания рибосомами. У двунитевых как ДНК-, так и РНК-содержащих вирусов информация обычно записана только в одной цепи, чем достигается экономия генетического материала. Мутации (лат. mutatio) – изменения в первичной структуре ДНК, проявляющиеся утратой или изменением одного или нескольких фенотипических признаков. Различают две группы мутаций: хромосомные аберрации, включающие в себя три типа (изменение числа наборов хромосом, изменение числа отдельных хромосом, перестройка хромосом) и генные мутации. Перестройки хромосом осуществляются путём делений (выпадения фрагмента хромосомы), инверсии (поворота участка хромосомы на 180°), транспозиций (вставок в участок хромосом небольших фрагментов ДНК, например инсерционных сегментов или транспозонов. Генные мутации бывают односайтовые (в одном участке гена) и многосайтовые. По направлению мутации делятся на прямые и обратные. Прямые мутации вызывают изменение признаков организма дикого типа; обратные мутации сопровождаются реверсией к дикому типу. Различают также спонтанные и индуцированные мутации. Спонтанные мутации возникают самопроизвольно в том смысле, что они детерминированы, но их причина неизвестна. Индуцированные мутации вызываются воздействием определённых мутагенных факторов. К ним относятся различные виды ионизирующих излучений, ультрафиолетовые лучи, химические мутагены. Мутация, в результате которой изменяются два и более признаков организма, называется плейотропной. Супрессорная – нейтрализует действие первой мутац. ТИПы: 1 точковая один нуклеотид менятеся на другой, 2 мутац со сдвигом рамки выпадает или вставляется один нуклеотид. Методы выявления мутантов: 1) на различие в скорости роста: плотн пит среда, создаются услов для роста мутанта. 2) различная способность к выживанию: добавл антибиолтоики 3) визуальное выявление : пит среда+ субстрат с индикатором 3) генетическое исследование. 20) Генетическая рекомбинац. Коньюгация Рекомбинации являются одним из механизмов наследственной изменчивости. В результате рекомбинаций происходит обмен генетической информацией между клетками популяций бактерий (по горизонтали). Они не приводят к появлению новых элементарных признаков, но ускоряют возникновение микроорганизмов с новыми комбинациями признаков за счет перераспределения генов из различных геномов, способствуя быстрому приспособлению бактерий к условиям среды. У бактерий выявлены три формы рекомбинаций: трансформация, трансдукция, конъюгация. Они различаются способом передачи генетического материала. Конъюгация характеризуется переносом генетического материала путём непосредственного контакта между клетками. Этот процесс полярен – генетическая информация передаётся только от бактерий-доноров к бактериям-реципиентам. Донорская функция клетки и процесс конъюгации контролируются генами конъюгационного переноса (tra-оперон), локализованными в конъюгативных плазмидах. Необходимым условием для коньюгации является наличие у бактерии-донора F-плазмиды (полового фактора, фактор фертильности), которая контролирует синтез половых ворсинок (sex-пили) на поверхности клеток-доноров. Бактерии, имеющие F-плазмиду, называются мужскими (F+) клетками. Женские (F-) клетки не имеют этой плазмиды. Процесс конъюгации между F+ и F− клетками имеет несколько стадий: 1) установление контакта между донором и реципиентом с помощью половых ворсинок, которые образуют цитоплазматический мостик – ЦПМ; 2) прохождение ДНК через ЦПМ от донора к реципиенту; 3) рекомбинации между донорской и реципиентной ДНК. F-плазмида может находиться как в автономном состоянии в цитоплазме, так и в интегрированном с хромосомой клетки. В автономном состоянии она контролирует только собственный перенос при конъюгации. В результате F- клетка превращается в F+ клетку, содержащую F-плазмиду. Если F-плазмида интегрирована с хромосомой бактерии, то при конъюгации она контролирует перенос части хромосомной ДНК в клетку-реципиента. С помощью интегрированной F-плазмиды частота переноса хромосомных генов между бактериями возрастает. Поэтому бактерии, у которых F-плазмида интегрирована с хромосомой, обозначают как Hfr (от англ. high frequency recombination), т. е. обеспечивающие высокую частоту рекомбинаций. При переносе генетического материала бактериальная ДНК реплицируется, начиная от места включения F-фактора(О-точка, в которой одна из цепей ДНК надрезается, и начинается репликация F–плазмидной ДНК), одна цепь ДНК переносится в реципиентную F'-клетку двигаясь 5'-концом вперёд тогда как другая остаётся в Hfr+-клетке, то есть донор сохраняет своё генетическое постоянство. Таким образом, половина F–плазмидной ДНК проникает в клетку–реципиент в начале конъюгации, а вторая половина – только после полного переноса копии хромосомной ДНК. в природных условиях конъюгация прерывается значительно раньше, в клетку–реципиент переходит только часть копии хромосомы донора и только первая половина F–плазмидной ДНК. Таким образом, клетка-реципиент не принимает свойства Hfr–донора. Однако существуют штаммы бактерий, у которых копия бактериальной хромосомы вместе с копией F–плазмидной ДНК переносится полностью. Такие клетки называются vHfr–доноры (от англ. «очень высокая частота рекомбинаций»). Порой в клетках Hfr может происходить отщепление F -фактора и он переходит в автономное существование в цитоплазме, захватив с собой сегменты хромосомы клетки-хозяина. Такой F -фактор называется F-генота, а клетка, что его несет, клеткой F’. Геноты бывают малые (цепляют 1 ген), большие (несут половину хромосомы). 22) Плазмиды и др. СМ. ВОПРОС №20 23) Трансформация Под трансформацией подразумевают процесс передачи клетке-реципиенту некоторых генов донора с помощью свободной ДНК, выделенной из генома донора. Для успешной трансформации необходим ряд условий, относящихся к ДНК и бактериям-реципиентам. ДНК должна быть двуцепочечной(нотивной), иметь маленькую массу 1*10^6 Дальтон, быть гомологичной ДНК реципиента, устойчива к нуклеазам. Клетки реципиента должны обладать компетентностью, то есть восприимчивостью, что имеет место только в определённый период жизненного цикла (Истощен пит среды, истощен О2) и обусловлено выделением клеткой особого белка «фактора компетентности»(белок катализирующ передачу) и специфическим изменением проницаемости клеточной стенки и мембраны. Изменения реципиента: Масса увелич, снижает синтез ДНК и РНК, синтез фактора комплимент, котор расщепл компоненты кл стенки, и обножает рецепторн участки, связывающ ДНК донора. Процесс трансформации состоит из нескольких этапов: связывания ДНК на поверхности компетентного реципиента с «фактором компетентности», проникновения ДНК путем пиноцитоза в клетку, включения ДНК в хромосому бактерии-реципиента путем рекомбинации, экспрессии переданных генов. Трансформ чаще внутривидовая, реже межвидов, чаще у гр-. Передается усточив к антибиотика и способность утилизировать субстрат, капсулообразование. 24) трансдукция Трансдукция – перенос генетического материала от клетки-донора клетке-реципиенту с помощью бактериофага. Различают общую, специфическую и абортивную трансдукцию. Механизм общей трансдукции состоит в том, что в процессе внутриклеточного размножения вирулентного фага в его нуклеокапсид может быть случайно включён вместо фаговой ДНК фрагмент бактериальной ДНК, равной по длине фаговой. Так возникают дефектные фаги, у которых вместо собственной геномной ДНК содержится фрагмент ДНК бактерии-донора. Такие фаги сохраняют инфекционность. Они адсорбируются на бактериальной клетке, вводят в неё ДНК, но при этом размножения фага не происходит. При общей трансдукции фаг является только пассивным переносчиком генетического материала. Специфическую трансдукцию отличает перенос строго определённого фрагмента ДНК бактерии-донора умеренным бактериофагом. Интегрированный в хромосому бактерии-донора умеренный фаг выходит из хромосомы, захватывая ближайшие участки ДНК хромосомы бактерии и оставляя часть своего генома. Возникает дефектный умеренный фаг, включивший в свой геном бактериальные гены бактерии-донора. Далее трансдуцирующий бактериофаг вносит свою ДНК в клетку бактерии-реципиента, где она вместе с фрагментом ДНК бактерии-донора интегрируется в состав хромосомы реципиента. Частным вариантом специфической трансдукции является фаговая, или лизогенная, конверсия. Трансдуцирующий фаг, интегрируясь в хромосому реципиента, вызывает лизогенизацию бактерии и передаёт гены новых признаков, например токсинообразования, дифтерийным бактериям. Однако гены, контролирующие новый признак, постоянно включены в геном таких трансдуцирующих фагов. Появление этих генов не связано с предварительным размножением фага на токсигенных донорах. Вероятно, фаг включил в геном эти гены на более ранних этапах своей эволюции. Такие трансдуцирующие фаги не дефектны и вызывают фаговую конверсию с очень высокой частотой. Если фрагмент ДНК, переносимый фагом, не вступает в рекомбинацию с хромосомой реципиента и не реплицируется, но он омтается в ЦП и с него считывается информация о синтезе соответствующего продукта, такая трансдукция называется абортивной. Это приводит к тому, что при клеточном делении он передаётся только одной из дочерних клеток (то есть наследуется однолинейно) и затем теряется в потомстве. 25) Микрофлора воздуха. Воздух — среда, не поддерживающая размножение микроорганизмов; это определяется отсутствием питательных веществ и недостатком влаги. Кроме того, в воздухе более выражено микробицидное действие солнечных лучей УФ-спектра. Жизнеспособность микроорганизмов в воздухе обеспечивают взвешенные частицы воды, слизи, пыли и фрагментов почвы. Атмосферный воздух и воздух закрытых помещений значительно различаются по количественному и качественному составу микрофлоры. Бактериальная обсеменённость жилых помещений всегда выше, чем атмосферного воздуха. Наибольшее количество микробов содержится в околоземных слоях атмосферы. По мере удаления от земной поверхности воздух становится чище. Санитарно-показательные микроорганизмы используют в основном для косвенного определения возможного присутствия в объектах окружающей среды патогенных микроорганизмов. Их наличие свидетельствует о загрязнении объекта выделениями человека и животных, так как они постоянно обитают в тех же органах, что и возбудители заболеваний, и имеют общий путь выделения в окружающую среду. Требования к СПМ: 1. должны обитать только в организме людей или животных и постоянно обнаруживаться в их выделениях; 2. не должны размножаться или обитать в почве и воде; 3. сроки их выживания и устойчивость к различным факторам после выделения из организма в окружающую среду должны быть равными или превышать таковые у патогенных микробов; 4. их свойства должны быть типичными и легко выявляемыми для их дифференциации; 5. методы их обнаружения и идентификации должны быть простыми, методически и экономически доступными; 6. должны встречаться в окружающей среде в значительно больших количествах, чем патогенные микроорганизмы; 7. в окружающей среде не должно быть близко сходных обитателей — микроорганизмов. Санитарно-показательными микроорганизмами загрязнения воздуха закрытых помещений являются стафилококки (Staph, aureus), а также зеленящие и гемолитические стрептококки, постоянно обитающие на слизистой оболочке верхних дыхательных путей и выделяющиеся в воздушную среду при разговоре, кашле, чиханье. По эпидемиологическим показаниям в воздухе определяют наличие сальмонелл, микобактерий, вирусов. Воздушно- капельным путем (за счет образования стойких аэрозолей) распространяются многие респираторные инфекции (грипп, коклюш, дифтерия, корь, туберкулез и др.). Определение микробного числа воздуха: 1)седиметацион метод: 2 чашки петри с пит агаром (кровяной для гемолитич стрептококка, желточно солевой для стафилококка) на 60 мин открытыми в помещен, в термостат при 37 градус на 48 ч. Кол-во колоний = результат 250 колон=чистый,250-500 среднеяя степень,500и более грязный.2) аспирационн аппарат кротова формула x= (a*1000)/V a- число колонии, 1000-стандартный объем воздуха в дм^3, V-объем пропущен воздуха дм^3. Могут использоваться др аппараты: дьякова речменского, киктенко и др: опред объем воздуха через жидкости или фильтры, а затем мерные посквы на пит среду. ПАБ иПОВ для больш объемов воздуха. 26) Почва и вода Микрофлора почвы характеризуется большим разнообразием микроорганизмов, которые принимают участие в процессах почвообразования и самоочищения почвы, кругооборота в природе азота, углерода и других элементов. В почве обитают бактерии, грибы, лишайники (симбиоз грибов с цианобактериями) и простейшие. На поверхности почвы микроорганизмов относительно мало, так как на них губительно действуют УФ-лучи, высушивание и т. д. Наибольшее число микроорганизмов содержится в верхнем слое почвы толщиной до 10 см. По мере углубления в почву количество микроорганизмов уменьшается и на глубине 3.4 м они практически отсутствуют. Кишечные бактерии (сем. Enterobacteriaceae) – кишечная палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллезов, дизентерии – могут попадать в почву с фекалиями. Однако в почве отсутствуют условия для их размножения, и они постепенно отмирают. В чистых почвах кишечная палочка и протей встречаются редко; обнаружение их в значительных количествах является показателем загрязнения почвы фекалиями человека и животных и свидетельствует о ее санитарно-эпидемиологическом неблагополучии (возможность передачи возбудителей инфекционных заболеваний). Почва служит местом обитания спорообразующих палочек родов Bacillus и Clostridium. Непатогенные бациллы (Вас. megatherium, Вас. subtilis и др.) наряду с псевдомонадами, протеем и некоторыми другими бактериями являются аммонифицирующими, составляя группу гнилостных бактерий, осуществляющих минерализацию белков. Патогенные палочки (возбудитель сибирской язвы, ботулизма, столбняка, газовой гангрены) способны длительно сохраняться в почве. Микрофлора воды, являясь естественной средой обитания микроорганизмов, отражает микробный пейзаж почвы, так как микроорганизмы попадают в воду с частичками почвы. Вместе с загрязненными ливневыми, талыми и сточными водами в озера и реки попадают представители нормальной микрофлоры человека и животных (кишечная палочка, цитробактер, энтеробактер, энтерококки, клостридии) и возбудители кишечных инфекций – брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций и др. Поэтому вода является фактором передачи возбудителей многих инфекционных заболеваний. Некоторые возбудители могут даже размножаться в воде (холерный вибрион, легионеллы). Санитарно-показательные БГКП(бакт группы кищечн палочки): клостридии, эшерихии, ентеробакетре, ентерекокк.методы определения: 1) определение микробного числа= 1, вода водопровод воду 1 ил, открытх водоемов 1,0 0,1 0,01 в Петри +10-12 мл расплавлен аара->2 сут, а длоя водопроводн то каждое разведение в 2 чашки одну при 37, а другу2 суток при 20 градусах. 2, почва с глубины 10-15 см 30г=270 мл воды,и делают разведения 10^-4 b 10^-5 в петри к 40 мл 0,7 % пит агара 2) коли титр и коли идекс воды: титр мин кол-во воды в кот есть бгкп, индекс кол-во бкгп в 1 л.длелают разведения разные и в глюкозопептонную среду, о брожении судят по повлаквку, потом в среду эндо, из выросших делают мазок и окрашив по граммуи опред по таблицам. Определение коли-титра почвы: а) посев 10-кратных разведений почвы на жидкую среду Кесслера (содержит желчь, лактозу, пептон, генциановый фиолетовый, который подавляет рост многих микробов, кроме кишечной палочки); б) инкубация при 37°С, 24 часа; в) пересев положительных проб (образование газа и диффузное помутнение) на среду Эндо и инкубация при 37°С, 24 часа; г) на среде Эндо E. coli образует тёмно-красные колонии с металлическим блеском; проводят микроскопическое подтверждение колоний E. coli (из подозрительной колонии готовят мазок, окрашивают по Граму и микроскопируют; под микроскопом видны мелкие грам"-" палочки); г) расчет коли-титра (с учетом разведения и навески почвы определяют количество почвы в граммах, в котором обнаружена клетка кишечной палочки). Определение перфрингенс-титра почвы: а) почвенную суспензию прогревают 10-15 мин при 80°С для того, чтобы неспоровые бактерии не росли на среде; б ) посев 10-кратных разведений почвы на среду Вильсона-Блера и инкубация при 37 - 43° С, 3-18час или посев на среду Тукаева (молочная среда) и инкубация 3 – 4 часа; в) на среде Вильсона-Блера C. perfringens образует чёрные колонии и газ разрывает среду, а на среде Тукаева наблюдается створаживание молока, а газ разрывает сгустки казеина и вытесняет в верхнюю часть пробирки; наличие C. perfringens подтверждается микроскопически (готовят мазок, окрашивают по Грамму и микроскопируют, под микроскопом видны крупные грам «+» палочки) г) расчет перфрингенс-титра (с учетом разведения определяют количество почвы в граммах, в котором обнаружена клетка C. perfringens).Перфрингенс-титр определяется максимальным разведением почвенной суспензии, при посеве которого образуются на среде Вильсона-Блера характерные черные колонии. 27) микрофлора человека Количество микроорганизмов у взрослого человека составляет около 1014 особей, причем преобладают в значительной степени облигатные анаэробы. Формирование микрофлоры новорожденных начинается с попадания микроорганизмов в процессе родов на кожу и слизистые оболочки. Нормальная микрофлора становится устойчивой и к концу третьего месяца жизни сходной с микрофлорой взрослого. Микрофлора представляет собой стабильное сообщество микроорганизмов, т.е. микробиоценоз. Она колонизирует поверхность тела и полости, сообщающиеся с окружающей средой. Место обитания сообщества микроорганизмов называется биотопом. В норме микроорганизмы отсутствуют в легких и матке. Различают нормальную микрофлору кожи, слизистых оболочек рта, верхних дыхательных путей, пищеварительного тракта и мочеполовой системы. Среди нормальной микрофлоры выделяют резидентную и транзиторную микрофлору. Резидентная (постоянная) облигатная микрофлора представлена микроорганизмами, постоянно присутствующими в организме. Транзиторная (непостоянная) микрофлора не способна к длительному существованию в организм Нормальная микрофлора кожи.Наиболее заселены микроорганизмами места, защищенные от действия света и высыхания. Наиболее постоянен состав микрофлоры в области устьев сально- волосяных фолликулов. Чаще выявляют Staphylococcus epidermidis и S.saprophyticus, грибы рода Candida, реже- дифтероиды и микрококки. Микрофлора дыхательных путей.Слизистые оболочки гортани, трахеи, бронхов и альвеолы здорового человека не содержат микроорганизмов. Основная масса микрофлоры рото- и носоглотки приходится на зеленящего стрептококка, реже выявляются нейссерии, дифтероиды и стафилококки. Микрофлора мочеполового тракта.Микробный биоценоз скуден, верхние отделы обычно стерильны. Во влагалище здоровой женщины преобладают молочнокислые палочки Додерлейна (лактобактерии), создающие кислую рН, угнетающую рост грамотрицательных бактерий и стафилококков, и дифтероиды. Существует баланс между лактобактериями с одной стороны и гарднереллами и анаэробами с другой. Функции : 1 защитная от заселения др микроорганизмов 2) иммуностимулирующая как местный так и общ иммунный ответ, стимулируя рост иммунокмпетентн кл, выделение IG цитокинов, и тд 3) детоксикацион действ, либо собирают не себе, либо разрушают. 4) синтезирующ функция и участи в пищеварении и всасывании. 5) регулторная функция Бактерии нормофлоры участвуют в регуляции газового состава кишечника и других полостей организма; усиливают физиологическую активность ЖКТ и способствуют нормальной эвакуации кишечного содержимого. Бактерии нормофлоры участвуют в регуляции водно-солевого обмена, в рециркуляции желчных кислот, холестерина, оксалатов и других биомолекул. 28 микрофлора ЖКТ Микрофлору кишечника условно подразделяют на две части: a) облигатную (от лат. obligatus – обязательный, непременный) – микроорганиз- мы, постоянно входящие в состав нормальной микрофлоры; b) факультативную (от лат. facultatis – возможный, необязательный) – бактерии, часто встречающиеся у здоровых людей, но являющиеся условно-патогенными, особенно в случае снижения резистентности макроорганизма. Наиболее активно бактерии обживают желудочно- кишечный тракт. При этом колонизация осуществляется четко “по этажам”. В желудке с кислой реакцией среды и верхних отделов тонкой кишки количество микроорганизмов не превышает 1000 в мл, чаще обнаруживают лактобациллы, энтерококки, дрожжи, бифидобактерии, E.coli. Микрофлора толстого кишечника наиболее стабильна и многообразна. Это поистинне резервуар бактерий всего организма- обнаружено более 250 видов, общая биомасса микробов может достигать 1,5 кг. Доминирующей группой в норме являются бесспоровые анаэробные бактерии (бифидобактерии и бактероиды)- до 99%. Выделяют мукозную (пристеночную) и просветную микрофлору. Пристеночная микрофлора обеспечивает колонизационную резистентность кишечника, играющую важную роль в предупреждении (в норме) и в развитии (при патологии) экзо- и эндогенных инфекционных заболеваний. Нормальная микрофлора и особенно микрофлора толстого кишечника оказывает существенное влияние на организм. Основные ее функции: - защитная (антагонизм к другим, в том числе патогенным микробам); - иммуностимулирующая (антигены микроорганизмов стимулируют развитие лимфоидной ткани); - пищеварительная (прежде всего обмен холестерина и желчных кислот); - метаболическая (синтез витаминов группы В- В1,2,6,12, К, никотиновой, пантотеновой, фолиевой кислот). |