3. Наследственность и изменчивость микроорганизмов

Наследственность и изменчивость микроорганизмов – важнейшая проблема микробиологии. Наиболее существенным вопросом данной главы является направленное изменение микробов. Ознакомьтесь с историей учения о наследственности и изменчивости микробов. Концепции мономорфизма и плеоморфизма, их критика. Новый этап в учении об изменчивости – направленное изменение микробов с целью получения полезных форм микроорганизмов в медицине, ветеринарии, сельскохозяйственном производстве и промышленности. В основе направленного изменения микробов лежит использование закона единства организма и внешней среды и достижений генетики в изучении механизма передачи наследственности. Приведите примеры, подтверждающие единство микроорганизмов и внешней среды.

Понятие наследственности изменчивости. Материальные основы наследственности. Структура ДНК и РНК. Генетический код и передача информации. Понятие о геноме, генотипе и фенотипе. Хромосомные детерминанты, контролирующие основные таксономические свойства микроорганизмов. Внехромосомные генетические детерминанты (плазмиды), контролирующие антагонистическую активность (бактериоцины), множественную трансмиссивную устойчивость к лекарственным препаратам (R-факторы), гемолитическую активность (HLI- и ENT-плазмиды), чувствительность к специфическим «мужским» факторам (F-фактор).

Природа изменчивости микробов. Фенотипическое проявление изменчивости (диссоциация, модификация). Генотипическая изменчивость. Спонтанные и индуцированные мутации у бактерий.

Природа мутагенов и механизм мутагенного действия. Роль среды в отборе и закреплении мутационных изменений в процессе эволюции.

Рекомбинативная изменчивость у бактерий: трансформация, трансдукция, конъюгация. Направленная изменчивость микроорганизмов. Принципы генной инженерии. Значение учения об изменчивости микробов в диагностике, специфической профилактике инфекционных болезней и получении производственных штаммов микроорганизмов с полезными свойствами.

Фильтрующиеся формы бактерий (ультраформы, микроформы). Необходимо уяснить, в чем отличие авизуальных форм от исходных бактерийных. Опишите рост фильтрующихся форм в жидкой и плотной питательных средах, а также их морфологические особенности (данные микроскопии). Из способов получения фильтрующихся форм бактерий особый интерес представляет метод «кормилки». Что представляют собой фильтрующиеся формы: стадии развития или продукты распада бактерийной клетки? Имеется больше оснований считать вторую точку зрения более соответствующей действительности. Следует ознакомиться с L-формой бактерий и установить общие и отличительные признаки L-форм и фильтрующихся форм бактерий.

В заключение необходимо составить себе четкое представление о различии между фильтрующимися вирусами, микоплазмами и фильтрующимися формами бактерий.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое мономорфизм и плеоморфизм и их критика?

2. Достижения науки в области направленного изменения микробов.

3. Основные формы изменчивости.

4. Адаптация микробов; значение ее для производственных целей, медицины и ветеринарии.

5. Что такое мутация и мутагенные факторы?

6. Что такое трансформация микробов?

7. Что такое индуцированная изменчивость?

8. Роль ДНК как трансформирующего фактора.

9. Определение понятия модификация.

10. Что такое гетеротрофные микробы?

11. Что такое культуральная изменчивость (диссоциация)?

12. Причины возникновения S, R и промежуточных форм колоний.

13. Что такое трансдукция?

14. Что такое аттенуация микробов?

15. Назовите известные Вам живые вакцины, полученные в результате аттенуации бактерий и вирусов.

16. Фильтрующиеся формы бактерий и их отличие от клеточных форм бактерий и фильтрующихся вирусов.