Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ekzamen_po_mikre_udacha

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
06.02.2023
Размер:
25.14 Mб
Скачать

АБОРТИВНЫЙ ТИП Характеризуется прерыванием инфекционного процесса в клетке на одном из этапов, поэтому новые вирионы не образуются. Возникает при следующих обстоятельствах:

-Заражение чувствительных клеток дефектными вирусами или вирионами.

-Заражение стандартным вирусом генетически резистентных к нему клеток.

-Заражение стандартным вирусом чувствительных клеток в неразрешающих условиях.

ИНТЕГРАТИВНЫЙ ТИП взаимное сосуществование вируса и клетки (вирогения). Характеризуется интеграцией (вирогения) (встраиванием) нуклеиновой кислоты вируса в геном клетки, а также репликацией и

функционированием вирусного генома как составной части генома клетки.

-характерен для умеренных бактериофагов, онкогенных вирусов и некоторых инфекционных вирусов (гепатита В, аденовирусов, ВИЧ и др.)

Встроенная в состав хромосомы клетки НК вируса называется провирусом. Провирус реплицируется в составе хромосомы и переходит в геном дочерних клеток, т.е. состояние вирогении наследуется. Однако под влиянием некоторых физических или химических факторов провирус может выщеплятся из хромосомы клетки и переходить в автономное состояние с развитием продуктивного типа взаимодействия с клеткой.

ЭТАПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСА С КЛЕТКОЙ ХОЗЯИНА

1-ЭТАП. АДСОРБЦИЯ - ПРИКРЕПЛЕНИЕ ВИРИОНА К ПОВЕРХНОСТИ КЛЕТКИ:

Обратимая

необратимая.

Скорость необратимой адсорбции зависит от физиологического состояния той клетки, на которую адсорбируется вирус.

Вирусы, которые имеют отростки, адсорбируются при участии этих структур. В месте адсорбции начинает проявлять активность фермент лизоцим, который разрушает целостность клетки.

АДСОРБЦИЯ ПРОТЕКАЕТ В 2 ФАЗЫ:

1)Неспецифическая, обусловленная ионным притяжением между вирусом и клеткой.

2)Высокоспецифическая, обусловленная гомологией, комплементарностью специфических рецепторов вируса и хозяина.

Белки на поверхности вирусов, узнающие специфические клеточные рецепторы и взаимодействующие с ними, называются прикрепительными белками (в основном это гликопротеины).

2-ЭТАП. ПРОНИКНОВЕНИЕ ВИРУСОВ В КЛЕТКУ.

Происходит 2-мя путями:

1) Слияние оболочки вириона с мембраной клетки.

Характерно для некоторых оболочечных вирусов (парамиксовирусов, ретровирусов, герпесвирусов). Происходит точечное взаимодействие вирусного белка слияния с липидами клеточной мембраны, в результате чего вирусная липопротеиновая оболочка интегрирует с клеточной мембраной, а внутренний компонент вируса попадает в цитозоль клетки.

2)Рецептор-зависимый эндоцитоз в результате захватывания и поглощения вириона клеткой:

-клеточная мембрана с прикрепленным вирионом впячивается с образованием внутриклеточной вакуоли (эндосомы), содержащей вирус.

- За счет АТФ-зависимого «протонного» насоса содержимое эндосомы закисляется, что приводит к слиянию липопротеиновой оболочки сложно организованного вируса с мембраной эндосомы и выходу вирусного нуклеокапсида в цитозоль клетки.

3-ЭТАП. «РАЗДЕВАНИЕ» (ДЕПРОТЕИНИЗАЦИЯ) ВИРУСОВ.

В результате депротеинизации удаляются поверхностные структуры вируса и высвобождается его внутренний компонент, способный вызвать инфекционный процесс.

Первые этапы «раздевания» вируса начинаются в процессе его проникновения в клетку путем слияния вирусных и клеточных мембран или при выходе вируса из эндосомы в цитозоль.

Последующие этапы тесно связаны с внутриклеточным транспортом вируса к местам депротеинизации. Для разных вирусов существуют свои специализированные участки «раздевания» в клетке:

для пикорнавирусов – в цитоплазме с участием лизосом,

для герпесвирусов - околоядерное пространство или поры ядерной мембраны,

для аденовирусов - сначала структуры цитоплазмы, затем ядро клетки.

Конечными продуктами «раздевания» вирусов могут быть нуклеиновая кислота, нуклеокапсид, или сердцевина вириона.

4-ЭТАП. СИНТЕЗ ВИРУСНЫХ КОМПОНЕНТОВ - ПОДЧИНЕНИЕ СИСТЕМ КЛЕТКИ ХОЗЯИНА И ИХ РАБОТА НА ВОСПРОИЗВОДСТВО ВИРУСА.

Синтез нуклеиновых кислот и белков вируса разобщен во времени и пространстве, т.к. осуществляется в разных частях клетки. Такой способ размножения вирусов называется дизъюнктивным (разобщенным).

Синтез вирусных белков. В зараженной клетке вирусный геном кодирует синтез 2-ух групп белков:

1) неструктурных белков, обслуживающих внутриклеточную репродукцию вируса на разных его этапах:

-ферменты синтеза ДНК или РНК – ДНК или РНК-полимеразы

-белки-регуляторы

-предшественники вирусных белков

-ферменты, модифицирующие вирусные белки.

2) структурных белков, которые входят в состав вириона:

- геномные, связанные с геномом вируса, капсидные и суперкапсидные белки.

Синтез белков в клетке осуществляется благодаря процессам транскрипции – переписывания генетической информации с нуклеиновой кислоты в нуклеотидную последовательность информационной РНК (иРНК) и трансляции – механизмов, при помощи которых последовательность нуклеотидных оснований иРНК переводится в специфическую последовательность аминокислот в синтезируемом полипептиде на рибосомах клетки хозяина.

Передача наследственной информации в отношении синтеза иРНК у разных групп вирусов неодинакова. Происходит по следующей схеме:

ДНК-содержащие вирусы

Геномная ДНК вируса => транскрипция иРНК=> трансляция белка вируса.

Плюс-нитевые РНК-содержащие вирусы

Геномная РНК вируса => трансляция белка вируса.

(пикорнавирусы, флавивирусы,

 

тогавирусы)

 

Минус-однонитевые РНК-содержащие

Геномная РНК вируса => транскрипция иРНК=> трансляция белка вируса.

вирусы (ортомиксовирусы,

 

парамиксовирусы, рабдовирусы) и

 

двунитевые (реовирусы)

 

Ретровирусы (ВИЧ, онкогенные

Геномная РНК вируса => комплементарная ДНК => транскрипция иРНК=>

ретровирусы)

трансляция белка вируса.

5-ЭТАП. СБОРКА ВИРИОНОВ – МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ПРОЦЕСС, ВКЛЮЧАЮЩИЙ В СЕБЯ СОЕДИНЕНИЕ ВСЕХ КОМПОНЕНТОВ ВИРИОНА.

Сборка просто устроенных вирусов заключается во взаимодействии вирусных нуклеиновых кислот с капсидными белками и в образовании нуклеокапсидов.

Усложно устроенных вирусов сначала формируются нуклеокапсиды, которые взаимодействуют с модифицированными мембранами клеток (будущей липопротеиновой оболочкой вируса).

Уминус-нитевых РНК вирусов в сборку вовлекается матриксный белок (М-белок), который расположен под модифицированной клеточной мембраной.

6-ЭТАП. ВЫХОД ВИРУСНЫХ ЧАСТИЦ ИЗ КЛЕТКИ

Происходит взрывным путем или почкованием, экзоцитозом.

Полный цикл репродукции вирусов завершается через 5-6 ч (вирус гриппа) или через несколько суток (вирус кори).

По взрывному пути выходят из клетки просто устроенные вирусы, не имеющие липопротеиновой оболочки. Из погибающей клетки одновременно выходит большое количество вирионов.

Почкование, экзоцитоз характерен вирусам, имеющим липопротеиновую оболочку, которая является производной клеточных мембран. Сначала образовавшийся нуклеокапсид транспортируется к клеточным мембранам, в которые уже встроены вирусоспецифические белки. Затем в области контакта нуклеокапсида с клеточной мембраной начинается выпячивание этих участков. Сформировавшаяся почка отделяется от клетки в виде сложно устроенного вируса. Клетка способна длительное время сохранять жизнеспособность и продуцировать вирусное потомство.

26. БАКТЕРИОФАГИ. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФАГА С БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКОЙ. УМЕРЕННЫЕ И ВИРУЛЕНТНЫЕ БАКТЕРИОФАГИ. ЛИЗОГЕНИЯ.

БАКТЕРИОФАГИ – вирусы бактерий, специфически проникающие в бактериальные клетки и поражающие их. Бактериофаги выявлены у большинства бактерий, а также грибов.

По механизму взаимодействия с бактериальной клеткой различают вирулентные и умеренные бактериофаги.

ВИРУЛЕНТНЫЕ БАКТЕРИОФАГИ

Вирулентные бактериофаги, попав в бактерию, реплицируются, формируя 200 – 300 фаговых частиц, и вызывают гибель (лизис) бактериальной клетки.

Взаимодействие бактериофага с бактерией напоминает взаимодействие вирусов человека с клеткой хозяина. Вначале они адсорбируются на клеточной стенке с помощью фибрилл хвостового отростка.

Чехол хвостового отростка сокращается, и стержень с помощью фермента лизоцима как бы просверливает оболочку клетки.

При этом нуклеиновая кислота из головки через канал трубки инъецируется в клетку, а капсид бактериофага остается снаружи бактерии.

Инъецированная внутрь клетки нуклеиновая кислота подавляет биосинтез компонентов клетки, заставляя ее синтезировать НК и белки бактериофага.

Образовавшиеся в разных частях клетки компоненты бактериофага собираются в фаговые частицы путем заполнения фаговой нуклеиновой кислотой пустотелых капсидов головки.

Затем в результате лизиса клетки бактериофаги выходят из нее.

Весь цикл занимает 20 – 40 минут.

УМЕРЕННЫЕ БАКТЕРИОФАГИ

Умеренные бактериофаги после проникновения в бактерию не разрушают ее, т.к. ДНК фага встраивается в хромосому бактерий и передается по наследству. Это интегративный тип взаимодействия бактериофага с бактериальной клеткой.

ЛИЗОГЕНИЯ

Встроенная в хромосому ДНК бактериофага называется профагом, а бактерия – лизогенной.

ЛИЗОГЕНИЯ - сосуществование бактерии и умеренного бактериофага.

Лизогения широко распространена среди бактерий и лежит в основе феномена лизогенной или фаговой конверсии, который заключается в приобретении лизогенными бактериями дополнительных свойств. Например, наличие профага в дифтерийной палочке обусловливает ее способность продуцировать экзотоксин. Под действием УФО-излучения, химических и других факторов профаг может превращаться в вирулентную форму, что сопровождается репликацией бактериофагов и лизисом бактерий.

По специфичности взаимодействия с клетками различают следующие бактериофаги:

Поливалентные, взаимодействующие с родственными видами бактерий.

Моновалентные, вступающие в контакт с бактериями одного вида.

Типовые, взаимодействующие с отдельными вариантами бактерий данного вида.

27. МЕТОДЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ВИРУСОВ.

Поскольку вирусы являются абсолютными паразитами, их культивируют или на уровне организма, или на уровне живых клеток, выращиваемых вне организма в искусственных условиях. В качестве биологических моделей для культивирования используют:

ЛАБОРАТОРНЫЕ ЖИВОТНЫЕ (белые мыши, хлопковые крысы, кролики, хомяки, обезьяны и др.) в начальный период развития вирусологии были единственной экспериментальной биологической моделью, которую использовали для размножения и изучения свойств вирусов. На основании развития типичных признаков заболевания и патоморфологических изменений органов животных можно судить о репродукции вирусов, т. е. проводить индикацию вирусов. В настоящее время применение этой модели для диагностики ограничено из-за невосприимчивости животных ко многим вирусам человека.

КУРИНЫЕ ЭМБРИОНЫ предложены в качестве экспериментальной модели для культивирования вирусов в середине 30-х годов Ф. Бернетом. К достоинствам модели относятся возможность накопления вирусов в больших количествах, стерильность объекта, отсутствие скрытых вирусных инфекций, простота техники работы. Для культивирования вирусов исследуемый материал вводят в различные полости и ткани куриного зародыша.

КУЛЬТУРА КЛЕТОК И ТКАНЕЙ.

28. НОРМАЛЬНАЯ МИКРОФЛОРА ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА И ЕЁ ЗНАЧЕНИЕ.

МИКРОФЛОРУ ЧЕЛОВЕКА составляет совокупность микробных биоценозов, встречающихся в организме здоровых людей и сформировавшихся в процессе эволюции.

Данные биоценозы характеризуются относительным постоянством, однако, качественный и количественный состав микрофлоры организма человека меняется в течение жизни и зависит от пола, возраста, питания, климата и др.

Кроме того, изменения микробных биоценозов могут быть обусловлены возникновением заболеваний, применением химиотерапевтических и иммунологических средств.

Микроорганизмы заселены в кожные покровы и слизистые оболочки многих органов и полостей, сообщающихся с внешней средой.

Кровь, лимфа, внутренние органы, головной и спинной мозг, спинномозговая жидкость стерильны.

МИКРОФЛОРУ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА МОЖНО УСЛОВНО РАЗДЕЛИТЬ НА ДВЕ ГРУППЫ:

ОБЛИГАТНАЯ (ИЛИ РЕЗИДЕНТНАЯ,

ФАКУЛЬТАТИВНАЯ (ИЛИ ТРАНЗИТОРНАЯ)

АВТОХТОННАЯ)

 

относятся м/о максимально приспособленные к

является временной, необязательной и определяется

существованию в организме человека и закономерно

микробной обсемененностью окружающей среды и

встречающиеся в его органах и полостях.

состоянием резистентности организма человека.

В состав резидентной и транзиторной микрофлоры входят сапрофитные и условно-патогенные микроорганизмы

Микромир человека представлен многочисленными микробными сообществами. Помимо бактерий в человеке находится большое число вирусов, грибов и простейших.

Наиболее представительный микробиоценоз человека по количеству микроорганизмов — в кишечнике

ЗНАЧЕНИЕ НОРМАЛЬНОЙ МИКРОФЛОРЫ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

Эволюционно сложившиеся отношения человека с его микрофлорой играют важную роль в нормальном функционировании организма. Положительная роль нормальной микрофлоры связана с витаминизирующим, ферментативным, антагонистическим и др. свойствами.

1) НЕСПЕФИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ.

Облигатная микрофлора (кишечная палочка, лактобактерии, бифидумбактерии, некоторые виды грибов) – обладают выраженными антогонистическими свойствами в отношении некоторых возбудителей некоторых инфекционных заболеваний. Образуются антибиотические вещества, спирты, молочная кислота. Ингибирующее действие на размножение патогенных м/о

2) СИНТЕТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ.

Нормальная микрофлора участвует в синтезе биологически активных соединений: антибиотиков, витаминов, ферментов, а/к и т. д.

Активными продуцентами различных веществ, в которых нуждается макроорганизм, являются некоторые энтеробактерии (E. coli) и молочнокислые бактерии. Прежде всего участвуют в синтезе витаминов.

За синтез каждого витамина отвечают разные участки кишечника, но большинство продуцируется в толстом отделе кишки.

3) ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ – усиление физиологической активности ЖКТ

Микрофлора ЖКТ участвует в процессах пищеварения в восходящем отделе толстой кишки, разлагая непереваренные в верхних отделах ЖКТ остатки пищи.

4)МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ ФУНКИЯ – микрофлора кишечника участвует в обменных процессах (в обмене белков, липидов; метаболизме билирубина; в рециркуляции стероидных гормонов; в брожении полисахаридов)

5)ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ - благодаря активному метаболизму, нормальная микрофлора кишечника является генератором тепла. При расщеплении полисахаридов и гликопротеидов микроорганизмами образуются моносахариды, при окислении которых в окружающую среду выделяется энергия в виде тепла. При дальнейшем расщеплении моносахаридов образуются монокарбоновые кислоты, их дальнейшее окисление микроорганизмами также дает некоторое количество тепла.

6)ДЕТОКСИКАЦИОННАЯ ФУНКЦИЯ – м/о кишечника принимают участие в детоксикации попадающих из внешней среды в организм ксенобиотиков, в т. ч. лекарственных препаратов, и образующихся токсичных продуктов метаболизма.

Большая часть ядов выводится из организма вместе с кишечным содержимым, даже не вступая в непосредственный контакт со слизистой. Другая часть токсичных метаболитов вовлекается в дальнейший метаболизм и утилизируется микрофлорой для ее нужд.

Благодаря нормальной микрофлоре кишечника лишь небольшая доля ядов оказывается в кровяном русле, а затем детоксицируется печенью.

7)ГОМЕОСТАТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ: микроорганизмы участвуют в водно-электролитном обмене, поддерживают водный и ионный гомеостаз организма.

8)АНТИМУТАГЕННАЯ ФУНКЦИЯ: выведение из кишечника или разрушение в кишечнике канцерогенных вещества: аммиака, некоторых аминов, фенолов, меркаптанов, стероидов. Высокое содержание бифидумбактерий и лактобактерий в кишечнике в определенной мере препятствует развитию канцерогенеза.

9)САНИТАРНО-ПОКАЗАТЕЛЬНАЯ РОЛЬ: представителей нормальной микрофлоры используют в качестве санитарнопоказательных микроорганизмов, свидетельствующих о загрязнении окружающей среды (воды, почвы, воздуха, продуктов питания) выделениями человека и, следовательно, об их эпидемической опасности.

29.ДИСБИОЗЫ. ДИСБАКТЕРИОЗЫ.

ДИСБАКТЕРИОЗ – микробиологическая оценка изменения состава и количественного соотношения в микробиоценозе ЖКТ

ДИСБИОЗ – более общее понятие. Это микробиологический дисбаланс в организме, который со временем проявляет себя местными симптомами, а затем и общими нарушениями, которые отягощают течение различных заболеваний.

ПРИЧИНЫ, ПРИВОДЯЩИЕ К ВОЗНИКНОВЕНИЮ ДИСБАКТЕРИОЗОВ:

Длительная антибиотико-, химио или гормонотерапия. Чаще всего дисбиотические нарушения возникают при использовании антибактериальных препаратов, относящихся к группе аминопенициллинов

Воздействие жесткого γ-излучения (лучевая терапия, облучение).

Заболевания желудочно-кишечного тракта инфекционной и неинфекционной этиологии (дизентерия, сальмонеллезы, онкологические заболевания).

Длительное пребывание в стационаре (инфицирование госпитальными штаммами), в условиях замкнутого пространства (космические станции, подводные лодки).

ФАЗЫ ДИСБАКТЕРИОЗА

I.Первая степень (латентная фаза дисбиоза)

II.Вторая степень – пусковая фаза

III. Третья степень – фаза агрессии аэробной флоры

IV. Четвертая степень – фаза ассоциативного дисбиоза

РАЗЛИЧАЮТ ДИСБАКТЕРИОЗ ТОНКОЙ И ТОЛСТОЙ КИШОК.

Дисбактериоз тонкой кишки (синдром повышенного бактериального обсеменения тонкой кишки).

В развитии дисбактериоза толстой кишки большую роль играют ятрогенные факторы: применение антибиотиков и сульфаниламидов, иммунодепрессантов, стероидных гормонов, рентгенотерапия, хирургические вмешательства.

Врезультате размножаются микробы, попавшие извне или эндогенные виды, устойчивые к лекарственным препаратам (стафилококки, протей, дрожжевые грибы, энтерококки, синегнойная палочка).

30. ДЕЙСТВИЕ ФИЗИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МИКРООРГАНИЗМЫ. ПОНЯТИЕ О СТЕРИЛИЗАЦИИ, ДЕЗИНФЕКЦИИ, АСЕПТИКЕ И АНТИСЕПТИКЕ.

ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ:

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ. Представители различных групп микроорганизмов развиваются при определенных диапазонах температур.

Психрофилы - бактерии, растущие при низкой температуре (растут при температуре от -10 до 40 °С)

Кпсихрофилам относится большая группа сапрофитов — обитателей почвы, морей, пресных водоемов и сточных вод (железобактерии, псевдомонады, светящиеся бактерии, бациллы).

Мезофилы - при средней (около 37 °С).

Растут в диапазоне температур от 10 до 47 °С, оптимум роста около 37 °С. Включают в себя основную группу патогенных и условно-патогенных бактерий.

Термофилы - при высокой.

Развиваются при более высоких температурах (от 40 до 90 °С). На дне океана в горячих сульфидных водах живут бактерии, развивающиеся при температуре 250—300 °С и давлении 265 атм. Термофилы обитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна, сена. Наличие большого количества термофилов в почве свидетельствует о ее загрязненности навозом и компостом.

ВЫСУШИВАНИЕ. Обезвоживание вызывает нарушение функций большинства микроорганизмов.

-Наиболее чувствительны к высушиванию возбудители гонореи, менингита, холеры, брюшного тифа, дизентерии и другие патогенные микроорганизмы.

-Более устойчивыми являются микроорганизмы, защищенные слизью мокроты. Устойчивы к высушиванию некоторые капсуло- и слизеобразующие бактерии. Особой устойчивостью обладают споры бактерий. Например, споры возбудителя сибирской язвы могут сохраняться в почве столетиями.

Для продления жизнеспособности, при консервировании микроорганизмов, используют лиофилизацию — высушивание под вакуумом из замороженного состояния.

ДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ.

Ионизирующее излучение применяют для стерилизации одноразовой пластиковой микробиологической посуды, питательных сред, перевязочных материалов, лекарственных препаратов и др.

ионизирующее излучение — гамма-излучение радиоактивных веществ и электроны высоких энергий губительно действуют на микроорганизмы уже через короткий промежуток времени.

Неионизирующее излучение — ультрафиолетовые и инфракрасные лучи солнечного света

ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ:

Химические вещества могут оказывать различное действие на микроорганизмы: служить источниками питания; не оказывать какого-либо влияния; стимулировать или подавлять рост, вызывать гибель. Антимикробные химические вещества используются в качестве антисептических и дезинфицирующих средств, так как обладают бактерицидным, вирулицидным, фунгицидным действием и т.д.

СТЕРИЛИЗАЦИЯ – это полная инактивация микробов в объектах, подвергающихся обработке.

ДЕЗИНФЕКЦИЯ — это процедура, предусматривающая обработку загрязненного микробами предмета с целью их уничтожения до такой степени, чтобы они не смогли вызвать инфекцию при использовании данного предмета.

АСЕПТИКА — это комплекс мер, направленных на предупреждение попадания возбудителя инфекции в рану, органы больного при операциях, лечебных и диагностических процедурах.

АНТИСЕПТИКА — совокупность мер, направленных на уничтожение микробов в ране, патологическом очаге или организме в целом, на предупреждение или ликвидацию воспалительного процесса.

31. СТРОЕНИЕ ГЕНОМА БАКТЕРИЙ. ПОНЯТИЕ О ГЕНОТИПЕ И ФЕНОТИПЕ. ВИДЫ ИЗМЕНЧИВОСТИ.

Бактериальный геном состоит из генетических элементов, способных к самостоятельной репликации (воспроизведение) - репликонов. Репликонами являются бактериальная хромосома и плазмиды. Наследственная информация хранится у бактерий в форме последовательности нуклеотидов ДНК, которые определяют последовательность аминокислот в белке. Каждому белку соответствует свой ген, т. е. дискретный участок на ДНК, отличающийся числом и специфичностью последовательности нуклеотидов.

Бактериальная хромосома представлена одной двухцепочечной молекулой ДНК кольцевой формы. Бактериальная хромосома формирует компактный нуклеоид бактериальной клетки. Бактериальная хромосома имеет гаплоидный набор генов. Она кодирует жизненно важные для бактериальной клетки функции.

Плазмиды представляют собой двухцепочечные молекулы ДНК размером от 10^3 до 10^6 н.п. Они кодируют не основные для жизнедеятельности бактериальной клетки функции, но придающие бактерии преимущества при попадании в неблагоприятные условия существования.

ГЕНОТИП — совокупность генетической информации, закодированной в генах клетки или организма.

ФЕНОТИП — результат взаимодействия генотипа с факторами окружающей среды, совокупность всех признаков и свойств организма.

ВИДЫ ИЗМЕНЧИВОСТИ ПРЕДСТАВЛЕНЫ В СХЕМЕ:

32. МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАЧИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА У БАКТЕРИЙ.

КОНЪЮГАЦИЯ - передача генетического материала от клетки-донора в клетку-реципиент путем непосредственного контакта клеток.

Необходимым условием для конъюгации является наличие в клетке-доноре трансмиссивной плазмиды. Трансмиссивные плазмиды кодируют половые пили, образующие конъюгационную трубочку между ктеткойдонором и клеткойреципиентом, по которому плазмидная ДНК передается в новую клетку.

МЕХАНИЗМ ПЕРЕДАЧИ плазмидной ДНК из клетки в клетку заключается в том, что специальный белок, кодируемый tra-onepoном, «узнает» определенную последовательность в ДНК плазмиды, вносит в эту последовательность одноцепочечный разрыв и ковалентно связывается с 5’-концом. Затем цепь ДНК, с которой связан белок, переносится в клетку-реципиент, а неразорванная комплементарная цепь остается в клетке-доноре. Клеточный аппарат синтеза ДНК достраивает одиночные цепи итв доноре и в реципиенте до двухцепочечной структуры. Белок связанный с 5’-концом перенесенной цепи, способствует замыканию плазмиды в реципиентной клетке в кольцо.

ТРАНСДУКЦИЯпередача бактериальной ДНК посредством бактериофага. В процессе репликации фага внутри бактерий, фрагмент бактериальной ДНК проникает в фаговую частицу и переносится в реципиентную бактерию во время фаговой инфекции.

Существует 2 типа трансдукции:

1)ОБЩАЯ ТРАНСДУКЦИЯ — перенос бактериофагом фрагмента любой части бактериальной хромосомы — происходит вследствие того, что бактериальная ДНК фрагментируется после фаговой инфекции и кусочек бактериальной ДНК того же размера, что и фаговая ДНК, проникает в вирусную, формируя дефектную фаговую частицу с частотой приблизительно 1 на 1000 фаговых части. При инфицировании клетки-реципиента дефектной фаговой частицей ДН К клетки-донора «впрыскивается» в нее и рекомбинирует гомологичной рекомбинацией с гомологичным участком хромосомы-реципиента с образованием стабильного рекомбинанта. Этим типом трансдукции обладают Р-фаги;

2)СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ТРАНСДУКЦИЯ — наблюдается в том случае, когда фаговая ДНК интегрирует в бактериальную хромосому с образованием профага. В процессе исключения ДНК-фага из бактериальной хромосомы в результате случайного процесса захватывается прилегающий к месту включения фаговой ДНК фрагмент бактериальной хромосомы, становясь дефектным фагом.

ТРАНСФОРМАЦИЯ. Феномен трансформации впервые был описан в 1928 г. Ф. Гриффитсом, обнаружившим превращение бескапсульного R-штамма пневмококков (Streptococcus pneumoniae) в штамм, образующий капсулу S- формы.

Процесс трансформации может самопроизвольно происходить в природе у некоторых видов бактерий, чаще у грамположительных, когда ДНК, выделенная из погибших клеток, захватывается реципиентными клетками. Процесс трансформации зависит от компетентности клетки-реципиента и состояния донорской трансформирующей ДНК.

КОМПЕТЕНТНОСТЬ — это способность бактериальной клетки поглощать ДНК. Она зависит от присутствия особых белков в клеточной мембране, обладающих специфическим аффинитетом к ДНК. Состояние компетентности у грамположительных бактерий связано с определенными фазами кривой роста.

Трансформирующей активностью обладает только двунитчатая высокоспирализованная молекула ДНК. Это связано с тем, что в клетку-реципиент проникает только одна нить ДНК, тогда как другая - на клеточной мембране — подвергается деградации с освобождением энергии, которая необходима для проникновения в клетку сохранившейся нити.

33. ВНЕХРОМОСОМНЫЕ ФАКТОРЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ.

ПЛАЗМИДЫ — это внехромосомные факторы наследственности, представляющие собой небольшие кольцевые двухцепочечные молекулы ДНК, располагающиеся в цитоплазме и способные к автономной репликации.

В плазмидах закодирована информация, необходимая для их репликации в бактериях, а также информация о дополнительных признаках, сообщающих бактериям преимущества в тех или иных условиях обитания и в стрессовых

ситуациях. В одной клетке может быть несколько плазмид, совокупность которых называют плазмотипом. Внехромосомные факторы наследственности входят в состав многих микроорганизмов, особенно бактерий. Они представлены плаз-мидами, транспозонами и Is-последовательностями, которые являются молекулами ДНК, отличающимися друг от друга молекулярной массой, объемом закодированной в них информации, способностью к автономной репликации и другими признаками.

СРЕДИ ФЕНОТИПИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ, СООБЩАЕМЫХ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКЕ ПЛАЗМИДАМИ, МОЖНО ВЫДЕЛИТЬ СЛЕДУЮЩИЕ:

1)устойчивость к антибиотикам;

2)образование колицинов;

3)продукция факторов патогенности;

4)способность к синтезу антибиотических веществ;

5)расщепление сложных органических веществ;

6)образование ферментов рестрикции и модификации.

34. МУТАЦИИ.

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

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, транслокации и перестановки нуклеотидных пар — инверсии.

СПОНТАННЫЕ - 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, которые называются мутагенами. Мутагены бывают физическими (УФ-лучи, гамма-радиация), химическими (аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований, азотистая кислота и её аналоги и другие соединения) и биологичекими — транспозоны.

ПРЯМАЯ МУТАЦИЯ - приводящая к потере функции. У мутантов может произойти восстановление исходных свойств (реверсия)

Обратная (прямая) реверсия – мутация, восстанавливающая генотип и фенотип.

Супрессорная мутация - если мутация восстанавливает фенотип, не восстанавливая генотип. Супрессорные мутации могут возникать как в пределах того самого гена, в котором произошла первичная мутация, так в других генах или могут быть связаны с мутациями в тРНК.

35. ГЕНЕТИКА ВИРУСОВ.

Геном вирусов содержит или РНК, или ДНК (РНК- и ДНКвирусы соответственно). Выделяют:

позитивную (+) РНК, обладающую матричной активностью и соответственноинфекционными свойствами

негативную ( - ) РНК, не проявляющую инфекционные свойства, которая для воспроизводства должна транскрибироваться (превращаться) в +РНК.

Соседние файлы в предмете Микробиология