Генетическая рекомбинация у бактерий:трансформация,трансдукция,конъюгация.Их роль в эволюции микробов.
Обмен генетическим материалом у бактерий осуществляется путем генетических рекомбинаций. Генетическая рекомбинация – взаимодействие между двумя геномами, которое приводит к образованию рекомбинаций ДНК и формированию дочернего генома, сочетающего гены обоих родителей. Рекомбинация может быть гомологичной, при которой в процессе разрыва и воссоединения ДНК происходит обмен между участками ДНК, обладающими высокой степенью гомологии. Встречается также сайт-специфическая рекомбинация, которая происходит только в определенных участках (сайтах) генома и не требует высокой степени гомологии ДНК.Передача генетического материала между бактериями осуществляется 3-мя механизмами: конъюгацией, трансдукцией и трансформацией.Трансформация-непосредственная передача генетического материала (ДНК) донора клетке-реципиенту. Трансформация протекает в три стадии: 1)адсорбция двуцепочечной ДНК на участках клеточной стенки компетентных клеток;2) ферментативное расщепление связавшейся ДНК в некоторых случайно расположенных местах с образованием фрагментов; 3) проникновение фрагментов ДНК. Проникшая цепь ДНК рекомбинирует с генетическим материалом реципиентной клетки.
Трансдукция-передача генетического материала от одних бактерий кдругим с помощью фагов.Три типа: неспецифическая(вместе с фаговой ДНК может включаться какой-либо фрагмент ДНК бактерии донора.При этом сам фаг становится дефектным),или общая,специфическая(фаг переносит от бактерии доноров к бактериям-реципиентам только определенный ген) и абортивная(принесенный фагом фрагмент хромосомы донора не включается в фромосому клетки-реципиента,а располаг в её цитоплазме и может в таком виде функционировать)
Коньюгация – это перенос генетического материала из клетки-донора в клетку-реципиента при их скрещивании. Необходимым условием конъюгации является наличие в клетке-доноре трансмиссивной плазмиды.
Эволюционные изменения признаков, детерминируемых одним геном, могут возникнуть в результате сочетания мутационного процесса и отбора. Это сочетание играет наибольшую роль в эволюции бактерий. Процесс рекомбинации, действуя в границах вида, даёт широкое разнообразие рекомбинантов. Некоторые из них могут оказаться более совершенными по степени адаптации. Проблема перемещается теперь с создания многочисленных рекомбинантных типов на сохранение некоторых лучших из них. Половой механизм, создающий в одном поколении ценное сочетание генов, в следующем поколении неумолимо вновь разъединит их.
31. Антибиотики. Источники и методы получения. Механизмы и спектры действия
А\Б-назыв.,хим.в-ва разл. хим. стр- ры, кот. в очень малых концентр. способны подавлять рост и размнож. или вызыв. гибель м/о во внутр среде организма без повреждения клеток человека. А\Б вход в группу химиотер препаратов, кот включ группы: -сульфаниламидные -нитрофураны -антиметаболиты
-препараты висмута, мышьяка, ртути – производные амидазола Источники 1)микробного происхожд 2)растит происхожд (из раст получ эфирные масла,фитонциды З) источн.явл.чел.клетка:из лейкоцитов извлек интерферон, лизоцим облад активы против Грамм+ м\о Методы получения-биолог синтез -синтетич синтез(когда А\Б получ путем хим синтеза -полусинет-это комбин синтет и биолог методов Механизм действия- 1) - ингибиторы синтеза клеточной стенки(муреина): Бета-лактамные антибиотики (пенициллины, цефалоспорины, монобактамы и карбопенемы), Гликопептиды (ванкомицин, клиндамицин).2) - вызывающие повреждение цитоплазматической мембраны - эти повреждения могут быть самыми различными (блокирование фосфолипидных или белковых компонентов, нарушение проницаемости клеточных мембран, изменение мембранного потенциала и т.д.) (полиеновые,полипептидные а/б).3) - подавляющие белковый синтез - может происходить на всех уровнях, начиная с процесса считывания информации с ДНК и кончая взаимодействием с рибосомами - блокирование связывания транспортной т-РНК с 30S субъединицами рибосом (аминогликозиды), с 50S субъединицами рибосом (макролиды) или с информационной и-РНК (на 30S субъединице рибосом - тетрациклины)4) - ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот- эти антибиотики обладают не только антимикробной, но и цитостатической активностью, и поэтому используются как противоопухолевые средства. Один из антибиотиков относящихся к этой группе - рифампицин, ингибирует ДНК-зависимую РНК-полимеразу, и тем самым блокирует синтез белка на уровне транскрипции. Спектр действпя-это перечень м\о в отнош кот активен данный А\Б(широкого и узкого спектра действия)
32. Побочное действие а/б на м/о и макроорг-м. Определение чувствительности м/о к а/б. НА МИКРООРГ-М: 1) у м/о могут изменяться морфологические, биохимические и др свойства (следствием а/б-терапии м.б. образование L-форм бактерий. М/о с измененными свойствами трудно распознавать, и, следовательно, сложно поставить диагноз больному) 2) у бактерий может сформироваться приобретенная а/б-устойчивость (резистентность). Врожденная, или видовая, устойчивость присуща бактериям от рождения и обусловлена таксономическими свойствами вида (пенициллин не действует на микоплазмы, так как у них нет пептидогликана — мишени, на которую этот антибиотик влияет). Когда у популяции м/о(ов) появляются особи, кот устойчивы к более высокой концентрации а/б, чем остальные, то говорят о формировании приобретенной устойчивости. В некот случаях среди м/о образуются а/б-зависимые формы. А/б-устойчивые м/о появляются вне зависимости от применения данного а/б; возможно существование а/б-резистентных особей к тем препаратам, кот еще не созданы. Использование нового а/б приводит к гибели а/б-чувствительных и распространению а/б-устойчивых бактерий, т. е. а/б играет роль селективного фактора. Обычно уже через 1—3 года после создания и применения нового препарата появляются устойчивые к нему бактерии, а через 10—20 лет формируется полная резистентность. Нет ни одного а/б, к кот-у не возникали бы устойчивые формы. НА МАКРООР-М 1)Реакции за счет повышенной индивидуальной или видо-возрастной чувств-ти животных к противомикробным препаратам (аллергические реакции), вызванные идиосинкразией или сенсибилизацией орг-ма к лекар-у соединению. Этот тип реакций обычно не связан с количеством введенного препарата, а тяжесть поражений варьирует от легких кожных реакций до анафилактического шока с летальным исходом. 2)Прямые токсические реакции, связанные с количеством введенного препарата н обусловленные органотропностью и специфичностью действия лекарственного вещества на макроорганизм. Наиболее часто при этом типе реакций поражаются почки, печень, нервная и кроветворная системы, а также желудочно-кишечный тракт.3) Реакции за счет биологических изменений в микроорганизме или в микробном агенте. К этому типу реакций относят: образование лекарственно-устойчивых штаммов возбудителей, суперинфекцию, дисбактериоз, угнетение иммунных реакций, расстройства витаминного и электролитного обменов и т.п.///ДИФФУЗНЫЕ И МЕТОДЫ РАЗВЕДЕНИЯ. На данный момент наиболее распространены методы: с использованием дисков с а/б; с помощью Е-тестов; разведение в жидк пит среде(бульоне); разведение в агаре; микрокассетный.Диффузный метод дисковИсследуемую бактериальную культуру засевают газоном на питательный агар или среду АГВ в чашке Петри.С р е д а АГВ : сухой питательный рыбный бульон , агар-агар, натрий фосфат двузамещенный. Среду готовят из сухого порошка в соответствии с инструкцией. ///На засеянную поверхность пинцетом помещают на одинаковом расстоянии друг от друга бумажные диски, содержащие определенные дозы разных антибиотиков. Посевы инкубируют при 37°С до следующего дня.В зависимости от диаметра зоны задержки роста различают степень чувствительности испытуемогоштамма: чувствительные, малочувствительные и устойчивые (отсутствие зоны).