Файл: мікробіологія.doc

В основі сучасної класифікації мікроорганізмів лежить розташуваня їх за таксонами на основі схожості споріднених ознак.

Характеристика виду:

1. спільне походження 2) пристосованість до певного середовища життя 3) подібність обміну речовин та характеру міжвидових відношень 4) наявність подібного генетичного апарату, морфологічних та фізіологічних ознак

Інфравидові варіанти ґрунтуються на відмінності за якимсь незначними спадковими властивостями: антигенними – сировар; морфологічними – морфовар; хімічними – хемовар; біохімічними або фізіологічними - бровар; патогенністю – патовар; відношенні до фагів – фаговар.

24. Генотипова мінливість. Мутації, їх різновиди. Мутагени фізичні, хімічні, біологічні. Генетичні рекомбінації : трансформація, трансдукція, кон’югація.

Спадкова (генотипова) мінливість у бактерій настає в результаті зміни генетичних структур.

Закон гомологічних рядів спадкової мінливості сформулював видатний російський генетик і селекціонер М.І. Вавилов. За цим законом, генетично близькі види і роди характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що, вивчивши ряд форм у межах одного виду або роду, можна передбачити наявність форм із подібним поєднанням ознак у межах близьких видів або родів. Генетичною основою цього закону є те, що ступінь історичної спорідненості організмів прямо пропорційний кількості їхніх спільних генів.

Спадкова мінливість може бути комбінативною і мутаційною.

Комбінативна мінливість пов'язана із виникненням різних комбінацій алельних генів (рекомбінацій).

Трнсформація – передача генетичного матеріалу від донора реципієнту за допомогою ізольованої ДНК

Трнсдукція – перенесення бактеріофагом генетичного матеріалу від бактерії-донора до бактерії-реципієнта.

Трансдукція: неспецифічна (можливе перенесення будь-якого маркера або кількох маркерів) і абортивна (внесений фагом фрагмент нуклеоїду не включається в нуклеоїд реципієнта)

Конюгація – передача генетичного матеріалу від однієї клітини іншії безпосереднім контактом (редукований статевий процес)

Мутації – стійкі спадкові зміни (морфологічні, культуральні, біохімічні) властивостей мікроорганізму, не пов’язані з рекомбінаційним процесом.

Мутації: нуклеоїдні (спадкові зміни відбуваються в нуклеоїді) і цитоплазматичні (виникають у ДНК цитоплазми); великі (випадання великої ділянки гена) і малі.

Біологічні мутагени: бактерії, а також гельмінти, актиноміцети, рослинні екстракти, живі вакцини, продукти окислення ліпідів.Мутагенну активність вірусів відкрито генетиком Шапіро

Фізичними мутагенами називаються будь-які фізичні дії на живі організми, які виявляють або прямий вплив на ДНК або вірусну РНК, або опосередкований вплив через системи реплікації, репарації, рекомбінації

Пр: іонізуюче випромінювання, радіоактивний розпад, ультрафіолетове випромінювання, альфа-і бета-випромінювання радіоактивних речовин і нейтронне випромінювання.

Хімічні мутагени: різні алкілуючі з'єднання, деякі антибіотики, деякі харчові добавки, лікарські препарати, продукти переробки нафти й органічні розчинники.

25.Позахромосомні фактори спадковості бактерій. Плазміди, їх основні генетичні функції. Мігруючі елементи. Роль мутації, рекомбінації і селекції в еволюції мікробів.

До позахромосомних факторів спадковості відносять плазміди, транспонози та IS-елементи.

1.Плазміди- незалежні генетичні елементи, що містять додаткові гени.Є незалежними репліконами, їх ДНК замкнена у кільце.Не об'єднані з бактеріальною хромосомою.При поділі бактерії розділяються між дочірніми клітинами випадково.

Ф-ції плазмід:регулюють власну реплікацію та кількість утворюваних копій,виконують ряд інших функцій: стійкість до антибіотиків даної бактерійної популяції(R-плазміди), несуть гени вірулентності або токсинів(Ent-плазміди), детермінують синтез гемолізину і обумовлюють вірулентність деяких бактервй(Hly-плазміди, несуть гени синтезу білків, спрямованих проти інших бактерій(Col-плазміди), зумовлюють наявність у бактерійF-пілів та їх здатність обмінюватись генетичним матеріалом шляхом кон'югації(F-плазміди).

Будова:складаються з модулів:основного реплікону і генів,які забезпечують перебіг реплікації.

2.Транспозони(мігруючі елементи): мобільні елементи ДНК, які пересуваються всередині хромосоми або в позахромосомну ДНК але в межах однієї клітини.Деякі,можуть переміщатися в інші клітини в процесі,що схожують на кон'югацію.

Ф-ції: впливають на геном хазяїна, оскільки вбудовуються всередину генів або у близько прилеглі ділянки, порушуючи генну структуру чи підпорядковуючи експресію цих генів новим регуляторним елементам.Викликають багато хромосомних мутацій.

Мутація-раптова стрибкоподібна зміна генотипу в організмі, що передається спадково, внаслідок чого виникають організми-мутанти. Доля мутантних організмів залежить від ступеня збереження їх життєздатності. Мутації у мо пов'язані з набуттям лікарської стійкості, надають їм селективних переваг в умовах повсюдного застосування антибіотиків та інших хіміопрепаратів.

Рекомбінації:

-трансформація-явище передачі генетичної інформації бактерії-реципієнта за допомогою ізольованої дезоксирибонуклеїнової кислоти бактерії-донора.Спричинює появу у трансформрваної клітини та її потомства нових ознак,характериних для донорської клітини.

-трансдукція-перенесення спадкового матеріалу від клітини-донора до клітини- реціпієнта за допомогою помірного бактеріофага.Якщо ДНК донора не включається в хромосому реціпієнта, то при поділі клітин така ДНК передається тільки одній дочірній клітині(абортивна трансдукція),а якщо ДНК донора включається у зромосому реціпієнта-всім дочірнім клітинам.

-кон'югація-передача хромосомного матеріалу клітини-донора клітині-реципієнту в процесі прямого контакту.

26. Значення генетики у розвитку загальної і медичної мікробіології, вірусології, молекулярної біології. Мікробіологічні основи генної інженерії. Схема одержання генних структур і спадково змінених організмів. Досягнення генної інженерії, використання генноінженених препаратів у медицині.

27.Генетичні методи дослідження мо. Полімеразна ланцюгова реакція. Її суть і практичне значення.

До генетичних методів діагностики відносять:

1.Рестрикційний аналіз

2.Метод молекулярної гібридизації

3.Риботипування та опосередкована транскрипцією ампліфікація рибосомальної РНК

4.Полімеразна ланцюгова реакція

Дозволяє виявити мікроб без виділення чистої култури, за наявністю ДНК мікробів.

З досліджуваного матеріалу виділяють ДНК.ДНК нагрівають і вона розпадається на 2 нитки.До ДНК додають праймери комплементарного 3'-кінцям ДНК початкового гена.Суміш охолоджують.При цьому праймери зв'язуються к комплементарними ділянками ДНК. До суміші додають ДНК-полімеразу та нуклеотиди та встановлюють температуру,оптимальну для функціонування ДНК-полімерази.Якщо ДНК ген і праймер комплементарні відбувається приєднання нуклеотидів до 3'-кінців праймерерів і ,у результаті,синтез 2 копій гена.Цей цикл повторюють знову і знову. Проводять реакцію у ампліфікаторах.Широко застосовується для діагностики вірусних і бактеріальних інфекцій.

28. Хіміотерапія ті хіміотерапевтичні препарати. Хіміотерапевтичний індекс. Механізм антибактеріальної дії сульфаніламідів. Роль п. Ерліха та г. Домагка у розвитку хіміотерапії

Хіміотерапія – використання протимікробних препаратів для лікування інфекційних захворювань та хіміопрепаратів – для лікування злоякісних пухлин.

Хіміотерапевтичний індекс – співвідношення максимальної переносимої дози до мінімальної терапевтичної.

ХІМІОТЕРАПЕВТИЧНІ ПРЕПАРАТИ— ЛП рослинного та синтетичного походження, які використовують для лікування пацієнтів зінфекційними та онкологічними захворюваннями. ДоХ.п. належать антибіотики сульфаніламідні , протитуберкульозні, антигельмінтні, протигрибкові, противірусні.

Сульфаніламідні препарати — перші хіміотерапевтичні протибактеріальні засоби широкого спектру дії — є похідними аміду сульфанілової кислоти.

Механізм хіміотерапевтичної дії сульфаніламідних препаратів грунтується на спільній структурі їх з пара- амінобензой-ною кислотою (ПАБК), завдяки чому вони, конкуруючи з нею, залучаються до метаболізму бактерій. Шляхом конкуренції з ПАБК сульфаніламіди перешкоджають використанню її мікроорганізмами для синтезу кислоти дигідрофолієвої.