Файл: Занятие 9 Тема Генетика микроорганизмов. Структура генетического аппарата у бактерий и вирусов. Модификации. Мутации. Генетические рекомбинации. Генетика вирусов. Особенности изменчивости у вирусов.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.10.2023

Просмотров: 127

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Дата__________________
Занятие №9
Тема: Генетика микроорганизмов. Структура генетического аппарата у бактерий и вирусов. Модификации. Мутации. Генетические рекомбинации. Генетика вирусов. Особенности изменчивости у вирусов.
Вопросы для обсуждения:

  1. Организация генетического материала бактерий и вирусов. Генотип и фенотип.

  2. Внехромосомные факторы наследственности бактерий:IS-последовательности, транспозоны, плазмиды, вирусы.

  3. Конъюгативные и неконъюгативные плазмиды.F – плазмида, её функция.

  4. R – плазмида, её значение. Методы выявления чувствительности бактерий к антибиотикам.

  5. Плазмиды бактериоциногенности. Определение бактериоциногеновара.

  6. Плазмиды, кодирующие признаки патогенности.

  7. Сущность модификационной изменчивости.

  8. Мутации. Молекулярный механизм мутаций. Репарации.

  9. Генетические рекомбинации: трансформация, трансдукция, коньюгация.

  10. Особенности изменчивости у вирусов.


Практические задания:

  1. Выявить изменчивость морфологических свойств бактерий под воздействием пенициллина: (микроскопировать мазки из колоний Bacillus аnthracis, образованных на МПА с пенициллином, окрашенных метиленовым синим - «жемчужное ожерелье»).



Рис. 1. B. anthracis в препарате Рис. 2. B. anthracis в препарате из

из колоний на МПА колоний на МПА с пенициллином

(«жемчужное ожерелье»)

  1. Изучить изменчивость культуральных свойств: S- и R- формы колоний эшерихий.

  2. Заполнить таблицу 1.

Таблица1

Подвижные генетические элементы бактерий

Наименование

структуры

Число пар

оснований

Локализация в

клетке

Способность к автономной репликации(+,-)

Плазмиды










Транспозоны










Is-элементы













  1. Определить фенотипические проявления R-плазмиды бактерий (множественная устойчивость к антибиотикам) методом стандартных дисков.






  1. Ознакомиться с фенотипическими проявлениями Col-плазмиды с помощью метода колициногенотипирования.



Рис. 3.. Метод колициногенотипирования

Вывод: культура E. сoli продуцирует колицины: ______________________




  1. Ознакомиться с фенотипическими проявлениями Hly-плазмиды (продукция гемолизина) у E. coli на кровяном агаре.








Рис. 4. Продукция гемолизинаE. coli




  1. Учесть результаты опыта конъюгации между E. coli F+, прототроф, Strs и E. coli F-,ауксотроф по метионину, Strr. Определить признак, приобретенный рекомбинантом, образующим колонии на минимальной плотной среде, содержащей стрептомицин 1000 мкг/мл. Записать результаты опыта конъюгации.

Донор E. ColiF+, Strs х Реципиент E. ColiF-,Met-, Strr



В результате постановки опыта на селективной среде выявлены колонии рекомбинантов.

Рекомбинант ______________________________________________________

Вывод: ___________________________________________________________
Подпись преподавателя ________________
Дата__________________

Занятие №10
Тема: Генетические методы исследования в диагностике инфекционных болезней. Полимеразная цепная реакция и ее разновидности. Гибридизация нуклеиновых кислот. Основы генной инженерии и биотехнологии.
Вопросы для обсуждения:

  1. Какие свойства нуклеиновых кислот положены в основу молекулярно-генетических методов исследования?

  2. Чем обусловлена геноидентификация видов организмов?

  3. Полимеразная цепная реакция (ПЦР).

  4. Ингредиенты, необходимые для постановки ПЦР.

  5. Функция «праймеров».

  6. Этапы цикла ПЦР.

  7. Методы регистрации ПЦР.

  8. Разновидности ПЦР.

  9. Сущность метода молекулярной гибридизации (МГ) нуклеиновых кислот.

  10. «Молекулярный зонд», его назначение.

  11. Варианты постановки МГ нуклеиновых кислот и результатов ее учета.

  12. Рестрикционный анализ (сиквенс-анализ), его применение.

  13. Риботипирование, его практическое использование.

  14. Основы генной инженерии и биотехнологии.



Практические задания:

1. Изучить метод постановки полимеразной цепной реакции (ПЦР). Дорисовать схему амплификации генов.

Ингредиенты для постановки ПЦР: праймеры, азотистые основания, термостабильная ДНК-полимераза.1 этап ПЦР-выделение ДНК. 2- амплификация генов.






Двуцепочная ДНК-мишень



Праймеры, комплементарные

консервативным последовательностям

нуклеиновых кислот

1-й цикл





1-й этап. Денатурация ДНК при 90-950С



2-й этап. Отжиг праймеров при 50-650С


3-й этап. Достраивание комплементарнй цепи ДНК при участии ДНК-полимеразы при 720С



Повторные циклы приводят к накоплению последовательности ДНК, ограниченной праймерами. После 30-40 циклов производят детекцию двуцепочечных ДНК

Детекция двуцепочечных ДНК происходит с помощью флюоресцентной метки, которой служит химическое соединение, способное внедряться в двойную спираль ДНК. Такой зонд меняет свою конформацию при взаимодействии с продуктами ПЦР и становится флуорофором. Примером такой краски может служить широко используемый SYBR Green.Определение продукта можно проводить в конце каждого цикла, перед стадией денатурации. Интенсивность флюоресценции записывается в виде графика S-образной формы. Сила сигнала говорит о первоначальном количестве интересующей молекулы.



.










Для обнаружения молекул РНК в образце используется ПЦР с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР). Этот метод служит для диагностики РНК-содержащих вирусов, а также используется для диагностики генетических заболеваний и полуколичественного определения специфических молекул РНК в клетке или ткани как индикатор экспрессии соответствующих генов.


2. Дорисовать схему постановки метода молекулярной гибридизации.





Двуцепочечная ДНК-мишень,










Денатурация ДНК





Присоединение ДНК-зонда (возможные метки: изотоп, ФИТЦ, фермент)




Разделение одно- и двуцепочечных фрагментов ДНК




Детекция двуцепочечных ДНК

Рис. 1. Схема постановки метода молекулярной гибридизации.
3.Изучить схему получения генно-инженерных штаммов микроорганизмов с заданными свойствами.




Подпись преподавателя ________________
Дата__________________

Занятие №11
Тема: Антимикробные препараты. Антибиотики. Врожденная и приобретенная резистентность бактерий к антибиотикам. Определение чувствительности бактерий к антибиотикам. Противогрибковые химиопрепараты.
Вопросы для обсуждения:

  1. Определение понятия «антибиотики».

  2. Избирательная активность антибактериальных препаратов.

  3. Классификация антибиотиков (происхождение, химический состав, спектр действия, механизм действия).

  4. Основные группы антибиотиков и механизмы их противомикробного действия.

  5. Механизмы устойчивости микроорганизмов к антибиотикам.

  6. Генетические основы резистентности микроорганизмов к антибиотикам.

  7. Методы определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам (метод дисков, метод серийных разведений, геноиндикация – ПЦР).

  8. Применение автоматизированных анализаторов для определения чувствительности бактерий к антибиотикам.

  9. Измерение эффективности действия антибиотиков: минимальная ингибирующая (подавляющая) концентрация (МИК, МПК). Минимальная бактерицидная концентрация (МБК).

  10. Механизмы устойчивости микроорганизмов к антибиотикам и пути ее преодоления.

11. Противогрибковые химиопрепараты.

Практические задания:

  1. Определить чувствительность S. aureus к антибиотикам методом стандартных дисков и оценить полученные результаты.


__________________________________

__________________________________

__________________________________

__________________________________

__________________________________

Таблица 1.

Результаты определения чувствительности S. aureus к антибиотикам методом стандартных дисков

Антибиотик

Зона задержки роста в диаметре (мм)

Оценка чувствительности























































* - смотри приложение в конце протокола


  1. Выявить чувствительность S. aureus к стрептомицину методом серийных разведений в МПБ. Определить минимальную ингибирующую концентрацию и минимальную бактерицидную концентрацию стрептомицина.