Интегрированные – репродуцируются одновременно с бактериальной хромосомой. Интеграция плазмид происходит при наличии гомологичных последовательностей ДНК, при которых возможна рекомбинация хромосомной и плазмидной ДНК. Плазмиды также подразделяют на трансмиссивные (F- или R-плазмиды), способные передаваться посредством конъюгации, и нетрансмиссивные. F-плазмиды - контролируют синтез F-пилей, способствующих спариванию бактерий-доноров (F+) с бактериями-реципиентами. Обеспечивают высокую частоту рекомбинации. Плазмиды биодеградации - кодируют ферменты деградации природных и неприродных соединений, необходимых для использования в качестве источников углерода или энергии, что обеспечивает им селективные преимущества перед другими бактериями данного вида. Патогенным бактериям придают преимущества перед представителями аутомикрофлоры.
Конъюгативные (трансмиссивные)
– более крупные, содержат область tra-генов (белковые продукты этих генов обеспечивают конъюгацию). Продукты tra-генов вызывают формирование пили, образуют комплекс ферментов, изменяющих ДНК нужным образом во время переноса, а также противодействуют прикреплению пилей других бактерий к клеточной стенке данной. R-плазмида, или R-фактор, представляет собой кольцевую двуспиральную молекулу ДНК. В ней заключены гены, ответственные за механизм репликации и перенос свойств резистентности в клетку- реципиент (фактор переноса устойчивости, или RTF (от англ. resistance transfer factor)), а также гены, определяющие устойчивость к конкретному антибиотику (обозначаются r (от англ. resistance) R-фактор передаётся при трансдукции и обычно делении клетки. Некоторые R-плазмиды могут передаваться при конъюгации бактерий, то есть являются конъюгативными. Возможна передача R-плазмид между бактериями различных видов, родов и даже семейств. Так, RP1, плазмида, ответственная за устойчивость к ампициллину, тетрациклину и канамицину у бактерий рода Pseudomonas семейства Pseudomonadaceaeможет передаваться кишечной палочке E. coli, относящейся к семейству Enterobacteriaceae. -
Подвижные генетические элементы: траспозоны и Is-последовательности. Основные признаки.
Транспозоны состоят из 2000-25000 пар нуклеотидов, содержат фрагмент ДНК, несущий специфические гены, и два концевых IS-элемента. При включении в ДНК бактерий транспозоны вызывают
дупликации, при выходе из определенного участка ДНК –
делеций, при выходе и включении обратно с поворотом фрагмента на 180 градусов –
инверсии. Транспозоны не способны к самостоятельной репликации и размножаются только в составе бактериальной клетки.
Перемещение транспозонов по репликону или между репликонами вызывает:- инактивацию генов тех участков ДНК, куда они, переместившись, встраиваются.
- образование повреждений генетического материала
- слияние репликонов, т.е. встраивание плазмиды в хромосому
- распространение генов в популяции бактерий, что может приводить к изменению биологических свойств популяции, смене возбудителей инфекционных заболеваний, а также способствует эволюционным процессам среди микробов
Вставочные (инсерционные) последовательности (IS-элементы)- простейший тип мигрирующих элементов; их величина не превышает 1500 пар оснований. IS -элементы самостоятельно не реплицируются и не кодируют распознаваемых фенотипических признаков. Содержащиеся в них гены обеспечивают только их перемещение из одного участка в другой. Перемещение подвижных элементов принято называть
репликативной или незаконной рекомбинацией.
Основные функции:- регуляция активности генов бактериальной клетки
- индукция мутаций типа делеций или инверсий и дупликаций
- координация взаимодействий плазмид, транспозонов и профагов
-
Особенности R- и S- диссоциации как частное проявление генотипичекой изменчивости. Ее практическое значение.
Своеобразной формой изменчивости является R-S-диссоциация бактерий. Она возникает спонтанно вследствие образования двух форм бактериальных клеток, которые отличаются друг от друга по характеру образуемых ими колоний на твердой питательной среде. Один тип - R-колонии (англ. rough - неровный) - характеризуется неровными краями и шероховатой поверхностью, второй тип - S-колоний (англ. smooth- гладкий)- имеет круглую форму, гладкую поверхность. Процесс диссоциации, т.е. расщепления бактериальных клеток, формирующих оба типа колоний
, обычно протекает в одном направлении: от S- к R-форме, иногда через промежуточные стадии образования слизистых колоний. Обратный переход R- в S-форму наблюдается реже. Для большинства вирулентных бактерий характерен рост в виде S-формы колоний. Исключение составляют микобактерии туберкулеза, иерсинии чумы, сибиреязвенные бактерии и некоторые другие, которые растут в R-форме.
В процессе диссоциации одновременно с изменением морфологии колоний меняются биохимические, антигенные, патогенные свойства бактерий, их устойчивость к физическим и химическим факторам внешней среды.
Мутации, которые приводят к S-R-диссоциации, относятся к инсертационным, поскольку они возникают после встраивания внехро-мосомных факторов наследственности, в том числе и умеренных фагов в бактериальную хромосому. Если эта мутация приводит к утрате генов, контролирующих образование детерминантных полисаха-ридных звеньев ЛПС у грамотрицательных бактерий, то образуются R-мутанты. Они формируют шероховатые колонии, изменяют свои антигенные свойства и резко ослабляют патогенность. У дифтерийных бактерий S-R-диссоциация связана с их лизогенизацией соответствующими бактериофагами. При этом R-формы образуют токсин. У других бактерий R-формы возникают после интеграции в их хромосому R-плазмиды, транспозонов или Is-последовательностей. R-формы пиогенных стрептококков и ряда других бактерий образуются в результате рекомбинаций.
Биологическое значение S-R-диссоциации состоит в приобретении бактериями определенных селективных преимуществ, обеспечивающих их существование в организме человека или во внешней среде. К ним относится более высокая устойчивость S- форм к фагоцитозу макрофагами, бактерицидному действию сыворотки крови. R-формы обладают большей устойчивостью к факторам окружающей среды. Они более длительное время сохраняются в воде, молоке.
Вместе с тем S-R-диссоциация во многих случаях усложняет бактериологическую диагностику ряда инфекционных заболеваний, например дизентерии Зонне, эшерихиоза, вызванного Е. coli О124 и др.
-
Санитарно - показательные микроорганизмы, их характеристика, требования, предъявляемые к ним. Понятие о микробном числе, титре, индексе.
Санитарно-показательные микроорганизмы являются постоянными обитателями поверхностей и полостей человеческого или животного организма. Обнаружение и в объектах внешней среды свидетельствует о загрязнение выделениями человека или животного. Чем обильнее такое загрязнение, тем больше возможность попадания в объект патогенных микробов. Санитарно-показательные бактерии – представители облигатной микрофлоры организма человека и теплокровных животных, для которых средой обитания являются кишечник или респираторный тракт. Санитарно- показательными микроорганизмами могут быть только те, которые постоянно и в больших количествах содержатся в выделениях человека или животного, они должны сохранять жизнеспособность во внешней среде в течение сроков, близких к срокам выживания патогенных микробов, выделяемых теми же путями, но не размножаться интенсивно во внешней среде. Они должны также легко обнаруживаться современными и довольно простыми методами исследования. Основными санитарно- показательными микроорганизмами в отношении кишечных инфекций, указывающими на фекальное загрязнение внешней среды (вода, почва), считают бактерии группы кишечных палочек (БГКП). В качестве дополнительных показателей при оценке некоторых объектов определяют наличие фекальных стрептококков (энтерококков) и клостридий.
Свойства спб:-постоянно выделяются в большом количестве из организма во внешнюю среду
-не имеют других мест обитания
-способны сохраняться в окружающей среде в течение тех же сроков, что и патогенные бактерии, паразитирующие в кишечнике или респираторном тракте
-не способны интенсивно размножаться на каких либо объектах вне организма хозяина и изменять свои свойства
Микробное число – общее количество микробов в единице объема или массы исследуемого объекта (1 м