21. Походження та еволюція мікроорганізмів. Сучасна класифікація прокаріотів. Основні таксони. Систематика та номенклатура бактерій. Вид як основна таксономічна одиниця.

Питання про походження вірусів і їхній природі є предметом численних досліджень і теоретичних дискусій. Одні вчені розглядають віруси як нащадки стародавних неклітинних форм живих паразитичних систем, функціонально тісно зв'язаних із кліткою хазяїна, але які розвиваються самостійно і генетично незалежно від них. Думають, що наявність різних нуклеїнових кислот відбиває еволюцію вимерлих доклітинних форм від односпіральної РНК до двухспиральной ДНК. Інші вважають, що віруси виникли з одноклітинних організмів, що у результаті регресивної еволюції втратили білоксинтезуючі системи і стали строгими внутрішньоклітинними паразитами. Треті дослідники затверджують, що віруси відбулися з клітинних елементів, що стали автономними системами. Ця гіпотеза пояснює розмаїтість генетичного матеріалу вірусів, тому що серед складових частин клітки виявляються всі структури, яким можуть бути родинні віруси (ДНК, РНК, мітохондрії, плазміди і т.д. ).

Прокаріоти-доядерні, одноклітинні, найпростіші форми життя, які не мають ядерної мембрани і високоорганізованих органел. Це бактерії, актиноміцети, мікоплазми, рикетсії, спірохети, хламідії, ціанобактерії. За класифікацією Берді основні таксони: царство, відділ, клас, порядок, родина, рід, вид, інфера. Виділяють 4 відділи у бактерій: грацилікути, фірмікути, тенерикути, мендозикути. Головна таксономічна одиниця-вид (species)-сукупність споріднених організмів,що мають загальний корінь походження і на даному етапі еволюційного розвитку характеризується певними загальними морфофізіологічними власт і які пристосовані до певного середовища та умов існування.

22. Систематика і номенклатура бактерій. Основні принципи систематики. Класифікація бактерій. Характеристика виду. Інфравидові варіанти.

Мікроби – це найбільша за кількістю та дуже різноманітна за рівнем організації частина організмів, які населяють біосферу Землі. Об'єднують їх тільки малі розміри, тому систе­матизувати їх дуже складно. Збудники захворювань є серед неклітинних (віруси та пріони) і клітинних організмів. Останні поділяють на 2 великі групи: прокаріоти (доядерні) та евкаріоти (ядерні). Патогенні мікроорганізми зустрічаються серед бактерій (прокаріоти), грибів і найпростіших. Загальновизнаною та найбільш поширеною є класифікація бактерій Д. Берджі. Бактерії поділяють за будовою клітинної стінки та забарвлен­ням за Грамом на такі відділи: Gracilicutes – тонкошкірі (грамнегативні); Firmicutes – товстошкірі (грампози-тивні), Tenericutes – не мають клітинної стінки (мікоплазми), Mendisicutes – архебактерії (вони непатогенні).

Найбільше практичне значення серед грамнегативних бактерій мають:

спірохети; аеробні (мікроаерофільні); аеробні (мікроаерофільні); факультативно-анаеробні палички (45 родів, 3 родини); анаеробні палички; анаеробні коки; родини рикетсій, хламідій і бартонел; грампозитивні коки; аспорогенні палички; коринебактерій; родина мікробактерій; актиноміцети, непатогенні; мікоплазми.

Основною номенклатурною та таксономічною одиницею є вид. Визначення виду мікроорганізмів (ідентифікацію) проводять за морфологічними, тинкторіальними, фізіологічними, ан­тигенними та молекулярно-біологічними та іншими ознаками.

Мікроорганізми, що відрізняються незначними спадковими властивостями, називаються варіантами.

23-24. Вчення про генетику МіО. Організація генетичного матеріалу бакт. Генотипові мінливість, мутація, рекомбінація. Дисоціація бакт.

Генетика мікроорганізмів як навчання про спадковість і мінливість має характерні риси, що відповідають їхній будівлі і біології. Найбільш вивчена генетика бактерій, характерними рисами яких є малі розміри і велика швидкість розмноження бактеріальної клітки, що дозволяє простежити генетичні зміни протягом невеликого проміжку часу на великому числі популяцій. Бактеріальна клітка має одинарний набір генів (немає алелей). Хромосома бактерій є полінуклеотидом (два полинуклеотидні ланцюжки ДНК) довжиною 1000 мкм і мол. масою близько 1,5.2-10'Д. Вона суперспіралізована і замкнута в кільце: містить від 3000 до 5000 генів.

Значення генетики мікроорганізмів: розробка патогенетичних основ лікування і профілактики інфекційних хвороб, способів діагностики (полімеразна ланцюгова реакція, Днк-зонди), створення профілактичних, лікувальних і діагностичних препаратів.

Неспадкова (модифікаційна) мінливість зумовлена впливом позаклітинних факторів на прояв генотипу. При усуненні фактора, що викликав модифікацію, дані зміни зникають. Спадкоємна (генотипова) мінливість, зв'язана з мутаціями - мутаційна мінливість. Основу мутації складають зміни послідовності нуклеотидів у ДНК, повна чи часткова їхня втрата. Спадкоємна мінливість, зв'язана з рекомбінаціями, називається рекомбінаційною мінливістю.

Рекомбінація. виникнення нових послідовностей ДНК у результаті розривів і наступних відновлень її молекул. У підсумку таких змін ДНК бактерій з'являються так називані рекомбинантные штами, чи рекомбинанты. На мікробних об'єктах були відкриті форми переносу генетичного матеріалу - трансформація, трансдукція, кон'югація. У бактерій розрізняють три типи рекомбінацій: загальну, незаконну і сайт-специфическую. Загальна, чи гомологичная, класична, рекомбінація відбувається, якщо в структурі взаємодіючої ДНК маються гомологичные ділянки. Незаконна рекомбінація для свого здійснення не вимагає значної гомології ДНК взаємодіючих структур.

Мутації - наслідувані зміни в генотипі, не зв'язані з явищами рекомбінацій. Мутації визначаються змінами послідовності нуклеотидов у ДНК. Зміни послідовності нуклеотидов у ДНК можуть бути наслідком різних процесів: помилка при реплікації, випадання ділянок (делеция), переміщення окремої ділянки щодо іншого (транслокация) і ін.

Однієї з форм мутацій є дисоціація (від лат. dіssocіatіo - розщеплення) - виникнення в популяції мікроорганізмів особей, що відрізняються від вихідних мікроорганізмів зовнішнім виглядом і структурою колоній, так званих S-и R-форм S-форми колоній - круглі, вологі, із блискучою гладкою поверхнею, рівними краями; R-форми утворять колонії неправильної форми, непрозорі, сухі з зазубреними краями і нерівною шорсткуватою поверхнею.

Множинна реактивация - процес взаємодії вірусів з поразкою різних генів, у результаті якого взаємодіючі вирионы доповнюють один одного завдяки генетичній рекомбінації, утворити неушкоджений вірус. Рекомбінація . обмін генетичним матеріалом між вірусами . можлива у виді обміну генами (межгенная рекомбінація) чи ділянками того самого гена (внутриген-ная рекомбінація).