23) Серологиялық реакциялар

Мал дәрігерлік практикасында иммунитет реакцияларының ішінен – лютинация, преципитация, комплементті байланыстыру және т.б. реакциялары кеңінен қолданылып жүр.

Агглютинация реакциясы (АР). Микробтардың бір–бірімен желімденіп, бір жерге жиылуын ең бірінші рет 1896 ж. Грубер мен Дурхэм байқаған. АР екі компонент қатысады: жұқтырылған организмнің қан сарысуындағы антиденелер–агглютининдер және осы инфекцияның қоздырғышының қоректік ортадан алынған тірі немесе өлтірілген шайындысы. Агглютининдер деп белгілі бір микробтарды,

эритроциттерді, лейкоциттерді, тромбоциттерді, сонымен қатар,антигендер тиелген химиялық корпускулярлы өлшектерді желімдеуге қабілеті бар антиденелерді атайды. Микробтардың шайындысына оларға үйлесімді антиденелері бар иммунды сарысуды қосқан кезде микробтар бір–бірімен желімденіп, үлпек немесе түйір түріндетұнбаға түседі. Бұл құбылыс агглютинация деп аталады. Бактерия жасушаларының күрделі антигендерімен иммунделінген малдың қан сарысуындағы тек осы микробқа ғана үйлесімділік өрсететін агглютининдерді анықтау үшін агглютининдерді тәсілі ұсынылған . Агглютининдері адсорбциялау тәсілі микробтардың антигендік құрылысын зерттеуде, агглютинирлеуші немесе емдік қан сарысуын және вакциналар мен диагностикумдарды дайындауда қолданылып жүр. Бұл тәсілмен алынған қан сарысуын монорецепторлы агглютинирлеуші қан сарысуы деп атайды.

Преципитация реакциясы. Бұл реакцияны 1897 ж. Р.Краус ашты. Антиденелер мен антигендердің әрекеттесуінен пайда болған кешенді айтады. ПР қою үшін антигенді преципитирлеуші қан сарысуының үстіне немесе астына абайлап қабаттайды. Реакция енсіз шыны түтіктерде немесе капиллярларда айқын байқалады. Реакцияның оң нәтижесі кезінде антиген мен преципитиреуші қан сарсысуының жанасу шекарасын ақсұр сақина пайда болады. ПР–ына жоғарғы дәлдік пен сезімталдық тән.

Сақиналы преципитация реакциясы. Ең бірінші рет бұл 1910 ж. Асколи ұсынған болатын. Антиген ретінде бұл реакцияда топалаң қоздырғышының өсіндісінің шайындысы немесе өлген малдың ақзалары мен ұлпаларының сығындысы қолданылады. Топалаң қоздырғышының антигені (преципитиногені) материалдың шіруі кезінде бұзылмайды және жоғарғы температураға өte tөзімді болып келеді. Преципитиногендерді топалаңнан өлгенмалдың ақзаларының кішкене бір бөлшегін изиологиялық ерітіндіде қайнату арқылы дайындайды. Антигенінің ыстыққа төзімділігіне байланысты бұл реакцияны термопреципитация деп атайды. Реакцияның ең маңызды – антиген мен преципитирлеуші қан сарысуының мөлдірлігі. Преципитиногенді топалаңның антигеніне қарсы антиденелері бар преципитирлеуші қан сарысуына қабаттастырғанда реакцияның оң нәтижесі 30–60 сек ішінде 2 мин аралығында байқалады.

Гель ішіндегі диффузиялық преципитация. Преципитация феномені сұйық ортада емес, сонымен қатар тазартылған, мөлдірлетілген 1% агарда да байқалды. Егер сұйық фазада преципитат тек қана бір сызық түзсе, гель ішінде диффундирлеуші антиденелер бір–бірімен әртүрлі қашықтықтарда кездесіп, бірнеш сызықтарды қалыптастырады. Сызықтардың саны мен еніне қарай иммунды кешеннің сипаттамасын алуға мүмкіндік туғызады. Бұл реакцияның бірнеше қою тәсілдері белгілі.

Оухтерлони тәсілі. Реакция 1% бейтарапты агары бар Петри шыны аяқтарының ішінде немесе төсеніш шынысының үстінде өткізеді. Тескіштің көмегі арқылы агардың бетінде біріне–бірі қарсы шұңқыршықтар дайындайды. Олардың бәріне, мысалы, антиденелері бар қан сарысуын, ал екіншілеріне оларға үйлесімді антигенді құяды. )арама–қарсы таралушы реагенттердің кездескен орнында преципитация сызығы пайда болады.

Тарамдалған иммунодиффузия. ПР–ның бұл түрінде балқытылған агарды антиденелермен алдын ала араластырып, шыны немесе пластиканың бетіне құяды. Агар қатайғаннан соң оның бетінде диаметрі 2мм –дей шұқыршықтарды дайындайды да,олардың ішіне белгілі бір мөлшерде зерттеуге алынған антигенді құяды. Реакцияны ылғалды камерада өткізеді. Тарамдалған ммунодиффузияның феномені шұқыршақтың айналасында преципитация сақинасының пайда болуымен сипатталады. Преципитация сақинасының радиусы зерттеуге алынған антигеннің концентрациясына пропорциональді болып келеді. Антигеннің өлшерін анықтау үшін оның преципитация сақинасының радиусын осы антигенннің стандартты концентрациясы бар шұқыршақтың айналасында қалыптасқан сақинаның радиусымен салыстырады. Тарамдалған иммунодиффузия қан сарысуындағы иммуноглобулиндерді оларға қарсы бағытталған антиденелердің өмегімен анықтау үшін қолданылып келеді. ПР–ның бұл түрі кейбір жұқпалы аурулар диагностикасында да өте тиімдітәсіл болып танылды.

Комплементті байланыстыру реакциясы Бұл реакцияны 1901 жылы Борде мен Жангу бактериолиз және гемолиз феномендерін қолдана отыра жарыққа шығарды. КБР қан сарысуындағы үйлесімді антиденелерді, сонымен қатар зерттеуге алынған материалда белгілі бір антигенді анықтауға арналған. Бұл реакцияда бес компонент қатысады: антиген, зерттеуге алынган кан сары суы, комплимент гемолиттик кан сарысуы, қой эритроциттері. Егер антиген мен зерттеуге алынған қан сарысуындағы антидене бір–біріне сәйкес келсе, онда антиген–антидене кешені пайда болып, бұл кешен комплементті өзіне тартады. Ал, егер зерттеуге алынған қан сарысуында антигенге сәйкес антидене болмаса, иммунды кешен қалыптаспайды, сондықтан комплемент бос қалады. КБР – сезімтал реакциялардың бірі. әдетте, бұл реакцияда антиген ретінде микроб жасушаларының, жануарлар ұлпаларының сығындысы немесе басқа белокты заттар алынады. КБР мал дәрігерлік практикасында, медицинада көптеген жұқпалы және инвазиялық ауруларды балау жұмыстарында қолданылады. КБР–ның малдың бруцеллезін, паратуберкулезін, кампилобактериозын, лептоспирозын және т.б ауруларын, ал адамның сүзек және мерез ауруларын анықтауға арналған арнайы қойылымдары бар. Комплементті ұзақ байланыстыру реакциясы КҰБР. Бұл реакцияның КБР–ынан айырмашылығы – оның бірінші фазасының 16– 18 сағат бойы 0-4 С температура аралығында өтуі. Бұл жағдайда бактериолиттік жүйедегі антиген–антидене кешені комплементті ұзақ сіңіреді. Осы себептен КБР–ның сезімталдығы арта түседі де, антиденелер мен антигендердің ө өлшерін анықтауға мүмкіндік туады. Бұл тәсіл бруцеллездің, кампилобактериоздың, биелердің вирусты іш тастауының, ет қоректілердің вирусты епатитінің, Ку риккетсиозының серологиялық диагностикасында қолданылып жүр.

Люминисцирлеуші немесе флуоресцирлеуші антиденелер тәсілін 1942 жылы Кунс ұсынған болатын. Бұл реакция бойынша зерттеуге алынған материалдағы бактерия немесе вирус текті антигендерді және басқа да таңбаланған ерекше антиденелердің көмегімен анықтауға болады. Таңбаланған антиденелер микробтармен немесе антигендермен байланысқанда люминис– центтік микроскоппен байқалатын жарқырауық кешендер түзейді. Бұл тәсіл қазір иммунологияда иммундік флуоресценция реакциясы деп аталынады.

Иммунды фермент тәсілі емесе ферментпен таңбаланған антиденелер реакциясы. Бұл тәсіл кейінгі уақытта антиденелер мен антигендерді ферментпен таңбаланған антиденелердің көмегімен анықтауға арналған сыналым ретінде белгілі болып отыр. ИФТ өзінің қолдану принциптерінің айырмашылығына қарай «гетерогенді» және «гомогенді» деп аталынатын екі топқа бөлінеді. Сонымен қатар бұл тәсіл малдардың иммунобиологиялық күйін бақылау, вакцина мен емдік қан сарысуының тиімділігін анықтау жұмыстарында және басқа зерттеулерде маңызды рөл атқармақ. қорыта айтқанда, ИФТ болашақта лабораториялық және клиникалық зерттеулерге арналған иммунохимиялық анализдердің ішіндегі ең басты тәсілдердің бірі болмақ.

24)Спора түзуші бактериялар Вибриондар үтір тәріздес иілген (1). Денесінде жалғыз қыл аяғы болады.

Спириллалардың бірнеше ірі шиыршықтары 5-тен көп емес болады (2). Олар қыл аяқтарының көмегімен қозғалады.

Спирохеталар штопор тәріздес формалары бар бүгілмелі прокариотты микробтардың өкілдері (3). Олар көптеген ұсақ шиыршықтарының көмегі арқылы жиырылып, қозғала алады. Электронды микроскоптың көмегімен олардың денесінің шетінде бір шоқ қыл аяқтардың бар екендігі анықталған. Өзінің құрылысына байланысты спирохеталар айналмалы, үдемелі және бұрылмалы қозғалыста болады.

Бациллалар лимонның, ракетканың, барабан таяқшасының және басқа заттардың формаларына ұқсас келеді. Таяқша тәріздес микробтар екі топқа бөлінеді: спора түзушілер (бациллалар) 

Спораларды (ұрық) бояу. Спораларды күрделі тәсілдермен бояйды, өйткені олардың қабықтары тығыз болып келеді (8-сурет). Бояр алдында споралардың қабығын улағыштармен (хром, тұз қышқылдары) немесе жылытылған фенолмен әсер ету арқылы жұмсартып алады. Осы жағдайда жасушалардың споралары жақсы боялып, кейін қышқылдармен қысқа уақыт ішінде әрекет еткенде түссізденбейді. Микроб жасушасының  вегетативті денесі қышқылдардың күшімен түссізденіп, тек қосымша қарама-қарсы бояулармен бояғанда ғана көрінеді.

 

 

                                   1                                 2                                  3

8-сурет. Бактериялардың спораларының орналасуы

1-орталық (Bac.megatereum) ; 2-субтерминальды (Cl.botulinum);

3-терминальды (Cl.tetani).

25) Антибиотиктер. Бактериофагтар

Антибиотиктер (гр. autі — қарсы және гр. bіos — тіршілік) — микроорганизмдердің өсуін, көбеюін тежейтін немесе тоқтататын микробтар, өсімдіктер мен жануарлар клеткасынан алынатын органикалық зат; микроағзалармен жоғары өсімдіктермен және жануарлармен микроағзаларды және ісік жасушаларының дамуын басатын және жоятын заттар. Антибиотиктер төменгі молекуларлы қосылыс оның құрамына көміртегі-оттегі және сутегінен басқа азот (1 немесе 2 аммин тобы түрінде) және 1 немесе 2 карбоксильді топтар енеді.^[1]

Антибиотиктер микробтар мен кейбір қатерлі ісікке әсер етіп, олардың дамуын тежейді немесе жойып жібереді. Антибиотиктердің пайда болуы микробтар дүниесінде кездесетін бір-біріне қарама-қарсылық әрекетіне негізделген. Антибиотиктер туралы ғылымның негізін қалап, алғаш көгерткіш саңырауқұлақтан пенициллин алған (1929) ағылшын ғалымы А.Флеминг болды. Антибиотиктердің бірнеше жүздеген түрі бар, бірақ олардың бәрі бірдей медицинада қолданыла бермейді. Антибиотиктер шығу тегі, хим. құрамы, микробтарға әсер ету механизмі т.б. қасиеттері бойынша жіктеледі. Антибиотиктерді ретсіз қолданудың әр түрлі салдары болуы мүмкін. Мыс., денеге бөртпе шығып, қышыма пайда болады, кейде естен тануға әкеп соғады. Сондықтан оларды тек қана дәрігердің айтуы бойынша қолдану қажет. Антибиотиктер медицинадан басқа а.ш-нда, тамақ өнеркәсібінде және микробиологиялық өндірісте пайдаланылады. Антибиотиктер зен саңырауқұлаңынан,актиномиоцидтік, кейбір бактериялардан алынады. Жіктелуі: синтетикалық және табиғи. Әсері: бактериостатикалық, бактериоциттік. Әсер ету механизмі: Бактерия жасуша синтезін бұзу, цитоплазмалық мембрана өткізгіштігін бұзу, жасушаішілік синтезін бұзу, РНҚ синтезін бұзу

Бактериофагтар. 1896 жылы Н. В. Гамалея кейбір бактериялар сүзіндісінің басқа бактериялардың клеткаларын ерітіп (лизис) жіберетін қасиетін анықтады. Ол топалаң вирусын дистильденген ‘суда ерітіп, оны жаңадан өсірілген топалаң вирусына жұқтырады. Сонда бұл ерітінді жаңадан өсірілген вирусты ерітіп, қүртып жіберген. Мұны бактериофагтар деп атады. Дәлме-дәл аударғанда ол бактерия-ларды «жеушілер» немесе «жалмаушылар» деген сөз. Бүдан кейінгі зерттеулер басқа бактерияларды ерітіп жіберетін, табиғатта толып жатқан бактериофагтардың барлығын анықтады. Бактериофагтардың жеке түрлері белгілі бір бактерияны зақымдай алады. Ол тек ауру қоздырғыш бактерияларды ғана жойып жібермей, пайдалы түрлерін де жоя алады. Бактериофагтардың пішіні де алуан түрлі. Олардың кейбіреулері шар тәрізді қосалқы бүтақшалары бар денелер. Кейбір түрлері итбалыққа ұқсайды. Өз бұтақшасымен фагтар бактерия клеткасына бекиді. Олар бактерия клеткаларының іқабығын ерітетін лтізоцим дөп аталатын, фермент бөліп шығарады. Еріген жерге фагтың ішіндегі заттар бактердя клеткасына «енеді де, оның бұтақшасы мен сыртқы қабығы бактерия клеткасының сыртында қалып қояды. Фаг клетка ішіне кірісімен өзінің зиянды әрекетін ти-гізе бастайды. Бактерия клеткасы бұдан кейін ісініп, жарылады да, оданчжаңадан дамыған фаг бөлінга шығып, ол келесі клетканы заікыімдаға кіріседі. Фагтыіі көбею стадиясының ұзақтығы 30-дан 90 минутқа дейін созылады. Бактериофагтардың шамасы 40—100 мк-ға тең. Олардың бактериялар сияқты клеткалық құрылысы болмайды және тек тірі клеткада тіршілік етуге бейімделген. Ол құрғақшылыққа, төменгі температураға, көптеген химиялық уларға төзімді. Бірақ 50%-тік глицерин ерітіндісі бактериофагтарды қырып жібере-ді, ал +80°-қа дейінгі ыстықты олар оңай көтереді. Температура + 100°-қа көтерілгенде бактериофагтар қырылып кетеді. Фагтардың көбеюі небары 30—90 минутқа дейін созылады. Олар табиғатта өте көп тараған. Қазіргі кезде бактериофагтарды медицинада және ветеринарияда кейбір зиянды ауру коздырғыштарға карсы колда-нады. Сонымен қатар бактериофагтар өндіріске, әсіресе тамақ өнеркәсібіне көп зиян келтіреді. Мәселен, олар пайдалы сүт қышқылы бактерияларын ерітіп жіберіп, алынатын сүт тағамдарының сапасын төмендетеді.

26. Ішек таяқшасы тобының бактериялары. Ішек таяқшасы тобы бактерияларының өкілі адамдар мен жануарлардың тоқ ішегінде тіршілік ететін Escherichia coli болып табылады.

Морфологиясы. Escherichia coli – ұзындығы 1-3 мкм, ені 0,5-0,8 мкм болатын, ұштары дөңгеленген полиморфты таяқша. Жазықтықта жеке-жеке, сирек жағдайда қос-қостан орналасады (27-сурет). Грам тәсілімен негативті боялады, спора түзбейді, кейбір серологиялық варианттары (08, 09, 0101) капсула түзеді, қозғалмалы келеді (перитрихтер), кейде қозғалмайтындары да кездеседі.

Өсінділік қасиеттері. Escherichia coli – аэробты немесе факультативті анаэробты бактериялар. Қолайлы өсіп-өну температурасы 37-38°С, рН 7,0-7,4. ЕПА, ЕПС, Эндо және Левин орталарында жақсы өседі. ЕПА беткейінде 24 сағаттан соң шеттері тегіс, томпайған, сұрғылт-ақ түсті (S-пішінді) колонияларды түзеді (28-сурет).

ЕПС біркелкі лайлап, аздаған тұнбаға түсіп өседі. Эндо ортасында Escherichia coli екі типті: металл тәрізді жылтыраған қызыл күрең және жиегі қызғылт болып келген ашық-қызыл түсті, диаметрі 2-3 мм болатын колонияларды түзеді (29-сурет). Левин ортасында колониялары қою күлгін немесе қара түсті болады (30-сурет).

27. Агглютинация реакциясы (АР). Микробтардың бір-бірімен желімденіп, бір жерге шоғырлануын алғаш рет 1896 жылы Грубер мен Дурхэм байқаған. АР екі компонент қатысады: жұқтырылған организмнің қан сарысуындағы антиденелер – агглютининдер және осы инфекция қоздырғышының қоректік ортадан алынған тірі немесе өлтірілген шайындысы. Агглютининдер деп белгілі бір микробтарды, эритроциттерді, лейкоциттерді, тромбоциттерді, сонымен қатар антигендер тиелген химиялық корпускулярлы бөлшектерді желімдеуге қабілеті бар антиденелерді атайды (54-сурет). Микробтардың шайындысына оларға үйлесімді антиденелері бар иммунды сарысуды қосқан кезде микробтар бір-бірімен желімденіп, үлпек немесе түйір түрінде тұнбаға түседі. Бұл құбылыс агглютинация деп аталады. Микробтардың агглютинациясы электролитті ортада (NaCl 0,85%-ды ерітіндісінде) айқын байқалады.

Бұл реакция өзінің телімділігімен сипатталады, басқаша айтқанда, антигендер тек өздеріне үйлесімді антиденелермен ғана желімденеді. Бірақ кейбір микроб жасушаларының бетінде басқа туысқа жататын қоздырғыштарға тән ортақ антигендік детерминанталары болады. Сондықтан АР-да антиденелер тек қана белгілі бір қоздырғышты емес, сонымен қатар олармен тұқымдас, ортақ антигендері бар микробтарды да желімдеуі мүмкін.

Бактерия жасушаларының күрделі антигендерімен иммунделген малдың қан сарысуындағы тек осы микробқа ғана телімді агглютининдерді анықтау үшін агглютининдерді адсорбциялау (сіңіру) тәсілі ұсынылған (Кастеллани реакциясы). Агглютининдерді адсорбциялау тәсілі микробтардың антигендік құрылысын зерттеуде, агглютинациялаушы немесе емдік қан сарысуын және вакциналар мен диагностикумдарды дайындау жұмыстарында қолданылып жүр. Бұл тәсілмен алынған қан сарысуын монорецепторлы агглютинациялаушы қан сарысуы деп атайды. АР белгілі микробтардың көмегімен ауру малдың қанындағы оларға телімді антиденелерді анықтауға мүмкіндік туғызады. Сонымен қатар ауру малдардан бөлініп алынған микробтарды белгілі агглютинациялаушы қан сарысуымен идентификациялау (айқындау) үшін де кеңінен қолданылып жүр.

28. Жұмыртқаны сақтау. Жұмыртқа микроорганизмдерден ада болса да сақталу кезінде оның құрамы өзгеріске ұшырай бастайды. Оның ақ уызы сұйықталып, сары уызы шайқала бастайды. Иісті заттармен бірге сақтағанда жұмыртқа қоршаған ортаның иісін сіңіп, ауа камерасының көлемі ұлғаяды. Ақ уыздың ішінара ыдырауынан фосфор және басқа элементтердің мөлшері азайып, өнімнің сапасы төмендейді. Бұл өзгерістердің қарқынын баяулату үшін жұмыртқаны 2-2,5°С температураға реттелген ылғалдығы 85% тоңазытқыш камерасына орналастырады. Мұндай жағдайда ол 6 ай бойы сақталады. Төменгі температура микробтардың өсіп-өнуін және солуын тежейді. Кінәраттары бар жұмыртқа көп сақталмайды. Жұмыртқа кінәрәттарын овоскопия тәсілімен анықтауға болады. Жаңа жиналған жұмыртқа жарықты жақсы өткізеді, ал уақыт өте келе оның ақ уызы мен сары уызы күңгірттеніп, ауа камерасы ұлғая түседі.

Жұмыртқаны консервілеудің физикалық және химиялық әдістері бар. Физикалық тәсілдерінің қатарына кептіру және мұздату жатады. Жұмыртқа массасын дискілі кептіргіште ұнтақтау арқылы жүзеге асырады. Ұнтақта судың концентрациясы 5-9% аралығында болады. Мұндай жағдайда микробтар көбейе алмайды, ал бірақ ұзақ мерзім бойы тіршілігін сақтап қалады. Сапрофиттермен бірге жұмыртқа ұнтағына жұқпалы аурулардың қоздырғыштары да түсуі мүмкін. Айталық, сальмонелла ұнтақта 4 айдан 9 айға дейін сақталады. Жұмыртқа ұнтағын пергаментке орап, қаңылтыр құтыларға салады.

Мұздатылуға тек сапалы жұмыртқалар ғана алынады. Ақуыз бен сарыуызды араластырғаннан соң, сүзгіден өткізіп, қаңылтыр құтыларға құяды да дәнекерлеп тастайды. Меланжа деп аталатын мұндай өнімді -5°С-(-10°С) температура аралығында сақтайды. Меланжада қоршаған ортадан түскен ішек таяқшалары, протейлер, картоп бациллалары болуы мүмкін. Сақтау кезінде микробтардың бір бөлігі жойылады, ал қалғандары өнім ерігеннен соң шапшаң түрде көбейе бастайды. Олардың арасында кейде сальмонеллалар да кездеседі. Міне сондықтан да жұмыртқаны жармас бұрын оның бетін тазартып, залалсыздандырады. Ерітілген меланжаны бірнеше сағат арасында тұтыну керек, әйтпесе ол бұзылып кетеді.

Химиялық тәсілдер қабық саңылаулары арқылы микроорганизмдердің жұмыртқа ішіне енуіне тосқауыл жасайды. Осы мақсатта әктің, сұйық шынының (3-10%) ерітінділеріне, сонымен қатар 50°С-ге дейін жылытылған парафин майына жұмыртқаларды орналастырады. Жұмыртқаны парафин майында аз уақыт қана ұстайды. Ас тұзының ерітіндісін де өнімді сақтау үшін қолдануға болады, алайда бұл әдіс жұмыртқаның дәмін өзгертеді.

29. Микроорганизмдердің өзгергіштігінде транспозондар маңызды рөл атқарады. Транспозондар хромосома ішінде немесе орын ауыстыруға, сонымен қатар бір плазмидадан екіншісіне және плазмидадан хромосомаға ауысып отыратын қасиетті иеленген жылжымалы генетикалық элемент болып табылады. Олар ДНҚ-ның полярлық мутациясын, делециясы (бөлінуі) мен инверсиясын (алмасуы) тудырады. Сонымен қатар, транспозондар транскрипция терминаторлары мен промоторлары арқылы өзімен көршілес гендерді «іске қосу» және «тежеу» қызметін де атқара алатын қабілеті бар.

Микроорганизмдердің өзгергіштігі фенотиптік және генотиптік түрлерге ажыратылады. Біріншілерін қоршаған ортаның жағдайлары тудырады және олар тұқым қуаламайды, ал екіншілері тұқым қуалайды (23-сурет).

Фенотиптік өзгергіштікке адаптация және модификация жатады.

Адаптация – микроорганизмдердің қоршаған орта шарттарына бейімделуі. Мұндай жағдайларға бейімделген жасушалар өсіп-өнеді, ал қалғандары болса жойылып кетеді, яғни табиғи сұрыпталу жүреді.

Модификация – қоршаған орта әсерлерінен микроорганизмдердің өзгеріске ұшырауы. Бұл жағдайда микроб жасушаларының тек сыртқы көлемі мен пішінінің өзгеруі байқалады. Мысалы, кальций хлориді қосылған қоректік ортада өскен ішек таяқшалары едәуір қысқарады, ал егер микробтарды аталмыш тұздан таза ортаға ауыстырса, олар өздерінің бастапқы пішінін қайта қалыптастырады.

Генотиптік өзгергіштік мутациялар мен рекомбинациялардың нәтижесінде пайда болады. Өзгергіштіктің бұл түрі ұрпақтан ұрпаққа беріледі, яғни тұқым қуалайды.

Мутациялар – микроорганизмдерге эндогендік факторлардың немесе химиялық және физикалық мутагендердің әсерінен ДНҚ жүйелігінің немесе нуклеотидтердің орындарының өзгеруі нәтижесінде қалыптасады. Өзгеріске ұшыраған белгілері бар микроорганизмдер мутанттар деп аталады. Мутациялар кездейсоқ немесе спонтанды және жасанды немесе индуцирленген болып екіге бөлінеді.

Спонтанды (кездейсоқ) мутациялар белгісіз себептердің әсерінен пайда болады. Микроорганизмдердің спонтанды мутациясының ең көп тараған типтерінің бірі болып ауксотрофтық, яғни микробтардың синтездеу қабілетінен айырылуы саналады. Мысалы, лейцитинді синтездеу қабілетінен айырылған мутантты микробтар тек қоректік ортаға аталмыш амин қышқылы қосылған жағдайда ғана өсе алады. Мұндай микроб – мутант лейцитин бойынша ауксотрофты, яғни өзінің тіршілігіне лейцитинді қажет етуші деп аталады.Спонтанды мутациялар микроорганизмдерде болатын табиғи өзгергіштігінің негізгі көзі болып есептеледі.

Индуцирленген (бағытталған) мутациялар микроорганизмдерді арнайы мутагендермен (химиялық заттармен; физикалық – температура, ультра күлгін және иондаушы сәулеленулермен; т.б.) өңдеу барысында пайда болады. Мутагендердің жасушаның генетикалық аппаратына тікелей немесе жанама әсер ету нәтижесінде келесі өзгерістерді байқауға болады: микроорганизмдердің морфологиялық қасиеттері өзгеріске ұшырайды; дәрілік препараттарға төзімділігі артады; аминқышқылдарын синтездеуін, көмірсулар мен басқа да қоректік заттарды пайдалану қабілетін жоғалтады; патогендік қасиеттері әлсірейді және т.б. Мысалы, бағытталған мутация әдісімен вируленттік қасиеттері әлсіретілген тірі вакциналар әзірленіп, олар инфекциялық аурулардың алдын алуда қолданыс тапқан. Пенициллинді өндіретін саңырауқұлаққа ультракүлгін сәулелерімен әсер еткен жағдайда оның аталмыш өнімді жүз есе көбірек түзейтін белсенді штамы алынған. Мутагенез нәтижесінде тек пайдалы қасиеттер ғана емес, сонымен қатар залалды белгілердің пайда болатындығын да естен шығармау қажет.

Генетикалық рекомбинация. Мутациядан басқа бактериялардың генотипінің өзгеріске ұшырауына себепші болатын, генетикалық ақпараттардың донор жасушасынан реципиент жасушасына берілуін қамтамасыз ететін үш әдіс белгілі. Олар – трансформация, трансдукция және конъюгация. Бактериялар арасында генетикалық алмасу нәтижесінде рекомбинанттар – яғни, екі жасушаның да қасиетін иеленген бактериялар пайда болады. Рекомбинант – жасушалар негізінен реципиент жасушаларының генотипін сақтайды және донор жасушасының жеке қасиеттерін иемденеді.

Трансформация – генетикалық материалдың (ДНҚ фрагментінің) донордан реципиент жасушасына тікелей берілуі (24-сурет). Бұл құбылысты 1928 жылы Ф. Гриффитс ашқан болатын. Ол пневмококктың уытсыз (авирулентті) штаммын тышқандардың құрсақ қуысына осы микробтың уытты (Вирулентті), бірақ өлтірілген түрімен бірге енгізгенде, залалсыз пневмококктың уытты қоздырғышқа айналғанын байқаған еді. 1944 жылы О. Эвери, К. Мак-Леод және К. Мак-Карти бұл тәжірибенің сыры – уыттсыз микробтың жасушасына өлтірілген қоздырғыштың уыттылыққа жауапты ДНҚ-ның бір бөлігінің енуінде екендігін дәлелдеп берді.

Трансформацияның іске асуына қолайлы температура 29-32°С. Жоғары температура, химиялық заттар (азотты қышқыл), ультракүлгін сәулелер, ДНК-аза ферменті ДНҚ-ның трансформациялану қабілетін тежейді.

Трансдукция – генетикалық материалдың бір бактериядан екіншісіне фагтардың көмегімен берілуі (25-сурет). Фагтар өздерінің қасиеттері бойынша бактериялардың плазмидаларын еске түсіреді. Фагтар хромосомаға енгеннен соң бактерияларды лизогенизацияға ұшыратып, олардың жаңа қасиеттерге ие болуына себепкер болады. Трансдукция құбылысы туралы мақалаларын Н. Циндер және Дж. Ледерберг 1951 жылы жариялаған болатын. Трансдукцияның үш түрі белгілі: жалпы (телімсіз), телімді және абортивті. Жалпы (телімсіз) трансдукция кезінде донор жасушасынан реципиент жасушасына әртүрлі немесе бірнеше гендердің бір мезгілде тасымалдануы байқалады. Телімді трансдукцияда тек белгілі бір гендер ғана тасымалданады. Абортивті трансдукция барысында донор жасушасынан фагтардың көмегімен жеткізілген ДНҚ фрагменті реципиент жасушасының геномына қосылмай, жасуша цитоплазмасында автономды түрде орналасады да, сол күйінде жұмысын атқара береді.

Конъюгация – генетикалық материалдың донор жасушасынан реципиентке будандасу кезінде берілуі (26-сурет). Бактериялардың конъюгациясын 1946 жылы Д. Ледерберг пен Э. Тейтум байқаған болатын. Кейінірек донор жасушаларының F-плазмидасы (жыныс факторы) болатыны дәлелденді. Яғни, F-плазмидасы жоқ бактериялар генетикалық донор бола алмайды. Донор жасушалар реципиент жасушаларына жыныс түктері (sex pili) арқылы бекітіледі. Жасушалар арасында жыныс түктері конъюгациялық көпіршіктер жасап, олар арқылы донор жасушасынан реципиентке автономды жағдайдағы F-фактор және басқа плазмидаларын өткізеді.