Варіанти рекомбінацій у бактерій за способом переносу днк

Відомо три варіанти рекомбинаций у бактерій, що відрізняються способом переносу ДНК: трансформація, трансдукція і кон’югація. 

Трансформація – це різновід рекомбинативної мінливості мікроорганізмів, що супроводжеється переносом ДНК від донора до реципієнта через зовнішнє средовище. В процесі трансформації ДНК-фрагмент загиблої зруйнованої бактерії вмотовується в ДНК реципієнта, що знаходиться встані компетенції. Вперше продемонстрована в 1928 р. Фредеріком Гріфтом. Описана у грампозитивних, і грамнегативних бактерій родів Bacillus, Haemophilus, Neisseria, Escherichia, Pneumococcus. 

Трансдукция - різовид рекомбинативної мінливості мікроорганізмів, що супроводжується переносом генетичної інформації від донора до реціпієна за допомогою бактеріофага. Перенос ділянок бактериальної хро­мосомы фагами був овідкритий у 1951р. Ледербергом і Ціндером у Salmonella typhimurium, впоследствии і пізніше описана у родів бактерій: Salmonella, Escherichia, Shigella, Bacillus, Pseudomonas, Vibrio, Streptococcus, Slaphylococcus, Corynebacterium. Трансдукцію оздійснюють помірні фаги. Вони переносять лише невеликий фрагмент геному клітини хазяїна, і як правило, серед особин одного виду, але можливий і міжвидовий перенос генетичної інформації, якщо бактеріофаг має широкий спектр хазяїнів.

Кон’югація це – різовид рекомбінативної мінливості мікроорганізмів, що супроводжується переносом генетичної інформації від донора до реципієнта через безпосередній контакт (кон’югаційный місток). В природніх умовах відбувається з частотою 1:10⁶.  Її існування доведено в 1946 р. Ледербергом і Татумом.  Для грамнегативних мікроорганізмів  - кон’югація основний механізм горизонтальної передачі генів. Може відбуватись як серед особин одного виду, так і різних видів, і сприяє передачі такихознак, як множинна антибіотикорезистентність. Грампозитивні мікроорганізми також шляхом кон’югації можуть передавати ознаки, але, основний механізм у них – трансдукція. У грампозитивних мікроорганізмів клітини-донори продукують адгезивний матеріал, що сприяє агрегації з реціпієнтом і передачі генетичного матеріалу.

Антибиотикорезистентніть — феномен стійкоті штаму збудника інфекції до одного чи кількох антибактеріальних препаратів, зниження чутливості культури мікроорганізмів до дії антиктерільної речовини.

1. Істинна природна стійкість характеризується відсутністю у мікроорганізмів мішені дії антибіотика чи недоступністю мішені внаслідок первинно низької проникності чи ферментативної інактивації. За наявності у бактерій природної стійкості антибіотики клінічно неефективні. Природна резистентність є постійною видовою ознакою мікроорганізмів и легко прогнозується.

Як приклад можна навести стійкість до пеніциліну мікоплазм через відсутність у них клітинної стінки і ферментів її синтезу — мішеней для пенициліну, а також резистентність синьогнійної палички до еритроміцину у зв’язку з нездатністю останнього проникати через її оболонку до своїх мішеней — рибосом.

2. Під набутою стійкістю розуміють здатність окремих штамів бактерій зберігати життєздатність при тих концентраціях антибіотиків, що пригнічують основну частину мікробної популяції. Можливі ситуації, коли больша частина мікробної популяції проявляє набуту стійкість. Поява у бактерій набутої резистентності не обов’язково супроводжується зниженням клінічної ефективності антибіотика.

Формування резистентності в усіх випадках обумовлено генетично: набуттям нової генетичної інформації чи зміною рівня экспресії власих генів.

Залежно від локалізації в хромосомі чи плазміді генів, що зумовлюють стійкість, розрізняють стійкість хромосомного і плазмідного походження. Однак плазмідні гени можуть бути включені в хромосому, хромосомні гени — виявляються в репліконі плазміди. Це пов’язано з наявністю транспозонів — генетичних елементів, що здатні до переходу в клітині з одного реплікону в інший.

Вступ

Резистентність збудників інфекційних захворювань до антибіотиків стає все більш значущою проблемою в клінічній медицині. Зниження ефективності багатьох антибактеріальних препаратів, що традиційно застосовуються для лікування інфекційних хвороб, спричинено стрімкими темпами розповсюдження стійких штамів мікроорганізмів. Маштаби цієї проблеми демонструє той факт, що в країнах Європейського союзу щорічно більше 25 000 чоловік помирають від інфекцій, що викликані антибіотикорезистентними бактеріями.

Антибіотикорезистентність на сьогоднішній день виходить за рамки суто медичної проблеми, має величезне соціально-економічне значення і в розвинених країнах розглядається як загроза національноій безпеці. Адже інфекції, викликані резистентними штамами патогенів, характеризуються більш тяжким перебігом, частіше потребують госпіталізації хворого, продовжують тривалість перебування його в стаціонарі, вимагають застосування комбінованої антибіотикотерапії з використанням резервних препаратів. Все це призводить до збільшення економічних витрат на лікування, погіршує прогноз для здоров’я і життя пацієнтів, а також підвицує ризик розповсюдження резистентних штамів, створюючи умови для виникнення епідемій. 

В 1940-х годах начало применения антибиотиков для лечения инфекционных заболеваний произвело революцию в медицине. Антибиотики являются весьма ценными лекарственными средствами, которые должны применяться только с терапевтическими целями и в максимально ограниченных масштабах.