5) Захист мішені

Захист мішені належить до найменш вивчених механізмів резистентності. Встановлено, що бактерії здатні синтезувати білки, що запобігають зв’язуванню антибіотика з мішенню, причому відомо, що ці білки зв’язуються не з антибіотиком, а з мішенню дії і таким чином модифікують її. Раніше цей механізм був відомий лише для тетрациклінів, але порівняно недавно він був описаний і для хінолонів.

Способи передачі генетичної інформації

1. Вертикальний перенос генів - передача генетичної інформації від клітини чи організму до її потомства за допомогою звичайних генетичних механізмів.

2. Горизонтальний перенос генів – це еволюційний механізм, що полягає в передачі генів між одночасно існуючими організмами, а не від батьків до потомства. В основі горизонтального переносу генів лежать генетичні рекомбінації, що супроводжуються переносом ДНК в одному напрямку – від донора до реципієнта, при цьому передається не вся молекула, а лише невелика її ділянка, що призводить до формування часткової зиготи, чи мезозиготи. Клітину, в якій відбулась рекомбінація, називають рекомбінантом.

Горизонтальний перенос генів відбувається у мікроорганізмів, що існують в подібних умовах, і можливий навіть між систематично віддаленими групами, що дозволяє швидко набувати нових якостей. Крім того, він призводить до стирання границь між групами мікроорганізмів, що належать до різних таксономічних рівнів. До 30% геному бактерій може формуватись за рахунок горизонтального переносу генів. Наприклад, у Escherichia coli 18% генів набуті таким чином..

Варіанти рекомбінацій у бактерій за способом переносу днк

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

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

Трансдукція - різновид рекомбінативної мінливості мікроорганізмів, що супроводжується переносом генетичної інформації від донора до реціпієнта за допомогою бактеріофага. Перенос ділянок бактеріальної хро­мосоми фагами був відкритий у 1951р. Ледербергом і Ціндером у Salmonella typhimurium, і пізніше описана у родів бактерій: Salmonella, Escherichia, Shigella, Bacillus, Pseudomonas, Vibrio, Streptococcus, Slaphylococcus, Corynebacterium. Трансдукцію здійснюють 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 – різновид 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 таких ознак, 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.