Общая микробиология

301

Рисунок 9.10 – Окислительный путь расщепления глюкозы (опыт - пробирка слева, контроль – пробирка справа).

В последние годы биохимические свойства бактерий изучают с использованием специальных тест-систем и микробиологических анализаторов, позволяющих не только расширить спектр изучаемых показателей, но и значительно сократить объем проводимых исследований. Например, автоматический микробиологический анализатор Vitec II Compact (рисунок 9.11) позволяет не только идентифицировать бактерии и дрожжи, но и определять их чувствительность к антибиотикам.

Рисунок 9.11 – Автоматический микробиологический анализатор Vitec II Compact. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Видовую принадлежность выделенных культур устанавливают путем сравнения полученных результатов со свойствами бактерий известных видов.

На четвертом этапе учитывают результаты всех проведенных исследований

ивыдают заключение о возбудителе заболевания.

9.3.Посев материала на питательные среды и выделение чистой культуры

анаэробных бактерий

При культивировании анаэробных бактерий требуется создание условий с пониженным содержанием кислорода или полным его отсутствием. Для создания анаэробных условий используют различные методы.

1. Выращивание бактерий в средах под слоем вазелинового масла (среда Китта-Тароцци). Перед применением для удаления растворенного кислорода среду

302

кипятят в течение 15-20 минут на водяной бане, затем охлаждают (рисунок 9.12);

Рисунок 9.12 – Рост анаэробных бактерий в среде Китта-Тароцци (правая пробирка

–контроль). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

2.Выращивание культуры в высоком столбике агара. Питательный агар разливают в пробирки по 10 мл, прогревают на кипящей водяной бане для удаления кислорода, после чего охлаждают до температуры 45°С, вносят исследуемый материал и тщательно перемешивают (рисунок 9.13).

Рисунок 9.13 – Рост анаэробных бактерий в высоком столбике агара. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

3. Инкубирование посевов в герметически закрытых емкостях – эксикаторах, анаэростатах, системах GasPak (рисунок 9.14).

а б в Рисунок 9.14 – Системы для выращивания анаэробных бактерий: а – эксикатор, б –

анаэростат, в – система GasPak. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

303

Для инкубирования разных микроорганизмов применяют разные типы пакетов - разные системы GasPak (таблица 9.1)

Таблица 9.1 – Атмосфера, создаваемая с помощью разных систем GasPak

Для поглощения кислорода в замкнутой воздушной среде используют растворы пирогаллола, гидросульфит натрия, для получения углекислого газа применяют смесь лимонной кислоты с бикарбонатом натрия. Для выращивания анаэробов используют также инкубаторы, в которых создается атмосфера углекислого газа - СО2 – инкубаторы (рисунок 9.15).

Рисунок 9.15 - СО2 – инкубатор. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Для выращивания анаэробов существует также метод Фортнера – совместное выращивание на одной чашке аэробных и анаэробных бактерий. Данный метод сегодня представляет исторический интерес. Для проведения этого метода пластинку питательного агара в чашке Петри разделяют канавкой на 2 части. На одной половине высевают штрихом аэробные бактерии, а на другой – анаэробные бактерии. Между крышкой и дном чашки заливают парафин. Вначале вырастают аэробы, которые используют кислород, а затем начинают размножаться анаэробные бактерии (рисунок 9.16).

304

Рисунок 9.16 – Рост аэробных и анаэробных бактерий на одной чашке. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

На первом этапе исследуемый материал, содержащий анаэробные бактерии, высевают в жидкую среду Китта-Тароцци с вазелиновым маслом (среда накопления).

На втором этапе исследования в случае помутнения среды готовят мазки, окрашивают их по Граму и микроскопируют с иммерсией. С целью получения изолированных колоний производят посев штрихом или по Дригальскому из среды накопления на плотную питательную среду для анаэробов (например, на кровяной агар). Посевы инкубируют в анаэростате при температуре 37ОС в течение 24-72 часов. Рассев культуры штрихом по поверхности плотной питательной среды и выращивание в анаэробных условиях называется методом Цейсслера.

Существуют и другие методы получения изолированных колоний анаэробов, которые используются значительно реже (практически не используются). Например, метод Вейнберга представляет собой последовательные разведения материала в сахарном агаре (рисунок 9.17).

Рисунок 9.17 – Получение изолированных колоний анаэробов по методу Вейнберга. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Метод Вейона-Виньяля предусматривает выращивание культуры в 0,5% агаре в капиллярах пастеровских пипеток. Метод Перетца состоит в том, что культуру выращивают в 0,5% расплавленном агаре в чашке Петри под стеклянной пластинкой, расположенной на двух стеклянных или деревянных палочках (рисунок

9.18).

306

2.4.антигенные свойства

2.5.вирулентность

3.Цель бактериологического метода (один правильный ответ):

3.1.идентификация бактерий

3.2.установление антигенной структуры

3.3.определение тинкториальных свойств

3.4.выявление капсулы у бактерий

3.5.определение подвижности бактерий

4.На первом этапе бактериологического исследования (один правильный ответ):

4.1.отбирают пробу на анализ

4.2.проводят идентификацию бактерий

4.3.производят посев исследуемого материала

4.4.выделяют чистую культуру бактерий

4.5.выдают заключение

5.На втором этапе бактериологического исследования (один правильный ответ):

5.1.отбирают пробу на анализ

5.2.проводят идентификацию бактерий

5.3.производят посев исследуемого материала

5.4.выделяют чистую культуру бактерий

5.5.выдают заключение

6.На третьем этапе бактериологического исследования (один правильный ответ):

6.1.отбирают пробу на анализ

6.2.проводят идентификацию бактерий

6.3.производят посев исследуемого материала

6.4.выделяют чистую культуру бактерий

6.5.выдают заключение

7.На четвертом этапе бактериологического исследования (один правильный ответ):

7.1.отбирают пробу на анализ

7.2.проводят идентификацию бактерий

7.3.производят посев исследуемого материала

7.4.выделяют чистую культуру бактерий

7.5.выдают заключение

8.Культивирование анаэробных бактерий проводят на среде (один правильный ответ):

8.1.Эндо

8.2.Плоскирева

8.3.Китта-Тароцци

8.4.Левина

8.5.висмут-сульфитном агаре

307

9.Чистую культуру анаэробов выделяют методом (несколько правильных ответов):

9.1.Грама

9.2.диффузионным

9.3.Перетца

9.4.штрихов с инкубированием посевов в анаэростате

9.5.штрихов с инкубированием посевов в обычных условиях

10.Для выделения анаэробов используют среду (несколько правильных ответов):

10.1.Китта-Тароцци

10.2.высокий столбик МПА

10.3.Эндо

10.4.Левина

10.5.Плоскирева

Правильные ответы: 1.1, 1.2, 2.3, 3.1, 4.3, 5.4, 6.2, 7.5, 8.3, 9.3, 9.4, 10.1, 10.2.

309

Информация в геноме бактерий, как и других организмов, закодирована в виде последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК. Каждый нуклеотид состоит из трех частей: азотистого основания (пуринового или пиримидинового), углевода (пятиуглеродного сахара дезоксирибозы) и остатка фосфорной кислоты (рисунок

10.3).

Остатки фосфорной кислоты Азотистые основания

Дезоксирибоза

Рисунок 10.3 – Схема строения нуклеотида. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В молекуле ДНК имеются 4 вида азотистых оснований: 2 пуриновых основания и 2 пиримидиновых основания. Пуриновые основания - аденин (А) и гуанин (Г), пиримидиновые основания - тимин (Т) и цитозин (Ц). Азотистые основания одной цепи соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями. При этом двойная цепь ДНК строится по принципу комплементарности, то есть аденин одной цепи соединен двумя водородными связями с тимином другой цепи, а гуанин одной цепи соединен тремя водородными связями с цитозином противоположной цепи. Так формируются пары А-Т и Г-Ц. Молекула ДНК представляет собой правозакрученную спираль, состоящую из двух полинуклеотидных цепей с антипараллельным ходом. Это означает, что 3'-концу одной цепи соответствует 5'-конец другой цепи и наоборот (рисунок 10.4).

Рисунок 10.4 – Схема строения молекулы ДНК. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Во время размножения бактерий цепи ДНК раскручиваются и разделяются. Образовавшиеся одноцепочечные молекулы служат матрицами, на которых синтезируются новые двухцепочечные молекулы ДНК. Репликация бактериальной хромосомы начинается с участка ДНК, называемого ori (oridgin – начало), и идет в двух противоположных направлениях (рисунок 10.5).

310

Репликация в двух направлениях

Рисунок 10.5 – Процесс репликации бактериальной хромосомы. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Точка начала репликации является точкой прикрепления бактериальной хромосомы к мезосоме (складке плазмалеммы или цитоплазматической мембраны). Эта точка носит название ori C.

В результате репликации из одной молекулы образуются идентичные ей две двухцепочечные структуры, которые распределяются по дочерним клеткам (рисунок

10.6).

Рисунок 10.6 – Распределение ДНК между дочерними клетками. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Нуклеотиды формируют гены - участки ДНК, занимающие конкретное место в хромосоме и отвечающие за синтез того или иного соединения. Ген является функциональной единицей наследственности. В генах записана информация обо всех свойствах, присущих клетке. Выделяют структурные и регуляторные гены. Структурные гены несут информацию о синтезируемых ферментах или структурных белках. Регуляторные гены регулируют транскрипцию структурных генов.

Различают базовый и вспомогательный набор генов. Консервативный базовый набор включает гены так называемого “домашнего хозяйства”. Гены