Было установлено: обмен требует прямого контакта клеток, что указывает на наличие полового процесса — конъюгации.

Свойства штаммов

F -штаммы

●​ Содержат автономную F-плазмиду. ●​ Синтезируют половые пили.

●​ Передают F-фактор при конъюгации. ●​ Хромосомные гены не передаются.

Hfr-штаммы

●​ F-плазмида встроена в хромосому.

●​ Начинается перенос хромосомных генов с точки интеграции.

●​ Реципиент обычно остаётся F , но получает хромосомные гены. ●​ Высокая частота рекомбинантов.

F′-штаммы

●​ F-плазмида содержит участок хромосомы.

●​ Передают F-фактор + хромосомные гены.

●​ Реципиент становится F′ и частично диплоидным по захваченным генам.

Типы скрещиваний

F × F → передаётся только плазмида → F становится F .

Hfr × F → передаются хромосомные гены → F получает новые гены, но F-фактор не передаётся полностью.

F′ × F → передаётся плазмида с кусочком хромосомы → F становится F′ и получает лишний ген.

Значение:​

Конъюгация обеспечивает горизонтальный перенос генов и играет важную роль в распространении устойчивости и генетическом разнообразии бактерий.

23. F-плазмида. Генетическая характеристика. Молекулярный механизм интеграции плазмиды в хромосому бактерий. Образование Hfr-штаммов. Направление переноса хромосомы при конъюгации.

F-плазмида - Кольцевая двухцепочечная ДНК (~100 000 пар оснований). Способна к автономной репликации. Превращает клетку в донорскую (F ).

Основные гены:

●​ tra — кодируют белки для синтеза полового пиля и переноса ДНК. ●​ oriT — начало переноса ДНК при конъюгации.

●​ Участки гомологии с хромосомой (IS-элементы).

Интеграция F-плазмиды в хромосому

●​ Происходит через гомологичную рекомбинацию по IS-элементам. ●​ Участвуют белки рекомбинации (RecA).

●​ После интеграции F-плазмида становится частью хромосомы.

●​ Клетка превращается в Hfr-штамм (high frequency of recombination).

Образование Hfr-штаммов

●​ F-плазмида может встроиться в разные участки хромосомы.

●​ Место и ориентация интеграции определяют порядок и направление переноса генов при

конъюгации.

Направление переноса хромосомы при конъюгации

●​ Передача ДНК начинается с oriT, встроенного в хромосому.

●​ Сначала передаются гены, ближайшие к oriT, затем остальные.

●​ F-фактор передаётся в конце (почти всегда не успевает полностью передаться).

●​ Реципиент остаётся F , но получает новые хромосомные гены, которые могут встраиваться в его

геном.

24. Стадии конъюгации. Эффективное соединение пар. Мобилизация хромосомы. Конъюгативная репликация и перенос хромосомы. Рекомбинация.

Конъюгация - это передача ДНК от одной бактерии (донора) к другой (реципиенту) при прямом контакте с помощью полового пиля. Наиболее хорошо изучена на примере F-плазмиды у E. coli.

Стадии конъюгации

1.​ Распознавание и контакт F (или Hfr) клетка с половым пилием находит и прикрепляется к F клетке.

2.​ Сближение и образование мостика Клетки подтягиваются друг к другу, формируется цитоплазматический канал для переноса ДНК.

Эффективное соединение пар​

Для успешного соединения пары необходимы: ●​ Полный набор tra-генов у донора.

●​ Отсутствие у реципиента F-плазмиды (чтобы не блокировать приём ДНК). ●​ Подходящие физические условия (контакт, плотность клеток, температура).

Мобилизация хромосомы​

Если F-фактор встроен в хромосому (Hfr): ●​ Передача начинается с точки oriT.

●​ Переносится часть хромосомы с генами, следующими за oriT по ходу репликации.

Конъюгативная репликация и перенос ДНК

●​ Начинается репликация по типу «катящегося круга».

●​ Одна цепь ДНК разрезается и поступает в реципиент через канал.

●​ В доноре и реципиенте достраиваются вторые цепи.

●​ При Hfr передаётся длинный фрагмент хромосомы, F-фактор обычно не успевает полностью передаться.

Рекомбинация

●​ Полученный фрагмент ДНК может встроиться в геном реципиента за счёт гомологичной

рекомбинации.

●​ Участвует белок RecA, который обеспечивает поиск гомологии и замену участка ДНК. ●​ Реципиент получает новые гены, но остаётся F , если не получил весь F-фактор.

25. Микрофлора человека в норме и патологии. Значение индигенной микрофлоры в поддержании здоровья человека.

Микрофлора человека — это совокупность микроорганизмов, обитающих на поверхности и внутри организма. В норме микрофлора делится на индигенную (постоянную) и транзиторную (временную). Микрофлора тела человека классифицируется на:

-Индигенная (постоянная) - закономерно встречающаяся -Транзиторную (случайная) - зависит от поступления из окружающей среды, состояния иммунной

системы Индигенная микрофлора (резидентная, нормальная) включает микроорганизмы, которые постоянно

присутствуют на определенных участках тела и формируют устойчивые микробные сообщества. Она

играет важную роль в поддержании здоровья человека. Транзиторная микрофлора представлена

временными видами, которые не образуют устойчивых колоний и обычно удаляются защитными

механизмами организма.

-Нормальная микрофлора кожи. Наиболее заселены микроорганизмами места, защищенные от действия света и высыхания. Наиболее постоянен состав микрофлоры в области устьев сально-

волосяных фолликулов. Чаще выявляют Staphylococcus epidermidis и S.saprophyticus, грибы рода

Candida, реже - дифтероиды и микрококки.

-Микрофлора дыхательных путей. Слизистые оболочки гортани, трахеи, бронхов и альвеолы здорового человека не содержат микроорганизмов. Основная масса микрофлоры рото- и носоглотки

приходится на зеленящего стрептококка, реже выявляются нейссерии, дифтероиды и стафилококки.

-Микрофлора мочеполового тракта. Микробный биоценоз скуден, верхние отделы обычно стерильны.

Во влагалище здоровой женщины преобладают молочнокислые палочки Додерлейна (лактобактерии),

создающие кислую рН, угнетающую рост грамотрицательных бактерий и стафилококков, и дифтероиды.

-Микрофлора желудочно-кишечного тракта. Наиболее активно бактерии обживают желудочнокишечный тракт. При этом колонизация осуществляется четко “по этажам”. В желудке с кислой реакцией среды и верхних отделов тонкой кишки количество микроорганизмов не превышает 1000 в мл, чаще обнаруживают лактобациллы, энтерококки, дрожжи, бифидобактерии, E.coli.

-Микрофлора толстого кишечника наиболее стабильна и многообразна. Доминирующей группой в норме являются бесспоровые анаэробные бактерии (бифидобактерии и бактероиды) - до 99%.

Значение индигенной микрофлоры

-Барьерная функция: препятствует колонизации патогенами за счет конкуренции за питательные вещества и места прикрепления, выработки бактериоцинов.​

-Иммуномодулирующая роль: стимулирует развитие и поддержание активности иммунной системы.​

-Метаболическая функция: участвует в синтезе витаминов (К, группы В), метаболизме желчных кислот, расщеплении клетчатки.​

-Поддержание физиологических условий: например, кислая среда влагалища, созданная лактобациллами, препятствует размножению патогенов.

Микрофлора при патологии

При нарушении состава микрофлоры может развиться:​

— дисбиоз (дисбактериоз) — снижение колонизационной резистентности организма и развитие оппортунистических инфекций;​

— аутоинфекция — переход условно-патогенных микроорганизмов в патогенное состояние при снижении иммунитета или повреждении барьеров;​

— носительство патогенов — наличие возбудителей инфекционных болезней без клинических проявлений.

26. Восстановление микрофлоры с помощью бактерийных препаратов. Виды препаратов-пробиотиков.

Для восстановления нормальной микрофлоры организма применяют бактериальные препараты (пробиотики, эубиотики) — лекарственные средства, содержащие живые микроорганизмы, которые

являются представителями нормальной микробиоты человека. Эти препараты способствуют заселению

слизистых оболочек полезными бактериями, вытеснению патогенов и нормализации физиологических функций организма.

Основные эффекты пробиотиков:​

—угнетение роста патогенных и условно-патогенных микроорганизмов за счет конкуренции за питательные вещества и продукцию антимикробных веществ (например, бактериоцинов);​

—восстановление колонизационной резистентности организма;​

—участие в синтезе витаминов (К, группы В), ферментов и других биологически активных веществ;​

—нормализация обменных процессов (например, метаболизма желчных кислот, холестерина);​

—стимуляция иммунной системы (повышение местного и общего иммунитета);​

—поддержание нормального уровня pH в кишечнике и других полостях.

Виды пробиотиков

1)Монокомпонентные пробиотики — содержат один вид микроорганизмов:​

— Колибактерин (Escherichia coli);​

— Бифидумбактерин (бифидобактерии);​

— Лактобактерин (лактобациллы).

2)Поликомпонентные пробиотики — содержат несколько видов микроорганизмов, что расширяет

спектр их полезного действия:​

— Линекс (бифидобактерии, лактобациллы, энтерококки);​

— Аципол (лактобациллы + кефирные грибки).

3)Комбинированные пробиотики — содержат микроорганизмы и дополнительные активные вещества, которые усиливают их действие:​

— Бификол (бифидобактерии + E. coli);​

— Бифилиз (бифидобактерии + лизоцим).

4)Синбиотики — препараты, сочетающие пробиотики и пребиотики (питательные вещества для роста

полезных бактерий):​

— Максилак, Бифидумбактерин форте и др.

Особенности применения

Пробиотики назначаются при нарушениях микрофлоры различной этиологии (например, после антибиотикотерапии, при инфекционных и воспалительных заболеваниях желудочно-кишечного тракта, аллергиях). Формы выпуска включают капсулы, таблетки, порошки, свечи, капли.

27. Определение понятия инфекция и инфекционное заболевание. Инфекционный процесс. Условия развития инфекционного процесса.

Инфекция — это сложный процесс взаимодействия патогенного (или условно-патогенного) микроорганизма с макроорганизмом (человеком), который может сопровождаться внедрением, размножением и возможным развитием патологических изменений.

Инфекционное заболевание — это форма проявления инфекции, при которой развивается комплекс типичных клинических симптомов в ответ на инфицирование. То есть это инфекция, протекающая с выраженными признаками болезни.

Важно: не всякая инфекция ведет к развитию инфекционного заболевания.

Инфекционный процесс — это динамичная система взаимодействия патогенного микроба и макроорганизма, сопровождающаяся колонизацией, размножением микроорганизма в тканях и противодействием со стороны защитных сил организма.​ Он включает:​

—внедрение возбудителя в организм;​

—его размножение;​

—продукцию токсинов и ферментов;​

—реакцию организма (иммунный ответ, воспаление и др.).

Возникновение, течение и исход инфекционного процесса определяются тремя группами факторов:

1)количественные и качественные характеристики микроба — возбудителя инфекционного процесса;

2)состояние макроорганизма, степень его восприимчивости к микробу;

3)действие физических, химических и биологических факторов

Форма инфекции — это вариант течения инфекционного процесса в организме, который зависит от

свойств возбудителя, состояния макроорганизма и внешней среды. Основные формы инфекции

-Латентная инфекция​

При латентной инфекции инфекционный процесс протекает скрыто: возбудитель длительно

сохраняется в организме без клинических проявлений болезни, иммунитет при этом обычно не

формируется. Со временем возможен переход в активную форму с развитием симптомов заболевания.​ Примеры: туберкулёз, сифилис, герпес, цитомегаловирусная инфекция.

-Инфекционная болезнь​

Это индивидуальный случай инфекционного состояния, клинически и/или лабораторно определяемый,

вызванный действием микроорганизмов и их токсинов, сопровождающийся нарушением гомеостаза.

-Носительство​

Состояние, при котором возбудитель присутствует в организме, но заболевание не развивается, либо симптомы минимальны.

Виды носительства:​

—Реконвалесцентное — после выздоровления, когда возбудитель ещё выделяется.​

—Иммунное — носительство при наличии напряжённого иммунитета.​

—«Здоровое» — носительство без признаков заболевания при отсутствии клинических проявлений.​

—Инкубационное — носительство в период от заражения до появления симптомов.​

—Транзиторное — кратковременное носительство, когда возбудитель не успевает закрепиться.

Другие формы инфекционного процесса

-Реинфекция — повторное заражение одним и тем же возбудителем после перенесенной инфекции (например, при скарлатине, менингококковой инфекции, дизентерии).

-Микст-инфекция — одновременное течение двух и более инфекционных процессов, вызванных разными возбудителями.

-Аутоинфекция — развитие инфекционного процесса за счёт активации собственной

условно-патогенной микрофлоры организма.