- •2.Основные исторические этапы развития микробиологии, вклад отечественных и зарубежных ученых. Разделы микробиологии.
- •3.В лабораторию поступила мокрота больного с патологическим процессом в легких. Наметить план лабораторных исследований.
- •1. Стрептококки и заболевания, вызываемые ими.
- •2.Основные исторические этапы развития вирусологии, вклад отечественных и зарубежных ученых в ее развитие. Разделы вирусологии.
- •1.Пневмококки и заболевания, вызываемые ими.
- •2. Космическая микробиология и гнотобиология (цели, задачи, достижения и их применение в медицине).
- •3.Наметить план бактериологического обследования работников кондитерской фабрики для выявления возможного бактерионосительства, опасного для производства.
- •1. Менингококки и менингококковая инфекция.
- •2.Значение микробиологии, вирусологии в деятельности врача.
- •3.В стационаре у ребенка с диагнозом “Острая бронхопневмония” обнаружена дисфункция кишечника. Как установить этиологию патологии? Каковы причины кишечной патологии?
- •2.Основные принципы классификации микробов и их номенклатура. Понятие о штамме, клоне, культуре, колонии микроорганизмов.
- •3. С какого дня болезни следует проводить серологические исследования при брюшном тифе у детей и взрослых? Какие титры агглютининов считают в этих случаях диагностическими?
- •1.Псевдомонада – синегнойная палочка, ее роль в патологии человека.
- •2.Основные принципы классификации вирусов (генетическая, структурная, органотропная систематика). Понятие о ретровирусах, дефектных вирусах.
- •1.Эшерихии и эшерихиозы.
- •3.У больного, поступившего в стационар с диагнозом “Пищевая токсикоинфекция”, резко нарастают явления обезвоживания. Как, с помощью каких методов, можно установить причину?
- •1.Сальмонеллы и сальмонеллезы – брюшной тиф, паратифы.
- •2.Временные структурные элементы бактериальной клетки (споры, капсулы), их функциональное значение и обнаружение.
- •1. Пищевые токсикоинфекции и их возбудители.
- •2.Подвижность микроорганизмов, органеллы движения и методы определения (прямые, косвенные). Примеры непостоянства движения при наличии органелл.
- •1.Шигеллы и шигеллезы.
- •2.Спирохеты, классификация, особенности выявления.
- •3.Реакция Хеддельсона с сывороткой крови больного в объеме 0,2 мл
- •1.Клебсиеллы и заболевания, вызываемые ими (очаговая пневмония, риносклерома).
- •2.Вирусы, структура вириона, выявление.
- •1. Иерсинии, возбудитель чумы.
- •2.Понятие о прионах.
- •3.На прибывшем в порт судне обнаружены трупы грызунов. Наметить план лабораторной индикации возбудителя, противоэпидемических мероприятий.
- •1.Иерсинии, возбудитель псевдотуберкулеза.
- •2.Грибы, классификация, патогенные и условно-патогенные виды, методы выявления.
- •1.Yersinia enterocolitica, роль в патологии.
- •2.Патогенные простейшие, классификация, биологические свойства, методы выявления.
- •1.Холера и холерные вибрионы (классический холерный, Эль-Тор, о139).
- •2.Тинкториальные свойства микроорганизмов, сущность, дифференциально-диагностическое значение, определение методами Грама и Циль-Нильсена.
- •3.Каковы профилактические и лечебные мероприятия при поступлении в стационар больного с бактериологически подтвержденным диагнозом “ботулизм”.
- •1. Пищевые интоксикации (стафилококковые, ботулизм и пр.).
- •2.Размеры микробной клетки, особенности у разных таксономических групп. Способы определения.
- •1. Бруцеллы и бруцеллез.
- •2.Питание микробов, его виды, механизмы, пластический обмен.
- •1.Туляремия и ее возбудитель.
- •2.Лабораторное обеспечение питания микробов. Питательные среды, сущность их конструирования, виды, назначение, контроль.
- •1.Бордетеллы и бордетеллиозы (коклюш и паракоклюш).
- •2.Дыхание микробов, его варианты, сущность, механизмы аэробного и анаэробного дыхания, определение типа.
- •3.Как оценить положительную реакцию Вассермана со специфическим спирохетозным антигеном, положительные риф, рит у беременных на 8, 12, 24 неделях беременности?
- •1. Особо опасный бациллез – сибирская язва.
- •2.Методы культивирования анаэробов в лабораторных условиях.
- •1.Патогенные клостридии и возбудители раневого анаэробиоза – газовой гангрены, условия развития
- •2.Культуральные свойства микроорганизмов, их своеобразие у различных видов и обеспечение в лабораторных условиях.
- •1.Патогенные клостридии и возбудитель раневого анаэробиоза – столбняка.
- •2.Размножение микробов, фазы роста.
- •3.В стационар поступил ребенок с диагнозом “Острое респираторное заболевание”. Как, используя микробиологические методы, уточнить этиологию заболевания? Что можно заподозрить?
- •1.Патогенные клостридии и возбудители ботулизма.
- •2.Биохимическая активность микроорганизмов, ее определение и дифференциально-диагностическое значение.
- •1.Листерии и листериозы.
- •2.Понятие о патогенности, вирулентности, единицы ее измерения. Пути повышения и снижения вирулентности патогенных микробов, практическое значение в медицине. Примеры.
- •1.Коринобактерии и коринобактериозы
- •2.Факторы патогенности микробов, их выявление.
- •3.Из носоглоточного смыва больного выделена чистая культура золотистого стафилококка. Всегда ли можно утверждать, что она причина болезни. Как доказать, что данный штамм – возбудитель заболевания?
- •1.Патогенные микобактерии – возбудители туберкулеза.
- •3.Из желчи переболевшего брюшным тифом выделен возбудитель названного заболевания. Как оценить данную ситуацию? Болен ли человек в настоящее время?
- •1. Патогенные микобактерии, возбудитель лепры.
- •2.Особенности культивирования, выделения и идентификации чистой культуры анаэробов.
- •3.Из организма практически здорового человека выделен заведомо патогенный вид микроба. О чем это свидетельствует? Почему возбудитель болезни присутствует в организме, а заболевание не проявляется?
- •1. Патогенные актиномицеты и актиномикозы.
- •2.Репродукция вирусов, особенности ее обеспечения в лабораторных условиях. Методы культивирования вирусов.
- •1.Патогенные спирохеты, сифилис.
- •2.Антигены, их виды и материальная основа, функции, определение. Назначение в практической медицине вакцин, диагностикумов.
- •3.У двух реконвалесцентов проведены бактериологические исследования. У одного возбудитель не обнаружен, у другого – выявлен. Как оценить исход заболевания? с чем это может быть связано?
- •1.Патогенные спирохеты – возбудители бореллиозов (эндемического и эпидемического возвратного тифа).
- •2.Понятие об “о”, “н”, “к”-антигенах, аутоантигенах, изоантигенах организма. Примеры.
- •3.В детскую инфекционную больницу поступил ребенок с диагнозом “дифтерия”, “скарлатина”. Как уточнить этиологию заболевания? Возможно ли сочетание этих инфекций?
- •1.Патогенные спирохеты – возбудители лептоспирозов.
- •2. Токсины и ферменты, как антигены.
- •3.У больного гриппом выявлена пневмония, вызванная стафилококком. Как называется такая форма инфекции? Объясните причины ее возникновения. Приведите другие примеры такого сочетания.
- •1.Патогенные риккетсии и эпидемический сыпной тиф.
- •2.Антитела, их виды, материальная основа, функции.
- •3.В хирургическом отделении возникла серия гнойных послеоперационных осложнений. Наметить план выявления источника инфекции, выделения возбудителя и связи его с ним.
- •1.Патогенные риккетсии и эндемический сыпной тиф.
- •2.Иммуноглобулины основных классов, структурные и функциональные особенности, динамика биосинтеза, значение при инфекционных заболеваниях.
- •3.Крышка на банке с заготовленными впрок грибами вздулась. Наметить план обнаружения причины порчи продукта.
- •1. Патогенные микоплазмы и заболевания вызываемые ими
- •2.Современные представления о механизмах и сущности антителообразования. Роль антигена в антителогенезе.
- •3.Микробное число в пробе колодезной воды 15 мт/мл, коли-индекс равен 2, обнаружен вибрион Эль-Тор. Дать заключение пригодности воды данного источника.
- •1.Патогенные хламидии и хламидиозы (трахома, урогенитальный, респираторный хламидиоз).
- •2.Убитые вакцины и техника их приготовления; контроль.
- •3.Коли-титр воды открытого водоема 550 мл, из нее выделен брюшнотифозный бактериофаг в высоком титре. Пригодна ли вода данного водоема в качестве питьевой?
- •1. Поксвирусы. Натуральная оспа и ее возбудитель.
- •2.Химические вакцины, виды, способы приготовления.
- •1. Герпесвирусы. Вирусы простого герпеса (впг).
- •1. Герпесвирусы. Вирус ветряной оспы и опоясывающего герпеса.
- •2.Анатоксин, его приготовление, назначение, определение силы и качества, контроль.
- •3.С какого дня болезни следует проводить серологические исследования при брюшном тифе у детей и взрослых? Какие титры агглютининов считают в этих случаях диагностическими?
- •1. Герпесвирусы. Вирус Эпштейна-Барр, вирус цитомегалии.
- •2.Понятие о поливакцинах. Условия, определяющие эффективность иммунопрофилактики.
- •1. Коронавирусы. Sars.
- •2.Вакцинопрофилактика и вакцинотерапия. Основные принципы их использования. Аутовакцины, приготовление, контроль качества, назначение.
- •3. У больного, поступившего в стационар с диагнозом “Пищевая токсикоинфекция”, резко нарастают явления обезвоживания. Как, с помощью, каких методов, можно установить причину?
- •1.Тогавирусы. Вирус краснухи.
- •2.Живые вакцины, методы аттенуации вакцинных штаммов и особенности их применения.
- •1. Паповавирусы. Папилломавирусы человека
- •2.Реакция агглютинации, сущность, техника, варианты, применение.
- •2.Реакция гемагглютинации, пассивной гемагглютинации, реакция торможения гемагглютинации, их диагностическое значение при инфекциях.
- •3.Реакция Хеддельсона с сывороткой крови больного в объеме 0,2 мл
- •1.Ортомиксовирусы. Вирус гриппа и грипп.
- •2.Реакция гемадсорбции и реакция торможения гемадсорбции, их диагностическое значение при вирусных инфекциях.
- •1.Парамиксовирусы. Парагриппозные вирусы и их роль в возникновении острых респираторных заболеваний.
- •2.Реакция связывания комплемента, сущность, техника, варианты, применение. Примеры.
- •3.На прибывшем в порт судне обнаружены трупы грызунов. Наметить план лабораторной индикации возбудителя, противоэпидемических мероприятий.
- •1. Парамиксовирусы. Эпидемический паротит и его возбудитель.
- •2.Неполные (блокирующие) антитела и их определение в реакции торможения связывания комплемента, сущность, техника, особенности учета.
- •1. Парамиксовирусы. Корь и ее возбудитель.
- •2.Реакция преципитации, сущность, техника, варианты, применение.
- •1. Рабдовирусы. Бешенство и его возбудители.
- •2.Особенности вирусных инфекций. Роль вирусной нуклеиновой кислоты, белков, токсических веществ в инфекционном процессе. Понятие о дефектных вирусах.
- •2. Каковы профилактические и лечебные мероприятия при поступлении в стационар больного с бактериологически подтвержденным диагнозом “ботулизм”.
- •1.Пикорнавирусы. Полиомиелит и его возбудители.
- •2.Реакция нейтрализации токсина антитоксином: сущность, техника, варианты, применение in vitro и in vivo.
- •1.Флавивирусы. Клещевой и комариный энцефалиты и их возбудители.
- •1.Флавивирусы. Вирус лихорадки Западного Нила.
- •2.Персистенция микроорганизмов, их инвазионно-колонизационная активность и здоровое носительство возбудителей инфекционных заболеваний. Значение латентных инфекций.
- •1.Возбудители вирусных острых кишечных инфекций: ротавирусы, вирусы гепатитов а и е.
- •2.Реакция иммобилизации спирохет, примеры применения. Реакция иммунного прилипания. Практическое значение.
- •1. Возбудители парентеральных вирусных гепатитов в, d, c, g, их роль в патологии печени и вирусоносительстве.
- •2.Иммуноферментный и радиоиммунологический методы, сущность, применение.
- •1.Ретровирусы. Вич-инфекция (спид) и ее возбудители.
- •2.Полимеразная цепная реакция (пцр).
- •2. Основные исторические этапы учения о наследственности и изменчивости микробов. Вклад отечественных и зарубежных ученых.
- •1.Роль вирусов в этиологии опухолей (днк- и рнк-вирусы).
- •1.Патогенные грибы – возбудители профессиональных и бытовых микозов (мукоромикоз, аспергиллез, пенициллиоз и пр.).
- •2.Понятие о плазмидах, их виды, определение, значение.
- •1. Условно-патогенные грибы – возбудители кандидомикоза, условия развития.
- •2.Пол бактерий и плазмиды фертильности, видовая и межвидовая конъюгация, значение для изменчивости микроорганизмов.
- •3.Из носоглоточного смыва больного выделена чистая культура золотистого стафилококка. Всегда ли можно утверждать, что она причина болезни. Как доказать, что данный штамм – возбудитель заболевания?
- •1. Патогенные грибы и поверхностные дерматомикозы (трихофития, микроспория, парша, эпидермофития).
- •2.Направленная изменчивость микроорганизмов, ее практическое применение в генной инженерии.
- •3.Из желчи переболевшего брюшным тифом выделен возбудитель названного заболевания. Как оценить данную ситуацию? Болен ли человек в настоящее время?
- •1. Патогенные грибы и глубокие микозы (гистоплазмоз, криптококкоз и пр.).
- •2.Фенотипическая изменчивость, сущность, формы, практическое значение. Роль экологии.
- •3.Из организма практически здорового человека выделен заведомо патогенный вид микроба. О чем это свидетельствует? Почему возбудитель болезни присутствует в организме, а заболевание не проявляется?
- •1. Плазмодии малярии и малярия.
- •2.Генотипическая изменчивость. Трансформационная изменчивость, значение для диагностики и профилактики инфекционных заболеваний.
- •1. Возбудитель амебиаза и амебиаз.
- •2. Генотипическая изменчивость. Трансдукция и лизогенная конверсия, значение для науки и практики.
- •3. У двух реконвалесцентов проведены бактериологические исследования. У одного возбудитель не обнаружен, у другого – выявлен. Как оценить исход заболевания? с чем это может быть связано?
- •1.Лейшмании, кожный и висцеральный лейшманиоз.
- •1. Токсоплазмы и токсоплазмоз.
- •2.Влияние физических и химических факторов на микробы. Мутация и ее значение в практической медицине.
- •3. У больного гриппом выявлена пневмония, вызванная стафилококком. Как называется такая форма инфекции? Объясните причины ее возникновения. Приведите другие примеры такого сочетания.
- •1. Трипаносомы и трипаносомоз.
- •3. Крышка на банке с заготовленными впрок грибами вздулась. Наметить план установления причины порчи продукта.
- •1. Балантидии и лямблии, их роль в патологии человека.
- •3. Микробное число в пробе колодезной воды 15 мт/мл, коли-индекс равен 2, но обнаружен вибрион Эль-Тор. Дать заключение о пригодности воды данного источника.
- •2.Стерилизация, сущность, варианты, применение. Контроль качества стерилизации.
- •3. Коли-титр воды открытого водоема 550 мл, из нее выделен брюшнотифозный бактериофаг в высоком титре. Пригодна ли вода данного водоема в качестве питьевой?
- •1. Кампилобактерии и кампилобактериоз.
- •2.Влияние химических факторов среды на микробы. Дезинфекция, дезинсекция, дератизация, назначение. Контроль эффективности.
- •1. Госпитальные (внутрибольничные) инфекции и их возбудители.
- •2.Микробиология народному хозяйству и медицине. Микробиологическая биотехнология.
- •1.Инфекционные «болезни цивилизации» (легионеллез, псевдотуберкулез, вич-инфекция).
- •2.Нормальная микрофлора человека, ее значение в жизнедеятельности организма. Способы восстановления микрофлоры.
- •1. Дисбактериоз, роль микроорганизмов в развитии и предрасполагающие условия.
- •3. С какого дня болезни следует проводить серологические исследования при брюшном тифе у детей и взрослых? Какие титры агглютининов считают в этих случаях диагностическими?
- •1. Инфекционные заболевания в медицине катастроф.
- •2.Риккетсии, классификация, общие биологические свойства, методы выявления.
- •3. В стационаре у ребенка с диагнозом “Острая бронхопневмония” обнаружена дисфункция кишечника. Как установить этиологию патологии? Каковы причины кишечной патологии.
- •1. Медленные инфекции – прионозы.
- •2.Хламидии, морфо-физиологические свойства, способы выявления.
- •3. С какого дня болезни следует проводить серологические исследования при брюшном тифе у детей и взрослых? Какие титры агглютининов считают в этих случаях диагностическими?
- •2. Микоплазмы, морфология, структура, физиологические особенности, методы выявления.
- •1. Патогенные спирохеты, сифилис.
- •3.У больного, поступившего в стационар с диагнозом “Пищевая токсикоинфекция”, резко нарастают явления обезвоживания. Как, с помощью, каких методов, можно установить причину?
- •1. Стафилококки и стафилококковые инфекции (стафилококкозы).
- •2. Микрофлора воды и ее значение для здоровья человека. Принципы санитарно-бактериологического анализа и оценки. Способы очистки воды от микробов.
- •1. Стрептококки и заболевания, вызываемые ими.
- •2. Микрофлора почвы. Её значение в развитии патологии человека.
- •2.Микрофлора продуктов питания. Её роль в развитии заболеваний. Методы определения и дифференциальной оценки.
- •1. Менингококки и менингококковая инфекция.
- •2. Биологический метод диагностики инфекционных заболеваний. Сущность, техника, варианты, применение.
- •1. Гонококк и гонококковая инфекция.
- •3. На прибывшем в порт судне обнаружены трупы грызунов. Наметить план лабораторной индикации возбудителя, противоэпидемических мероприятий.
2. Основные исторические этапы учения о наследственности и изменчивости микробов. Вклад отечественных и зарубежных ученых.
Генетика— наука о наследственности и изменчивости организмов.
В микробиологии начало научного изучения вопроса изменчивости бактерий было положено Ценковским, Мечниковым и Гамалея. Мечников утверждал, что "...именно в области микробиологии была доказана возможность изменения характера бактерий путём изменения внешних условий, причём можно добиться стойких изменений, передаваемых по наследству".
Отечественные микробиологи (И. И. Мечников, С. Н. Виноградский, Н. Ф. Гамалея, В. Л. Омелянский, Д. И. Ивановский, В. И. Кедровский, Л. А. Тарасевич и др.) признавали возможность изменения природы бактерий под влиянием условий внешней среды с получением у микробов стойких изменений, передающихся затем по наследству. По этому поводу Т. Д. Лысенко отмечает: "Микроорганизмы, имеющие непродолжительный период жизни, наиболее легко наследственно приспособляются к изменяющимся условиям внешней среды".
Большой вклад в вопросы изменчивости микробов внесли советские исследователи (Красильников, Имшенецкий, Сукнев, Покровская, Калина, Жуков-Вережников и др.).
В микробиологии основоположником учения об изменчивости является Луи Пастер. Он искусственным путем получил необратимое ослабление вирулентности возбудителей сибирской язвы (1881) и бешенства (1885), а также получил способ приготовления живых вакцин для борьбы с этими заболеваниями. Это открытие Пастера имело поворотное значение для борьбы с инфекционными заболеваниями человека и животных. Применение живых вакцин привело к ликвидации многих эпидемий, сведя их до единичных заболеваний. Противосибиреязвенная вакцина получена Пастером путем длительного (12-24 дня) выращивания при повышенной температуре (42°) вирулентной культуры сибиреязвенной палочки.
3. В порядке планового контроля противоэпидемического режима в отделении реанимации установлено: в палатах КОЕ – 1000, S. aureus – 4, БГКП не обнаружены. Оцените результаты исследования? Наметьте план выяснения причин сложившейся ситуации?
Воздух грязный. Допустим до 500мт на 1м3.
Проверить персонал. Санитарно-микробиологические смывы, обработка.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 56
1.Роль вирусов в этиологии опухолей (днк- и рнк-вирусы).
Гипотезу о роли вирусов в этиологии опухолей высказывал еще И. И. Мечников. В 1911 г. Роус установил, что куриную саркому можно перевить- от больной курицы здоровой при помощи бесклеточного фильтрата, а не только материала, содержащего клетки. Это положило начало изучению так называемых вирусных опухолей и опухолеродных вирусов. В 30-х годах XX века Шоуп описал вирусную папиллому кроликов. Бесклеточный фильтрат этих папиллом, нанесенный скарификационным методом на кожу лабораторных кроликов, вызывал у них образование таких же папиллом. Папилломы через несколько месяцев превращались в рак и вызывали гибель подопытных животных. Опухолеродные, как и другие, вирусы делятся на РНК-содержащие и ДНК-содержащие в зависимости от нуклеиновой кислоты, входящей в их состав.
РНК-содержащие: семейство Retroviridae.
ДНК-содержащие: семейства Papillomaviridae, Polyomaviridae, Adenoviridae 12, 18, 31, Hepadnaviridae, Herpesviridae, Poxviridae
Семейство Retroviridae включает 7 родов.
Онковирусы являются сложноорганизованными вирусами. Вирионы построены из сердцевины, окруженной липопротеиновой оболочкой с шипами. Размеры и формы шипов, а также локализация сердцевины служат основой для подраз¬деления вирусов на 4 морфологических типа (А, В, С, D), а также вирус бычьего лейкоза.
Капсид онковирусов построен по кубичес¬кому типу симметрии. В него заключены нуклеопротеин и фермент ревертаза. Ревертаза обладает способностью транскрибировать ДНК. Геном – 2 идентичные цепи РНК.
Культивирование вирусов: не культивируются на куриных эмбрионах, культивируются в организме чувствительных животных, в культурах клеток.
Репродукция вирусов: проникают в клетку путем эндоцитоза. 3 этапа: синтез ДНК, на матрице РНК; ферментативное расщепление матричной РНК; синтез комплементарной нити ДНК на матрице первой нити ДНК.
К семейству Retroviridae относится примерно 150 видов вирусов, вызывающих развитие опухолей у животных, и только 4 вида вызывают опухоли у человека: HTLV-1, HTLV-2, ВИЧ-1,ВИЧ-2.
Вирусы Т-клеточного лейкоза человека
К семейству Retroviridae роду Deltaretrovirus относятся вирусы, поражающие CD4 Т-лимфоциты, для которых доказана этиологическая роль в развитии опухолевого процесса у людей: HTLV-1 и HTLV-2
Вирус HTLV-1 является возбудителем Т-клеточного лимфолейкоза взрослых. Он является экзогенным онковирусом, который, в отличие от других онковирусов, имеет два дополнительных структурных гена: tax и rех.
Продукт tax-гена действует на терминальные повторы LTR, стимулируя синтез вирусной иРНК, а также образование ИЛ-2 рецепторов на поверхности зараженной клетки. Продукт rex-гена определяет очередность трансляции вирусных иРНК.
HTLV-2 был изолирован от больного волосисто-клеточным лейкозом.
Оба вируса передаются половым, трансфузионным и трансплацентарным путями.
Семейство Papillomaviridae – вирус папилломы человека, собак. Вызывают инфекцию в клетках плоского эпителия. Доброкачественные папилломы в области половых органов, на коже, на слизистых дыхательных путей.
Семейство Polyomaviridae – вакуолизирующий вирус обезьян SV-40.Вирус полиомы человека.
Семейство Adenoviridae – аденовирусы, особенно серотипы 12,18,31 – индуцируют саркомы и трансформируют культуры клеток.
Семейство Poxviridae – вирусы фибромы-миксомы кролика, вирус Ябы, вызывающий развитие опухолей, вирус контагиозного моллюска.
Семейство Herpesviridae – лимфомы, карциномы. Онкогенез у человека связан с вирусом простого герпеса 2 типа (ВПГ-2) и вирусом Эпштейна-Барр (ВЭБ).
2.Генетический аппарат микроорганизмов разной сложности организации.
Генетический материал бактериальных клеток представлен двойной спиралью ДНК, состоящей из 2-х комплементарных полинуклеотидных цепочек, в каждой из которых пуриновые и пиримидиновые основания распределены вдоль остова, построенного из меняющихся фосфатных групп и дезоксирибозы; 2 цепочки удерживаются друг с другом посредством водородных связей между соответствующими основаниями. У вирусов генетический материал представлен лишь одним типом нуклеиновой кислоты – либо ДНК, либо РНК. Подробно химическая структура нуклеиновых кислот, являющихся основой наследственности, изложена в курсе биохимии. Клетки бактерий могут содержать несколько генетических элементов, способных к репликации. По предложению Ф.Жакоба, С.Бреннера и Ф.Кузина структура бактериальной клетки, способная к самовоспроизведению, получила название «репликон». Репликоны бактерий представлены бактериальной хромосомой (нуклеоидом), плазмидами иэписомами. Плазмиды представляют собой репликон, находящийся в автономном состоянии в цитоплазме бактериальной клетки, эписомы могут находиться как в свободном состоянии, так и быть интегрированными в нуклеоид, составляя с ним общий репликон.
Нуклеоид представляет собой замкнутую кольцевидную хромосому бактерий, свободно располагающуюся в цитоплазме, и содержит несколько тысяч отдельных генов. В зависимости от стадии жизненного цикла в бактериальной клетке обычно присутствуют от одного до четырех копий нуклеоида. Длина бактериальной хромосомы в развернутом состоянии составляет приблизительно 1 мм.
Существуют два основных способа репликации ДНК нуклеоида. По первому типу репликация кольцевидной молекулы ДНК начинается от начальной точкиori (origin – начало) в определенном месте ее кольца. Сначала идет раскручивание (деспирализация) двойной цепи ДНК, в результате чего образуетсярепликативная вилка. Одна из цепей, достраиваясь, связывает нуклеотиды от 5`- к 3`-концу, другая достраивается посегментно. Данный способ репликации ДНК проходит через промежуточную структуру, напоминающую греческую букву тэта. Тэта-тип репликации приводит к образованию двух дочерних кольцевых хромосом. В них сохраняется одна из цепей исходной молекулы ДНК, а вторая цепь синтезируется из нуклеотидов ДНК-полимеразами. Превращение кольцевой бактериальной хромосомы в линейную происходит при другом типе репликации нуклеоида – по так называемому «сигма-типу» или иначе – по механизму «катящегося кольца». Этот механизм осуществляется через промежуточную структуру, напоминающую греческую букву «сигма». Он реализуется во время конъюгации бактерий, а также у некоторых фагов. В этом случае первоначально образуется разрыв в одной из цепей ДНК кольцевой молекулы, и разорвавшаяся цепь ДНК начинает сдвигаться с комплементарной кольцевой цепи. При этом происходит одновременное достраивание до двухцепочечной ДНК как сдвигающейся линейной цепи, так и остающейся кольцевой.
Третий известный тип репликации ДНК характерен для линейных молекул ДНК. Он присущ всем эукариотическим организмам, а также некоторым вирусам. В этом случае в ДНК появляется вздутие – точка инициации. Далее вздутие распространяется в обоих направлениях с одновременным удвоением родительской ДНК. Единицей наследственности у всех живых организмов являются гены. Они в ДНК лежат дискретно и линейно (колинеарно). Гены способны создавать собственную копию, т.е. способны к саморепликации. Последовательность аминокислот в синтезируемом белке определяется последовательностью нуклеотидов в гене. Генотип микроорганизма – это полная совокупность генов данной особи. Однако реализуется генотип только через его взаимодействие с окружающей средой. Условия среды способствуют проявлению (экспрессии) генов или подавляют их функциональную активность. Тем самым создается фенотип микроорганизма – набор его свойств и признаков (морфологических, культуральных, биохимических, антигенных и т.д.) Гены, ответственные за синтез определенного соединения у бактерий, обозначают строчными буквами латинского алфавита со знаком «+». Например, gal+ – ген, ответственный за потребление сахара галактозы, bio+ – за синтез витамина Н (биотина) и т.д. Гены, контролирующие устойчивость к лекарственным средствам, химическим соединениям, обозначают буквой r (resistent – устойчивый). Например, резистентность к стрептомицину обозначается как strr, а чувствительность strs. Фенотип бактерий обозначают так же, как и генотип, но с прописной буквы. Согласно схеме, предложенной Жакобом и Моно, гены можно подразделить следующим образом:
1.Структурные гены – они обусловливают синтез определенных белков-ферментов, участвующих в биохимических реакциях.
2.Гены-регуляторы – определяют синтез белковых веществ (часто это репрессоры), имеющих высокое сродство к ДНК в области гена-оператора и изменяющих деятельность структурных генов. 3. Гены-промоторы (или промоторная область) – участок ДНК распознаваемый ДНК-зависимой РНК-полимеразой, необходимый для начала транскрипции 4. Гены-операторы – посредники, располагающиеся между структурными генами, промотором и генами-регуляторами. Если в среде появляется вещество-индуктор, которое связывает репрессор, то снимается блок со структурных генов и они начинают функционировать. Совместно ген-регулятор, промотор, onepaтop и структурные гены образуют оперон. Оперон является функциональной генетической единицей, ответственной за экспрессию одного или группы генов.
Существуют индуцибельные и репрессибельные опероны. Типичным примером индуцибельного оперона является Lac-оперон, его гены контролируют синтез ферментов, обеспечивающих утилизацию лактозы в микробной клетке. Если клетка не нуждается в лактозе, то активный белок-репрессор, кодируемый геном-регулятором, связан с областью оператора и блокирует транскрипцию, поддерживая оперон в неактивном состоянии. Индуктор (углевод) поступает в клетку, далее происходит его связывание с белком-репрессором и вытеснение репрессора с ДНК. Снятие репрессии приводит к активации структурных генов оперона и началу процесса транскрипции с последующей трансляцией. Образующиеся ферменты (в частности – галактозидаза) утилизируют поступающую лактозу. При снижении ее концентрации в клетке ферменты начинают расщеплять индуктор. Тем самым происходит освобождение репрессора, что приводит к торможению активности структурных генов.
Примером репрессибельного оперона является триптофановый оперон, обеспечивающий синтез аминокислоты триптофана. Обычно этот оперон функционирует постоянно, а его белок-репрессор находится в неактивном состоянии. При возникновении избытка триптофана в среде аминокислота связывается с репрессором и активирует его. Активный репрессор «выключает» работающий оперон.
3.В эпидемический период гриппа все больные с характерными клиническими симптомами были обследованы на 5-й и 20-й дни с помощью РСК для определения наличия специфических антител. На 5-й день РСК была положительна в разведении сыворотки 1/20, на 20-й день – 1/160. Определить диагностическую ценность полученных результатов. Какое значение в эпидемическом аспекте имеет поиск антител в сыворотках крови, взятых от больных?
По возрастанию титра судим о развитии заболевания. Используем парные сыворотки.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 57