Плазмиды и их классификация.

Плазмиды — кольцевидные молекулы ДНК, способные к саморепликации. Их возможные состояния:

1. автономное (в цитоплазме);

2. интегрированное (в нуклеоиде).

Конъюгативные плазмиды способны к самопереносу из одной клетки в другую. Неконъюгативные плазмиды способны к переносу с помощью конътативных плазмид и бактериофагов.

Функции плазмид:

· регуляторная – компенсирует нарушение функции ДНК нуклеоида

· кодирующая – вносит в генотип новую информацию

 

Плазмиды подразделяются на различные категории в зависимости от свойств, которые они кодируют у бактерий:

 

Категории плазмид	Кодируемое свойство
F-плазмида (половой фактор или фактор фертильности)	Способность к переносу плазмидных и хромосомных генов при конъюгации бактерий через половые ворсинки
R-плазмида (фактор множественной лекарственной устойчивости)	Придает бактериям устойчивость к нескольким антибиотикам и другим лекарственным веществам
Плазмиды бактериоциногении	Кодируют синтез бактериоцинов (особых белков), вызывающих гибель близкородственных бактерий. Например, бактериоцины E.coli вызывают гибель патогенных энтеробактерий.
Ent-плазмида	Синтез энтеротоксинов
Hly-плазмида	Синтез гемолизинов
К-88, К-99	Кодируют синтез поверхностных антигенов у бактерий
Биодеградативные плазмиды	Разрушение различных органических и неорганических соединений

 

Изменчивость. Классификация и характеристика форм изменчивости.

Изменчивость – способность микроорганизмов изменять видовые признаки и свойства.

Может быть ненаследуемой (модификационной) и генотипической (мутации, рекомбинации).

 

Фенотипическая изменчивость. Модификации. Примеры.

Модификации - временные, наследственно не закрепленные изменения, возникающие как адаптивные реакции бактерий на изменения окружающей среды. Модификации находятся под контролем генома, но не сопровождаются изменениями первичной структуры ДНК и вскоре утрачиваются. Модификации проявляются в изменении морфологических, биохимических и ряда других признаков.

Биохимическую основу модификации составляет индуцибельный синтез ферментов. Так, например, кишечная палочка только в присутствии лактозы синтезирует ферменты, необходимые для ее расщепления.

Выделяют 2 вида модификационной изменчивости:

а) стабильную (длительную) модификацию. Она сохраняется в потомстве в течение нескольких поколений.

б) кратковременную модификацию. Она исчезает сразу после прекращения действия фактора, вызвавшего ее.

Модификации могут возникать под действием антибиотиков. При этом образуются L-формы, лишённые клеточной стенки. После прекращения действия пенициллина происходит реверсия – возврат к исходному фенотипу.

При выращивании многих бактерий на питательной среде с бактериостатическими концентрациями антисептиков (фенол, например) также можно получить модификации (например, утрата жгутиков).

Диссоциации у бактерий.

R-S-диссоциация бактерий - это образования двух форм бактериальных клеток, которые отличаются друг от друга по характеру образуемых ими колоний на твердой питательной среде. Один тип — R-колонии (англ. rough — неровный) — характеризуется неровными краями и шероховатой поверхностью, второй тип — S колоний (англ. smooth — гладкий) - имеет круглую форму, гладкую поверхность.

Диссоциацию большинство ученых рассматривают как закономерную форму модификации, а некоторые относят ее к мутациям. В основе диссоциации лежат изменения в структуре липополисахарида (ЛПС) клеточной стенки грамотрицательных микроорганизмов

Процесс диссоциации обычно протекает в одном направлении: от S- к R-форме. Обратный переход R- в S-форму наблюдается реже. Для большинства вирулентных бактерий характерен рост в виде S-формы колоний (исключение – чумная палочка, бациллы сибирской язвы, микобактерии туберкулеза).

В процессе диссоциации одновременно с изменением морфологии колоний меняются биохимические, антигенные, патогенные свойства бактерий, их устойчивость к физическим и химическим факторам внешней среды!

Биологическое значение S-R-диссоциации состоит в приобретении бактериями определенных селективных преимуществ. К ним относится более высокая устойчивость S-форм к фагоцитозу макрофагами, бактерицидному действию сыворотки крови. R-формы обладают большей устойчивостью к факторам окружающей среды. Они более длительное время сохраняются во внешней среде.

S-R-диссоциация во многих случаях усложняет бактериологическую диагностику инфекционных заболеваний.

Свойства бактерий из S- и R-колоний