Генетика микроорганизмов. Контрольная работа по темам № 4 – 8

1. Актуальность темы.

Изучение закономерностей наследственности и изменчивости микроорганизмов имеет большое значение для понимания процесса эволюции всего живого на земле. Эти знания открывают широкие возможности для развития генной инженерии и биотехнологии.

1. Учебные цели:

Ознакомиться с особенностями наследственности и видами изменчивости микробов, их теоретическим и практическим значением, использованием в современной медицинской науке и практике.

Для формирования профессиональных компетенцийобучающиеся должны знать:

ü особенности организации генетического аппарата у бактерий;

ü модификацию у бактерий;

ü мутации и мутагенез;

ü репарации и их значение;

ü генетический обмен и рекомбинации у бактерий;

ü плазмиды и транспозируемые элементы;

ü теоретическое и практическое значение учения о генетике бактерий.

 

Для формирования профессиональных компетенций студент должен уметь:

ü определить целесообразность и возможность использования генетических методов исследования в медицине;

ü использовать знания о многовариантных формах изменчивости бактерий в лечебно-профилактической деятельности (при назначении химических препаратов);

ü оценить результаты анализа.

 

В результате освоения темы обучающийся должен владеть:

ü принципами лечебно-профилактического использования генетических методов исследования, интерпретацией их результатов.

ü компетенциями: ОК-1, ОПК-7, ПК-1, ПК-3, ПК-13, ПК-18 и трудовыми функциями А/04.7, А/05.7, А/06.7.

 

3. Вопросы для самоподготовки к освоению данной темы

1) Организация генетического аппарата у бактерий. Определение генотипа и фенотипа.

2) Формы изменчивости у бактерий. Сущность модификационной изменчивости.

3) Мутационная изменчивость у бактерий. Классификация по происхождению и характеру изменений в первичной структуре ДНК. Классификация мутаций бактерий по фенотипическим последствиям. Репарация.

4) Трансформация. Природа трансформирующего фактора. Особенности процесса трансформации.

5) Трансдукция. Роль умеренного бактериофага. Виды и механизмы трансдукции.

6) Конъюгация: роль полового фактора, характеристика процесса. Понятие о F⁺, F^-, Hfr-клетках.

7) Внехромосомные факторы наследственности бактерий: IS-последовательности, транспозоны, плазмиды.

8) F – плазмида, её функция. Конъюгативные и неконъюгативные плазмиды.

9) R – плазмида, её значение. Пути передачи. Механизм множественной лекарственной устойчивости.

10)Плазмиды бактериоциногенности.

11)Плазмиды, кодирующие признаки патогенности.

12)Основы генной инженерии и биотехнологии.

13)Методы молекулярной диагностики (молекулярная гибридизация, полимеразная цепная реакция), определение, задачи, оценка, области применения.

14)Молекулярная гибридизация: материал для исследования, зонды, постановка реакции, учёт и интерпретация результатов. Области применения.

15)Полимеразная цепная реакция (ПЦР): материал для исследования, реагенты, аппаратура, постановка ПЦР, учёт и интерпретация результатов. Области применения.

 

Вопросы для подготовки к контрольной работе по темам № 4 – 8.

1. Источники питания для микроорганизмов. Типы питания микроорганизмов.

2. Классификация бактерий по типам питания.

3. Ферменты бактерий.

4. Транспорт веществ в бактериальную клетку.

5. Конструктивный метаболизм в бактериальной клетке.

6. Рост и размножение бактерий.

7. Кривая роста бактерий в жидкой питательной среде.

8. Питательные среды для культивирования бактерий. Требования, предъявляемые к ним.

9. Классификация питательных сред в зависимости от консистенции (жидкие, полужидкие, плотные), состава (простые, сложные) и назначения (элективные, дифференциально-диагностические, комбинированные среды и среды обогащения).

10. Методы выделения чистых культур аэробов (механические и биологические). Понятие вида, штамма, колонии, чистой культуры бактерий.

11. Метод Дригальского как метод выделения чистой культуры аэробных и факультативно-анаэробных бактерий и их идентификации.

12. Типы энергетического метаболизма бактерий: окислительный и бродильный (ферментативный).

13. Пути расщепления глюкозы.

14. Классификация бактерий по отношению к кислороду, а также по использованию его в процессах получения энергии: аэробы, факультативные анаэробы, микроаэрофилы, облигатные анаэробы.

15. Культивирование анаэробных микроорганизмов; способы создания анаэробных условий; методы выделения чистой культуры анаэробов.

16. Особенности культивирования риккетсий, хламидий, микоплазм.

17. Ферменты бактерий, их классификация: экзо- и эндоферменты, конститутивные и индуцибельные ферменты.

18. Пигментообразование у бактерий и его значение в дифференциации бактерий.

19. Практическое использование биохимической активности микроорганизмов в микробиологической промышленности и медицинской микробиологии.

20. Методы изучения ферментативной активности бактерий и использование их для идентификации бактерий.

21. Короткий «пестрый» ряд. Изменение короткого «пестрого» ряда при росте Е scherichia coli и S almonella typhi.

22. Методы изучения протеолитической активности бактерий (реакции на индол, сероводород и др.).

23. Принципы определения каталазной и плазмокоагулазной активности стафилококков.

24. Царство Virae. Понятие о вирионе и вирусе, их определение. Вирусы человека, животных, насекомых, растений, бактерий (фаги). Современные принципы классификации и номенклатуры вирусов.

25. Вирионы, их морфология и структура (нуклеоид, капсид, капсомеры). Типы симметрии нуклеокапсида. Внешняя оболочка.

26. Химический состав вирионов (ДНК или РНК, белки, липиды, полисахариды).

27. Вирусоспецифические ферменты, содержащиеся в вирионе и индуцированные в клетке хозяина.

28. Гемагглютинирующие и гемадсорбирующие свойства вирусов.

29. Репродукция вирусов. Основные стадии взаимодействия вирусов с клетками хозяина при продуктивной инфекции. Особенности репродукции ДНК- и РНК-содержащих вирусов.

30. Понятие о вирогении, её механизмы и последствия для клетки.

31. Методы культивирования вирусов в клеточных структурах (первичных, перевиваемых, полуперевиваемых), в куриных эмбрионах и в организме животных.

32. Методы обнаружения (индикации) вирусов по цитопатическому действию.

33. Методы титрования вирусов.

34. Царство Virae. Понятие о бактериофагах, их определение. Современные принципы классификации и номенклатуры бактериофагов.

35. Морфология и структура бактериофагов. Химический состав бактериофагов (ДНК или РНК, белки, липиды, полисахариды).

36. Фагопрофилактика, фагодиагностика, фаготерапия, фаготитрование, препараты бактериофагов.

37. Методы культивирования бактериофагов.

38. Методы обнаружения (индикации) бактериофагов.

39. Организация генетического аппарата у бактерий. Определение генотипа и фенотипа.

40. Формы изменчивости у бактерий. Сущность модификационной изменчивости.

41. Мутационная изменчивость у бактерий. Классификация по происхождению и характеру изменений в первичной структуре ДНК. Классификация мутаций бактерий по фенотипическим последствиям. Репарация.

42. Трансформация. Природа трансформирующего фактора. Особенности процесса трансформации.

43. Трансдукция. Роль умеренного бактериофага. Виды и механизмы трансдукции.

44. Конъюгация: роль полового фактора, характеристика процесса. Понятие о F⁺, F^-, Hfr-клетках.

45. Внехромосомные факторы наследственности бактерий: IS-последовательности, транспозоны, плазмиды.

46. F – плазмида, её функция. Конъюгативные и неконъюгативные плазмиды.

47. R – плазмида, её значение. Пути передачи. Механизм множественной лекарственной устойчивости.

48. Плазмиды бактериоциногенности.

49. Плазмиды, кодирующие признаки патогенности.

50. Основы генной инженерии и биотехнологии.

51. Методы молекулярной диагностики (молекулярная гибридизация, полимеразная цепная реакция), определение, задачи, оценка, области применения.

52. Молекулярная гибридизация: материал для исследования, зонды, постановка реакции, учёт и интерпретация результатов. Области применения.

53. Полимеразная цепная реакция (ПЦР): материал для исследования, реагенты, аппаратура, постановка ПЦР, учёт и интерпретация результатов. Области применения.

 

4. Вид занятия: практическое занятие.

5. Продолжительность занятия: 3 часа (180 мин)

6. Оснащение:

6.1. Таблицы, готовые микропрепараты, предметные стекла, покровные стекла, пинцет, бактериологическая петля, спиртовка, спички, карандаш по стеклу, пипетки объемом 1 – 2 см³, дистиллированная вода, изотонический раствор хлорида натрия, куриные эмбрионы, 5% суспензия куриных эритроцитов, спиртовые тампоны, подставки для эмбрионов, пинцеты, ножницы, лейкопластырь, иглы, шприцы, простые карандаши.

6.2. Мультимедийные атласы, ситуационные задачи, таблицы (электронный вариант), видеофильмы.

6.3. Технические средства обучения: световые микроскопы, компьютеры, мультимедийный проектор.

 

7. Содержание занятия.

7.1. Контроль исходного уровня знаний и умений.

Выполнение тестовых заданий, собеседование.

7.2. Разбор с преподавателем узловых вопросов, необходимых для освоения темы занятия.

Особенности организации генетического аппарата у бактерий. Модификацию у бактерий. Мутации и мутагенез. Репарации и их значение. Генетический обмен и рекомбинации у бактерий. Плазмиды и транспозируемые элементы. Теоретическое и практическое значение учения о генетике бактерий.

 

Генетика микроорганизмов

У микроорганизмов, как и у других живых существ, наблюдается наследование признаков, свойственных определенному виду. Потомство микробной клетки в основном наследует ее свойства, что позволяет определить, идентифицировать, любой вид микроорганизмов. Однако известно, что у одного и того же вида бактерий возможны отклонения морфологических и физиологических свойств, возникающие под влиянием факторов внешней среды.

Например, Л.Пастер искусственным путем получил необратимые изменения у возбудителей сибирской язвы и бешенства и создал вакцины, предохраняющие от этих заболеваний. Н. Ф. Гамалея наблюдал изменения морфологии холерного вибриона при добавлении в питательную среду хлорида лития. Это свидетельствует о том, что микроорганизмы могут изменять свои свойства в зависимости от условий существования.

Сохранение определенных специфических свойств организма на протяжении ряда поколений называется наследственностью. Однако у каждого последующего поколения имеются какие-то признаки, отличающие его от предыдущего, - это изменчивость. Наследственность и изменчивость два неразрывно связанных между собой процесса, которые являются основой всего живого. Изучением закономерностей наследования и передачи наследственных признаков от родителей потомству занимается наука генетика.

Изучение законов генетики на микроорганизмах, в частности на бактериях и грибах, внесло важный и ценный вклад в науку и практику. Быстрота деления бактерий и многочисленность потомства делают их удобным объектом для изучения генетических процессов. Так, кишечная палочка, размножаясь, делится каждые 15 мин, а потомство одной клетки через 18 – 24 ч достигает 24 млрд. микробных тел в 1 мл.

Изменчивость и наследственность микроорганизмов подчиняются законам генетики, общим для различных организмов, в том числе и высших. У микроорганизмов различают фенотипическую изменчивость – ненаследуемую и генотипическую изменчивость – наследуемую, которые связаны с двумя основными особенностями клетки: ее генотипом и фенотипом. 

Генотип – общая сумма генов, которыми обладает клетка. Он определяет целую группу свойств организма, специфичных для данного вида микроорганизмов, которые могут поразному проявиться в различных условиях внешней среды. Генотип сохраняет относительное постоянство в любых условиях, что дает возможность различать виды микроорганизмов между собой. 

Фенотип – общий комплекс морфологических и физиологических свойств каждого индивидуума. Фенотип служит как бы внешним проявлением характера генотипа в определенных условиях существования. 

Генотип – общие возможные способности клетки, а фенотип – видимое выражение этих способностей.

Термин «модификации» используют для обозначения фенотипических изменений микроорганизма, которые не предполагают изменений в генетическом аппарате клетки. Модификации возникают под воздействием различных факторов внешней среды и обычно наблюдаются при росте и размножении микроба на питательных средах. Эти изменения не наследуются и утрачиваются с прекращением действия вызвавшего их фактора. Модификации могут касаться многих свойств микроорганизма.

Морфологические модификации. В зависимости от состава и качества питательной среды, температуры и времени выращивания у бактерий могут изменяться форма, размеры клеток, способность образовывать капсулы и споры. Молодые клетки, только что помещенные в питательную среду, меньше, чем более старые. При старении культуры бактерий возникает полиморфизм клеток, в них появляются гранулы. При добавлении к среде пенициллина клетки удлиняются, иногда очень значительно.

Образование спор у бактерий зависит от характера среды (плотная или жидкая), ее состава, температуры выращивания. При добавлении к среде 0,1% пептона 100% спор возникают через 48 ч, а при добавлений 2% его наблюдаются только вегетативные формы.

  Многие бактерии и грибы при росте на различных питательных средах и при разных температурах изменяют интенсивность образования пигмента. Так, чудесная палочка при комнатной температуре образует ярко-красный пигмент на питательных средах, а при 37°С он отсутствует.

У бактерий наблюдаются также изменения типа колоний, которые они образуют при росте на плотных питательных средах. Одни колонии гладкие, округлой формы, с ровными краями, блестящие, однородные, небольших размеров. Это S-формы колоний. Другие – шероховатые, тусклые, часто непрозрачные, с неровными краями, неправильных очертаний, сухие. Это R-формы колоний. Гладкие S-формы могут переходить в шероховатые R-формы и обратно. Существуют и другие переходные формы колоний: слизистые (М-формы), карликовые (G-формы).

Образование различных форм колоний у одного и того же вида бактерий называется диссоциацией (расщепление). Диссоциацию колоний можно получить при изменении состава питательной среды, под действием дезинфицирующих веществ, некоторых солей и т. д.

Модификации физиологических и биохимических свойств. Известно, что устойчивость к физическим и химическим агентам зависит от возраста культуры. Например, молодые клетки более чувствительны к дезинфицирующим веществам, чем старые. Типичные физиологические свойства данного вида выявляются у культур бактерий, которые находятся в стационарной фазе роста. Одним из наиболее ярких примеров изменения биохимических свойств микробов является образование ими адаптивных ферментов. Обычно культура бактерий, размножаясь на питательных средах, вырабатывает определенные ферменты, позволяющие ей усваивать питательные вещества. Каждый вид бактерий характеризуется выработкой набора ферментов, предопределенного их генотипом. Но «работают» обычно не все гены, определяющие этот набор. Выработка отдельных ферментов из всего набора обусловливается наличием определенных питательных веществ в среде. Если вещество находится в питательной среде, то появляется и фермент. При отсутствии этого вещества прекращается выработка фермента. Такие адаптивные ферменты позволяют бактериям приспособиться, адаптироваться, к определенным условиям внешней среды.

Следовательно, фенотипическая изменчивость зависит от условий среды, в которых существует данный вид микроорганизмов. Приспосабливаясь к конкретным жизненным условиям, микроб реализует ту информацию, которая имеется в геноме клетки. Это позволяет ему расти и размножаться на различных питательных средах. Однако широта изменений микробов имеет определенные пределы. Вариабельность различных свойств микроорганизмов возможна в основном лишь в пределах границ, характерных для каждого вида.

Возникновение новых свойств и наследование их возможны лишь тогда, когда произойдут изменения в геноме клетки, затрагивающие информацию, заложенную в ДНК микроорганизма. Такая изменчивость носит название генотипической.

Наследственная информация клетки заключена в хромосоме и генах, которые передаются из родительской клетки в дочерние. Хромосомы — нуклеопротеиды (нуклеиновые кислоты + белки), они являются носителями генов, определяющих наследственные свойства организма. Гены невидимы, но известно, что они располагаются в линейном порядке в хромосоме. При неполовом способе деления гены в процессе митоза распределяются поровну между двумя клетками. Дочерние клетки получают полный набор генов исходной клетки и являются одинаковыми.

Химическая природа генов – нуклеиновые кислоты. Порядок расположения азотистых оснований в цепи нуклеиновой кислоты определяет различный генетический вид ДНК у разных организмов. Основной структурой, хранящей информацию о синтезе необходимых клетке разнообразных молекул белка и передающей эту информацию по наследству, является ДНК. У некоторых вирусов эту роль выполняет РНК. Информация, заключенная в молекулах нуклеиновой кислоты и характеризующая каждый вид микроорганизма, может меняться в результате генотипической изменчивости. При этом обязательно происходят изменения генов в хромосоме.

Генотипическая изменчивость может возникать в результате мутаций и генетических рекомбинаций: конъюгации, трансформации и трансдукции. Обмен генетическим материалом – рекомбинация – может происходить у бактерий путем конъюгации, при непосредственном контакте двух клеток. В этом случае между двумя бактериями образуется мостик и хромосома из одной клетки переходит в другую. Это явление впервые наблюдали в 1947 г. Ледерберг и Тэтум в электронном микроскопе.

В дальнейшем в штаммах бактерий были найдены половые различия. Существуют культуры доноры (F+, или мужской тип), отдающие генетический материал, и культуры-реципиенты (F~, или женский тип), воспринимающие его. Передача генетического материала происходит только односторонне: от доноров к реципиентам. Способность к передаче генетического материала зависит от наличия специального фактора плодовитости, или F-фактора (от англ. fertility – плодовитость), который относится к плазмидам. F-фактор представляет собой небольшую хромосому, которая обычно располагается автономно в цитоплазме бактерий и только иногда может включаться в хромосому бактерий. Фактор плодовитости содержит гены, ответственные за образование на поверхности бактерий специальных ворсинок (F-ворсинки, или пили), через которые происходят соединение бактерий и передача генетического материала. Если фактор плодовитости находится в автономном состоянии в цитоплазме, он легко передается сам от одной клетки другой. В этом случае бактерии-реципиенты (женский тип), получив F-фактор, сами становятся донорами (мужской тип). Но передачи наследственных признаков, расположенных в хромосоме клетки-донора, в этом случае не происходит.

Если F-фактор включен в хромосому хозяина, то гены клетки-донора могут переходить в клетку, являющуюся реципиентом. В этом случае хромосома бактерии-донора теряет свою кольцевидную структуру и становится линейной. При этом F-фактор располагается на одном из концов хромосомы. Передача генетического материала хромосомы в другую клетку через образовавшийся мостик начинается с конца противоположного F-фактору, с так называемой О-точки (от origin – начало). Последним в клетку-реципиент поступает F-фактор.

Передачу хромосомы можно прервать в любой момент, разъединив клетки, например, встряхиванием. Тогда реципиент получит только часть информации, заключенной в ДНК донора. Существуют штаммы, например у кишечной палочки, которые обладают высокой способностью к передаче хромосомы. Они названы Hfr – штаммы с высокой степенью рекомбинации (higt frequensy of recombination).

Явления конъюгации описаны у бактерий семейства кишечных: эшерихий, сальмонелл и у вибрионов. Перенос генетического материала путем конъюгации изучен пока только у родственных бактерий, таких, как эшерихия – шигелла, сальмонелла – шигелла, эшерихия – сальмонелла. В результате рекомбинации генов образуются рекомбинанты, которые имеют признаки родителей.

Изучение конъюгации у бактерий позволило выявить расположение генов в хромосоме кишечной палочки и составить подробную генетическую карту этой хромосомы.

Трансформация (превращение, перестройка) бактерий может произойти при передаче ДНК из одной клетки в другую без их непосредственного контакта. Это возможно при выращивании культуры бактерий на средах, содержащих мертвые клетки, фильтраты или экстракты других культур. В этих случаях бактерии приобретают признаки тех микроорганизмов, с материалом из которых они были выращены. Затем они передают эти свойства потомству.

Впервые в 1928 г. Гриффите в опытах на мышах показал превращение бескапсульного, не вызывающего гибель мышей пневмококка в пневмококк, обладающий капсулой и ведущий к гибели животных. Это произошло, когда исследователь вводил мышам культуру живого бескапсульного пневмококка вместе с убитым капсульным пневмококком.

В 1944 г. Эвери установил, что трансформирующим фактором, способным передавать свойства одного микроба другому, является ДНК. После этих работ было окончательно доказано, что генетическая информация локализуется в ДНК, а не в белке.

С помощью чистых препаратов ДНК можно осуществить передачу различных признаков от одного микроба другому, например устойчивость к антибиотикам и различным ядам, вирулентность. Клетки, в которые способна проникать ДНК, называют компетентными. Однако включать новую ДНК в геном могут клетки только близкородственных штаммов. При включении генов в хромосому бактерии приобретают свойства тех бактерий, гены которых они получили.

Рекомбинация генов возможна также при переносе частей генома от одной клетки к другой с помощью бактериофага. Это явление называется трансдукцией (перенос). Впервые в 1951 г. было показано, что бактериофаги, размножающиеся в штамме коринебактерий дифтерии, образующем токсин, могут перенести это свойство на нетоксигенный штамм возбудителей дифтерии. В настоящее время механизм трансдукции изучен довольно детально. Он связан с наличием в бактериальной клетке умеренного (невирулентного) фага. В таких лизогенных культурах бактерий умеренный фаг включен в генетический аппарат клетки и может бесконечно передаваться потомству бактерии при размножении.

Под влиянием различных причин, например ультрафиолетового облучения, умеренные фаги могут выходить из хромосомы бактерии в цитоплазму и уносить из ее генома различные гены. В цитоплазме бактерии, становясь вирулентными, фаги начинают размножаться и разрушают микробную клетку. При поражении новых бактериальных клеток фаги вновь включаются в их хромосому и приносят в нее новые гены. Эти гены, внесенные в клетку, вызывают появление новых признаков у бактерии, свойственных исходной бактерии-донору.

Различают общую трансдукцию, при которой фаги, включаясь в любую область хромосомы, переносят в клетку-реципиент различные участки генов, контролирующих разнообразные свойства бактерии-донора.

При специфической трансдукции умеренные фаги постоянно локализуются в определенном месте хромосомы. Поэтому они переносят только определенный ген, располагающийся рядом с профагом.

При абортивной трансдукции фрагмент бактериальной ДНК, захваченный фагом, проникая в клетку-реципиент, функционирует в цитоплазме клетки, не включаясь в ее геном. При делении бактерии он передается только одной дочерней клетке.

С помощью фагов можно передать от одних бактерий другим способность разлагать сахара, образовывать споры, жгутики, устойчивость к пенициллину.

Помимо генов, заключенных в хромосомной ДНК, бактерии могут иметь в цитоплазме небольшие внехромосомные наборы генов – так называемые плазмиды. Многие плазмиды обладают способностью встраиваться в хромосому клетки-хозяина, тогда их называют эписомами.

Бактериальные плазмиды – небольшие кольцевидные двухцепочечные молекулы ДНК, способные удваиваться независимо от хромосомы хозяина. Плазмиды, которые включены в хромосому бактерии, удваиваются вместе с ней. Многие плазмиды несут гены, влияющие на фенотип клетки-хозяина, и сообщают ей новые свойства: устойчивость к лекарственным препаратам, способность к образованию токсинов (бактериоцины), к конъюгации. В последние годы описаны скрытые (криптические) плазмиды, которые не имеют фенотипических выражений. Они найдены у многих бактерий только с помощью ультрацентрифугирования. Обнаружение плазмид у различных видов бактерий показывает, что присутствие их в бактериальных клетках – широко распространенное явление.

Типы плазмид. Большинство плазмид классифицируют на основании тех свойств бактериальной клетки, которые привели к обнаружению этих плазмид:

1)   F-факторы (fertility – плодовитость);

2) R-факторы (resistance – резистентность, устойчивость);

3) Соl-факторы (соlicinogeny – колициногенность);

4) пенициллиназные плазмиды золотистого стафилококка;

5) плазмиды деградации псевдомонад и др.

Плазмиды – необязательные автономные элементы клетки. Их можно убрать (элиминировать) из бактерии нагреванием, акридиновыми красителями, ультрафиолетовыми лучами, подавляющими репликацию (воспроизведение) плазмиды. Удаление плазмиды не нарушает жизненно важные функции клетки.

F-факторы – плазмиды, которые определяют появление новых поверхностных структур клетки, – F-ворсинок, или пилей, позволяющих клеткам вступать в контакт (конъюгировать) и обеспечивать процесс переноса плазмидной ДНК из одной клетки в другую. Все плазмиды, которые сообщают своим хозяевам способность к переносу ДНК хромосомы, называют половыми.

R-фактор – плазмиды, которые обусловливают множественную резистентность микроорганизмов к лекарственным веществам. Впервые был обнаружен в Японии в 1955 г. во время вспышки дизентерии, при выделении штамма шигелл, устойчивых к четырем лекарственным препаратам: стрептомицину, тетрациклину, хлорамфениколу и сульфаниламиду. R-фактор обычно находится в автономном состоянии в цитоплазме, но может встраиваться в хромосому и тогда выполняет функции полового фактора, обеспечивающего перенос хромосомы хозяина в другую клетку. Появление штаммов, устойчивых к антибиотикам и сульфаниламидным препаратам, затрудняет лечение инфекционных больных.

Соl-фактор, или фактор колициногенности, определяет способность бактерий образовывать особые вещества, которые вызывают гибель близкородственных штаммов. Впервые эти вещества были обнаружены в культуре кишечной палочки, поэтому их назвали колицинами. Продукция веществ, подобных колицинам, в дальнейшем была установлена и у других бактерий: холерного вибриона (вибриоцины), бактерий чумы (пестицины) и т. д. Эти вещества стали называть бактериоцинами. Они имеют белковую природу, обладают способностью адсорбироваться на поверхности бактериальной клетки, подавляют в ней обменные процессы и вызывают гибель клетки. Бактериоцины действуют только на бактерии, близкородственные продуценту. Продукция бактериоцинов чаще всего смертельна для клеток, продуцирующих их. Способность клетки к продукции бактериоцинов определяет автономная плазмида, называемая Соl-фактором. В естественных условиях только единичные клетки в популяции (1 на 1000) спонтанно продуцируют бактериоцины. При ультрафиолетовом облучении число продуцентов увеличивается. Способность бактериальных клеток продуцировать бактериоцины и специфичность их действия могут быть использованы для эпидемиологических целей при типировании культур, выделенных в очагах, с целью выявления источника инфекции. Предложена схема колицинотипирования возбудителей дизентерии.

Пенициллиназные плазмиды золотистого стафилококка обусловливают образование активного фермента пенициллиназы, который разрушает пенициллин. Поэтому антибиотик, эффективный в начале его применения при лечении стафилококковых инфекций, перестал оказывать действие на штаммы стафилококка, ставшие к нему устойчивыми.