Международная классификация и таксономия микроорганизмов.

ВОПРОСЫ

1. МЕЖДУНАРОДНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ТАКСОНОМИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ.

2. ОСНОВНЫЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ФОРМЫ БАКТЕРИЙ.

3. ПРИНЦИПЫ СВЕТОВОЙ МИКРОСКОПИИ. ИММЕРСИОННЫЙ ОБЪЕКТИВ, ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА. ПРИНЦИПЫ ФАЗОВО-КОНТРАСТНОЙ, ТЕМНОПОЛЬНОЙ, ЛЮМИНИСЦЕНТНОЙ МИКРОСКОПИИ. ПОНЯТИЕ О КОНФОКАЛЬНОЙ, ЭЛЕКТРОННОЙ, АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ.

4. СТРУКТУРА БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ (ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ И НЕОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ). МЕТОДЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ И СТРУКТУРЫ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ.

5. ОБОЛОЧКА, СТРОЕНИЕ. ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА, СТРОЕНИЕ, ФУНКЦИЯ.

6. КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА БАКТЕРИЙ. РАЗЛИЧИЯ В СТРОЕНИИ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ ГРАМ+ И ГРАМ- БАКТЕРИЙ. ФУНКЦИЯ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ.

7. КАПСУЛА БАКТЕРИЙ, ЕЕ РОЛЬ, МЕТОДЫ ВЫЯВЛЕНИЯ.

8. СПОРЫ, ИХ ЗНАЧЕНИЕ, СТАДИИ ОБРАЗОВАНИЯ, УСЛОВИЯ ДЛЯ СПОРООБРАЗОВАНИЯ, СПОСОБЫ ВЫЯВЛЕНИЯ.

9. ЖГУТИКИ. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ПОДВИЖНОСТИ. ИНЖЕКТИСОМА, СТРОЕНИЕ, ФУНКЦИЯ.

10. НУКЛЕОИД, ФУНКЦИЯ, МЕТОДЫ ВЫЯВЛЕНИЯ НУКЛЕОИДА.

11. СЛОЖНЫЕ МЕТОДЫ ОКРАСКИ (ПО ГРАМУ, НЕЙССЕРУ, БУРРИ-ГИНСУ, ОЖЕШКО, ЦИЛЬ-НИЛЬСЕНУ).

12. ИЗВИТЫЕ ФОРМЫ БАКТЕРИЙ. СПИРОХЕТЫ, СТРОЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ, МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ИХ МОРФОЛОГИИ.

13. РИККЕТСИИ: МОРФОЛОГИЯ, СТРУКТУРА, ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ. ХЛАМИДИИ: МОРФОЛОГИЯ, СТРУКТУРА, ЦИКЛЫ РАЗВИТИЯ.

14. МИКОПЛАЗМЫ: ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ. АКТИНОМИЦЕТЫ: ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ.

15. ГРИБЫ: ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ.

16. ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ ПЛЕСНЕВЫХ И ДРОЖЖЕВЫХ ГРИБОВ.

17. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОСТЕЙШИХ, КЛАССИФИКАЦИЯ, ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЕ.

18. ПИТАНИЕ БАКТЕРИЙ. КЛАССИФИКАЦИЯ БАКТЕРИЙ ПО ТИПАМ ПИТАНИЯ. ГОЛОФИТНЫЙ СПОСОБ ПИТАНИЯ.

19. МЕХАНИЗМЫ ТРАНСПОРТА ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ У БАКТЕРИЙ.

20. СЕКРЕЦИЯ МОЛЕКУЛ У БАКТЕРИЙ, ТИПЫ СЕКРЕЦИИ.

21. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БАКТЕРИЙ. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПИТАТЕЛЬНЫМ СРЕДАМ. КЛАССИФИКАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД.

22. РОСТ И РАЗМНОЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ.

23. ПИГМЕНТЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ ПИГМЕНТОВ. ЗНАЧЕНИЕ ПИГМЕНТООБРАЗОВАНИЯ.

24. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ У БАКТЕРИЙ (ВИДЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕТАБОЛИЗМА). БРОЖЕНИЕ, ТИПЫ БРОЖЕНИЯ. ДЫХАНИЕ БАКТЕРИЙ.

25. КЛАССИФИКАЦИЯ БАКТЕРИЙ ПО ТИПАМ ДЫХАНИЯ. МЕТОДЫ ВЫРАЩИВАНИЯ АНАЭРОБОВ.

26. ФЕРМЕНТЫ БАКТЕРИЙ, ИХ СВОЙСТВА, КЛАССИФИКАЦИЯ. РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ.

27. ОПРЕДЕЛЕНИЕ САХАРОЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ, СОСТАВ СРЕД ГИСА, ЭНДО. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТАЛАЗНОЙ И ОКСИДАЗНОЙ АКТИВНОСТИ. СОВРЕМЕННЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БАКТЕРИЙ.

28. СТРОЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА МИКРООРГАНИЗМОВ. ГЕНОТИП, ФЕНОТИП БАКТЕРИЙ, ВИДЫ ИЗМЕНЧИВОСТИ.

29. ФЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ.

30. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ, ЕЕ ВИДЫ. РЕПАРАЦИИ У БАКТЕРИЙ.

31. РЕКОМБИНАЦИЯ У БАКТЕРИЙ МЕХАНИЗМЫ.

32. МУТАЦИИ, ДИССОЦИАЦИИ.

33. ТРАНСФОРМАЦИЯ.

34. ТРАНСДУКЦИЯ.

35. КОНЪЮГАЦИЯ.

36. ПЛАЗМИДЫ, ТРАНСПОЗОНЫ, IS-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ. ИХ РОЛЬ.

37. ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ В МЕДИЦИНЕ И БИОТЕХНОЛОГИИ.

38. МЕТОДЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ. ГИБРИДИЗАЦИЯ, СЕКВЕНИРОВАНИЕ, БЛОТИНГ БЛОТИНГ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ. ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ (ПЦР).

39. ПОНЯТИЕ ОБ ЭКОЛОГИИ МИКРООРГАНИЗМОВ. МИКРОБНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ И ИХ КОМПОНЕНТЫ (БИОЦЕНОЗ, БИОТОП). ПОНЯТИЕ ОБ ЭКОВАРЕ. ВИДЫ СИМБИОЗА. АНТАГОНИЗМ, ФОРМЫ АНТАГОНИЗМА.

40. ДЕЙСТВИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МИКРООРГАНИЗМЫ. СТЕРИЛИЗАЦИЯ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ, МЕТОДЫ СТЕРИЛИЗАЦИИ.

41. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МИКРООРГАНИЗМЫ. АНТИСЕПТИКА, ОПРЕДЕЛЕНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИСЕПТИКОВ, ТРЕБОВАНИЯ К АНТИСЕПТИКАМ, МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ.

42. АСЕПТИКА, ВИДЫ АСЕПТИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ. ДЕЗИНФЕКЦИЯ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ВИДЫ И СПОСОБЫ ДЕЗИНФЕКЦИИ.

43. МИКРОФЛОРА ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА, ЗНАЧЕНИЕ. МИКРОФЛОРА ОТДЕЛЬНЫХ БИОТОПОВ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА.

44. ДИСБАКТЕРИОЗ: ПРИЧИНЫ. ПРЕПАРАТЫ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ДИСБАКТЕРИОЗА (ПРОБИОТИКИ). ПРОФИЛАКТИКА ДИСБАКТЕРИОЗА.

45. САНИТАРНО-ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ МИКРОБЫ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ, СВОЙСТВА.

46. САНИТАРНО-БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СМЫВА С РУК: ЦЕЛЬ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

47. МИКРОФЛОРА ВОЗДУХА. ПОКАЗАТЕЛИ САНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ВОЗДУХА. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОБНОГО ЧИСЛА.

48. МИКРОФЛОРА ВОДЫ, ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ. ПОКАЗАТЕЛИ САНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ВОДЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОБНОГО ЧИСЛА ВОДЫ.

49. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЩИХ И ТЕРМОТОЛЕРАНТНЫХ КОЛИФОРМНЫХ БАКТЕРИЙ.

50. МИКРОФЛОРА ПОЧВЫ, ПОКАЗАТЕЛИ САНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ.

51. АНТИМИКРОБНЫЕ СРЕДСТВА, ВИДЫ. ХИМИОТЕРАПИЯ. ХИМИОПРОФИЛАКТИКА. ХИМИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ИНДЕКС.

52. АНТИБИОТИКИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ТРЕБОВАНИЯ К АНТИБИОТИКАМ. КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИБИОТИКОВ: ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ, ПО ХИМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ И ПО СПЕКТРУ ДЕЙСТВИЯ.

53. КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИБИОТИКОВ ПО МЕХАНИЗМУ ДЕЙСТВИЯ. ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ АНТИБИОТИКОВ.

54. ПОБОЧНЫЕ РЕАКЦИИ АНТИМИКРОБНЫХ ПРЕПАРАТОВ.

55. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ К АНТИБИОТИКАМ. КРИТЕРИИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ (МИК, МБК).

56. ДИФФУЗИОННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ К АНТИБИОТИКАМ (ДИСКОДИФФУЗИОННЫЙ МЕТОД И Е-ТЕСТ).

57. МЕТОДЫ СЕРИЙНЫХ РАЗВЕДЕНИЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ К АНТИБИОТИКАМ. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ.

58. МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ЛЕКАРСТВЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ. ПУТИ ПРЕОДОЛЕНИЯ РЕЗИСТЕНТНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ К ЛЕКАРСТВЕННЫМ ПРЕПАРАТАМ.

 

 

ПРИНЦИПЫ СВЕТОВОЙ МИКРОСКОПИИ. ИММЕРСИОННЫЙ ОБЪЕКТИВ, ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИНЦИПЫ ФАЗОВО-КОНТРАСТНОЙ, ТЕМНОПОЛЬНОЙ, ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ МИКРОСКОПИИ ПОНЯТИЯ О КОФОКАЛЬНОЙ, ЭЛЕКТРОННОЙ, АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ

Микроскопия проводится при помощи иммерсионных или погружных объективов, имеющих по сравнению с сухими небольшое фокусное расстояние и высокую разрешающую способность (около 0,2 мкм). При иммерсионной микроскопии объектив погружается в кедровое, вазелиновое масло, показатель преломления которых близко к стеклу (1,52). В таком случае пучок света не рассеивается и лучи, не меняя направления, попадают в объектив.

Фазово-контрастная-основана на том, что оптическая длина пути света в любом веществе зависит от показателей преломления. Увеличивает контрастность объектов, можно изучить строение микроба.

Темнопольная - проводится при боковом освещении и обычно применяют с целью изучить подвижность бактерий или обнаружить патогенные спирохеты.

Люминесцентная - основана на способности некоторых клеток и красителей светиться при попадании на них у.ф. света и других коротковолновых лучей света. Конфокальная микроскопия препарата, окрашенного акридиновым оранжевым, для выявления нуклеоида.

 

СТРУКТУРА БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ. МЕТОДЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЕЛИЧЕНЫ И СТРУКТУРЫ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ.

Бактерии I и II отделов – это простейшие одноклеточные организмы, не имеют хлорофилла. Содержат нуклеиновую кислоту, белки, полисахариды, липиды, минеральные вещества, воду, микроэлементы. У них всегда присутствуют оболочка, цитоплазма и нуклеоид. Не у всех бактерий имеются капсула, жгутики, фибриллы, пили, споры, включения.

Все эти структуры выявлены различными методами. Их величину определяют ультрацентрифугированием, ультрафильтрацией, микроскопией с использованием микрометра. Она колеблется от 0,1 нм до 10-20 нм (1000 нм=1 мкм; 1000 мкм=1 мм).

 

 

СПОРЫ, ИХ ЗНАЧЕНИЕ, СТАДИИ ОБРАЗОВАНИЯ,УСЛОВИЯ ДЛЯ СПОРООБРАЗОВАНИЯ,СПОСОБЫ ВЫЯВЛЕНИЯ.

Споры – покоящиеся формы жизненного цикла бактерий, образуются внутри цитоплазмы вегетативных клеток в неблагоприятных условиях существования и обеспечивают сохранение вида. В спорах микробы находятся в состоянии анабиоза. Микробы, образующие споры, называются бациллами (аэробы) или клостридиями (анаэробные бактерии, имеющие форму веретена). Споры отличаются от вегетативной клетки тем, что происходит репрессия генома и клетка переходит в состояние анабиоза, при котором отсутствует обмен веществ, вода переходит из свободного состояния в связанное, повышается концентрация ионов кальция, появляется дипиколиновая кислота, которая обусловливает термоустойчивость споры.

Процесс спорообразования сходен у большинства бактерий. Вначале образуется дополнительный нуклеоид, который отходит к одному из полюсов клетки. Затем в ЦПМ образуется инвагинация, разделяющая клетку на 2 протопласта, каждый из которых содержит 1 хромосому. Меньший из протопластов – проспора (предспора) – покрывается второй оболочкой, которая синтезируется мембраной материнской клетки. В оболочке клетки содержится дипиколиновая кислота и ионы кальция. Далее между двумя листками мембраны формируется специфический для споры кортикальный слой (кортекс), состоящий из пептидогликана, который отличается по составу от пептидогликана клеточной стенки. Снаружи спора покрывается толстой рыхлой оболочкой – экзоспориумом, содержащей немного углеводов. Белковая оболочка споры богата остатками цистеина и лизина и обладает гидрофобностью. После этого наступает аутолиз вегетативной клетки.

При попадании споры в благоприятные условия происходит активация споры и ее прорастание в вегетативные клетки. Идет дерепрессия генома, мобилизация метаболических процессов, из клетки удаляется дипиколиновая кислота, ионы кальция, разрушается пептидогликан кортекса.

Прорастание спор включает три стадии: активацию, начальную стадию и стадию роста.

Активация является обязательным условием прорастания спор. Она осуществляется различными воздействиями: снижением рН, веществами, содержащими свободные сульфгидрильные группы, повышением температуры, механическим повреждением спор.

Начальная стадия: происходит активация автолизина, который разрушает пептидогликан кортекса, в спору поступает вода, выходит дипиколинат кальция.

Стадия роста. После разрушения кортекса и наружных слоев споры появляется вегетативная клетка, которая при наличии питательных веществ удваивает свою биомассу, делится на две дочерние клетки, которые далее активно размножаются. Процесс прорастания споры контролируется генами как спорового, так и вегетативного геномов.

Для обнаружения спор используют электронную микроскопию, а также специальный метод окраски по Ожешко, на первом этапе которого нефиксированный мазок обрабатывают в течение 1-2 минут 0,5% р-ром HCl при подогревании, а далее препарат окрашивают по методу Циль-Нильсена. Споры окрашиваются в красный цвет, а вегетативные клетки – в синий. При простых методах окраски оболочка не пропускает красители, споры сильно преломляют свет и видны в микроскопе как прозрачные зерна.

 

СЛОЖНЫЕ МЕТОДЫ ОКРАСКИ

I. Окраска по Граму:

1. На фиксированный мазок накладывают фильтровальную бумагу, пропитанную карболово-спиртовым раствором генцианового фиолетового и сверху капают несколько капель дистиллированной воды на 1-2 мин.

2. Убирают фильтровальную бумагу и, не промывая водой, наносят раствор Люголя на 1-2 мин.

3. Сливают раствор Люголя и обесцвечивают спиртом – 30 секунд.

4. Тщательно промывают водой.

5. Докрашивают водным раствором фуксина 1-2 мин., промывают, высушивают, микроскопируют.

Результат: Гр(+) бактерии окрашиваются в сине-фиолетовый цвет, Гр(-) бактерии – в розовый.

II. Окраска по Бурри-Гинсу:

1. Каплю взвеси микробов смешивают с каплей туши на обезжиренном стекле и готовят мазок шлифованным краем стекла, как мазки крови, высушивают, фиксируют.

2. Наносят водный раствор фуксина на 1-2 мин.

3. Промывают, высушивают, микроскопируют.

Результат: на темном фоне туши видны неокрашенные светлые капсула, внутри которой – красные бактерии.

III. Окраска по Ожешко :

1. На нефиксированный мазок наносят 0,5% раствор хлористоводородной кислоты и подогревают на пламени горелки в течение 2-3 мин.

2. Кислоту сливают, промывают мазок, просушивают, фиксируют в пламени горелки.

3. Через фильтровальную бумагу наносят карболовый фуксин Циля, подогревают над пламенем горелки до трехкратного появления паров.

4. Снимают бумагу, промывают водой.

5. Обесцвечивают мазок 5% раствором серной кислоты 1-2 мин.

6. Промывают водой.

7. Докрашивают метиленовым синим 3-5 мин.

8. Промывают,высушивают, микроскопируют.

Результат: споры окрашиваются в красный цвет, вегетативные клетки – в синий.

 

 

IV. Окраска по Нейссеру:

1. На фиксированный мазок наносят ацетат синьки Нейссера на 2-3 мин.

2. Наносят раствор Люголя на 10-30 секунд.

3. Промывают водой.

4. Докрашивают раствором везувина или хризоидина 0,5-1 мин.

5. Промывают, высушивают, микроскопируют.

Результат: зерна волютина окрашиваются в темно-синий цвет, цитоплазма бактерий – в желто-коричневый.

 

 

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БАКТЕРИЙ.ТРЕБОВАНИЯ,ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПИТАТЕЛЬНЫМ СРЕДАМ.КЛАССИФИКАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД.

Питательные среды необходимы для получения чистой культуры микроорганизмов, изучения особенностей их морфологии и физиологии, для длительного сохранения микробов в лабораторных условиях.

Классификация питательных сред. По составу: а) естественные – это натуральные продукты животного и растительного происхождения (молоко, яйца, сыворотка, кровь); б) искусственные – готовят по определенным рецептам из отваров животного происхождения с добавлением солей и пептона; в) синтетические – содержат определенные химические соединения в точно указанных концентрациях (например, среда Сотона для возбудителя туберкулеза).

По консистенции: 1) жидкие – МПБ (мясо-пептонный бульон), пептонная вода; их используют для изучения биохимических свойств микробов, накопления биомассы; 2) полужидкие – обычно используют для сохранения культур микробов; 3) плотные – мясо-пептонный агар (МПА) – используют для выделения чистой культуры, получения отдельных колоний, определения количественного роста, антагонистических свойств бактерий, чувствительности к антибиотикам).

По назначению: 1) универсальные – МПА, МПБ; 2) специальные – используют для выращивания определенных видов микробов (сахарный бульон - для стрептококков, кровяной агар – для менингококков, среда Сабуро – для грибов); 3) элективные – используют для выделения определенных видов микробов, другие микробы или совсем не растут на таких средах, или их развитие сильно задерживается (щелочная пептонная вода с рН 9,0 для Vibrio choleraе); 4) дифференциально-диагностические среды используют для изучения биохимических свойств микробов и отличия (дифференцировки) одного вида микроба от другого по характеру их ферментативной активности. Например, среда Эндо, в состав которой входят МПА, лактоза и фуксин, обесцвеченный сульфитом натрия. Исходная среда имеет светло-розовый цвет. При разложении лактозы образуется ацетальдегид, который реагирует с сульфитом натрия, при этом колонии окрашиваются в ярко-красный цвет. Поэтому Е. coli, которая разлагает лактозу, при росте на среде Эндо образует красные колонии, а сальмонеллы и шигеллы – бесцветные, т.к. они лактозу не разлагают.

Требования, предъявляемые к питательным средам: стерильность; прозрачность; достаточное содержание основных органических и зольных элементов; наличие факторов роста (витамины, липиды); соответствующий рН (7,2-7,4); изотоничность (0,85% NaCl); определенный окислительно- восстановительный потенциал и вязкость.

 

 

ПИГМЕНТЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ ПИГМЕНТОВ.ЗНАЧЕНИЕ ПИГМЕНТООБРАЗОВАНИЯ.

Пигменты-вторичные метаболиты,лучше образ. На свету при t18-20

Функции-защита от УФО,диагностический признак,антибиотического действия

Классификация:

Каротиноидные-красные,оранжевые,желтые,растворяются в жирораств.(микобактерии,сарцины)

Хиноновые-желтый (микробактерии туберкулеза)

Меланиновые-черные,коричневые в воде в кислотах не растворимы (грибы)

Пиррольные-красные (актиномицеты)

Фенозиновые-сине-зеленые,растворимы в воде (пиоционин синегнойной палочки)В кислой среде –красный.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ САХАРОЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ, СОСТАВ СРЕД ГИСА, ЭНДО. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТАЛАЗНОЙ И ОКСИДАЗНОЙ АКТИВНОСТИ. СОВРЕМЕННЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БАКТЕРИЙ.

Среда Эндо, в состав которой входят МПА, лактоза и фуксин, обесцвеченный сульфитом натрия. Исходная среда имеет светло-розовый цвет. При разложении лактозы образуется ацетальдегид, который реагирует с сульфитом натрия, при этом колонии окрашиваются в ярко-красный цвет. Поэтому Е. coli, которая разлагает лактозу, при росте на среде Эндо образует красные колонии, а сальмонеллы и шигеллы – бесцветные, т.к. они лактозу не разлагают.

Требования, предъявляемые к питательным средам: стерильность; прозрачность; достаточное содержание основных органических и зольных элементов; наличие факторов роста (витамины, липиды); соответствующий рН (7,2-7,4); изотоничность (0,85% NaCl); определенный окислительно- восстановительный потенциал и вязкость.

 

МУТАЦИИ, ДИССОЦИАЦИИ

Мутации – изменения структуры ДНК генов, проявляющиеся наследственно закрепленным изменением какого-либо признака или признаков. В природе они могут наступать спонтанно, без участия экспериментатора. Такие мутации относят к спонтанным. Они имеют свою причину, но не контролируются.

Индуцированные мутации – направленные изменения структуры ДНК, контролируемые экспериментатором.

Факторы вызывающие мутации называются мутагенами. Они могут быть химическим, физическими и биологическими.

Химические мутагены – соединения, способные изменять структуру генов, прямо взаимодействуя с ДНК клетки или реагируя с ферментами, контролирующими метаболизм нуклеиновых кислот. Известно огромное количество химических мутагенов – красители, галогены, соли металлов переходных валентностей (например – никеля), азотистый натрий, некоторые антибиотики и т.д.

К физическим мутагенам относятся такие факторы, как температура, гамма-излучение, ультрафиолетовые лучи, ренгеновские лучи и т.д.

К биологическим мутагенам можно отнести действие бактериофагов, накопление продуктов метаболизма и т.п.

По величине мутации делятся на генные – изменения в пределах 1 гена; хромосомные – изменения более, чем в одном гене, и точковые – в паре оснований нуклеотидов, что приводит к изменению одного триплета.

В случае точковых мутаций вместо одной аминокислоты кодируется другая или образуется бессмысленный кодон, не кодирующий аминокислоты. Последние мутации называются нонсенс-мутациями. Возможны молчащие мутации (без изменения смысла). Они возникают вследствие вырожденности генетического кода; образовавшийся в результате мутирования триплет кодирует ту же самую аминокислоту, что и исходный триплет. Миссенс-мутации (мутации с изменением смысла) – это результат изменения последовательности ДНК, ведущий к появлению в белковой цепи иной аминокислоты. Образующийся измененный белок может быть как активным, так и неактивным в зависимости от размеров мутации. Мутации со сдвигом рамки чтения обусловлены удалением или вставкой одного нуклеотида в ДНК, что приводит к «сдвигу» считывания и следовательно – к изменению всех последующих триплетов.

Мутации могут происходить вследствие замены одной пары оснований на другую (вместо гуанилового нуклеотида – цитидиловый, аденилового – тимидиловый или наоборот). В таких случаях часто бывают реверсии – возвращение структуры ДНК в исходное состояние. Также может быть включение дополнительной пары оснований (дупликация) или потеря (делеция) пары оснований. Реверсии обычно редки. Возникают также перемещения (транслокации) группы оснований или даже генов в пределах хромосомы. Здесь практически реверсий не бывает. Возможен поворот ДНК на 180 градусов – изменение ориентации сегмента ДНК (инверсия).

Могут возникать также структурные искажения ДНК (или мутации деформации спирали ДНК). Они могут возникать, например, в результате димеризации расположенных близко нуклеотидов, особенно тимина, под действием ультрафиолета, что препятствует правильной репликации.

Как уже упоминалось, мутации могут быть связаны и с подвижными элементами генома – с перемещением инсерционных последовательностей и транспозонов по хромосоме бактерии или из репликона в репликон (из хромосомы в плазмиду и наоборот). При транспозиции они могут вызывать делеции или инверсии генетического материала, а при включении в новый участок ДНК – дупликации.

По расположению мутации делятся на нуклеоидные и цитоплазменные (за счет плазмид).

По направлению выделяют прямые и обратные мутации

Прямые – это изменения бактерий «дикого» типа. «Дикий» тип представляет собой комплекс наследственных признаков клеток в естественных условиях обитания. Обратные мутации – это возврат от измененного типа к «дикому». Данный процесс может осуществляться и другим способом. Могут возникать мутации, подавляющие фенотипические проявления исходных (прямых) мутаций. Такие мутации называются супрессорными или вторичными.

По фенотипическим последствиям выделяют нейтральные мутации – фенотипически не проявляются; условно-летальные и летальные. Мутации, которые ведут к изменению (обычно – ограничению), но не к исчезновению функциональной активности фермента, называют условно-летальными. Некоторые температурочувствительные мутанты сохраняют способность к синтезу ферментов, активных при 37⁰С, но не способных к катализу при при 42⁰С. У бактерий же дикого типа эти ферменты функционируют при обеих температурах.Летальные мутации ведут к полной потере способности синтезировать жизненно важный фермент или ферменты, что ведет к гибели бактериальной клетки.Мутации проявляются в фенотипе в виде утраты или изменения морфологических и биохимических признаков (например, жгутиков, пилей, капсулы, клеточной стенки; способности ферментировать какие-либо углеводы, синтезировать определенные аминокислоты, витамины и другие соединения, возникновении устойчивости к лекарственным или дезинфицирующим веществам и т.д.)Оценку мутаций на молекулярном уровне проводят путем определения последовательности ДНК соответствующих генов (секвенирования). На клеточном уровне мутации выявляют по фенотипическим изменениям – по утрате или приобретению конкретного белка или изменению его функции (ферментативной или регуляторной активности). Для оценки мутаций на уровне популяции определяют частоту появления мутаций и проводят последующую селекцию измененных клеток в популяции для дальнейшего изучения. У бактерий в результате мутаций могут меняться самые различные свойства: вирулентность, чувствительность к антибиотикам, биохимические свойства. Мутанты, нуждающиеся для своего развития в определенных ростовых факторах (аминокислотах, азотистых основаниях и т.д.), называются ауксогетеротрофными. Они не имеют ферментов для их синтеза и сохраняют жизнеспособность лишь при наличии в среде соответствующих факторов роста.

Диссоциация. Диссоциация – это особый, присущий только бактериям вид изменчивости, при котором происходит расщепление в пределах одного вида на S- и R-формы микроорганизмов. В основу этого подразделения положены генетические перестройки, приводящие к изменению ряда свойств (культуральных, антигенных, биохимических). Так, S-формы (англ. smooth – гладкий) чаще вирулентны, обладают хорошо выраженными антигенными свойствами, имеют капсулу, на средах дают рост мелких блестящих колоний. R-формы (англ. rough – грубый, неровный) реже вирулентны, не имеют капсулы, колонии крупные, шероховатые. Однако не у всех микробов S-форма свидетельствует о вирулентности. Так сибиреязвенные культуры, возбудители туберкулеза и чумы вирулентны в R-форме.Диссоциация обычно протекает в одном направлении: от S- к R-форме, иногда через промежуточные стадии образования слизистых колоний.Причиной диссоциации могут быть мутации, возникающие после встраивания внехромосомных факторов наследственности (эписом и умеренных фагов) в нуклеоид. Мутации сопровождают и процессы встраивания в нуклеоид транспозонов и инсерционных последовательностей.

Значение диссоциации заключается в получении бактериями селективных преимуществ, обеспечивающих их существование в организме человека или во внешней среде. Например, S-формы более устойчивы к фагоцитозу. R-формы, в свою очередь, более устойчивы к факторам окружающей среды.

 

 

ТРАНСФОРМАЦИЯ

Трансформация – это перенос генетической информации из донорской клетки в реципиентную при помощи искусственно выделенной или высвободившейся при лизисе клетки естественным путем ДНК.

Путем трансформации в реципиентную клетку можно передать следующие свойства: капсулообразование, устойчивость к антибиотикам, устойчивость к сульфаниламидным препаратам, способность синтезировать различные аминокислоты и др.

Наибольшей трансформирующей активностью обладает нативная ДНК.

Началом в изучении трансформации послужили опыты Ф.Гриффитса с культурами пневмококка. Пневмококки способны к диссоциации, образуя капсульные S-формы и бескапсульные R-формы. Когда пневмококки в R-форме попадают в организм животного, например мыши, то животное переносит заражение вследствие поглощения бактериальных клеток фагоцитами. Однако мышь, зараженная бактериями S-типа, неизбежно погибает из-за наличия капсулы, препятствующей фагоцитозу.

Трансформация проходит в несколько этапов.

Первоначально происходит адсорбция ДНК на поверхности реципиентной клетки. Чаще всего с донорской ДНК в реципиентную клетку передается только один ген. Это связано с невозможностью передачи при трансформации протяженного фрагмента ДНК (обычно он не превышает 1/100 длины нуклеоида), т. е. включает один ген или

одну группу сцепления. Чем выше гомологичность цепей ДНК донора и реципиента, тем эффективнее гибридизация.

Затем следует энергозависимая стадия – донорская ДНК проникает в реципиентную клетку, причем реципиентная клетка должна быть жизнеспособной с активным обменом веществ, должна находиться в стадии «компетентности», т.е. в ней появляется особый белок – «фактор компетентности». Он располагается в оболочке и цитоплазматической мембране бактерий. Этот фактор связывается с ДНК донорской клетки за счет разницы в зарядах.

Далее происходит специфическое взаимодействие (синапс) – соединение, а затем и встраивание ДНК донора в ДНК реципиента. Данный процесс осуществляется с помощью ферментов рекомбиназ (по типу общей рекомбинации). 50% проникшей ДНК распадается, часть превращается в однонитчатую. В компетентной клетке также образуются однонитчатые разрывы в ДНК реципиента. ДНК донорской клетки включается в ДНК реципиента и формируются участки гибридной двойной спирали ДНК.

После этого происходит репликация ДНК реципиента с включенным участком ДНК донора и образование клетки с новыми свойствами.

 

34.ТРАНСДУКЦИЯ.

Трансдукция – перенос генетического материала из клетки донора в клетку реципиента через трансдуцирующий бактериофаг. Последний представляет собой умеренный фаг, который в состоянии профага получил участок ДНК от донорской клетки в результате неточного вырезания своей последовательности из генома клетки-донора. При этом бактериофаг становится дефектным, т.к. теряет часть собственной нуклеиновой кислоты. Такой фаг упаковывается в свою оболочку, выделяется из клетки и может проникать в клетку-реципиент.

Этот вид рекомбинаций открыт Н. Циндером и Дж. Ледербергом в 1951 г.

Различают 3 вида трансдукции:

1. Неспецифическая;

2. Специфическая;

3. Абортивная.

Неспецифическая трансдукция. При этом трансдуцирующий бактериофаг передает в реципиентную клетку любой ген донорской клетки и включает его в гомологичную область ДНК реципиента путем рекомбинации этого гена с нуклеоидом. Трансдуцирующий бактериофаг выступает лишь в роли переносчика, в нуклеоид не встраивается, и лизогенизации реципиентной культуры не происходит.

Специфическая трансдукция. Здесь бактериофаг переносит строго определенный ген (или гены) от клетки донора к реципиенту и встраивает его в определенном участке ДНК реципиента путем сайт-специфической рекомбинации. В этом случае бактериофаг может встраиваться в нуклеоид клетки-реципиента, т.е. происходит лизогенизация бактерии. При этом такие клетки становятся невосприимчивыми, как и все лизогенные клетки, к последующему заражению гомологичным вирулентным фагом.

Абортивная трансдукция. В этом случае фрагмент ДНК донора, доставленный при трансдукции, не включается в ДНК реципиента и остается в цитоплазме. Клетка не лизогенизируется, а новый признак по мере деления клетки исчезает.

 

КОНЪЮГАЦИЯ.

Конъюгация – передача генетического материала из клетки донора в клетку реципиента при непосредственном контакте клеток через цитоплазматический мостик

Не все клетки могут быть донорскими. Они должны содержать особый репликон, ответственный за конъюгацию – F-фактор (фактор фертильности, половой фактор).

F⁺ клетки были названы генетическими донорами, т.к. они содержат данный фактор. F^-- реципиентные клетки не содержат полового фактора, но могут приобрести его в процессе конъюгации.

Как уже упоминалось, F-фактор является конъюгативным репликоном и содержит tra-оперон. Данный оперон обеспечивает процесс конъюгации (происходит образование половых ворсинок – «секс-пилей», формирование конъюгационной трубки и т.д.). Белки половых ворсинок обладают адресной функцией, распознают реципиентную клетку и обеспечивают связь с ее специфическими рецепторами.

Если F-фактор находится в автономном состоянии в цитоплазме донора, то в процессе конъюгации происходит его репликация по механизму «катящегося кольца». Линейная копия F-фактора переходит по конъюгационной трубке в клетку-реципиент, и та приобретает свойства генетического донора.

F-фактор может находиться и в интегрированном в хромосому клетки-донора состоянии. Такая бактерия получила название Hfr-клетки (англ. high frequency of recombination – высокая частота рекомбинации). При этом у донора образуется кольцевая хромосома, включающая F-фактор.

Hfr-клетка способна к конъюгации. При этом также происходит репликация ее генома по механизму «катящегося кольца» со встроенным F-фактором. Tra-оперон F-фактора обеспечивает процесс межклеточного взаимодействия. Репликация нуклеоида начинается у F-фактора и бактериальная хромосома начинает переходить в клетку-реципиент. F-фактор в этом случае передается последним. Учитывая длину и непрочность конъюгационной трубки, полный перенос копии нуклеоида донора происходит весьма редко. F-фактор остается в донорской клетке. В этом случае клетка-реципиент не приобретает свойств генетического донора. Однако она получает гены из нуклеоида бактерии-донора. В случае рекомбинации донорской ДНК с нуклеоидом реципиента образуется гибридный нуклеоид – мерозигота, и реципиент приобретает новые свойства.

 

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МИКРООРГАНИЗМЫ. АНТИСЕПТИКА, ОПРЕДЕЛЕНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИСЕПТИКОВ, ТРЕБОВАНИЯ К АНТИСЕПТИКАМ, МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ.

Антисептика – совокупность способов подавления роста и размножения условно-патогенных для человека микробов на интактных или поврежденных (раневых) поверхностях кожи, слизистых оболочках и в полостях. С целью антисептики используют химические и биологические антисептики (бактериофаги и препараты из бактерий-антагонистов); физические и механические факторы (хирургическая обработка, промывание, дренирование, сорбция). Антисептики не должны обладать общетоксическим, органотропным, аллергическим, мутагенным, онкогенным, тератогенным и раздражающим действием; антисептики должны обладать высокой противомикробной активностью, т.е. подавлять жизнедеятельность микроорганизмов в малых количествах; хорошо переноситься кожей и слизистыми оболочками; хорошо растворяться в липидах и плохо или умеренно – в воде, что препятствует их всасыванию во внутреннюю среду организма и способствует аккумуляции в коже; они должны локализовать инфект в ране и предупреждать его проникновение в лимфу и кровь; предупреждать адгезию микроорганизма, т.е. прилипание к тканям раневого ложа; подавлять факторы патогенности микробов; усиливать действие антибиотиков и различных физических факторов (например, ультразвука).

Антисептики относят к следующим классам химических веществ:

1. поверхностно-активные вещества – детергенты(анионного, катионного типа)

2. галогены (препараты хлора, брома, йода);

3. окислители (Н₂О₂, КМnО₄);

4. соли тяжелых металлов (Мg, Hg, Cu);

5. альдегиды (формальдегид);

6. фенол, крезол и их производные;

7. спирты (этиловый спирт);

8. красители (бриллиантовый зеленый, метиленовый синий);

9. производные нитрофурана (фурациллин);

10. производные хинолина (хинозол);

11. фитонциды;

12. антибиотики (грамицидин, неомицин);

13. кислоты (бензойная, салициловая, борная);

14. щелочи;

15. высшие жирные кислоты.

По механизму действия различают: деструктивные антисептики – вызывают деструкцию белков и липидов ЦПМ (спирты, фенолы, галогены, соли тяжелых металлов); окислители (Н₂О₂, КМnО₄). Так, Н₂О₂ в тканях быстро распадается под влиянием тканевой каталазы на Н₂О и О₂, высвобождающиеся свободные радикалы оказывают бактерицидный эффект. В инфицированных тканях этот процесс усиливается. Мембраноатакующие антисептики (ПАВ) изменяют проницаемость клеточных мембран; антиметаболиты и антиферментные препараты блокируют ферментные системы микроорганизмов (например, 8-оксихинолин инактивирует металлосодержащие ферменты).

Перед применением антисептика выделяют возбудитель и проверяют чувствительность к препарату. Многие микроорганизмы могут выживать и размножаться в антисептиках. Например, P. aeruginosa может размножаться в ПАВ, так как микробы используют эти вещества в качестве источника углерода и энергии.

МИКРОФЛОРА ВОЗДУХА

Микрофлору воздуха можно условно разделить на постоянную, часто встречающуюся, и переменную, представители которой, попадая в воздух из свойственных им мест обитания, недолго сохраняют жизнеспособность. Постоянно в воздухе обнаруживаются пигментообразующие кокки, палочки, дрожжи, грибы, актиномицеты, спороносные бациллы и клостридии и др., т.е. микроорганизмы, устойчивые к свету, высыханию. В воздухе крупных городов количество микроорганизмов больше, чем в сельской местности. Над лесами, морями воздух содержит мало микробов (в 1 м3 – единицы микробных клеток). Дождь и снег способствуют очищению воздуха от микробов.

В воздухе закрытых помещений микробов значительно больше, чем в открытых воздушных бассейнах, особенно зимой, при недостаточном проветривании. Состав микрофлоры и количество микроорганизмов, обнаруживаемых в 1 м3 воздуха (микробное число воздуха), зависят от санитарно-гигиенического режима, числа находящихся в помещении людей, состояния их здоровья и других условий.

При чихании, кашле, разговоре в воздух выбрасывается множество капелек жидкости, внутри которых содержатся микроорганизмы. Мелкие капельки образуют стойкие аэрозоли и могут часами удерживаться в воздухе во взвешенном состоянии. Заражение бактериями в этом случае происходит воздушно-капельным путем, так передаются грипп, корь, коклюш, легочная форма чумы и др.

При заражении «пылевым» путем микроорганизмы находятся в выделениях больных (мокроте, слизи) и окружены белковым субстратом, поэтому они более устойчивы к высыханию. Когда такие капли высыхают, они превращаются в бактериальную пыль, которая имеет диаметр от 1 до 100 мкм. У частиц диаметром более 100 мкм сила тяжести превышает сопротивление воздуха, и они быстро оседают. Пылевой способ играет важную роль в эпидемиол