Вопрос 2. Внехромосомные факторы наследственности

1)плазмиды, 2)умеренные фаги, 3)мигрирующие элементы (транспозоны и IS(инсерционные последов.)-элементы). Плазмиды - характерно стабиль­ное существование в нехромосомном состоянии. Транспозоны и IS-элементы входят в состав хромосом, но способ­ны переходить из хромосомы в плазмиду.

Общий объем ДНК, входящий в состав внехромос.факторов, превышает объем генома каждой особи. У прокариот большой объем генетической информации оказывается рассредоточенным.В бактериальной хромосоме локализована генетическая информация, необходимая для существования конкретного вида бактерий в определенном диапазоне условий внешней среды. Особенностью ге­нетической информации, содержащейся в нехромосомных эле­ментах- это её необязательность для жизни бак­терий(в ее отсутствие бактериальная клетка жизнеспособна).Нехромо­сомные генетические элементы рас­ширяют возможности существования бактериального вида, обес­печивают обмен генетическим материалом на большие расстоя­ния по горизонтали и играют определенную роль в эволюции прокариот.

Плазмиды обнаружены у многих бактерий, принадлежащих к разным таксономическим группам. Количество плазмидной ДНК -не более нескольких процентов от клеточного генома, а число плазмид 1 до 38. Плаз­миды —линейные или кольцевые ковалентно замкнутые мо­лекулы ДНК, содержащие от 1500 до 40000пн. Состав из трех групп генов:а)участок ДНК, ответственный за автономную репликацию плазмиды в клетке;б)системы генов, обеспечивающие возможность переноса плазмид из одной клетки в другую;3)гены, определяющие свойства, полез­ные для клетки-хозяина. Отличительная особенность плазмид — способность к автономной репликации, поэтому плазмида -минимальное ко­личество ДНК,обеспечивающее автономную репликацию плазмид­ной ДНК в клетке как единого целого.

О присутствии плазмид в бактериальной клетке судят по проявлению определенных признако: 1)устойчивость к отдельным лекарственным препаратам,2)способ­ность к переносу генов при конъюгации,3)синтез веществ антиби­отической природы,4) способность использовать некоторые сахара или обеспечивать деградацию ряда веществ. Из перечисленного выше видно, что плазмиды делают возможным существование организмов в более широком диапазоне условий внешней среды, т.е. действуют как факторы адаптации. Большую группу составля­ют плазмиды с нерасшифрованными функциями.

Мигрирующие элементы:а)т ранспозоны и 2)IS- элементами —линейные молекулы двухнитевой ДНК, размеры от 200 до 6000пн. От­личительная особенность мигрирующих элементов — их неспообность к автономной репликации. Мигрирующие элементы мо­гут встраиваться в участки бактериальной хромосомы или мигрировать с бактериальной хромосомы на плазмиду; их репли­кация осуществляется под контролем тех же механизмов, что и у соответствующей хромосомы или плазмиды. Частота переносов (транспозиции) мигрирующих элементов колеблется от 10^-4 до 10^-7. IS-элементы содержат информацию, необходимую только для их переноса внутри клетки, никаких выявляемых признаков в них не закодировано. В транспозоны вклю­чены некоторые гены, не имеющие отношения к процессу транс­позиции(гены устойчивости к антибиотикам, ионам тяжелых металлов и другим ингибиторам)

Для переноса мигрирующих элементов между клетками нужен переносчик- определенные плазмиды или фаги. Встраивание мигрирующих элементов в бактериальную хромосо­му оказывает мутагенное действие, так как при этом происходит включение фрагмента ДНК, приводящее к изменению порядка расположения нуклеотидов в триплете и, как следствие этого, нарушению процесса транскрипции.

Вопрос 3. Метод предельных разведений.

Определение количества клеток высевом в жидкие среды (ме­тод предельных разведений). Метод используют для подсчета мик­роорганизмов, которые плохо или совсем не растут на плотных питательных средах. В пробирки с жидкой средой вносят строго измеренный объем из различных разведений исследуемого суб­страта. После инкубации, исходя из числа пробирок, в которых наблюдался или отсутствовал рост, рассчитывают по табл. 11 наиболее вероятное число клеток, содержащихся в 1 мл исследуе­мого субстрата. Таким образом, определение количества микроор­ганизмов методом предельных разведений включает приготовле­ние разведений, посев в жидкую среду, регистрацию наличия или отсутствия роста после инкубации и расчет наиболее вероятного числа клеток в единице объема исходного субстрата.

Приготовление разведений. Разведения исходной суспензии готовят, как и для чашечного метода.

Посев в среду и регистрация результатов. Сте­рильную среду, обеспечивающую рост микроорганизмов, числен­ность которых хотят определить, предварительно разливают в пробирки (колбы) и стерилизуют. В пробирки (колбы) следует наливать одинаковый объем среды. Посев проводят из каждого разведения или из 4—5 последних, причем каждое разведение вы­севают в 3—5 параллельных пробирок. Количество посевного ма­териала везде одинаково и, как правило, составляет 1 мл. Засеянные пробирки помещают в термостат. Время инкубации колеблет­ся от 2 до 15 суток и зависит от скорости роста микроорганизмов, численность которых определяют. После инкубации регистрируют рост микроорганизмов, используя различные показатели: помут­нение среды, образование пленки, осадка, газа или накопление в среде определенных продуктов метаболизма.

Наиболее вероятное количество клеток в единице объема рас­считывают по таблице Мак-Креди, разработанной на основании методов вариационной статистики. Для этого первона­чально составляют числовую характеристику, которая включает три цифры. Первая цифра слева показывает число пробирок в том последнем разведении, при высеве из которого во всех засеянных пробирках был отмечен рост. Две следующие цифры обозначают число пробирок, в которых отмечен рост микроорганизмов при засеве их из двух последующих разведений. Затем по таблице на­ходят наиболее вероятное число микроорганизмов, соответствую­щее данному значению числовой характеристики. Количество микроорганизмов в 1 мл (1 г) исходного субстрата соответствует этому числу, умноженному на то разведение, которое было взято для получения первой цифры числовой характеристики.

Билет №10

Вопрос 1. Второй и третий этап развития микробиологии как науки II этап-этап открытия мира микроскопов.1610-Галилео Галилей изобрел микроскопическую трубу. Далее братья Захариус и Ханс Янсены изобрели микроскоп,однако микробов в него не наблюдали. А уже с Левенгука начинается история открытия мира микробов, что дало мощный толчок для развития микробиологии. Микроскоп имел 160кратное увеличение. В этот период господствовало мнение о самопроизвольном зарождении инфекционного начала.Франческо Реди первым опроверг самозарождение червей. Сторонником был Сполонссане(1769) (все микроорганизмы зарождаются от себе подобных). Положил начало методам стерилизации(кипячение и герметичность).Тереховский предложил «учение об анималькулях»Появилось два направления в описании морфологии МО. 1-мономорфизм (Возглавил Ф. Конн). Все МО сохраняют постоянство формы и признаков и св-в. 2-полиморфизм (Карл Негель)- все МО в зависимости от условий способны к изменчивости.Утверждение,что болезни вызваны теме же МО,но измененными.

Сер.19 века- поворотный этап в развитии микробиологии.