 |
Вирулентность микробов обусловливают следующие факторы.
|
|
|
|
И 65 - последняя лекция
Селекция м/о. сущность генной инженерии.
К микроорганизмам относят всех прокариот, а из эукариот — простейших, микроскопические формы грибов и водорослей. Все они находят широкое применение в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и энергетике. Роль микроорганизмов в производстве лекарств, биологически активных соединений, кормовых добавок, бактериальных удобрений, в хлебопечении, виноделии, в производстве многих молочных продуктов огромна.
Из более чем 100 тыс. видов известных в природе микроорганизмов человеком используется несколько сотен, и число это растет. Качественный скачок в их использовании произошел в последние десятилетия, когда были установлены многие генетические механизмы регуляции биохимических процессов в клетках микроорганизмов.
Многие из них продуцируют десятки видов органических веществ — аминокислот, белков, антибиотиков, витаминов, липидов, нуклеиновых кислот, ферментов, пигментов, Сахаров и т. п., широко используемых в разных областях.
Микробиологическая промышленность предъявляет к продуцентам различных соединений жесткие требования, которые важны для технологии производства; это высокая скорость роста, использование для жизнедеятельности дешевых субстратов и устойчивость к заражению посторонними микроорганизмами. Научная основа этой промышленности — умение создавать микроорганизмы с новыми, заранее определенными генетическими свойствами и умение использовать их в промышленных масштабах.
Селекция микроорганизмов (в отличие от селекции растений и животных) имеет ряд особенностей: 1) у селекционера имеется неограниченное количество материала для работы: за считанные дни в чашках Петри или пробирках на питательных средах можно вырастить миллиарды клеток; 2) более эффективное использование мутационного процесса, поскольку геном микроорганизмов гаплоидный, что позволяет выявить любые мутации уже в первом поколении; 3) простота генетической организации бактерий: значительно меньшее количество генов, их генетическая регуляция более простая, взаимодействия генов просты или отсутствуют. Эти особенности накладывают свой отпечаток на выбор методов селекции микроорганизмов, которые во многом существенно отличаются от методов селекции растений и животных. Например, в селекции микроорганизмов обычно учитываются их естественные способности синтезировать какие-либо полезные для человека соединения (аминокислоты, витамины, ферменты и др.). В случае использования методов генной инженерии можно заставить бактерии и другие микроорганизмы продуцировать те соединения, синтез которых в естественных природных условиях им никогда не был присущ (например, гормоны человека и животных, биологически активные соединения).
|
|
|
Генная инженерия.
Год рождения науки 1972 г, когда был получен гибридный геном (вирус обезьяны и бактериофага)
Успехи, достигнутые молекулярной биологией и генетикой в изучении микроорганизмов, а также ограниченность возможностей традиционной селекции привели к созданию новых методов целенаправленного и контролируемого получения микроорганизмов с заданными свойствами.
В основе этих технологий лежат приемы генной инженерии. Они позволяют выделять необходимый ген и вводить его в новое генетическое окружение с целью создания организма с новыми, заранее предопределенными признаками.
Методы генной инженерии остаются еще очень сложными и дорогостоящими. Но уже сейчас с их помощью в промышленности получают такие важные медицинские препараты, как интерферон, гормоны роста, инсулин и др.
|
|
|
Селекция микроорганизмов является важнейшим направлением в биотехнологии.
61) совокупность биологических процессов, возник.в организме человека или животного, при внедрении и размножении болезнетворных паразитических м/о. инфекция может протекать скрыто или с видимым клиническим проявлением -инфекц.болезнь. инфекционная болезнь отличается от неинфекц. Тем,что она вызывается живыми м/о.
Формы инфекции.
Септицемия - заражение крови, м/о размножается в крови, заносится в органы и там образует очаги заражения (возбудитель сиб.язвы, рожи свиней)
Бактериемия - м/о находится в крови, но не размножаются, а заносятся в органы и там размножаются
Септикопиемия - м/о проникают в кровь, заносятся в органы и вызывают там нагноения, затем микроб с гноем проникает в кровь и там размножается
Инфекции различают по
локализации: местные инфекционные заболевания — инфекционный процесс протекает в каком-либо ограниченном, местном очаге и не распространяется по организму. Генерализованные инфекционные заболевания развиваются в результате диссеминирования возбудителя из первичного очага, обычно по лимфатическим путям и через кровоток.
Возбудителям: Моноинфекции — заболевания, вызванные одним видом микроорганизмов.
Смешанные инфекции (микстинфекции, миксты) развиваются в результате заражения несколькими видами микроорганизмов; подобные состояния характеризует качественно иное течение (обычно более тяжёлое) по сравнению с моноинфекцией, а патогенный эффект возбудителей не имеет простого суммарного характера. Микробные взаимоотношения при смешанных (или микст-) инфекциях вариабельны:
• если микроорганизмы активизируют или отягощают течение болезни, их определяют как активаторы, или синергисты (например, вирусы гриппа и стрептококки группы Б);
• если микроорганизмы взаимно подавляют патогенное действие, их обозначают как антагонисты (например, кишечная палочка подавляет активность патогенных сальмонелл, шигелл, стрептококков и стафилококков)
• индифферентные микроорганизмы не влияют на активность других возбудителей.
62) Роль микроорганизма. Способность микроорганизмов (вирусов, хламидий, микоплазм, риккетсий, бактерий, грибков) вызывать И. обусловлена двумя основными характеристиками: патогенностью и вирулентностью, Патогенность — видовое свойство микроорганизма, которое характеризует его способность проникать в организм человека или животного и использовать его как среду своей жизнедеятельности и размножения и вызывать патологические изменения в органах и тканях с нарушением их физиологических функций. Вирулентность — это свойство конкретного штамма патогенного микроорганизма, характеризующее степень его патогенности; меру патогенности. По степени патогенности микроорганизмы подразделяют на 3 группы: сапрофиты, условно-патогенные и патогенные. Однако подобное разделение относительно, т.к. не учитывает особенностей макроорганизма и условий окружающей среды. Так, например, некоторые сапрофиты — легионеллы, сарцины, лактобактерии при определенных условиях (иммунодефицит, нарушение барьерных защитных механизмов) могут вызывать инфекцию. С другой стороны, даже высокопатогенные микроорганизмы (возбудитель чумы, брюшного тифа и др.), попадая в иммунный организм, не вызывают И. Большая группа микроорганизмов относится к условно-патогенным. Как правило, это микроорганизмы, обитающие на наружных покровах (коже, слизистых оболочках) и способные вызывать И. лишь при снижении резистентности макроорганизма). К патогенным относятся микроорганизмы, которые, как правило, вызывают инфекционный процесс. Есть микроорганизмы, патогенные только для человека (менингококк), для человека и животных (сальмонеллы, иерсинии, хламидий и др.), или только для животных.
Роль макроорганизма. Если микроорганизм в основном определяет специфичность инфекционного процесса, то форма его проявления, длительность, тяжесть и исход зависят также от состояния защитных механизмов макроорганизма. Восприимчивость макроорганизма определяется фено- и генотипическими особенностями, изменениями реактивности, обусловленными действием факторов окружающей среды.
К защитным механизмам относятся: наружные барьеры (кожа, слизистые оболочки глаз, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и половых органов), клеточные и гуморальные (неспецифические и специфические) механизмы.
Кожа является непреодолимым механическим барьером для большинства микроорганизмов; кроме того, секрет потовых желез содержит лизоцим, бактерицидный в отношении ряда микроорганизмов. Слизистые оболочки также являются механическим барьером на пути распространения микроорганизмов; их секрет содержит секреторные иммуноглобулины, лизоцим, фагоцитирующие клетки. Сильным бактерицидным действием обладает слизистая оболочка желудка, выделяющая соляную кислоту. Поэтому кишечные инфекции чаще наблюдаются у лиц с пониженной кислотностью желудочного сока или при попадании возбудителей в межсекреторный период, когда содержание соляной кислоты минимальное. Нормальная микрофлора кожи и слизистых оболочек также обладает выраженным антагонистическим действием в отношении многих патогенных Важную защитную функцию выполняют фагоцитирующие клетки — макро- и микрофаги, которые являются следующим этапом после внешних барьеров на пути распространения патогенных микроорганизмов. Защитную функцию выполняют нормальные антитела, комплемент, интерфероны. Ведущая защитная функция при инфекционном процессе принадлежит клеточному и гуморальному иммунитету как специфическому фактору защиты.
К защитным механизмам следует отнести и ферментные системы, метаболизирующие токсические субстанции микроорганизмов, а также процесс выделения токсинов и микроорганизмов через мочевыводящую систему и желудочно-кишечный тракт.
Факторы окружающей среды, нарушающие гомеостаз, могут способствовать возникновению инфекционного процесса и влиять на характер его течения. Важное значение имеет повреждение барьеров, неполноценное питание, физические воздействия (чрезмерная инсоляция, визирующее излучение, действие высоких и низких температур), экзогенные и эндогенные интоксикации, ятрогенные воздействия.
|
|
|
|
|
|
63) Патогенность — способность микроорганизма вызывать определённую ИБ. Минимальное количество возбудителя, необходимое для развития ИБ, именуют инфицирующей дозой. Патогенность — видовой признак возбудителя, закреплённый в его генетической программе. Патогенность определяется способностью возбудителя проникать в макроорганизм (то есть инфективностью), размножаться в нём и вызывать ИБ, патогенез которой характерен для данного возбудителя. Мерой патогенности служит вирулентность.
Микроорганизмы одного и того же вида, выделенные из разных мест и обладающие какими-либо особыми свойствами, отличиями, называют штаммами.
|
|
|
Разные штаммы одного и того же вида патогенного микроба могут обладать разной способностью вызывать болезнь. От одних штаммов болезнь возникает при заражении небольшим количеством микробов, а от других— только от больших количеств. Такое различие в степени патогенности микроба называется вирулентностью. Вирулентность — индивидуальное качество, определяется минимальной смертельной дозой (LD). Так как у насекомых существуют большие различия в индивидуальной восприимчивости к патогенному микробу, то принято определять среднюю летальную (смертельную) дозу — LD50, определяемую по гибели 50 % подопытных насекомых.
Вирулентность микробов изменчива. Она то повышается, то снижается. Снижение вирулентности способствуют пассажи (заражения) через маловосприимчивых насекомых или других животных; длительное культивирование в лабораторных условиях; выращивание при чрезмерно высокой температуре; выращивание при отсутствии или недостаточном количестве каких-либо питательных веществ; выращивание при добавлении ядовитых веществ, воздействие бактериофага, солнечных лучей, высушивания.
Повышению вирулентности микробов способствуют многократные пассажи через восприимчивых насекомых; пассажи культуры микробов вместе с муцином, крахмалом или другими веществами через организм насекомых; пассажи через насекомых ассоциаций (нескольких видов) микробов; отбор наиболее вирулентных микробов.
Вирулентность микробов обусловливают следующие факторы.
1. Наличие капсул или капсульного вещества, защищающих микроб от бактерицидного действия тканей насекомого. Капсулу или капсульное вещество содержат многие бактерии, например возбудитель европейского гнильца (Straptococcus pluton), микробы септицемии, гафниоза. Капсульное вещество состоит из сложного углеводно-липоидного комплекса.
2. Диссоциация (расщепление) бактерий. Установлено, что вирулентные микроорганизмы в процессе роста расщепляются на две формы: более вирулентные S-фор-мы, образующие гладкие колонии, авирулентные R-фор-мы, образующие шероховатые колонии. Из этого правила имеются исключения. Бактерии, образующие в вирулентном состоянии шероховатые колонии, в процессе диссоциации образуют авирулентные гладкие колонии.
3. Выделение ферментов, разрушающих ткани организма насекомых. Так, некоторые энтомопатогенные микробы, например грибы Aspergillus flavus, Beauveria bassiana, Isaria farinosa, выделяют фермент хитиназу, расщепляющую хитин и позволяющую им размножаться на покровах насекомых. Некоторые микроорганизмы, как, например, стрептококки, выделяют фермент гиалу-ронидазу, разрушающую ткани насекомого.
4. Способнрсть выделять токсины, вызывающие омертвение тканей и гибель насекомого. Высокой токси-генностью обладают кристаллы ромбовидной, кубовидной и лимоновидной форм, которые образуют Bacillus thuringiensis в процессе спорообразования. Эти кристаллы белковой природы растворяются в щелочном желудочном соке гусениц чешуекрылых насекомых (например, тутового шелкопряда, восковой моли), всасываются в тело насекомого и вызывают его гибель. Бактерия Pseudomonas aeruginosa также продуцирует токсин, обладающий протеолитическими свойствами. Этот токсин вызывает гибель восковой моли.
5. Выделение антибиотических веществ, подавляющих рост других микроорганизмов. Так, Bacillus larvae выделяет антибиотик, тормозящий развитие других микробов. Chromobacterium prodigiosum выделяет антибиотик продиозин, задерживающий рост других бактерий.
66) 
64,65) 
|
|
|
