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.


Практические занятия медицинские биологические препараты для профилактики и лечения инфекционных заболеваний

Занятие 1-е. Вакцины и анатоксины.

Вопросы для обсуждения. 1. Искусственный иммунитет, активный и пассивный. 2. Препараты для создания искусственного активного иммунитета: вакцины и анатоксины. 3. Виды вакцин: живые, убитые и химические. 4. Способы приготовления вакцин. 5. Анатоксины нативные и очищенные, их получение и титрован...


Практические занятия вирусы

Занятие 1-е. Методы вирусологических исследований.

Вопросы для обсуждения: 1. Особенности биологии вирусов. 2. Принципы классификации вирусов. 3. Вирион, его строение, размеры и химический состав. 4. Микроскопические методы изучения морфологии вирусов. 5. Методы культивирования вирусов на культурах клеток, куриных эмбрионах, лаб...


Препараты для профилактики и лечения вирусных заболеваний

Препараты для профилактики и лечения оспы. Оспенная вакцина сухая — Vaccinum variolae siccum является живой вакциной. В зависимости от субстрата, на котором культивируют вирус, различают дермальную (культивирование на коже животных), тканевую (культивирование в клеточных культурах) и яичную или ововакцину (культивирование на куриных эмбрионах).

Возбудители основных вирусных заболеваний

Возбудитель оспы. Возбудитель оспы является одним из самых крупных вирусов (200—350 нм). Этот вирус может быть обнаружен в оптическом микроскопе при применении специальных методов окраски (тельца Пашена).

При натуральной оспе в эпителиальных клетках обнаруживаются внутриклеточные включения — тельца Гуарниери.



Цитотипический и органотипический период развития зародыша

Зародыш в своем развитии проходит, по терминологии П. П. Иванова, два периода: цитотипический и органотипический. Для первого из них характерна синхронность делений, т. е. все бластомеры находятся в одних и тех же стадиях кариокинетического деления. Клетки делятся одновременно, что весьма отчетливо можно наблюдать, изучая кинофильмы, на которых заснято дробление яиц.

Типы дробления яиц

На ход эмбриогенеза животных накладывает свой отпечаток строение яйца. В период роста в последнем накапливаются различные вещества, поступающие в половые клетки извне и служащие для построения тела будущего зародыша. В зависимости от содержания и локализации этого материала, в первую очередь желтка, различают три типа яиц. Если желтка немного, и он распределен более или менее равномерно по всей цитоплазме яйцеклетки, то такие яйца наз...


Преформация и эпигенез

В XVII и XVIII веке широким распространением пользовалась теория преформации, согласно которой будущий организм в миниатюрном виде уже заключен в половых клетках наподобие того, как цветок уже содержится в бутоне. Сторонники теории преформации, так называемые преформисты, разделялись на два враждующих лагеря. Часть из них, так называемые анималькулисты, утверждали, что будущий организм преформирован в живчиках. Один из представителей ...


Зародышевое развитие животных

Зигота, образовавшаяся путем слияния женской половой клетки с мужской, вступает на путь развития. В результате длинного ряда превращений, благодаря обмену веществ, она дает, в конце концов, новый организм, в свою очередь способный к дальнейшему размножению. Следовательно, половые клетки, представляя собой завершение цикла развития организма, одновременно с этим являются началом развития новой жизни.