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.



Приспособления для поддержания численности вида

Все обитающие на земле виды животных и растений истребляются в огромном количестве. Вследствие этого естественный отбор должен был создать и создал многочисленные приспособления для защиты видов от полного истребления.

Одним из основных способов защиты вида от истребления является большая прогрессия размножения. Чем в большей степени подвергается истреблению тот...


Природа препятствий, задерживающих размножение по Дарвину

Дарвин подробно останавливается на природе препятствий, задерживающих размножение. При объективном рассмотрении его данных видно, что истребление организмов так велико, что перенаселенности внутри вида в природе, как правило, не бывает.


Взаимоотношения, определяющие отбор по Дарвину

Естественный отбор способен творить новые формы только при условии размножения. Дарвин говорит, что все существующие на земле виды растений и животных обладают геометрической прогрессией размножения, тем не менее большинство видов в течение длительного времени сохраняет свою среднюю численность.

Следовательно, огромное количество особей погибает, не достигнув п...


Естественный и половой отбор по Дарвину

По аналогии с образованием пород домашних животных Дарвин считает, что в естественных условиях должно существовать какое-то начало, управляющее накоплением изменений в последующем ряду поколений, приводящее к расхождению признаков и образованию новых форм. Естественный отбор был открыт Дарвином и обоснован на принципах искусственного отбора. Открытию Дарвином в природе процесса, аналогичного селекционной практике человека, способствов...



Развитие зобной железы

Зобная железа (gl. thymus) закладывается у человека рано — у эмбриона длиной в 3 мм — в виде небольшого утолщения эпителия главным образом третьего жаберного кармана. По мере развития органа эпителий из компактного становится сетчатым, образуя reticulum. Петли этой эпителиальной ретикулярной ткани некоторое время совершенно свободны от каких-либо клеточных включений, и только у эмбриона длиной в 30—40 мм в них начина...


Развитие лимфатических желез и лимфоцитов

Закладкой лимфатических желез является [Кларк (Clark), Сабин] образование лимфатического синуса около больших вен (яремная, полая вена и др.). Формирование его очень легко проследить на шее, на уровне щитовидной железы. У эмбриона человека длиной в 4,5—5 см получается сначала небольшое, а затем все более увеличивающееся дивертикулообразное выпячивание эндотелия яремной вены. Таким образом, получается сосуд (лимфатический синус),...


Развитие эозинофильных и базофильных лейкоцитов

Таким образом, мы познакомились с циклом развития нейтрофильного лейкоцита из миэлобласта. Из миэлобласта также диференцируются эозинофильные и базофильные лейкоциты.

Салтыков, Николаев и некоторые другие авторы еще до сих пор придерживаются тог...


Развитие нейтрофильных лейкоцитов

Приблизительно во второй половине первого месяца у эмбриона человека в крови обнаруживаются совершенно другого вида клетки — миэлобласты (Негели); это — большие клетки (рис. 12) с большим круглым светлым ядром, с нежной сеткой базихроматина, почти совсем без диференцированного оксихроматина, чем они резко выделяются среди эритроблаетов; в ядре имеется несколько ядрышек; протоплазма голубая, так как всякая молодая клетка со...