Классификация плазмид

Размещено на http://www.allbest.ru/

Плазмиды как внехромосомные генетические элементы

Способные к автономному поддержанию в цитоплазме бактерий или существованию в интегрированном в хромосому состоянии, откуда они могут свободно выходить в цитоплазму (иногда с фрагментами хромосомы). Некоторые хромосомы могут распространяться в бактериальной популяции между ее членами. Плазмиды определяют ряд важных свойств бактерий:

Являются факторами фертильности - определяют донорский фенотип клетки.

Контролируют резистентность к антибиотикам, сульфаниламидам, катионам тяжелых металлов, бактериоцинам, бактериофагам, к сыворотке крови.

Чувствительность к бактериоцинам.

Синтез тиамина, пролина, внеклеточной ДНКазы и др.

Синтез антибиотиков и бактериоцинов.

Метаболизм углеводов, углеводсодержащих соединений, галогеновых соединений, белков.

Фиксацию азота.

Продукцию токсинов, гемолизина, антигенов колонизации, капсулы.

В последнее время природа факторов внехромосомной наследственности

Микроорганизмов приобрела особый интерес в связи с появлением данных о возможности использования плазмид в качестве векторов эукариотных генов. Такая возможность открывает неограниченные перспективы для генетического моделирования не только при решении проблем молекулярной биологии, но и в практическом аспекте, в частности в медицинской микробиологии и иммунологии (создание новых бактерийных профилактических и лечебных препаратов) и микробиологической промышленности.

Большой опыт экспериментального мутагенеза на модели бактерий и вирусов способствовал раскрытию генетических и молекулярных механизмов регуляции функций внехромосомных элементов. Их способность включаться в хромосому и формировать комплексы «замещенных» плазмид широко используется в экспериментальной биологии и генетике. Замещенные плазмиды несут фрагменты хромосомы бактерии-хозяина и в автономном состоянии функционируют под контролем регуляторных механизмов бактериальной клетки. Расширение методических и технических возможностей экспериментальных исследований в области молекулярной биологии позволяет целенаправленно использовать генетические модели в решении важных практических задач.

Определились реальные пути более гибкого вмешательства в процессы физиологически нормального генетического обмена у бактерий, осуществляемого с участием внехромосомных элементов, способствующих конъюгации, формированию рекомбинантов, передаче генетического материала путем трансдукции умеренными фагами, мобилизации нетрансмиссивных элементов плазмидами, имеющими в своей структуре «гены трансмиссивности», и сочетания с этими генами фрагментов хромосомы с последующим переносом вновь формирующихся структур и их ассоциаций в клетки реципиентов. Актуальное значение приобретает исследование механизмов взаимодействия внехромосомных элементов с хромосомой и между собой в естественных или сконструированных искусственно полиплазмидных системах. Подчинение этих систем общим регуляторным механизмам на уровне клетки и популяции микроорганизмов выдвигает новые проблемы: изучение специфических особенностей полиплазмидных популяций при наличии дополнительных генетических факторов, не обязательных для воспроизведения жизнеспособного потомства, и возможностей практического использования искусственно обогащенного генома популяций бактерий.

В последнее десятилетие интенсивно накапливаются данные о генетической природе и биологических особенностях плазмид, с которыми непосредственно связана патологическая активность бактерий. Это - элементы Hly, Ent, Vir, сведения о которых в мало обобщены. Практическое значение в инфекционной патологии приобретают «вторичные» процессы при ожоговых заболеваниях и постхирургических осложнениях, возникающих в связи с неограниченно возрастающей множественностнной лекарственной устойчивостью возбудителей этих процессов, контролируемой трансмиссивными и нетрансмиссивными факторами инфекционной резистентности. Менее полно изучены, но не менее важны плазмиды, контролирующие патогенные свойства стафилококков, стрептококков, псевдомонад.

В настоящее время на основе использования трансмиссивных эписом интенсивно разрабатывается новое направление исследований - «генетическая инженерия» и как

Специальный раздел этого направления - «генная инженерия». Последняя представляет собой область прикладной молекулярной генетики и биологии, развитие которой только начинается. Однако первоисточником «сырья» для осуществления конкретных задач конструирования новых биологически активных молекул являются внехромосомные элементы, способные функционировать в виде самостоятельных оперонов и репликонов. Они сохраняют эту функцию в гетерологичных системах микроорганизмов и, что особенно привлекает «биоинженеров», - в системах эукариотов.

История исследования плазмид

Начало исследования плазмид относят к 20 гг. XX века. В 1921 г. Bourdet и Ciuca открыли лизогенные бактерии, способные спонтанно лизироваться. В 1925 г. Gratia обнаружил фактор, подавлявший рост некоторых видов энтеробактерий - «принцип V». Wollman в 1928 г. высказал предположение о трансмиссивности факторов лизогенности. В 1932 г. Gratia идентифицировал обнаруженный им фактор, обладавший антагонистической активностью как белковоподобное вещество. Это исследование дало начало изучению колициногенности - способности бактерий E. Coli продуцировать колицины - вещества, подавляющие рост близкородственных бактерий.

Основываясь на сходстве выражения бактериоциногенности и лизогенности бактерий, Fredericq (1946) высказал гипотезу об идентичности продуктов летального синтеза, определяющих названные свойства. Согласно его концепции, детерминанты синтеза колицинов представляют собой дефектный бактериофаг, сохранивший способность летального синтеза, но утративший гены, ответственные за формирование фаговых частиц.

В 1946 г. Д. Ледерберг и Э. Татум использовали смешанное культивирование ауксотрофных мутантов E. Coli K12 и открыли конъюгацию бактерий. В дальнейшем было доказано, что при конъюгации часть клеток являются донорами, а часть реципиентами, что зависит от присутствия внехромосомного фактора фертильности: F-фактора, откуда следовал вывод об односторонности механизма и наличия F+ и F - фенотипов. Дальнейшие исследования показали возможность превращения клеток F - в F+ в смесях клеток обоих типов, что указывало на трансмиссивность F-фактора. Было также доказано существование внехромосомных элементов - «плазмид». Как оказалось позднее, плазмида (фактор) F является чистым фактором генетического переноса, так как обладает лишь генами переноса и генами репликации.

Внехромосомная природа фактора F была доказана на основании результатов обработки бактерий F+ акридиновыми красителями, что приводит к «удалению» фактора F из клеток популяции и превращает их из доноров в реципиентов (Hirota, Jidjima, 1956; Lederberg, 1958; Wollman, Jacob, 1956).

Работы 50-х годов показали, что плазмида F может находиться как автономном состоянии (в цитоплазме), так и в интегрированном в хромосому.

В 1952 г. Lwoff систематизировал материалы по лизогении и впервые предложил термин «плазмиды» для обозначения «внехромосомных симбиотических организмов». В настоящее время этот термин рекомендуется в качестве основного для определения внехромосомных факторов наследственности у бактерий.

В начале 60-х гг. была установлена возможность выхода плазмиды из хромосомы в цитоплазму. При этом иногда захватываются гены хромосомы.

Fredericq (1963) показал связь колициногенных факторов с факторами «половой полярности» бактерий и привел экспериментальные доказательства возможности рекомбинаций между внехромосомными элементами и фрагментами хромосомы бактерии хозяина.

Открытие во второй половине 50-х годов японскими исследователями генетических элементов, контролирующих множественную трансмиссивную устойчивость бактерий к наиболее широко применявшимся антибиотикам и синтетическим химиотерапевтическим препаратам сульфаниламидного ряда, ознаменовало новый этап в изучении внехромосомных факторов наследственности бактерий (Watanabe, 1963; Mitsuchashi, 1960, и др.). Она передавалась в результате клеточных контактов, независимо от переноса бактериальной хромосомы. Для обозначения детерминантов лекарственной резистентности Mitsuhashi S. предложил символ R. Многочисленные исследования в 60 -70-е гг. показали, что R-плазмиды присутствуют в бактериях многих видов, широко распространены географически, отличаются друг от друга и по генетическому составу и по фенотипическим проявлениям.

В середине 60-х годов английские исследователи (Datta, 1965; Anderson, 1965; Datta, Meynell, 1965) представили данные о природе фактора трансмиссивности-RTF, и его аналога-фактора А, способных существовать в свободном состоянии и формировать комплексы с детерминантами резистентности к отдельным антибиотикам, не обладающим собственными генами трансмиссивности. Эти исследователи установили функциональную гомологию «секс-фактора» и фактора передачи резистентности к антибиотикам, а также показали филогенетические связи плазмид резистентности с другими трансмиссивными плазмидами.

Важное значение для понимания механизмов передачи внехромосомных элементов имели исследования поверхностных структур у бактерий, опосредующих конъюгационную передачу генетического материала (Brinton, 1965; Meynell, Lawn, 1967). Эти работы явились основой для дифференцированного подхода к оценке роли «ворсинок» разного типа в определении групп совместимости (или несовместимости) факторов резистентности и других внехромосомных элементов. В 1967 г. Smith и соавторы открыли внехромосомные элементы, непосредственно контролирующие формирование патогенных свойств у энтеробактерий, выделенных от животных и человека. Был выявлен трансмиссивный Детерминант гемолитической активности - фактор Н1у в штаммах E. coli животного происхождения (Smith, Halls, 1967).

В той же лаборатории обнаружен самостоятельный внехромосомный элемент, контролирующий синтез энтеротоксина - плазмида Ent (Smith, Linggood, 1971).

Д.Г. Кудлай и соавт. (1969) выявили трансмиссивный элемент Н1у, контролирующий синтез гемолизинов типа р и токсических веществ, вызывающих дермонекрозы и гибель лабораторных животных, у штаммов E. coli, выделенных от человека при токсической диспепсии.

В 70-е гг. появляются сведения о детерминированной резистентности к тяжелым металлам, о контроле плазмидами метаболизма липополисахаридов и других компонентов клеточной стенки бактерий, синтеза токсинов, бактериоцинов, синтеза различных ферментов. В 80-е гг. были открыты полиплазмидные системы переноса плазмид.

В России исследования плазмид были начаты в конце 50-х гг. в лабораториях Д.Г. Кудлай и А.П. Пехова.

Идентификация плазмид

Идентификация на генетическом уровне.

Этот метод идентификации основан на учете фенотипов исследуемых бактерий (свежих изолятов) по сравнению с фенотипами известных штаммов, а так же на последующем установлении трансферабельности интересующего свойства к другим бактериям.

Что бы проверить, детерминируется ли отличающий признак плазмидой, прибегают к конъюгационным скрещиваниям резистентных клеток (доноры) с чувствительными клетками (акцепторы). Положительный результат в форме наблюдения конъюгации и селекции резистентных трансконъюгантов означает, что лекарственная устойчивость в исследуемом случае трансмиссивная.

При получении отрицательных результатов, сначала делают предположение, что признак контролируется неконъюгативной плазмидой. В этом случае пытаются провести мобилизацию на перенос исследуемую плазмиду известной конъюгативной плазмидой.

Если и этот тест не дал положительных результатов, то предполагают, что возможно, по каким-то причинам, плазмида оказалась недоступной для мобилизации. Вопрос о плазмидной резистентности в данном случае решают в зависимости от результатов экспериментов по трансдукции.

Установление плазмидной резистентности должно сопровождаться исключением резистентности, контролируемой транспозируемыми генетическими элементами (транспозонами).

В тех случаях, когда исследуемый признак легко обнаруживается при изучении отдельных колоний, дополнительную информацию может дать изучение стабильности плазмид. При этом исследуют как спонтанную элиминацию плазмид (следствие ошибок репликации или распределения между дочерними клетками плазмидных копий, что с трудом поддается математическому учету), так и индуцированную. К индуцированной элиминации прибегают тогда, когда спонтанная элиминация происходит с чрезвычайно низкой частотой. Обычно используют акридин оранжевый или этидий бромид. Универсального элиминационного химического агента к настоящему времени не найдено, поэтому обычно прибегают к комбинированной обработке различными химическими веществами.

Если резистентность детерминируется хромосомно, то мутация, сопровождающаяся утерей признака, может ошибочно указать на плазмидный контроль признака. В этом случае прибегают к индукции обратных мутаций, что позволит исключить ложное предположение.

Для идентификации F-подобных факторов генетического переноса прибегают к использованию реакции нарастания титра F-дононорспецифических фагов (РНТФ) в культурах исследуемы бактерий, которые не имеют видимых свойств, указывающих на содержание в них плазмид. Положительная РНТФ указывает на присутствие в клетках фактора переноса.

Значительно сложнее осуществлять идентификацию и определение типовой принадлежности плазмид в бактериальной клетке, которые могут содержать комплексы плазмид, состоящие из нескольких плазмид разных типов, включая F-факторы. В таких случаях прибегают к «разгонке» плазмид с помощью скрещиваний или физических методов с последующей генетической характеристикой каждой плазмиды.

Идентификация на молекулярном уровне.

Идентификация плазмид в этом случае производится путем выделения, очистки и характеристики плазмидной ДНК, количество которой в плазмидосодержащих клетках составляет около 5% тотальной ДНК клетки.

Основная сложность в выделении ДНК плазмид - отделение от хромосомной ДНК.

Это достигается с помощью ультрацентрифугирования в градиенте плотности хлористого цезия.

В исследованиях используют метод электрофореза, с помощью ферментов-рестриктаз получают физические карты плазмид. Молекулярная масса ДНК плазмиды определяется с помощью определения контурной длины молекулы используя электронную микроскопию.

Распространение плазмид.

Плазмиды в диких бактериальных популяциях распространены очень широко и их можно выявить у бактерий по всей планете.

Плазмиды выявляются во многих видах грамотрицательных анаэробов и аэробов, неспоровых анаэробов, кокков, коккобацилл, грамположительных неспоровых палочковых форм и кокков, споровых палочек и кокков, актиномицетов и родственных форм, микоплазм, спирилл, миксококков, фототрофов, цианобактерий, одноклеточных водорослей, дрожжей, трипаносом и т. д.

Классификация плазмид

В 50-е гг. плазмиды R стали классифицировать на fi+ и fi- (по способности ингибировать перенос плазмиды F). Далее стали, в зависимости от различия в пилях, выделять F и I-подобные плазмиды.

Современные подходы к классификации плазмид основаны на комплексном учете их генетических свойств.

Еще в ранних работах по изучению плазмид было замечено, что существуют факторы, препятствующие конъюгационному переносу плазмид от доноров к реципиентам, содержащим одинаковые и сходные плазмиды. Один из таких факторов - поверхностное исключение: в скрещиваниях плазмида не переходит из клеток доноров в клетки реципиенты, содержащие сходную плазмиду. В результате поверхностного исключения перенос снижается в 10-400 раз по сравнению с нормой. Следующий фактор был открыт в 60-е гг. - летальный зигозиз. Смешивание клеток доноров с клетками реципиентами, добавленными в смесь в значительно меньшем количестве, чем клетки доноры, сопровождается снижением числа жизнеспособных зигот, наследующих донорский генетический материал. Наконец результативность переноса зависит от несовместимости плазмид. В наиболее простом виде несовместимость заключается в том, что при переносе одна из плазмид элиминируется. Если в клетке обе плазмиды сохраняются, то это указывает на их совместимость. Обычно несовместимы те плазмиды, контроль репликации которых одинаков.

Поверхностное исключение и летальный зигозиз.

Поверхностное исключение (sfx) лучше всего исследовано в случае F-плазмид. Экспериментальные данные свидетельствуют, что это свойство плазмид F детерминируется генами tra S и tra T. Мутации этих генов снижают sfx в 15-20 раз. Изучение роли белка tra T плазмид F показало, что этот белок либо снижает частоту формирования стойких клеточных агрегатов в процессе скрещивания клеток, либо связан с концом f-пили, предупреждая взаимодействие последней с поверхностью клетки реципиента. Белок tra S подавляет запуск конъюгационного метаболизма ДНК.

Клетки доноры F+ становятся фенокопиями F - в поздней стационарной фазе развития при культивировании и имеют реципиентную способность. В фенокопиях продукт гена tra T также синтезируется, однако функционально не активен.

Поверхностное исключение обнаружено также в случае I-подобных плазмид.

Летальный зигозиз может проявляться если в скрещиваниях используются клетки реципиенты F-. Однако, если клетки, используемые в качестве реципиентов, содержат плазмиду F - они имунны к летальному зигозису.



Несовместимость и группы несовместимости

К одной группе несовместимости (inc-группа) относят плазмиды, которые несовместимы между собой, но совместимы с любой плазмидой из другой группы.

Существует более 30 inc-групп:

Группа	Плазмида
B	R16, Tpll3, Tpl25, R723, R864a
C	R40a, R55, RAl, pIP55, pIP40a, pHH1343a
D	R711b, R778b
E	JA4320
F1	F, ColV2, ColV2-K94, ColV3-K90, ColV3, R386, R455, R773, R162, P307Ent, IP162, pAPl0-2, plP174, pHH507, PGH2387
FII	R192, NR1, Rl, Rldrdl9, R6, R6-5.1, SF119, R136, Rl-19k, R538Fdrdl, pHH1313d, pGD10
FIII	ColB-K98, MIP240Hly, R ColBM
FIV	R124, pJLl/Vir/, pAP17
FV	Folac, plT509, pIE1510
FVI	Hly-P212, pGL611, pSU212Hly, pSU105, Hly
FVII	PAP38
FVIII	PAP43
FIX	PAP42
FX	PAP19-1
G	Rmsl49
HI1	R27, R726, pPG 1251-2, TP123
HI2	R478, pAS251-2, pSD114. N-1, pWR23
HI3	MIP233
HII	PHH1457, pHH15O8a, pHH1532b-l, R62, R64, R144, R483, ColIb-P9
Il/I	R62, R64, R144, R483, ColIb-P9
Ig	R621a, ColIb-Iml420
Id	JR66a, R721
It	R905a
I2	TR114, R769, pHlyl52
J	R391, R997
K	R387, pTM559, pIE316, pkmr
M	R69, R446b, R471a, R831b, R46, pDT201,R390
N	N3, N3T, R15, R46, R477b, pKM10l, PCU1, RPC3, pIP113, R390
P	RP4, R751, R690, RP1, R18, pUZ8, pK2, R68, R702, R906
Q	R678, NPT7, R300b, NTP2, R839, R938, R995, R1033, RSF1010, R1I62, pKT214, R702, R751, R906, R772
S	R1033, R751, R906, R772
T	Pts-1, R394, R401, R402
U	PAr-32, pA3, R1460, pIE42O
V	R757, R753
W	RSa, R7K, R388, plP100b, pIP339
X	R6K, R485, TP231, TP228, TP227, R711b, TEMdrd, pHH1187
Y	PIcm P7, R753, R905, PI5b, pIP231, MIP231

Когда плазмиды не трансмиссивны в E. Coli их классифицируют в бактериях тех видов, в которых они выявлены. Плазмиды псевдомонад, не способные к переносу в E. Coli, классифицированы в Pseudomonas aeruginosa и других псевдомонадах на 11 групп.

Плазмиды стрептококков и стрептомицетов также классифицированы на несколько inc-групп.

Для плазмид одной группы исключения сходна молекулярная масса, гомологичны многие последовательности нуклеотидов, сходны конъюгационные процессы, синтезируются серологически родственные пили. Как полагают многие исследователи, принадлежность плазмиды к той или иной группе несовместимости является отражением филогенеза последней.

Иногда проявляется атипичная несовместимость, когда плазмиды оказываются несовместимыми с плазмидами других групп несовместимости. Иногда одну плазмиду относят к нескольким inc-группам.

На данный момент предложено две модели механизма несовместимости:

Репликоновая - основана на гипотезе позитивного контроля. Предполагается, что несовместимость обуславливается конкуренцией плазмид за сайты прикрепления к мембране клетки. Однако, к настоящему времени имеются данные, не укладывающиеся в такую модель.

Модель «разведения репрессора» - негативный контроль. Если плазмиды имеют одинаковые системы контроля копийности и, следовательно, обладают взаимной чувствительностью к детерминированию и репрессорам, то они будут несовместимы (т. к. в дочерние клетки разойдутся не копии одной плазмиды, а гомологичные несовместимые плазмиды, а синтез копий до деления клетки и тем самым разведения репрессора будет подавлен)

Молекулярная и генетическая организация плазмид

Генетическая организация разных плазмид отличается большим разнообразием, так как среди плазмид, на основе их функциональной специфичности, различают факторы генного переноса, представляющие собой структуры, содержащие лишь гены репликации и переноса, благодаря которым обеспечивается непрерывность поддержания плазмид этого типа и распределение их между дочерними клетками, а так же их трансмиссивность и генетические детерминанты различных свойств.

Конъюгационные коинтегративные плазмиды - коинтеграты, состоящие из фактора генного переноса(RTF) и генов, детерминирующих фенотипические свойства бактерий. Каждый из составных компонентов такой плазмиды содержит в своем геноме гены репликации.

Неконъюгационные плазмиды - генные детерминанты различных свойств. В бактериальных клетках они лишены способности придавать клеткам свойства генных доноров (они не способны к самостоятельной передаче, но, благодаря наличию генов репликации, стабильно поддерживаются в клетке и передаются дочерним клеткам).

Молекулярная организация.

Плазмиды - молекулы ДНК, с размерами от 1  350 МД и более (1000 550000 нуклеотидов). Чаще всего размеры лежат в пределах от 3  6 МД и от 50 70 МД (последнее множество размеров принадлежит конъюгационным плазмидам).

Молекуле плазмидной ДНК присущи различные конформации: может быть 2-хцепочечная кольцевая форма (в результате смыкания одной из цепей ДНК - «релаксированная» форма), в результате смыкания обеих цепей образуется ковалентно закрытая сверхспиральная кольцевая форма.

Для большинства бактерий и плазмид обычна суперспирализированная форма. У микроорганизмов ряда видов встречаются плазмиды в линейной форме, например, у стрептомицетов - плазмида SCP1.

Значительная часть сверхспиральной ДНК отдельных плазмид находится в «релаксационном» комплексе с белком.

Кольцевая форма молекулы ДНК плазмиды характерна лишь для бактерий, но не для грибов и растений, где она существует в линейной форме.

Генетическая организация

Факторов переноса.

К чистым факторам переноса относят, например, факторы F и F-подобные (pAP22-4, pAP38, pAP39, pAP41) и pTRA1, фактор T, идентифицированный в E. coli, Shigella, Salmonella, Proteus, Klebsiella, Aerobac-ter, фактор D, обнаруженный в S. typhimurium, и pAA1000 - в S. suipestifer (Пехов А. А. 1981), в Pseudomonas - фактор АP, а в Vibrio - фактор P и др. Наиболее полно их генетическая организация изучена на примере F-плазмиды, у которой не только изучены гены переноса - tra, репликации - rep, несовместимости - inc и др. но и картированы. Имеется 22 гена tra: M, J, A, L, E, K, B, V, C, W, U, N, F, H, G, S, T, D, I, Y, Q, Z. Гены tra A, L, E, K, B, V, C, W, F, Q, H, G - детерминируют синтез белков F-пилей, например, F-подобные pED208 - детерминируют синтез 17 пилей (в случае 0.5 - 1.5 пили в среднем на клетку), гены tra N и G детерминируют устойчивость конъюгационных пар клеток (донор - реципиент), tra M, Y, G, P, I, R, U - контролируют метаболизм конъюгации, tra S, T - поверхностное исключение, tra J - генетическая регуляция переноса плазмид.

Генетическая организация конъюгативных

Коинтегративных плазмид.

Эти плазмиды представляют из себя коинтеграты факторов переноса и детерминантов различных свойств, контролируемых плазмидой. С этой стороны наиболее полно изучена F - и I-подобные плазмиды лекарственной резистентности. R-плазмиды - коинтеграт 2 макромолекул (RTF + генетические детерминанты r). Основной тип фактора R является сложной структурой, в которой несколько генетических элементов объединено в одну кольцевую макромолекулу.

Альтернативные молекулярные формы фактора R3W.

Единая структура раздельные компоненты репликона

В некоторых случаях в коинтеграты входят несколько элементов, способных к независимой репликации (имеют rep-гены). Таким образом, коинтеграты в клетке хозяина могут быть стабильными (I вариант) и разделенными на отдельные репликоны (II случай). Имеющиеся данные свидетельствуют, что система переноса F-подобных R1, RG, R100 в принципе сходны с F плазмидой и имеют сходные наборы и последовательности генов tra, и детерминируют синтез сходных (толстые, гибкие) пилей.

Система переноса I-подобных плазмид сходна с системой F-подобных, однако, для нее характерны особенности: синтез толстых и тонких пилей, морфологически и антигенно-отличных от F-индуцируемых и др. У других inc-групп также встречаются отличия.

Цитоплазматические элементы, обладающие естественной способностью автономной репликации и самопередачи, могут «выхватывать» из хромосомы отдельные гены, контролирующие синтез какого-либо вещества, или фрагменты, включающие несколько генов. Трансмиссивные элементы, не нагруженные генами, контролирующими резистентность к лекарственным веществам (типа фактора А Андерсона), теоретически также могут быть интегрированы с хромосомой в локусах, расположенных рядом с хромосомными генами, контролирующими лекарственную устойчивость. При переходе из интегрированного состояния в автономное трансмиссивный элемент может включать в свою структуру прилегающий к нему участок хромосомы, несущий гены резистентности. Путем последовательной «достройки» трансмиссивного элемента может образоваться новая генетическая структура с несколькими генами резистентности плазмиды R. В отношении реальности такого пути формирования новых факторов резистентности высказываются критические соображения, хотя генетические доводы относительно возможности возникновения плазмид коинтегрированного типа не противоречат гипотезе «выхватывания генов».

Одно из соображений, не укладывающихся безоговорочно в концепцию, заключается в том, что механизмы резистентности, контролируемой плазмидами R, часто существенно отличаются от механизмов формирования хромосомной резистентности. В первом случае факторы R включают гены, контролирующие синтез энзимов, инактивирующих антибиотики, тогда как соответствующая хромосомная резистентность возникает в результате модификаций рибосомальных структур.

Правомерна и другая теоретическая модель, несколько отличающаяся от рассмотренной выше. Ее построение основано на том, что у многих видов бактерий в цитоплазме присутствует внехромосомная ДНК в виде независимо реплицирующихся автономных репликонов. Некоторые из них могут нести функции фактора передачи или иметь форму неинфекционного внехромосомного элемента, например, обладающего антагонистической активностью (как факторы колициногенности). В структуре таких репликонов возможно наличие генов, контролирующих резистентность к антибиотикам, или солям тяжелых металлов. Присутствие в клетке трансмиссивных плазмид создает условия для передачи неинфекционных плазмид путем их мобилизации. Аналогично этой ситуации присутствие независимого фактора передачи и независимого неинфекционного фактора лекарственной устойчивости в одной клетке может быть основой для. формирования генетического элемента со свойствами фактора R, обладающего одновременно инфекционностью и способностью, контролировать лекарственную устойчивость. В некоторых случаях возможна последующая интеграция отдельных репликонов с другими, в результате чего могут сформироваться сложные репликоны со структурами плазмидных коинтегратов. При отсутствии коинтеграции возможно формирование генетических комплексов, которые могут быть отнесены к типу плазмидных «агрегатов».

Передаваясь от клетки к клетке, плазмиды распространяются «эпидемически» (по выражению Fredericq) в популяции чувствительных бактерий по типу вирусных агентов. Благодаря этому свойству конъюгативные плазмиды именуются инфекционными.

Многие плазмиды, обладающие свойством самопередачи (за исключением F), в большинстве клеток донорской популяции репрессированы. Их активность регулируется системой оператор - репрессор, в которой соответствующая группа генов включается периодически в зависимости от накопления в клетке специфических субстратов, контролирующих их функции.

Генетическая организация

Неконъюгационных плазмид.

Эти плазмиды не содержат RTF, только различные генетические детерминанты (например r) и rep-систему.

К ним относятся такие плазмиды как, ColE1, pSE101, SuSm и тд. Наиболее изучены ColE1, CloDF13. Для них характерна кластерность генов на генной карте. Например, район, отвечающий за репликацию, включает O-пункт и детерминанты, контролирующие репликацию. К этому району примыкает отвечающий за колициногенность.

Поддержание в клетках.

Выдающееся свойство плазмид - поддержание в бактериальных клетках в определенном числе копий. Здесь важны процесс репликации и точного распределения между дочерними клетками. У F-плазмиды имеется процесс, контролируемы плазмидой в виде пары генов ccd, определяющий отсеивание клеток, утерявших плазмиду. Заключается в деструкции клеток, в которых произошла ее элиминация. Когда клетка теряет плазмиду, происходит активация продуктов генов ccd, что влечет к запуску механизма самоубийства в клетке и далее в ее потомках.

Репликация. Базовый репликон

Репликационный цикл ДНК плазмид, как и хромо-сомной, состоит из инициации, элонгации и терминации.

При удвоении ДНК плазмид образуется ковалентно закрытые, но не сверхскрученные, молекулы, которые затем конвертируются в молекулы сверхспирализованной ДНК. Процесс элонгации непрерывен. Для завершения цикла удвоения необходимо, что бы первичная элонгационная вилка достигла терминуса, а вторая начала движение от O-пункта в противоположном направлении вплоть до терминуса.

Все, что в настоящее время известно о репликации плазмид, выяснено, в основном, в ходе изучения так называемых мини-плазмид или мини-репликонов, конструируемых с помощью рестриктаз и лигазы из нормальных плазмид или введением в геномы плазмид транспозонов, вызывающих перестройки в плазмидной ДНК.

Для репликации плазмиды минимально необходима лишь часть плазмиды - базовый репликон. Наиболее полно он изучен на примере миниплазмиды F. Он в ней состоит из ряда элементов:

О-пункт - специфическая последовательность нуклеотидов, на которой происходит инициация репликации. У некоторых плазмид несколько O-пунктов (гены ori).

Структурный ген для позитивной функции (ген rep).

Детерминанты, негативно контролирующие количество плазмид (cop).

Детерминанты, обеспечивающие, распростране-ние копий (par).

Детерминанты ccd.

Что, касается гена rep, то предполагают, что он контролирует инициацию репликации. Посредством про-дукции белка rep E, связывающегося с ori.

С другой стороны, предполагается существование и другой схема, контроля копийности.

Найдено 5 прямых повторов, родственных повторам в локусе ori, формирующих локус cop. Считают, что cop конкурирует с локусом ori за связывание белка repE, который обладает авторепрессорной активностью. Предполагается, что он имеет две формы, одна из которых имеет значение в инициации репликации, вторая - в репрессии гена rep (авторепрессорная активность).

Репликация плазмиды F и всех, происходящих от нее, мини-репликонов требует участия белка, кодируемого хромосомным геном dnaA и являющегося инициатором репликации бактериальной хромосомы.

Для плазмиды F характерно наличие двух O-пунктов репликации - oriS и oriV. С oriS репликация проходит в двух противоположных направлениях, тогда как с oriV - только в одном.

У большинства остальных плазмид репликация проходит по сходным схемам, с определенными отличиями, так существенные отличия наблюдаются при репликации P-подобных плазмид.

Распределение между клетками

В процессе деления.

Система распределения существует независимо от генетических структур, контролирующих репликацию. Ее существование подтверждается идентификацией плазмидных мутаций в виде делеций района par, которые прекращают распределение плазмид между дочерними клетками, но не влияют на количество их копий в родительской клетке, т. е. не влияют на копийность.

Как показывают исследования, район par минирепликона плазмиды F имеет длину порядка 3000 нуклеотидов и содержит 2 кодирующие последовательности parA и parB, а так же parC, детерминирующий синтез плазмидной центромеры. Сходная

Структура характерна для многих плазмид. Последовательности parA и parB кодируют белки, обладающие саморегуляцией на стадии транскрипции (так как их сверхпродукция привела бы к блокированию распределения). По одной из теорий предполагается, что после репликации плазмиды белки par связываются с сайтами распределения плазмид, в результате чего образуются комплексы узнавания. Последние формируют специфические димеры, которые связываются с одним из клеточных сайтов. Когда клетки делятся, то делятся и димеры, в результате чего, плазмидные копии поступают в новую генерацию клеток.

Генетическая регуляция

Внешнее проявление поддержания плазмид в клетках заключается в том, что большинство или все клетки плазмидосодержащей популяции содержат плазмиды. В случае F, RI и RK2 установлено, что они кодируют летальность клеток, потерявших плазмиду, т. к. продукты соответствующих плазмидных убивают клетки, потерявшие их.

Некоторые плазмиды поддерживаются в клетках в количестве 1 - 3 копий на клетку. Они нуждаются для репликации в ДНК-полимеразеIII и их репликация проходит под строгим контролем клетки. Другие - в количестве 40-50 копий и используют ДНК-полимеразу I.

Их репликация проходит под релаксированным контролем. При делении клетки, дочерние получают не менее 1 копии плазмиды. Так как считалось, что они реплицируются на определенной стадии репликации ДНК бактерии, то, вероятно, существуют контрольные механизмы. Было предположено, что плазмиды сами регулируют свою репликацию и распределение, причем система репликации реализуется путем осуществления двух функций, одна и которых определяет среднее количество копий на клетку, а другая отзывается на изменение количества и восстанавливает его до нормы.

Еще в 60-е гг. была предложена гипотеза позитивного контроля. Предполагалось, что плазмида F несет 2 генных локуса, контролирующих процесс. Репликаторный локус (оператор репликации, репликатор) и структурный ген для синтеза диффузабельной субстанции - позитивного инициатора (эффектора) репликации. Контроль синтеза инициатора модулирует частоту инициации. Для объяснения стойкого наследования клетками плазмиды F в рамках этой модели было предположено так же, что она прикрепляется к тому сайту на клеточной мембране, к которому прикрепляется хромосома. В процессе каждого деления клетки происходит удвоение и мембранного сайта, и хромосомы и плазмидной ДНК. Оба образовавшихся комплекса расходятся в дочерние клетки.

В интегрированном в хромосому клетки хозяина состоянии, плазмида теряет самостоятельность репликации, которая теперь происходит вместе с хромосомой хозяина.

В 60-е гг. была выдвинута так же гипотеза негативного контроля. В соответствии с этой теорией было предположено существование негативно действую-щего стойкого ингибитора инициации репликации. Ингибитор кодируется геном, транскрибируемом немедленно после инициации репликации и каждое инициаторное событие сопровождается продукцией ингибитора в количестве, достаточном для подавления любой последующей инициации до момента, когда концентрация ингибитора уменьшится вдвое в связи с делением клетки.

В случае плазмиды colE1, установлено, что ингибитор - нестойкие нетранслируемые молекулы РНКI, которые негативно контролируют образование гибридов РНК-прозатравка - ДНК, т. к. связывается с молекулами прозатравки. В норме молекула РНК-прозатравки соединяется с ее ДНК-шаблоном в районе O-пункта, далее РНК-аза «плавит» прозатравку, давая начало РНК-затравке, на которую потом добавляется дезоксирибонуклотиды. Комплекс же РНКI-РНК-прозатрав-ка выключается из процесса.

Определенное влияние оказывает клетка хозяина. Многие плазмиды для репликации нуждаются в бактериальных ДНК-полимеразах. Репликация плазмиды pRSF2124 нуждается в бактериальных эндонуклеазах, контролируемых генами бактериальной хромосомы.

На количество копий плазмид оказывают влияние вид бактерий, хромосомные гены, культивирование бактерий. Например копийность плазмид pER2 в E. coli выше нежели чем в коринобактериях.

Экспериментальные данные свидетельствуют, что и в контроле распределения участвуют гены хромосомы хозяина.

Конъюгационный перенос

Процесс контролируется опероном tra. В общем виде он представляет из себя:

Образование конъюгационных пар.

Установление специфичных клеточных контактов.

Перенос начинается с сайта oriT. Перенесенная ДНК может стойко поддерживаться в трансконъюгантах в автономном состоянии либо включаться в хромосомный репликон хозяина посредством рекомбинации.

Долгое время считалось, что конъюгация - исключительно свойство Enterobacteriaceae, однако в последние годы показана ее возможность и у других микроорганизмов. У Enterobacteriaceae и Pseudomonada-ceae конъюгационный перенос обеспечивается тем, что плазмиды контролируют синтез секс-пилей для контактов. У грамположительных бактерий не обнаружены, у некоторых из них контакты между клетками обеспечиваются транспозонами (Streptococcus), фагами (staphylococcus) или экстрахромосомными ферромонами (Enterococcus).

При формировании клеточных контактов наряду с парами образуются агрегаты, в которых насчитывают до 13 скрещивающихся клеток. Эффективность спаривания не зависит от размеров агрегатов. Большинство скрещиваемых клеток способно формировать агрегаты в течение 30 минут, что, как предполагают, - результат роста и деления клеток, установивших контакты.

Способность спариваться клеток-доноров с клетками-реципиентами определяется наличием F-пилей у доноров. Тонкий механизм участия пилей в формировании клеточных контактов не выяснен до конца. Одно из объяснений его заключается в том, что последние - структуры, объединяющие конъюгирующие клетки и представляющие из себя трубки, через которые перемещается плазмида в реципиентную клетку. Другое предположение состоит в том, что, после столкновения двух соответствующих микроорганизмов и установления между ними начального контакта, пили действуют как в качестве крючков, взаимодействуя концом с поверхностью клетки реципиента. После дотрагивания пиля втягивается назад в донорскую клетку, чем обеспечивает контакт между клетками по типу «стенка к стенке». Затем формируется конъюгационная трубка.

Что бы быть компетентной в конъюгации, клетки-реципиенты должны обладать рядом свойств:

Клеточная стенка должна иметь специфические рецепторы.

Клеточная стенка должна пропускать одноцепочечную плазмидную ДНК.

Внешние факторы оказывают большое влияние на конъюгацию бактериальных клеток (состав питатель-ной среды, температура, время культивирования, изменение pH среды: снижение pH от 7.2 до 6.2 ведет к удвоению частоты спариваний).

Плазмидный перенос состоит из ряда стадий:

Инициация ДНК плазмиды.

Разделение цепей переносимой ДНК в клетке доноре. Для этого необходима насечка «надсечка» и раскручивание макромолекулы, что обеспечивается эндонуклеазами клетки - никазами.

Перенос цепи. Он осуществляется в направлении от 5' к 3'-концу, т. е. 3'-конец - ведущий. Перенос длится 15 - 20 минут.

Конъюгативный синтез в клетке доноре

Репликонация ДНК плазмиды в клетке-реципиете. Репликонация - конвертирование одноцепочечной ДНК плазмиды в двухцепочечную.

Репликонация осуществляется в виде 2-х процессов: синтеза комплиментарной цепи и кольцевания плазмиды. Изучение плазмид F и сol показало необходимость для конъюгационного синтеза в клетках реципиентах ДНК-полимеразы III (для синтеза цепи). ДНК-полимеразе для работы необходима затравка, которую обеспечивает либо РНК-полимераза, либо РНК-примаза.

ДНК плазмид прикрепляется ко внутренней мембране в реципиентных клетках, где она приобретает кольцевую форму после синтеза второй цепи.

Мобилизация - процесс, основу которого составляют метаболические реакции, обеспечивающие подготовку плазмиды к переносу. Мобилизация присуща как конъюгативным, так и неконъюгативным плазмидам. Конъюгативные плазмиды могут мобилизовать на перенос неконъюгативные плазмиды. Это применяется при скрещивание даже очень отдаленным видам. Еще в старых работах было показано, что мобилизация на перенос неконъюгативных плазмид резистентности конъюгативными плазмидами обычно дает трансконъюганты, в которых обе плазмиды сосуществуют физически неизменными, не ассоциированными. Однако в процессе мобилизации могут формироваться и стойкие коинтеграты. Например, исследования мобилизации конъгативных плазмид pRQ1 на перенос неконъюгативных плазмид pRQ2 в клетках S. typhimurium, показало, что она сопровождается формированием коинтеграта плазмид pRQ6. Коинтегративный характер последних был подтвержден тем, что эта плазмида имеет резистентности обеих исходных, ее перенос термозависим, как pRQ1, и она несовместима с обеими исходными.

Существуют плазмиды, которые проявляют конъюгативные свойства лишь в присутствии реципиентных клеток, синтезирующих секс-ферромоны - низкомолекулярные полипептиды. Такие плазмиды установлены в клетках некоторых штаммов E. Faecalis. Они детерминируют лекарственную резистентность, гемолизины, бактериоцины и др. Ответ донорских клеток на ферромоны - через 20-30 минут. Он заключается в синтезе белковой фибриллярной иммунологически активной субстанции - адгезина - на поверхности клеток, что обеспечивает формирование агрегатов бактерий. Разным плазмидам соответствуют разные ферромоны.

Механизмами, ограничивающими перенос, являются поверхностное исключение, которое снижает вероятность переноса 100-300 раз и детерминируется плазмидными генами traS traT и неэффективность пилей. Кроме того, существуют ограничения, действующие после проникновения плазмид в клетки, так в результате изменения экспрессии плазмидных генов, клетки иногда не получают донорских свойств, плазмиды могут разрушаться рестриктазами, кодируемыми внутриклеточ-ным генетическим материалом (предполагают, что конъюгативные хромосомы с широким диапазоном переноса обладают генами с антирестрикционными функциями. Важными механизмом является летальный зигозис.

Свойства бактерий, контролируемые плазмидами

Плазмиды лекарственной резистентности.

Общая характеристика и механизмы действия.

По данным японских исследователей, первый случай выделения бактерий, устойчивых к нескольким лекарственным веществам с различными механизмами действия, был отмечен в 1955 г. в клинике при обследовании женщины, больной дизентерией. От нее была выделена шигелла, устойчивая к действию сульфамидов, стрептомицина, хлорамфеникола и тетрациклина. Вскоре после этого в 1956 г. было выделено большое количество дизентерийных штаммов, обладавших резистентностью к тем же четырем лекарственным веществам, причем во многих случаях лечение проводилось лишь одним из них. Вслед за японскими работами появились сообщения о множественной резистентности, выявленной у других представителей семейства энтеробактерий и стафилококков. Японские ученые доказали возможность передачи всего комплекса устойчивости от его носителей к чувствительным бактериям. Для обозначения комплекса генетических детерминантов множественной лекарственной устойчивости японские исследователи предложили символ R.

R-плазмиды детерминируют резистентность бактерий к лекарственным веществам - главным образом антибио-тикам и сульфаниламидам. В широком плане к плазмидам резистентности относят плазмиды, кодирующие резистентность бактерий к бактериофагам, бактерио-цинам, сыворотке, ионизирующему излучению, тяжелым металлам и др. Наиболее полно изучены R-плазмиды грамотрицательных бактерий. Большинство из них конъюгативные, а R-плазмиды грамположительных - неконъюгативные.

Большинство генов устойчивости транспозонного происхождения. Их отличительная особенность в том, что они включаются в определенных местах. Такие последовательности именуются интегронами, а их носителями являются обычно транспозоны.

ДНК R-плазмид представлена в виде ковалентно закрытых кольцевых молекул, предположительно в суперспирализированной форме.

Молекулярная масса, копийность.

И другие свойства некоторых R-плазмид.

плазмиды зигозис бактерия лекарство

Плазмида	Молек. масса	Организм	Копийность
R1	65	E. coli	1
R6	65	E. coli	1
R6K	26	P. mirabilis	13 - 38
R100	75	P. mirabilis	13 - 38
RR4	40	P. mirabilis	1 - 3
SuSm	5 - 6	E. coli	5,8 - 8
PSC101	5,6	E. coli	6
RSF1030	8,3	E. coli	6
RSF2124	7,4	E. coli	10

Резистентность бактерий, содержащих R-плазмиды, обычно зависит, от вида бактерий и типа антибиотиков. Например, клетки E. coli в большинстве устойчивы к стрептомицину при его концентрации в среде 10 - 25 мкг/мл, тогда как шигеллы - при концентрации 10000 мкг/мл, сальмонеллы резистентны к тетрациклину при концентрации 10 мкг/мл, тогда как шигеллы - при концентрации 100 - 250 мкг/мл.

Для плазмидных детерминантов резистентности часто характерно повышенная экспрессивность. Повышение копийности плазмид в результате мутаций генов репликации сопровождается значительным повышением уровня резистентности и подчиняется закономерности «доза-эффект». Повышении экспрессии плазмидных детерминантов лекарственной устойчивости может происходить также и посредством других механизмов: амплификация, приобретение множественных копий транспозонов, повышение интенсивности транскрипции генов.

При смешанном культивировании бактерий различной видовой принадлежности возможен межродовой перенос некоторых плазмид. Например, S. typhimurium ® V. cholerae, S. marcescens ® Y. pestis, P. aeruginosa ® E. coli.

В результате систематического мониторинга лекарственной резистентности кишечных бактерий разных видов, предпринятого в 60-х гг. в Японии, были получены результаты, свидетельствующие, что клетки - 58% штаммов, устойчивых к тетрациклину, канамицину, стрептомицину, сульфаниламидам, содержат плазмиды. Исследования последних лет свидетельствуют о том, что и конъюгативные и неконъюгативные R-плазмиды, детерминирующие резистентность к антибиоти-кам и сульфаниламидам, присутствуют в бактериях многих видов, в разных зонах мира.

Лекарственная резистентность энтеропатогенных штаммов E. coli, выделенных в Англии в 1980-81 гг.

Лекарственные вещества	Концентрация мд/л	К-во резистентных штаммов (%)
Пенициллин	8	37,1
Хлорамфеникол	8	12,5
Фурозолидол	20	0,4
Гентамицин	4	0
Налидиксовая к-та	20	0
Неомицин	8	9,1
Стрептомицин	16	45,7
Сульфонамиды	100	45,7
Тетрациклин	0,5	6

Всего 232 штамма, из них 134 - с резистентностью, а 65 - с трансферрабельной резистентностью.

Исследование 24 энтеропатогенных штамма E. coli, выделенных от больных людей и домашних животных в 70-е гг. в СССР показало, что 16 из них являются резистентными к 1 или более антибиотиков, чаще всего к стрептомицину, тетрациклину, канамицину. В клетках 9 штаммов были конъюгативные плазмиды.

Возрастание частоты резистентности и встречаемости в резистентных штаммах R-плазмид происходит по мере использования антибиотиков и др.

Значительный рост резистентности, обусловленный плазмидами, отмечается у стрептококков, причем частота зависит от антибиотика. Например, большинство выделенных в Японии S. pyogenes резистентны к 1 - 2 антибиотикам, более 50% штаммов резистентны одновременно к тетрациклину, эритромицину и хлорамфениколу. Резистентность к тетрациклину особенно часто встречается среди стрептококков этого вида, групп B, D. Для многих штаммов S. pneumonie показана множественная лекарственная резистентность.

Возрастание частоты резистентности четко видно на стафилококках (S. aureus) - частых возбудителей внутригоспитальных инфекций.

После открытия пенициллина, период эффективной пенициллинотерапии был очень коротким, т. к. уже к 1946 г. госпитальные штаммы были на 50% резистентны к нему. В начале 60-х гг. были введены в практику метециллин и оксациллин, бывшие достаточно эффективными до конца 60-х гг.

Начиная с 50-х гг., начиная с США, стали выделять штаммы одновременно резистентные и к пенициллину, и к стрептомицину, хлорамфениколу и эритромицину. Неомицин-резистентные штаммы стафилококков появились в 1959-60 гг., а через 10 лет развилась резистентность к родственным антибиотикам: канамицину и парамицину. В 1976 г. были зарегистрированы внутригоспитальные вспышки, вызванные стафилококками, резистентными и к гентамицину и др. аминогликозидам. В этом же году появились сообщения о выделении стафилококков, резистентных и к гентамицину и метициллину, но и к пенициллину и стрептомицину, выделенных в Мельбурне, Лондоне, Дублине и США.

Как выяснилось, плазмиды могут участвовать в формировании хромосомной резистентности в качестве векторов транспозируемых генетических элементов.

Частота, с которой появляются резистентные бактерии в среде очень высока. Поскольку лекарственные вещества и кормовые антибиотики используются в ветеринарии и растениеводстве, то распространение селекционированных резистентных организмов от одного к другому хозяину, а так же от животных к человеку имеет важное эпизоотическое и эпидемиологическое значение.

Механизмы лекарственной резистентности.

Лекарственное в-во	Мишень	Механизм резистентности	Продукт плазмиды
Пенициллин	Клеточная стенка; Ингибирует ферменты, отвечающие за синтез клет. стенки	1.Ферментатив-ная инактива-ция.2.Снижение количества или родства пенициллина.3.Толерантность к бактерицид-ным эффектам антибиотиков	B-лактамаза
Хлорамфени-кол	Рибосома. Ингибирование синтеза транспептидазы	1.Инактивирова-ние антибиотика ацетилирование его OH групп.2.Изменения в транспорте антибиотиков	Ацетилтранс-фераза.
Макролиды(эритромицин, олеандомицин) и линкозамиды(линкомицинКлиндамицин стрептограмин B)	Рибосома. Ингибирование синтеза белка	Изменение рибосомыN6 - диметил-лирование аденинового остатка в pPHK)	Метилаза
Сульфонамиды	Конкурентное ингибирование дигидро-птероатсин-тетаза	1.Замещение фермента чувствительного к сульфонамиду2.ИзмененияВ транспорте	Дигидроптеро-атсинтетаза, резистентная к сульфонамиду
Триметоприм	Конкурентное ингибирование дигидрофолат-редуктазы.	Сверхпродукция дигидрофолат-редуктазы.	Дигидрофолат-редуктаза резистентная к триметоприму.
Тетрациклин	Рибосома. Ингибирование синтеза белков.	Изменения в транспортеАнтибиотикаEfflux-механизм.	ИндуцибельныеTet-белки.
Аминоглико-зиды:
Стрептомицин	Рибосома. ИнгибируетСинтез белковМембраны.	Изменения вСтруктуреРибосом.Модификация антибиотикаФерментами.	Аминоглико-Зидфосфа-трансферазаАктивный ацетил. ...

Подобные документы

• Классификация, структура и особенности биологии вирусов

  Свойства вирусов и плазмид, по которым они отличаются от остального живого мира. Морфология вирусов. Исходы взаимодействия вирусов с клеткой хозяина. Методы культивирования вирусов. Вирусы бактерий (бактериофаги). Этапы взаимодействия фагов и бактерий.
  
  реферат [25,6 K], добавлен 21.01.2010
  

• Антибактериальные препараты и формирование у бактерий резистентности к ним

  История открытия антибиотиков. Этиотропность антимикробных препаратов. Основные требования, предъявляемые к антибактериальным препаратам. Классификация химиотерапевтических средств. Механизм действия хинолонов. Основные классификации антибиотиков.
  
  реферат [1,1 M], добавлен 05.03.2012
  

• Инфекционный процесс

  Ингибирующие ферменты микробов как фактор патогенности. Особенности инфекционных болезней. Ферменты "защиты и агрессии" бактерий. Организация, механизм действия токсической молекулы. Определение вирулентности микроорганизмов. Активаторы иммунного ответа.
  
  курсовая работа [581,9 K], добавлен 28.12.2014
  

• Чувствительность и ее расстройства. Исследования поверхностной и глубокой чувствительности

  Понятие чувствительности как способности организма воспринимать раздражение из внешней и внутренней среды. Характеристика рецепции, функции анализаторов. Основные виды рецепторов. Клиническая классификация чувствительности, особенности ее сложных видов.
  
  презентация [5,2 M], добавлен 26.04.2015
  

• Диагностика листериоза

  Рассмотрение путей передачи, экологии, свойств (морфологических, культуральных, биохимических, антигенных), резистентности, патогенности для животных, токсинообразования, патогенеза, иммунитета, микробиологический диагностики и лечения листериоза.
  
  контрольная работа [30,9 K], добавлен 07.04.2010
  

• Груз наследственной патологии в медицинском и социальном аспектах

  Эффекты генных мутации. Распространенность врожденных аномалий в странах мира. Врожденные аномалии развития. Качественные изменения, которые передаются из поколения в поколение. Вредные доминантные мутации. Классификация врожденных аномалий развития.
  
  презентация [7,5 M], добавлен 18.02.2016
  

• Возбудитель туберкулеза

  Источники возбудителя и классификация микобактерий туберкулеза. Антигенная структура микобактерий. Патогенность и вирулентность различных видов микобактерий. Влияние химических факторов на микобактерии Иммунизирующее свойства микобактерий. Диагностика.
  
  курсовая работа [67,7 K], добавлен 30.03.2008
  

• Исследование чувствительности

  Классификация рецепторов в зависимости от функциональных особенностей, по скорости их адаптации и характеристикам соответствующих им рецепторных полей. Пути проведения поверхностной и глубокой чувствительности. Типы поражений периферических нервов.
  
  презентация [2,0 M], добавлен 05.11.2016
  

• Факторы неспецифической резистентности организма

  Содержание основных факторов неспецифической резистентности организма, существующие внешние и внутренние барьеры. Сущность и этапы фагоцитоза. Естественные клетки – киллера и белки острой фазы. Гуморальные неспецифические факторы организма от микробов.
  
  презентация [2,3 M], добавлен 22.10.2014
  

• Наследственные болезни и причины их возникновения

  Понятие о наследственных болезнях, их классификация. Отличие наследственных заболеваний от наследственной предрасположенности и от врожденных патологий. Понятие и классификация мутагенов. Понятие резистентности организма, резистентность микроорганизмов.
  
  статья [13,9 K], добавлен 19.09.2012
  

• Микробиология и вирусология

  Биологический смысл спорообразования у бактерий, особенности химического состава и методы выявления. Методы выделения чистых культур. Экзотоксины бактерий: классификация, механизм действия. Частная микробиология и вирусология, экология микроорганизмов.
  
  контрольная работа [41,2 K], добавлен 25.09.2009
  

• Отравление грибами

  Разновидности грибов, вызывающих тяжелое отравление и летальный исход. Диагностика отравления грибами, развитие синдрома интоксикации и выбор лечения. Идентификация гриба микологом путем тщательного анализа формы, строения и цвета шляпки, ножки и спор.
  
  доклад [26,6 K], добавлен 18.06.2009
  

• Эндокринные формы ожирения. Классификация. Факторы риска

  Понятие ожирения как увеличения массы тела за счет жировой ткани. Генетическая предрасположенность к ожирению. Основные причины и предрасполагающие факторы развития заболевания. Вычисление индекса массы тела. Классификация ожирения, его степени.
  
  презентация [1,1 M], добавлен 23.04.2015
  

• Микробиологическая лаборатория: устройство, оснащение, правила работы. Изучение микрофлоры бактерий

  Микробиология как наука, история ее развития. Характеристика задач медицинской микробиологии. Классификация микроорганизмов по степени их биологической опасности. Организация микробиологической лабораторной службы, правила поведения и работы в ней.
  
  презентация [1,2 M], добавлен 30.11.2015
  

• Злокачественные новообразования как медико-социальная проблема

  Анализ заболеваемости злокачественными новообразованиями у населения г. Давлеканово. Статистика рака, причины его появления. Классификация нарушений тканевого роста. Злокачественные и доброкачественные опухоли. Факторы противоопухолевой резистентности.
  
  реферат [110,1 K], добавлен 14.11.2010
  

• Резистентность при шизофрении

  Проблема терапевтической резистентности шизофрении. Лимит эффективности психотропных препаратов. Резистентность негативной симптоматики. Биологические методы преодоления лекарственной резистентности у больных шизофренией с позиции доказательной медицины.
  
  презентация [566,5 K], добавлен 08.12.2014
  

• Свойства и сферы применения антибиотиков

  Источники получения антибиотиков, их классификация по направленности и механизму фармакологического действия. Причины резистентности к антибиотикам, принципы рациональной антибиотикотерапии. Бактерицидные свойства пенициллина, его побочные эффекты.
  
  презентация [408,9 K], добавлен 16.11.2011
  

• Климатотерапия в современной реабилитации

  Медицинская климатология: определение и задачи. Классификация климатологических факторов. Характеристика метеорологических космических, радиационных и земных факторов. Физиологические механизмы влияния климато-погодных факторов на организм человека.
  
  реферат [49,6 K], добавлен 06.10.2014
  

• Общие реакции организма на повреждение

  Роль ЦНС и эндокринной системы в формировании реактивности и резистентности. Стадии, механизмы проявления стресса, его биологическая значимость. Определение, классификация шока, отличия от коллапса. Особенности проявлений и патогенез отдельных видов шока.
  
  лекция [21,0 K], добавлен 13.04.2009
  

• Механизм действия антибиотиков на микроорганизмы

  Классификация антибиотиков по механизму действия на клеточную стенку. Изучение ингибиторов функций цитоплазматической мембраны. Рассмотрение антимикробного спектра тетрациклинов. Тенденции развития резистентности микроорганизмов в настоящее время в мире.
  
  реферат [1,9 M], добавлен 08.02.2012
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам