Генетичні рекомбінації: кон’югація, трансформація, трансдукція

Рекомбінантні зміни з'являються в результаті трансформації, тра- нсдукції і кон'югації.

Трансформація – це процес перенесення ділянки генетичного матеріалу ДНК, що містить одну пару нуклеотидов, від клітини-донора до клітини-реципієнта. Вперше це явище встановлене в 1928 р. англійським мікробіологом Ф Грифітом. Процес трансформації може мимо- волі відбуватися в природі у деяких видів бактерій, частіше грампози- тивних, коли ДНК із загиблих клітин захоплюється реціпієнтними клі- тинами.

В процесі трансформації розрізняють п'ять стадій:

- перша – адсорбція трансформуючої ДНК на поверхні мікробної клітини;

- друга – проникнення ДНК в клітинуу-реціпієнта;

- третя – спаровування ДНК, що упровадилася, з хромосомними структурами клітини;

- четверта – включення ділянки ДНК клітини-донора в хромосомні структури клітини-реципієнта;

- п'ята – подальша зміна нуклеотида в ході подальших ділень.

Кон'югація – передача генетичного матеріалу від клітини-донора в клетку-реціпієнт при безпосередньому статевому контакті клітин. Необхідною умовою кон'югації є наявність в клітині-донорові трансмі- сивної F-плазміди (фертильності, плодючості). Ця плазміда здатна пе- редаватися від донора до реципієнта, вона кодує синтез статевих пілей, створюючих кон'югаційний місток між клітиною-донором і клітиною- реципієнтом, по якому відбувається передача плазмідною і клітинною ДНК. В результаті такого перенесення клітина-реципієнт набуває до- норських властивостей.

Трансдукція – передача бактерійній ДНК за допомогою бактеріо- фага. В процесі реплікації фага усередині бактерій фрагмент бактерійної ДНК проникає у фаговую частинку і переноситься в бактерію - реціпієнта під час фагової інфекції. Існують два типи трансдукції: загальна і специфічна. Загальна трансдукція (неспецифічна) – перенесення бактеріофагом фрагмента будь-якої частини бактерійної хромосоми. Специфічна трансдукція – перенесення в клітину - реципієнта строго певної ділянки бактерійної ДНК донора

2.2.10 Антитоксичні сироватки: отримання, титрування, очищення.

Специфічні імунні сироватки містять антитіла до певних видів мікроорганізмів.

Сироваткові препарати використовують в наступних цілях:

- для лікування, оскільки введення в організм антитіл забезпечує швидке знешкодження мікробів і їх токсинів;

- для профілактики, щоб швидко створити несприйнятність у лю- дини, що контактувала з хворим або інфікованим матеріалом. Введення сироватки в організм людини створює пасивний імунітет. Розрізняють сироватки антитоксичні, які отримують шляхом імунізації тварин анатоксинами або токсинами мікробів, і антимікробні, отримані при багатократній імунізації тварин бактеріями і ендотоксинами. Найбільш ефективні антитоксичні сироватки, які швидко знешкоджують екзотоксини в організмі хворого. Їх застосовують для ліку- вання дифтерії, скарлатини, правця, ботулізму, газової гангрени і за- хворювань, викликаних стафілококами. Антимікробні сироватки менш ефективні, тому їх використовують рідше.

2.4.3 Промислове отримання природних антибіотиків.

Термін «антибіотик» було запропоновано в 1942 р. З. А. Ваксма- ном для позначення речовин, утворених мікроорганізмами і виявляє антимікробну дією. Згодом багато дослідників пропонували свої фор- мулювання, вкладаючи у яких часом занадто обмежений зміст або надмірно розширюючи це поняття. Нині під антибіотиками розуміють хіміотерапевтичні речовини, отримані з мікроорганізмів чи інших природних джерел, і навіть їх напівсинтетичні аналоги і похідні, що мають здатність вибірково пригнічувати в організмі хворого збудників захворювань, і (чи) затримувати розвиток злоякісних новоутворень. Антибіотики природного походження продукуються різноманітними групами мікроорганізмів (найчастіше актиномицетами, рідше бактеріями), нижчими рослинами (дріжджами, водоростями, плісене- вими грибами, вищими грибами), вищими рослинами і тваринами ор- ганізмами. Наприклад, представники пологів Micrococcus, Streptococcus, Diplocoooccus, Chromobacterium, Escherichia, Proteus синтезують низин, дипломицин, продигиозин, колиформин. Бактерії роду Bacillus утворюють грамицидины, субтилин, полимиксины. Антибіотики, утворювані мікроорганізмами, які належать до низ- ки Actinomycetales, - стрептоміцин, тетрацикліни, новобиоцин, акти- номицины та інших. Антибіотики, утворювані недосконалими грибами: пеніцилін - Penic. Chrysogenum; гризеофульвин - Penic. Griseofulnum; трихоцетин - Tricholecium roseum.

Антибіотики, утворювані грибами, які належать до класам бази- диомицетов і аскомицетов: термофиллин, лензитин, хетомин. Лишайники, водорості і нижчі рослини здатні утворювати усни- новую кислоту і хлореллин, вищі рослини – алмицин, рафанин. Антибіотики тваринного походження: лизоцим, экмолин, круцин, інтерферон. Класифікація антибіотиків.

За характером на бактеріальну клітину антибіотики можна розділити в три групи:

- бактеріостатичні (бактерії живі, але не стані розмножуватися),

- - бактерициди (бактерії умертвляются, але фізично продовжують бути присутнім на середовищі),

- - бактериолітичні (бактерії умертвляются, і бактеріальні клітинні стінки руйнуються).

По механізму біологічного дії антибіотики діляться:

1. Антибіотики, ингибирующие синтез бактеріальної стінки (пе- нициллины, цефалоспорины, бацитрацин, ванкомицин).

2. Антибіотики, порушують функціонування цитоплазматической мембрани (поліпептиди, полиены, грамицидин).

3. Антибіотики, руйнують рибосомальные субчастицы і стриму- ючі синтез білка (тетрацикліни, хлормицетины, аминогликозиды, мак- ролиды).

4. Антибіотики, вибірково які синтез нуклеїнових кислот: - інгібітори синтезу РНК (актиноміцин, гризеофульвин, канами- цин, неоміцин, новобиоцин та інших.); - інгібітори синтезу ДНК (брунеомицин, саркомицин)

Антибіотики мають виборчим дією, тобто. активні лише до мік- роорганізмів за збереження життєздатності клітин господаря і діють не так на все, але в певні пологи й ті види мікроорганізмів. З вибірковістю тісно пов'язані поняття про широті спектра активності антибіотиків. Традиційно за широким спектром антимикробного впливу антибіотики діляться на препарати вузького спектра дії і широкого:

1. Антибіотики вузького спектра дії діють тільки певний вид бак- терій. До них належать пеніцилін, оксациллин, еритроміцин.

2. Антибіотики із широкою спектром дії ефективні у нищенні не виключно грамположительных і грамотрицательных бактерій, але й спирохет, лептоспир, риккетсий, великих вірусів (трахоми, пситтакоза та інших). До них відносять групи тетрацикліну (тетрациклін, окситет- рациклин, хлортетрациклин, глициклин, метациклин, морфоциклин, доксициклін) і левомицетина.

Застосування антибіотиків. Антибіотики є найчисленнішу групу лікарських засобів. Їх використовують задля унеможливлення і ліку- вання запальних процесів, викликаних бактеріальної мікрофлорою. Нині існують сотні лікарських засобів, вибірково діючих на збудників різноманітних захворювань. Сфера антибіотиків - це швидко прогре- суючі інфекції чи бактеріальне зараження життєво важливих органів, із якими імунна система має не може сама. Антибіотики незамінні при гострому розвитку хвороби - ангіни і пневмонії, і навіть при інфекцій- ному запаленні, яке локалізується в закритих пустотах (отит, гайморит, остеомієліт, абсцес, флегмона). Нині ведуться активні роботи з вишукуванню антибіотиків нової генерації, ефективних під час лікування вірусних і ракових захворювань. Антибіотики знаходять використання у сільське господарство, передусім лікувальні препарати у тваринництві, птахівництві, бджільництві і рослинництві, а окремі антибіотичні речовини - як стимулятори зростання тварин. Деякі з антибіотиків успішно застосовують у харчової та консервної промисловості, у ролі консервантів швидкопсувних продуктів (свіжої риби, м'яса, сиру, різних овочів).