АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Систематика та номенклатура мікроорганізмів. Принципи класифікації. Поняття про вид, різновидність, біотип, штам, клон.

Систематика мікроорганізмів

Систематика - розподіл мікроорганізмів у відповідності з їх походженням і біологічним схожістю. Систематика займається всебічним описом видів організмів, з'ясуванням ступеня родинних відносин між ними і об'єднанням їх в різні за рівнем спорідненості класифікаційні одиниці-таксони. Основні питання, які вирішуються при систематиці (три аспекти, три кити систематики) - класифікація, ідентифікація та номенклатура.

Класифікація - розподіл (об'єднання) організмів у відповідності з їх загальними властивостями (подібними генотипічними і фентіпіческімі ознаками) за різними таксонам.

Таксономія - наука про методи і принципи розподілу (класифікації) організмів у відповідності з їх ієрархією. Найбільш часто використовують такі таксономічні одиниці (таксони) - штам, вид, рід. Наступні більш великі таксони - родина, порядок, клас.

Категорії таксономічної ієрархії

Для мікроорганізмів прийняті наступні категорії (таксони) таксономічної ієрархи (По висхідній): Вид (Species) -> Рід (Genus) -> Триба, або коліно (Tribus) -»сімейств (Familia) ~> Порядок (Ordo) -> Клас (Classis) -> Відділ (Divisio) -> Царство (Regnum). При необхідності вводять категорії (по висхідній): Подтриба, або подколи (Subtribus) -> Підродина (Subfamilia) -> Подпорядок (Subordo) -> Підклас (Subclassis) -> Підрозділ (Subdivisio).

У сучасному уявленні вид в мікробіології - сукупність мікроорганізмів, що мають загальне еволюційне походження, близький генотип (високу ступінь генетичної гомології, як правило більше 60%) і максимально близькі фенотипічні характеристики.

Нумерично (чисельна) таксономія грунтується на використанні максимальної кількості зіставляються ознак і математичному врахуванні ступеня відповідності. Больщое число порівнюваних фенотипічних ознак і принцип їх рівної значимості ускладнювало класифікацію.

При вивченні, ідентифікації та класифікації мікроорганізмів найчастіше вивчають такі (гено-і фенотипічні) характеристики:

1. Морфологічні - форма, величина, особливості взаєморозташування, структура.

2. Тинкторіальні - ставлення до різних фарбників (характер фарбування), перш за все до фарбування за Грамом. За цією ознакою всі мікроорганізми ділять на грампозитивні і грамнегативні.

Морфологічні властивості і відношення до фарбування за Грамом дозволяють як правило віднести досліджуваний мікроорганізм до великих таксонів-сімейства, роду.

3. Культуральні - характер зростання мікроорганізму на поживних середовищах.

4. Біохімічні - здатність ферментувати різні субстрати (вуглеводи, білки і амінокислоти тощо), утворювати в процесі життєдіяльності різні біохімічні продукти за рахунок активності різних ферментних систем та особливостей обміну речовин.

5. Антигенні - залежать переважно від хімічного складу і будови клітинної стінки, наявності джгутиків, капсули, розпізнаються за здатністю макроорганізму (господаря) виробляти антитіла та інші форми імунної відповіді, виявляються в імунологічних реакціях.

6. Фізіологічні-способи вуглеводного (аутотрофи, гетеротрофи), азотного (аміноавтотрофи, аміногетеротрофи) та інших видів харчування, тип дихання (аероби, мікроаерофіли, факультативні анаероби, строгі анаероби).

7. Рухливість і типи руху.

8. Здатність до спороутворення.

9. Чутливість до бактеріофагів, фаготіпірованіе.

10. Хімічний склад клітинних стінок - основні цукру і амінокислоти, ліпідний і жінокіслотний склад.

11. Білковий спектр (поліпептидний профіль).

12. Чутливість до антибіотиків та інших лікарських препаратів.

13. Генотипические (використання методів геносістематікі).

В останні десятиліття для класифікації мікроорганізмів, крім їх фенотипічних характеристик,все більш широко і ефективно використовуються різні генетичні методи (вивчення генотипу - генотипових властивостей). Використовуються всі більш досконалі методи - рестрикційний аналіз, ДНК - ДНК гібридизація, ПЛР, сиквенсу та ін В основі більшості методів лежить принцип визначення ступеня гомології генетичного матеріалу (ДНК, РНК). При цьому найчастіше виходять з умовного припущення, що ступінь гомології більше 60% (для деяких груп мікроорганізмів-80%) свідчить про належність мікроорганізмів до одного виду (різні генотипи - один геновід), 40 - 60% - до одного роду.

Ідентифікація.

Основні фено-і генотипічну характеристики, використовувані для класифікації мікроорганізмів, використовуються і для ідентифікації, тобто встановлення їх таксономічного положення і перш за все видовий приналежності-найбільш важливого аспекту мікробіологічної діагностики інфекційних захворювань. Ідентифікація здійснюється на основі вивчення фено-та генотипових характеристик досліджуваного інфекційного агента і порівняння їх з характеристиками відомих видів. При цій роботі часто застосовують еталонні штами мікроорганізмів, стандартні антигени та імунні сироватки до відомих прототипну мікроорганізмам. У патогенних мікроорганізмів частіше вивчають морфологічні, тинкторіальні, культуральні, біохімічні та антигенні властивості.

Номенклатура - назва мікроорганізмів у відповідності з міжнародними правилами. Для позначення видів бактерій використовують бінарну латинську номенклатуру рід / вид, що складається з назви роду (пишеться з великої літери) та виду (з малої літери). Приклади-Shigella flexneri, Rickettsia sibirica.

Вид - основна структурна одиниця біологічної систематики живих організмів (тварин, рослин і мікроорганізмів); таксономічна, систематична одиниця, група особин з загальними морфофізіологічними, біохімічними та поведінковими ознаками, здатна до взаємного схрещування, що дає в ряду поколінь плідне потомство, закономірно поширена в межах певного ареалу і схоже змінюється під впливом факторів зовнішнього середовища.

Біотип - група організмів, що входять до складу місцевої популяції, що мають однаковий генотип і схожих практично по всіх ознаках

Штам - будь-який конкретний зразок (ізолят) даного виду. Штами одного виду, що розрізняються за антигенними характеристиками, називають серотипами (сероваріантів-скорочено сероварами), по чутливості до специфічних фагів - фаготип, біохімічними властивостями - хемоварамі, за біологічними властивостями - біовару і т.д.

Клоном азивають культуру мікроорганізмів, отриману з однієї материнської клітин

Генетичні рекомбінації: трансформація, трансдукція, кон’югація. Роль мутацій, рекомбінацій у виникненні атипових, патогенних і резистентних до антибіотиків та хіміопрепаратів. Приклади.

Генетичні рекомбінації – взаємодія між 2 геномами(днк) що мають різні генотипи, яка призводить до утворення рекомбінантної днк, формування дочірнього генома, що поєднує гени обох початкових форм

Рекомбінації: трансформація, трансдукція, конюгація

трансформація – явище передачі ген. інформації бактерії рецепієнта за допомогою ізольованої рибонуклеінової к-ти, що спричинює появу у трансформованої клітини та її потомства нових ознак, характерних для донорської клітини.

Відкрито явище в 1928ю англ. Фредерік гріффіт. У досліді з S(патогенні, з капсулою) та R формами пневмококів

Етапи трансформації: 1фіксація днк реципієнтом, 2 проникнення днк в клітину, 3 включення фрагментів днк у хромосому реципієнта,4 формування чистих трансформованих варіантів.

Трансдукція – перенесення спадкового матеріалу від донора до реципієнта за допомогою помірного бактеріофага.

Відкрита леденбергом і циндером у 1953 у S. Typhimurium

Обумовлюэться лише помІрними фагами, так як вірулентні не лізогенують культуру, а руйнують її.

Види:

абортивна - днк не включається в хромосому, тому при поділі передається 1 дочірній к-ні

Загальна – трансдукуючий елемент несе різні ділянки хромосоми і включає іх в різні ділянки геному.

Специфічна – включення в строго визначеному місці.

Етапи:

1Розщеплення батьківської хромосоми фагом

2Вбудовування ділянки хромосоми в геном фага

3 перенос фрагмента фагом до реципієнта

4інтеграція фрагменту з хромосомою реципієнта

Конюгація – передача хромосомного матеріалу клітини донора реципієнту в процесі прямого контакту. Умовою є присутність плазмід sex – плазміда фертильності. Така культура називається Hfr або чоловічим штамом.

Леденберг і тамут довели частоту конюгації – 10-7

Етапи:

1Зближення клітин

2утворення з порожнистих білкових трубочок(sex – пілі) містків

3передача через цей канал плазміди Ф і хромосомного матеріалу. 90хв. Переривають струшуванням. Досліджують, які гени встигли перейти – складають генетичні карти.

Як результат змін геному в окремих представників даного виду бактерій виникає набута стійкість. Частина генетичних змін пов'язана з мутаціями в генах бактеріальної хромосоми. У разі зміни послідовності нуклеотидів (внаслідок мутації) може виникати резистентність мукроорганізму до антибіотиків У результаті бактерія перестає бути мішенню для даного антибіотика внаслідок зміни біохімічних процесів, або тому, що антибіотик не може досягнути мішені. Існують 3 умови бактерицидної дії антибіотиків: - аб повинен проникнути в клітину, -аб повинен про взаємодіяти з структурою- мішенню-, -аб повинен при цьому зберегти свою структуру. Якщо хоч одна з цих умов не виконується, бактерія набуває стійкості

У разі зміни послідовності нуклеотидів починається синтез білків які проявляють свою імуногенність внаслідок мікроорганізми стають патогенними. При рекомбінаціях наприклад якщо внаслідок кон’югації мікроорганізм отримав плазміну R то у нього виникає резистентність проти певним антибіотиків.

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 2031 | Нарушение авторских прав