Плазмиды и патогенность E. coli.

Характерная особенность клеток энтеропатогенных штаммов E. coli в том, что они способны к колонизации на поверхности кишечника, покрытой эпителием и обычно свободной от бактерий. Колонизация обеспечивается адгезией. Клетки этих штаммов обладают антигенами K, и способность к колонизации связана с наличием поверхностного К-антигена – белковых фимбрий.

 

Таблица 7.4 – Антиген адгезии у E. coli в разных серогруппах.

Адгезин	O-серогруппа	Источник
K88	08, 045, 0138, 0141, 0149, 0157	Поросенок
K99	08, 09, 020, 0101	Теленок, овца
K99	064, 0101, 015, 025, 063, 078	Порос., человек
CFAII	06, 08	Человек
F41	09, 0101	Теленок
987P	09, 020, 0141	Поросенок

 

Для бактерий энтеропатогенных и непатогенных штаммов характерно наличие фимбрий, вызывающих гемагглютинацию эритроцитов. Фимбрии I типа позволяют бактерии прикрепляться к эритроцитам, лейкоцитам, эпителиальным клеткам и др. Они вызывают гемагглютинацию, ингибируемую D-маннозой. Фимбрии другого типа есть только у энтеропатогенных штаммов. Они обеспечивают специфическую адгезию на клетках эпителия кишечника и специфичны для видов эритроцитов, подвергающихся гемагглютинации, которая не ингибируется D-маннозой.

То, что адгезия бактерий энтеропатогенных штаммов действительно контролируется плазмидой, было доказано в эксперименте. Было показано, что E. coli E2348/69 содержат плазмиду адгезии. После элиминации последней, бактерии теряли способность к адгезии. А при введении этой плазмиды обратно в клетки способность восстанавливалась.

Энтеротоксигенные штаммы рассматриваемых эшерихий способны продуцировать LT и St токсины. Lt – термолабильный, ST – термостабильный. Плазмиды Ent контролируют их синтез. Многие из этих плазмид – F-подобные. Токсин LT детерминируется плазмидой, распространенной среди E. coli, вызывающих диарею у людей. А ST – у человека и животных. Плазмиды, детерминирующие синтез обоих токсинов встречается у O-серогрупп: 06, 08, 015, 020, 025, 063, 078, 0115, 0128, 0148, 0159. Фенотип LT+ST часто коррелирует с наличием факторов колонизации.

 

Таблица 7.5 – Связь между токсигенностью и наличием антигенов колонизации.

K-антиген	Энтеротоксин
ST	LT	ST+LT
K87	+	+	+
K99	+	-	-
CFAI	+	+	+
CFAII	-	-	+
38FP	+	-	-
F41	+	-	-

 

В лаборатории Кудлай Д. Г. были получены данные, свидетельствующие о том, что введение фактора Hly увеличивает патогенность бактерий (это было доказано методом внутрибрюшинного введения белым мышам токсигенных E. coli до и после инфицирования бактерий плазмидой Hly). Многие клетки Hly+ в той или иной степени токсигенны, хотя однозначной зависимости нет. Передача непатогенным E. coli J62 Hly сообщала им способность вызывать дермонекрозы у кроликов. Патогенность бактерий Hly+ вероятно вызвана не самой способностью вырабатывать гемолизины, а тем, что эта плазмида также детерминирует синтез некоторых токсических веществ (гемотоксинов).

Весьма неприятны случаи комбинированных плазмид, контролирующих и R-признаки и токсигенность, т.к. штаммы, обладающие обусловленной ими токсигенностью, будут распространяться в условиях, когда часто использование антибиотиков в качестве кормовых добавок. Большинство штаммов E. coli, выделяемых при уроинфекциях, менингите, перитонитах и бактериемиях обладают вирулентными свойствами, контролируемыми такими плазмидами. В клетках E. coli, выделяемых при госпитальных инфекциях, обнаруживаются с большой частотой плазмиды Col. Col V обеспечивает повышение вирулентности, резистентность к бактерицидному действию крови. Плазмиды R могут повышать резистентность к сыворотке крови (R6-5). R100 отрицательно влияет на формирование комплемента. Бесконтрольное использование антибиотиков может привести к селекции и распространению бактерий, обладающих не только резистентностью, но и вирулентностью.

Бактерии родов Shigella и Salmonella – инвазивны. Факторы инвазивности детерминируются соответствующими плазмидами. Наличие R-плазмид в них сильно повышает их вирулентность. Переживание в инфицированных соматических клетках обеспечивается у шигелл синтезированием плазмидного гемолизина. В случае сальмонелл установлено, что плазмиды – обитатели наиболее патогенных штаммов. Считают, что плазмиды не нужны для инвазии соматической клетки, они необходимы для пролонгированного переживания сальмонелл в клетках.

Бактерии рода Yersinia – инвазивные. Их вирулентность определяется плазмидой pYV, которая имеет несколько вариантов.

У стрептококков плазмиды контролируют конъюгативную активность, резистентность к лекарственным веществам, гемолизины, бактериоцины и чувствительность к ним, утилизация углеводов (лактоза, сахароза), синтез М-белка.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 

Из рассмотренного видно, какую большую роль играют плазмиды в существовании бактерий и, следовательно, человека.

Актуальные задачи генетики микроорганизмов в настоящее время невозможно представить без систематического изучения роли и механизмов действия внехромосомных факторов наследственности. Исследование генетической природы, молекулярной структуры и регуляции функций плазмид представляет собой одну из фундаментальных проблем современной биологии. Популярность внехромосомных факторов наследственности микроорганизмов в качестве экспериментальной модели для исследований в разных аспектах объясняется широтой распространения явлений, контролируемых ими и не укладывающихся в рамки хромосомных мутаций, относительной простотой методических приемов идентификации внехромосомных элементов, неограниченной возможностью манипуляций с целью генетического моделирования и четкостью результатов физико-химического анализа их структуры и физиологических функций.

Перспектива использования плазмид и эписом в связи с их исключительной биологической пластичностью оценивается молекулярными биологами трезво и объективно. Интенсивно ведется изучение в области генной инженерии.

Объективное представление об истинном значении в
этих процессах конъюгативных плазмид, эписом, умеренных фагов и пол­ноценных вирусов бактерий можно получить только с учетом особенно­стей их экологии, для которой типично формирование стабильного микро­биоценоза в нормальных условиях обитания организма.

Представляется оправданным более широкий фронт исследований, направленных на изучение взаимодействия плазмид с целью создания ста­бильных генетических систем, обеспечивающих более высокую конкурен­тоспособность (приживляемость в условиях живого организма) обладаю­щих ими бактерий хозяев.

Вполне реально конструирование штаммов-продуцентов, несущих целенаправленные сочетания дерепрессированных плазмид со свойствами специфического ингибирования репликации и передачи факторов патоген­ности. По-видимому, в недалеком будущем на повестку дня станет созда­ние комплексных бакпрепаратов, соответствующих задачам коррекции определенного типа микробиоценоза и дисбактериозов, сопряженных с пе­риодическим доминированием условно патогенных и патогенных микро­организмов.

Такие задачи естественно возникают при анализе замкнутых экосистем, а также при разработке теоретических проблем эволюции микроорганизмов.

Таким образом, в данной работе:

1. была изучена история исследования плазмид;

2. были рассмотрены особенности идентификации и классификации плазмид;

3. была рассмотрена генетическая и молекулярная организацию плазмид;

4. были изучены особенности поддержания плазмид в бактериальных клетках;

5. была выявлена сущность конъюгационного переноса;

6. Были рассмотрены свойства бактерий, контролируемые бактериями.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. А.А.Воробьев, А.С.Быков. Микробиология.- М., 1995. – 275 с.

2. Борисов Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология. - М., 2004. – 313 с.

3. В.Д.Тимаков, В.С. Левашев, Л.Б.Борисов. Микробиология, 1983. – 199 с.

4. Гусев М. В., Минеева Л. А. Микробиология. М.: Медицина, 2003. – 256 с.

5. Канапина А. Ш. «Изучение природы плазмид B. subtilis» Москва, РАН Институт Общей Генетики имени Н. И. Вавилова, 1995 г. – 231 с.

6. Кудлай Д. Г. «Внехромосомные факторы наследственности и их значение в инфекционной патологии» Москва, «Медицина», 1997 г. – 323 с.

7. Пехов А. П. «Основы плазмидологии» Москва, издательство Рос­сийского Университета Дружбы Народов, 1996 г. – 311 с.

8. Шабарова З. А., Богданов А. А., Золотухин А. С. «Химические основы генетической инженерии» Москва, издательство МГУ, 1994 г. – 354 с.

 

 

⇐ Предыдущая123456

Поделиться:

Популярное:

1. I. ИММУНИТЕТ И АЛЛЕРГИЯ К ТУБЕРКУЛЕЗНОЙ ИНФЕКЦИИ
2. VII. Read the text with the help of the dictionary and translate it into Russian.
3. Безопасность в различных сферах жизнедеятельности
4. Безопасность жизнедеятельности как область научных знаний
5. Боливийская геморрагическая лихорадка (Мачупо)
6. ВОЗБУДИТЕЛИ ПИЩЕВЫХ ТОКСИКОЗОВ
7. Вопрос 128. Методы клонирования ДНК.
8. Воспалительные заболевания кишечника
9. Гаплоидный набор хромосом (n) характерен для: яйцеклеток, зрелых гамет, сперматозоидов
10. ГЕН МАРКЕР» НЕОБХОДИМ В ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ ДЛЯ
11. Генетическая организация конъюгативных коинтегративных плазмид
12. Генетическая организация неконъюгационных плазмид