Генотипический зміни

Фенотипічні зміни.

Форми мінливості мікроорганізмів.

Мінливість основних ознак мікробів. Форми мінливості. Поліморфізм та його значення в лабораторній діагностиці.

Зміни та їх форма у світі мікроорганізмів можуть бути різними і залежать від багатьох причин. Фенотипічні зміни пов'язані з умовами середовища, не успадковуються, хоча і можуть зберігатися тривалий час. Генотипічну зміни успадковуються.

До фенотипічних змін відносять адаптацію та модифікацію.

Адаптація - пристосування мікроорганізмів до умов середовища.

В даний час це явище пояснюється не зміною в мікробній клітині, а розвитком раніше змінених особин і загибеллю непристосованих, що встановлено при дії на мікроби антибіотиків. Пристосовані клітини розмножуються, а інші - гинуть, тобто відбувається природний відбір.

Модифікація - зміна мікроорганізмів під впливом умов середовища. Змінюються тільки фенотипічні (зовнішні) ознаки (форма, розміри, колір колоній). Так, додавання в середовище хлориду кальцію призводить до вкорочення клітин кишкової палички. Якщо з середовища видалити це речовина, вони знову приймають вихідну форму. Додавання в середу гліцерину і аланіну викликає поліморфізм у холерного вібріона. Модифікація спостерігається в нормальних умовах життя, це реакція на зовнішні подразнення, не пов'язані з порушенням фізіологічних процесів в організмі. При тривалих і сильних впливах на мікробну клітину можуть бути і більш глибокі зміни: палички приймають округлу форму і навіть проходять через пористі фільтри.

Мутації-успадковані зміни в послідовності окремих нуклеотидів, які призводять до появи мікробів з новими властивостями. Такий ген кодує білок, що відрізняється від вихідного по властивостям і функціям.

Термін мутація введений голландським ученим Хуго де Фріз, 1901) властиві всім живим істотам, в тому числі і мікроорганізмам.

^ Спонтанні мутації (без спрямованого впливу) дуже рідкісні: приблизно одна на 100 тис. Вони характеризуються зміною якого-небудь одного ознаки і зазвичай стабільні.

Індуковані, або мутагенні, мутації виникають унаслідок дії чинників середовища. Вони зустрічаються порівняно часто. Мутагени підрозділяються на фізичні, хімічні та біологічні. До фізичних відносять різного роду випромінювання: ультрафіолетові, рентгенівські, радіоактивні. Вони викликають пошкодження генетичного апарату, зміна ознак, властивостей мікробів; до хімічних - сильнодіючі речовини: отруйні (іприт), лікарські (йод, пероксид водню), кислоти (азотистая) та ін Прикладом біологічних мутагенів може бути ДНК. Так, при введенні в клітини ембріона дрозофіли деяких видів онковирусов дорослі особини набувають нові ознаки: на голові виникають незвичайні вирости або поглиблення, іноді зникають очі. Відрізок вірусної ДНК, що вбудовується в одну з хромосом дрозофіли, викликає диференціювання клітин, і, як результат, з'являються морфологічні та інші зміни.

Існують великі і дрібні (точкові) мутації. До великих належать мутації, які характеризуються випаданням великої ділянки гена. Точкова мутація відбувається всередині гена і являє собою заміну, вставку (дуплікація), випадання (делеція) однієї пари азотистих основ ДНК. В результаті точкових мутацій відбувається спадкове зміна яких властивостей мікробної клітини, яка, як правило, залишається життєздатною.

Доведено мутагенна дія вірусів і живих вірусних вакцин на ссавців. Вони пошкоджують спадковий апарат не тільки соматичних, але і статевих клітин. Мутагенна дія вірусів особливо активно проявляється під час епізоотії та епідемій. Чисельність мутацій зростає також при порушенні метаболізму і старінні організму.

Для отримання корисних ознак у мікроорганізмів застосовують самі різні мутагени. Таким методом виділені високоактивні штами продуцентів антибіотиків і інших речовин. Після опромінення продуцента пеніциліну отримані штами, які по своїй активності в десятки-сотні разів перевершують вихідні. У поєднанні з іншими чинниками і при створенні оптимальних умов росту біосинтез підвищувався: пеніциліну в 10 тис. разів, вітаміну В2 (рибофлавіну) в 20 тис., вітаміну Bi₂ (ціанкобаламін) в 50 тис. разів.

Необхідно відзначити, що після мутагенезу з'являються не тільки корисні, але й шкідливі ознаки. Мікробів з корисними ознаками буває дуже мало, а найголовніше - для їх визначення доводиться проробляти величезну роботу: не тільки виділяти тисячі штамів в чисту культуру, але і вивчати їхні властивості. Так, тривалим і копіткою працею вдалося в багато разів підвищити вихід незамінних амінокислот (лізин, глутамінова). Дія радіоактивних речовин викликає глибокі зміни в генетичному апараті, але серед мікробів з'являються раси, стійкі до них.

Дата добавления: 2015-05-08