13)Хинолоны. Антимикробные препараты хинолового ряда.

К препаратам, блокирующим процессы репликации и транскрипции относится группа хинолонов: налидиксовая кислота, производные хинолонтрикарбоновых кислот и производные хиноксалина.

Из них наиболее активны в отношении грамотрицательных бактерий (энтеробактерии, синегнойная палочка) хинолоны третьего поколения норфлоксацин, офлоксацин и др.

14)Генетические рекомбинации. Трансформация, трансдукция и коньюгация. Механизм рекомбинаций: общая, гомологическая, сайтспецифическая, негомологическая.

Микроорганизмам, как и клеткам высших организмов свойственны генетические рекомбинации, которые имеют свои особенности. Они определяются прежде всего способом размножения и закономерностями

передачи генетического материала. Генетические рекомбинации происходят при участии ряда ферментов

в пределах отдельных генов или групп сцеплений генов. Существуют специальные геогены, детермирующие рекомбинационную способность бактерий. Передача генетического материала (хромосомных генов) от одних бактерий к другим происходит путем трансформации, трансдукции и конъюгации, а плазмидных генов — путем трансдукции и конъюгации.

Трансформация — непосредственная передача генетического материала (фрагмента ДНК) донора реципиентной клетке. Впервые воспроизведена Ф. Гриффитсом в 1928 г. в опытах с авирулент-

ным бескапсульным штаммом пневмококка, который приобрел вирулентные свойства при одновременном введении в брюшную полость белых мышей с убитыми капсульными вариантами этих же бактерий.

В дальнейшем было показано, что вирулентные свойства передаются in vitro при обработке авирулентных бескапсульных пневмококков экстрактом убитых капсульных пневмококков. Трансформирующей активностью обладают двунитевые фрагменты . Процесс трансформации бактерий можно подразделить на несколько фаз:

1) адсорбция ДНК-донора на клетке-реципиенте;

2) проникновение ДНК внутрь клетки-реципиента;

3) соединение ДНК с гомологичным участком хромосомы реципиента с последующей рекомбинацией.

Передача генетического материала от одних бактерий другим с помощью фагов называется трансдукцией.

Этот вид генетического обмена открыт Н. Циндером и Дж. Ледербергом в 1951 г. Различают три типа трансдукции: неспецифическую или общую, специфическую и абортивную.

Неспецифическая трансдукция. В процессе репродукции фага в момент сборки фаговых частиц в их головку вместе с фаговой ДНК может проникнуть какой-либо фрагмент ДНК бактерии-донора. При этом фаг может утратить часть своего генома и стать д е ф е к т н ы м . Такие дефектные трансдуцирующие

фаги составляют примерно 0,3% всего потомства. При неспецифической трансдукции в клетки реципиентного штамма вместе с фаговой ДНК могут быть перенесены любые гены донора, например гены,

контролирующие способность синтезировать аминокислоты, пурины, пиримидины, гены резистентности к антибиотикам или др.

Специфическая трансдукция характеризуется способностью фага переносить определенные гены от бактерии-донора к бактерии-реципиенту. Это связано с тем, что образование трансдуцирующего

фага происходит путем выщепления профага из бактериальной хромосомы вместе с генами, расположенными на хромосоме клетки-донора рядом с профагом.

Конъюгация — перенос генетического материала из клетки-донора в клетку реципиента при их скрещивании. Процесс конъюгации у бактерий был впервые обнаружен Д. Ледербергом и Э. Тейтумом в 1946 г. Позднее было показано, что донорами генетического материала являлись клетки, несущие F-плазмиду (половой фактор). Бактериальные клетки, не имеющие F-плазмиды,не способны быть генетическими донорами. Они являются реципиентами генетического материала и обозначаются как F -клетки. При скрещивании F+- с F'-клеткой половой фактор передается независимо от хромосомы донора с высокой частотой, близкой к 100%. При этом почти все реципиентные клетки получают половой фактор

и становятся Р+-клетками. По молекулярному механизму генетические рекомбинации делятся на 3 вида:

ГОМОЛОГИЧЕСКАЯ – в процессе разрыва и воссоединения ДНК происходит обмен между участками ДНК, они обладают высокой степенью гомологии. Гомологическая рекомбинация происходит через образование промежуточного соединения крестообразной структуры. Продукты этих генов производят расплетание нитей ДНК и их же переориентацию с образованием культуры холидея, а так же разрезают структуру холидея, для завершения процесса рекомбинации.

САЙТСПЕЦИФИЧЕСКАЯ – происходит в определенных участках генома и не требует высокой степени гомологии ДНК. Этот тип рекомбинации не зависит от функционирования генов рег- системы. Пример – встраивание плазмиды в хромосому бактерии между идентичными IS- элементами хромосомы и плазмиды.

НЕЗАКОННАЯ – не зависит от функционирования генов. Пример – транспозиция подвижных генетических элементов по репликону.