- •С.В. Поспелова, м.В. Кузнецова Полимеразная цепная реакция Методические рекомендации
- •Полимеразная цепная реакция в клинической микробиологической диагностике
- •Что такое пцр?
- •Усовершенствование технологии пцр
- •Использование пцр в медицинской микробиологии
- •Возможности и ограничения традиционных методов культивирования
- •Использование пцр для прямой диагностики и идентификации возбудителей инфекционных заболеваний
- •Методы молекулярного типирования микроорганизмов на основе пцр
- •Использование пцр для выявления лекарственной устойчивости у микроорганизмов
- •Преимущества и недостатки метода пцр
- •1. Прямое определение наличия возбудителей.
- •2. Высокая специфичность.
- •3. Высокая чувствительность.
- •4. Универсальность процедуры выявления различных возбудителей.
- •5. Высокая скорость получения результата анализа.
- •6. Возможность диагностики не только острых, но и вялотекущих, скрытых инфекций.
- •Заключение
- •Рекомендуемая литература
- •Тестовый контроль по теме «генетика микроорганизмов и пцр»
- •Полимеразная цепная реакция Методические рекомендации
- •614990, Г. Пермь, ул. Большевистская, 85
Заключение
Уже сейчас ПЦР является незаменимым инструментом в диагностике и исследовании многих возбудителей инфекционных болезней, а количество микробиологических приложений ПЦР продолжает стремительно расти. Дальнейшее развитие и внедрение этого метода в практику клинических диагностических лабораторий может быть связано с совершенствованием и стандартизацией самой технологии, особенно этапов подготовки образцов и анализа продуктов реакции.
Кроме того, возможность использования ПЦР для решения многих практических задач в области микробиологической диагностики зависит от ответов на следующие принципиальные вопросы.
1. Как быстро микробная ДНК элиминируется из различных тканей после гибели возбудителя в результате проводимого лечения и в каких случаях ПЦР может быть использована для контроля эффективности антимикробной терапии?
2. Можно ли при помощи ПЦР дифференцировать состояния колонизации, латентной или активной инфекции и реинфекции?
3. Может ли обнаружение микробной ДНК в «стерильных» в норме биологических жидкостях (кровь, спинномозговая жидкость) служить показателем патологического процесса?
Несомненно, накопление опыта использования ПЦР и сравнение результатов ПЦР-анализа с данными других диагностических методов позволит найти ответы на эти вопросы.
Рекомендуемая литература
Воробьев, А.А. Основы медицинской биотехнологии / А.А. Воробьев. - М., 1990.
Медицинская микробиология / под ред. В.И. Покровского. - М., 1998.
Медицинская микробиология, вирусология, иммунология / под ред. Л.Б. Борисова. – М., 2001.
Микробиология и иммунология / под ред. А.А. Воробьева. - М., 1999.
Микробиология и иммунология для студентов ВСО / под ред. А.А. Воробьева. - М., 2000.
Микробиология с вирусологией и иммунологией / под ред. Л.Б. Борисова, А.М.Смирновой. - М., 1994.
Тестовый контроль по теме «генетика микроорганизмов и пцр»
1. Генетическая информация у микроорганизмов заключена в следующих структурах клетки, за исключением:
1) нуклеоида;
2) плазмид;
3) ядрышек;
4) транспозонов;
5) IS - последовательностей.
2. Плазмида бактерий - это:
1) клеточный элемент, несущий генетическую информацию, функционирующий и размножающийся независимо от хромосомы хозяина;
2) участок ДНК, способный самостоятельно мигрировать из одной плазмиды в другую внутри бактерии, а также в хромосому или бактериофаг; самостоятельно не реплицируется;
3) участок ДНК, способный перемещаться в различные участки хромосомы бактерии, самостоятельно не реплицируется.
3. IS- последовательность бактерий - это:
1) клеточный элемент, несущий генетическую информацию, функционирующий и размножающийся независимо от хромосомы хозяина;
2) участок ДНК, способный самостоятельно мигрировать из одной плазмиды в другую внутри бактерии, а также в хромосому или бактериофаг; самостоятельно не реплицируется;
3) участок ДНК, способный перемещаться в различные участки хромосомы бактерии, самостоятельно не реплицируется.
4. Транспозон бактерий - это:
1) клеточный элемент, несущий генетическую информацию, функционирующий и размножающийся независимо от хромосомы хозяина;
2) участок ДНК, способный самостоятельно мигрировать из одной плазмиды в другую внутри бактерии, а также в хромосому или бактериофаг; самостоятельно не реплицируется;
3) участок ДНК, способный перемещаться в различные участки хромосомы бактерии, самостоятельно не реплицируется.
5. Перечислите функции плазмид:
а) репарационная (восстановление повреждённого клеточного генома);
б) регуляторная (компенсация метаболических дефектов);
в) кодирующая (внесение в бактерию информации о новых признаках);
г) перенос генетической информации из прокариотической в эукариотическую клетку.
1) если верно а, в;
2) если верно б, в;
3) если верно все.
6. Транспозоны обладают всеми перечисленными функциями, кроме:
1) регуляторной;
2) кодирующей;
3) мутагенной;
4) несут генетическую информацию о транспозиции (о собственном перемещении) с одного репликона на другой;
5) несут генетическую информацию о транспозиции (о собственном перемещении) в различные участки ДНК.
7. Инсертационные последовательности способны выполнять следующие функции, за исключением:
1) перемещаться с одного репликона на другой;
2) перемещаться в различные участки ДНК;
3) кодировать взаимодействие транспозонов, плазмид, фагов между собой и с хромосомой хозяина;
4) «выключать» ген, в который встроилась IS-последовательность, или служить промотором;
5) индуцировать мутации.
8. Какие типы бактериальных плазмид существуют?
а) F;
б) R;
в) Соl;
г) Нly;
д) tox;
е) биодеградации.
1) если верно а, б, в;
2) если верно а, г, е;
3) если верно все.
9. Какой признак контролируют F-плазмиды?
1) синтез бактериоцинов;
2) синтез половых ворсинок;
3) устойчивость к лекарственным препаратам;
4) синтез гемолизинов;
5) синтез протоксинов;
6) утилизацию некоторых органических соединений.
10. Какой признак контролируют R-плазмиды?
1) синтез бактериоцинов;
2) синтез половых ворсинок;
3) устойчивость к лекарственным препаратам;
4) синтез гемолизинов;
5) синтез протоксинов;
6) утилизацию некоторых органических соединений.
11. Какой признак контролируют Соl-плазмиды?
1) синтез бактериоцинов;
2) синтез половых ворсинок;
3) устойчивость к лекарственным препаратам;
4) синтез гемолизинов;
5) синтез протоксинов;
6) утилизацию некоторых органических соединений.
12. Какой признак контролируют Нly-плазмиды?
1) синтез бактериоцинов;
2) синтез половых ворсинок;
3) устойчивость к лекарственным препаратам;
4) синтез гемолизинов;
5) синтез протоксинов;
6) утилизацию некоторых органических соединений.
13. Какой признак контролируют tox-плазмиды?
1) синтез бактериоцинов;
2) синтез половых ворсинок;
3) устойчивость к лекарственным препаратам;
4) синтез гемолизинов;
5) синтез протоксинов;
6) утилизацию некоторых органических соединений.
14. Какой признак контролируют плазмиды биодеградаций?
1) синтез бактериоцинов;
2) синтез половых ворсинок;
3) устойчивость к лекарственным препаратам;
4) синтез гемолизинов;
5) синтез протоксинов;
6) утилизацию некоторых органических соединений.
15. Бактериоцины - это:
1) синтетические препараты, используемые при химиотерапии инфекционных заболеваний;
2) антибактериальные вещества, синтезируемые бактериями, способные вызывать гибель бактерий того же вида или близких видов;
3) вирусы, способные лизировать бактерии.
16. К синтезу бактериоцинов способны:
а) энтеробактерии;
б) возбудитель чумы;
в) холерный вибрион;
г) стафилококки;
д) коринебактерии.
1) если верно а, в;
2) если верно а, б, г;
3) если верно все.
17. Мутации классифицируют по следующим признакам, кроме:
1) происхождения;
2) числа мутировавших генов;
3) фенотипических последствий;
4) фенотипических проявлений;
5) типа нуклеиновой кислоты, в которой произошла мутация.
18. По происхождению различают мутации:
а) прямые;
б) обратные;
в) спонтанные;
г) индуцированные;
д) генные;
е) хромосомные.
1) если верно а, б;
2) если верно в, г;
3) если верно д, е.
19. По числу мутировавших генов различают мутации:
а) прямые;
б) обратные;
в) спонтанные;
г) индуцированные;
д) генные;
е) хромосомные.
1) если верно а, б;
2) если верно в, г;
3) если верно д, е.
20. По фенотипическим проявлениям (потеря или восстановление признака) различают мутации:
а) прямые;
б) обратные;
в) спонтанные;
г) индуцированные;
д) генные;
е) хромосомные.
1) если верно а, б;
2) если верно в, г;
3) если верно д, е.
21. Каково биологическое значение изменчивости для микроорганизмов?
1) приспособление к условиям существования в окружающей среде и макроорганизме;
2) восстановление повреждённого генотипа;
3) способ передачи генетического материала.
22. Фенотипическими признаками, сообщаемыми плазмидами бактериальной клетке, могут быть:
а) устойчивость к АБ;
б) выработка факторов бактериоциногенности;
в) расщепление сложных органических веществ;
г) продукция факторов вирулентности.
1) если верно а, б;
2) если верно в, г;
3) если верно все.
23. Изменчивость у микроорганизмов может возникать в результате:
1) модификаций;
2) мутаций;
3) рекомбинаций;
4) всего перечисленного.
24. Рекомбинации - это:
1) включение участка хромосомы или эписомальных элементов одного микробного штамма в хромосому другого или обмен участками хромосом между ними;
2) изменения в первичной структуре ДНК микроорганизма, выражающиеся в наследственно закреплённой утрате или изменении какого-либо признака;
3) перенос генетической информации от бактерии-донора к реципиенту посредством «голых» фрагментов ДНК.
25. У бактерий возможны следующие генетические рекомбинации, кроме:
1) конъюгации;
2) модификации;
3) трансдукции;
4) трансформации.
26. Модификация - это:
1) ненаследственные изменения какого-либо признака микроорганизма, приобретаемые им в результате собственной деятельности или воздействия окружающей среды;
2) изменения в первичной структуре ДНК микроорганизма, выражающиеся в наследственно закреплённой утрате или изменении какого-либо признака;
3) перенос генетической информации от бактерии-донора к реципиенту посредством «голых» фрагментов ДНК;
4) перенос генетического материала от бактерии-донора к реципиенту посредством бактериофагов;
5) перенос генетического материала от бактерии-донора к реципиенту при их скрещивании.
27. Мутация - это:
1) ненаследственные изменения какого-либо признака микроорганизма, приобретаемые им в результате собственной деятельности или воздействия окружающей среды;
2) изменения в первичной структуре ДНК микроорганизма, выражающиеся в наследственно закреплённой утрате или изменении какого-либо признака;
3) перенос генетической информации от бактерии-донора к реципиенту посредством «голых» фрагментов ДНК;
4) перенос генетического материала от бактерии-донора к реципиенту посредством бактериофагов;
5) перенос генетического материала от бактерии-донора к реципиенту при их скрещивании.
28. Трансформация - это:
1) ненаследственные изменения какого-либо признака микроорганизма, приобретаемые им в результате собственной деятельности или воздействия окружающей среды;
2) изменения в первичной структуре ДНК микроорганизма, выражающиеся в наследственно закреплённой утрате или изменении какого-либо признака;
3) перенос генетической информации от бактерии-донора к реципиенту посредством «голых» фрагментов ДНК;
4) перенос генетического материала от бактерии-донора к реципиенту посредством бактериофагов;
5) перенос генетического материала от бактерии-донора к реципиенту при их скрещивании.
29. Трансдукция - это:
1) ненаследственные изменения какого-либо признака микроорганизма, приобретаемые им в результате собственной деятельности или воздействия окружающей среды;
2) изменения в первичной структуре ДНК микроорганизма, выражающиеся в наследственно закреплённой утрате или изменении какого-либо признака;
3) перенос генетической информации от бактерии-донора к реципиенту посредством «голых» фрагментов ДНК;
4) перенос генетического материала от бактерии-донора к реципиенту посредством бактериофагов;
5) перенос генетического материала от бактерии-донора к реципиенту при их скрещивании.
30. Конъюгация - это:
1) ненаследственные изменения какого-либо признака микроорганизма, приобретаемые им в результате собственной деятельности или воздействия окружающей среды;
2) изменения в первичной структуре ДНК микроорганизма, выражающиеся в наследственно закреплённой утрате или изменении какого-либо признака;
3) перенос генетической информации от бактерии-донора к реципиенту посредством «голых» фрагментов ДНК;
4) перенос генетического материала от бактерии-донора к реципиенту посредством бактериофагов;
5) перенос генетического материала от бактерии-донора к реципиенту при их скрещивании.
31. Постановку ПЦР производят со следующей целью:
1) обнаружение антигенов возбудителя в материале от больного;
2) обнаружение продуктов жизнедеятельности микроорганизмов в материале от больного;
3) обнаружение соответствующих антител в сыворотке больного;
4) обнаружение специфичных фрагментов ДНК или РНК возбудителя в материале от больного или в чистой культуре микроорганизма.
32. К преимуществам ПЦР не относится:
1) прямое обнаружение возбудителя;
2) высокая чувствительность реакции (выявляет 1-10 возбудителей в пробе материала);
3) возможность определения роли условно-патогенных микроорганизмов (анализ на дисбактериоз);
4) быстрое получение результата, возможность экспресс-диагностики.
33. ПЦР нецелесообразно использовать для определения:
1) трудно культивируемых микроорганизмов (хламидии, микоплазмы и др.);
2) длительно культивируемых микроорганизмов (бруцеллы, микобактерии и др.);
3) вирусов;
4) количества условно-патогенных микроорганизмов в материале.
34. Ложноположительные результаты ПЦР чаще всего обусловлены:
1) контаминированием пробы материала посторонними молекулами ДНК;
2) внесением в пробу материала праймеров;
3) использованием ламинарных боксов для работы с образцами;
4) ингибированием реакции компонентами биологических образцов.
35. К мерам, обеспечивающим защиту ПЦР от загрязнения продуктами предыдущих реакций, можно отнести все, кроме:
1) использования ламинарных боксов для работы с образцами и приготовления ПЦР-смесей;
2) специальных биохимических (урацилгликозилаза) методов инактивации ПЦР-продуктов;
3) специальных физико-химических (УФ излучение + изопсорален) методов инактивации ПЦР-продуктов;
4) исследования отрицательных контролей (не содержащих ДНК-мишень) параллельно с клиническими образцами;
5) осуществления подготовки образцов и их исследования в одном помещении.
Ответы
№ вопр. |
ответ |
№ вопр. |
ответ |
№ вопр. |
ответ |
№ вопр. |
ответ |
№ вопр. |
ответ |
1 |
3 |
8 |
3 |
15 |
2 |
22 |
3 |
29 |
4 |
2 |
1 |
9 |
2 |
16 |
3 |
23 |
4 |
30 |
5 |
3 |
3 |
10 |
1 |
17 |
5 |
24 |
1 |
31 |
4 |
4 |
2 |
11 |
1 |
18 |
2 |
25 |
2 |
32 |
3 |
5 |
2 |
12 |
4 |
19 |
3 |
26 |
1 |
33 |
4 |
6 |
5 |
13 |
5 |
20 |
1 |
27 |
2 |
34 |
1 |
7 |
1 |
14 |
6 |
21 |
1 |
28 |
3 |
35 |
5 |
С.В. Поспелова, М.В. Кузнецова