№ 12 ОБСӨЖ ОБСӨЖ тақырыбы

№ 12 ОБСӨЖ

ОБСӨЖ тақырыбы:

ОБСӨЖ жоспары:

Бактериялар плазмиды.

Микроорганизмдер классификациясы.

Микроорганизмдер генетикасын практикада қолдану.

ОБСӨЖ мақсаты:

2. 
   Гусев М.В. , Минеев Л.А. Микробиология.- М.: Изд-во Москва ун-та, 1985.
   
3. 
   Cтейниер Р., Эдельберг Э., Ингрем Д. Микр микробов: в 3-х т . М. Мир 1979
   
4. 
   Шлегель Г. Общая микробиология М: Мир 1987 567 стр
   
5. 
   Шигаева М.Х. Экология бактерий Учебное пособие А. Наука 2002 170 с.
   
6. 
   Березин В.Э. Основы вирусологии Учебное пособие . А. Наука 2002
   
7. 
   Заварзин Г.А. Колотилова Н.Н. Введание в природоведческую микробиологию Учебное пособие Книж дом Унив 2001 г. – 256 с.
   
8. 
   Мищустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. –М.: Колос, 1878.
   
9. 
   Дарқанбаев Т.Б., Шоқанов Н.Қ. Микробиология және вирусология негіздері. Алматы, “Қайнар”, 1982.
   
10. 
    Пименова М.Н. Гречушкина И.Н. Азова Л.Г. Руководства к практическим занятием по микробиологии – М.МГУ 1983 302 стр.
    

2. 
   Бродо П. Плазмиды . М. – Наука 1989 , 688 с.
   
3. 
   Букринская А.Г. Вирусология М. Наука 1986 326 с.
   
4. 
   Готтшалк Г.А. Метобализм бактерий М. Мир 1982 г. 310 с.
   
5. 
   Елинов Н.П. Химимческая микробиология М. Выш школа 1989 г. 448 с.
   
6. 
   Елинов Н.П. Основы биотехнологии – СПб Наука 1995 600с
   
7. 
   Калакуцкий Л.В. Агре Н.С. Развитие актиномицетов – М. МГУ 1983 177с
   
8. 
   Кондратьева Е.Н. Хемолитотрофы и метилотрофы М. МГУ 1983 г.
   
9. 
   Перт С.Дж Основы культивирование микроорганизмов и клеток М.Мир 1978 г.
   
10. 
    Шигаева М.Х. Цзю В.Л. Систематика бактерий – А. КазНУ 140 стр.
    
11. 
    Блохина И.Н., Леванова Г.Ф. Генсистематика бактерии.-М.: Наука, 1976.
    
12. 
    Громов Б.В. Строение бактерий.-Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та,1985.
    
13. 
    Заварзин Г.А. Водородные бактерий и карбоксидобактерия.-М.: Наука,1978.
    
14. 
    Жизнь микробов а экстрмальных условиях.-М.: Мир, 1981.
    

ОБСӨЖ мазмұны:

Организмде болатын эволюцияның басты факторлары: өзгергіштік бейімдеушілік (адаптация), тұқым қуалаушылық және тіршілік үшін күресте жеңіп шығу болып табылады.

Организмді қоршаған ортаның өзі өзгеріп құбылып тұтратындықтан, мұнда тіршілік ететін микроорганизмдер біраз бекіп, ұрпақтан – ұрпаққа біріліп отыруы үшін, орта жағдайлары да бір шама тұрақты болуы мүмкін. Мұның өзі микроорганизмдердің жаңа ортаға бейімделуін талап етеді.

Л. Пастер өз еңбектеріне организмнің тіршілік ортасын өзгерте отырып, ондағы пайдалы қасиеттерді ұзақ уақыт жоғалтпай, сақтап қалуға болатынын дәлелдеді. Қазіргі кезде микроорганизмдер клеткасының құрылысы біршама жақсы зерттелді.

Оның тұқым қуалаушылық қасиеті клеткада болатын дезоксирибонуклеин қышқылына (ДНК) тікелей байланысты екені анықтайды. Ол клеткада сақина тәрізді көмкерілген жіпшелерден тұратыны да дәлелденеді. Бұл жіпшелерді бактериялар хромосомалары деп атайды. Хромосомдарда жеке бөлшектер болады. Оны ген деп атайды. Бактериялар ядросында ДНК мыңға жуық болады және олардың әрқайсысының ұзындығы түрліше болуы мүмкін. Клеткада болатын гендер тобын өзара байланыстырып ұстап тұру үшін, ДНК бір сызық бойымен, тізбектеле орналасуы керек. Мәселен бактериялар ДНК-сы молекуларының ұзындығы 56-58 микрон. Осындай ірілігіне қарамай ДНК молекуларының құрылысы қарапайым. Генетикалық зерттеулер микроорганизмдердің нақты белгілері ферменттер көмегімен жасалатынын анықтады. Сонда әр ген ерекше ферменттің түзілуін анықтайды, яғни бір химиялық реакцияның, барысын бақылайды. Ал бұл реакцияны тиісті фермент атқарады.

Тұқым қуалаушылық белгі микроорганизмдердің бір ұрпағынан екінші ұрпаққа, әр клеткадағы нуклеитидтерде болатын гендер арқылы беріледі. Геннің ішіндегі белгі көрінісі ерекше белок – фермент құрауға қолданады. Фермент - микроорганизмдегі бір бөлігінің химиялық негізін құрайды. Сайып келген де барлық тұқым қуалаушылық белгі биохимиялық процестердің ақырғы өнімі болып есептеледі.

ДНК молекуласының құрылысын үстіміздегі ғасырдың 50- жылдарында американдық ғалымдар Уотсон мен Креек ашқан болатын.

Микроорганизмдер клеткасында гендердің толық жиынтығы болса, осы микроорганизмнің генотипі болып есептеледі. Ал жеке организмде тұқым қуалаушылықтықтың морфологиялық белгілері мен физиологиялық процестері белгілі болса, ол фенотип деп аталады. Генотипі жөнінен бір-біріне өте жақын микробтардың фенотипі жағынан бір-бірінен айырмашылық модификация деп атайды. Сонда генотиптің сыртқы ортамен әрекетінен барып фенотиптегі айырмашылықтар пайда болуы мүмкін. Бірақ бұл айырмашылықтардың ерекшелігін организмдегі генотип әрдайым бақылап отырады. Модификация құбылысы, оны туғызған ерекше сыртқы орта жағдайлары әрекет етіп тұрғанда ғана бөлінеді. Олар ұрпақтан – ұрпаққа берілмейді, яғни тұқым қуаламайды. Мәселен, жіпшелері бар бактерияларды фенолмен өңдегенде жіпшелер өспей қалады. Бірақ олардың ұрпағын фенолсыз қоректік ортада өсіргенде бұрынғысынша бірқалыпты жіпшелер пайда болған.

Қазіргі кезде микроорганизмдердің морфологиялық және физиологиялық белгілері солардың клеткасындағы ДНК-да орналасқан гендердің толық бақылауында болатыны анықталып отыр.

Микроорганизмдердің тұқым қуалаушылығындағы кенет өзгерісті – мутация деп атайды. Ол латынның Mytatio - өзгеріс деген сөзінен шыққан. Бұрын ғылымда ұрпақтан ұрпаққа берілетін тұқым қуалашылық өзгерістерінің барлығы дерлік мутацияға жатады деген пікір басым болды. Қазір мутацияға хромосомдар структурасында және олардың химиялық құрамында болатын молекула дәрежедегі өзгерістерді жатқызады.

Бұл өзгерістер морфологиялық қасиеттердің өзгеруіне, демек зат алмасуының қажетті бөлімінің өзгеруіне әкеліп соқтырады. Мұндай өзгерістер сәуле энергиясы (ренген, ультракульгін сәулелер) түрлі химиялық заттардың арқасында генетика тілмен айтқанда мутагендер жатады. Мәселен, ультракүлігін сәулемен әсер ету арқылы пенициллум саңырауқұлағының жаңа формасы алынды. олар бастапқы формаға қарағанда пенициллинді мың есе артық түзеді. Алғаш рет 1825 жылы Г.А. Надсон мен Г.С.Филиппов ашытқылардың осындай мутантын алды.

Диссосация барысында микроорганизмдерді қатты қоректік ортада өсіргенде морфологиялық жағынан бір –бірінен айырмашылығы бар екі типті колония түзіледі.

1 S- типті (ағылшынша smoth – тегіс) – мөлдір, ептен шырышталған, ығалды және жиектері тегіс дөнгелек колониялар.

2 R-типті (ағылшынша – Rough – қыртысты) – құрғақтау, пішіні және шеттері тегіс емес, қатпарлы колониялар).

Диссоциация бактериялардың қолайсыз орта жағдайларына байланысты беретін жауабы деп түсіндіріліп жүр. Бұған орта қышқылдығы, температура, радиациялық әсерлер, мутагендік заттар әсері және т.б. жатады. Мәселен аэробты бактерияларды ет- пептонды сорпада өсіргенде, оның бет жағындағы бактериялар аса қолайлы жағдайда болса, түбіндегілріне қолайсыз.

Ал осы өзгерістерді туғызған жаңа жағдайлар микроорганизмдардің тіршілігі үшін ең қажетті факторға айналады. Бұған ауруларды емдеуге қолданылып жүрген антибиотиктерге төзімді микробтар тобының болуы айқын мысал бола алады.

Клеткадағы гендердің өзара алмасуы нәтижесінде микроорганизмдерде тұқым қуалайтын өзгерістерді алу үшін трансформация, трансдукция және коньюгация әдістерін қолдануға болады.

Қазір трансдукцияның басты-басты екі типі белгілі:

А) Жалпы немесе ерекше емес трансдукция :

Б) Локалданған яғни бір жерге жинақталған ерекше трансдукция. Бірінші жағдайда ДНК бөлшектерін бір клеткадан екінші клеткаға бір қалыпты фагтар тасымалдайды. Ал екінші жағдайда олар тек белгілі бір ғана гендерді екінші клеткаға жеткізеді.

Бактерияларда ген заттарының (ДНК) бір клеткадан екінші клеткаға цитоплазмалық көпіршелер арқылы берулуі де мүмкін. Сонда пайда болған клеткада ата-аналардың екеуінің де касиеті байқалады. Бұл құбылысты коньюгация деп атайды. Мұны ішек таякшасы клеткаларының бір- біріне жансуынан анық байқауға болады.

Зат алмасу барысында тұқым қуалаушылық қасиеті жоқ өзгерістерді де микроорганизмдерден байқауға болады.

Бұл клетканың жартылай зақымдануынан пайда болады да, ұрпақтан ұрпаққа беріледі. Мұны модификация өзгеріштігі деп атайды. Мәселен топалан микробы орташа температурасы 45^о және одан да жоғарырақ болғанда спора түзуін тоқтатады, ал температура 35-37^о болғанда спора түзу қайтадаг байқалады. Демек бұл қасиет тұқым қуалаушылыққа берілмеген, бекімеген қасиет болып есептеледі.

Бактериялар плазмиді.

Хромосомнан тысқары орналасқан тұқым қуалаушылық заттарды  плазмидтер деп атайды. Оларды хромосомға тәуелді емес екі шынжырлы сақина тәрізді әртүрлі молекулярлық массасы бар репликондық, яғни тәуелсіз түрде репликацияға қабілеті бар ДНК молекулары бар. Сонымен қатар плазмидтер коньюгация кезінде генетикалық материалды (F - плазмидтер) тасымалдаушы, антибиотикьерге, сульфаниламид препаратына төзімді (R- плазмидтер), түрлі уларды синтездеуге қабілеті бар ( Ent –плазмидтер) ішек таяқшалары ішек ұлпаларына бекуге қажетті фимбрийларды түзеуге қатысады. Барлық белгілі плазмидтерді коньюгативті және коньюгативті емес деп ажыратады. Коньюгативті плазмидтер коньюгация кезінде меншікті ДНК-ны донор клеткадан, рецепиент клеткаға тасымалдайды. Ал коньюгативті емес терінде мұндай қасиет болмайды. Коньюгативті плазмидтің молекулярлық массасы 26-дан 75-10⁶ дейтін болса, коньюгатвті еместігі –10  10⁶ артық емес.

Бақылау сұрақтары:

1. Тұқым қуалаушылық белгілерді зерттейтін ғылым?

2. Тұқым қуалаушылық қасиеті?

3. Бактериялар плазмиді?

4. Зат алмасу барысында тұқым қуалаушылық қасиеті?

5. Тұқым қуалаушылық қасиетінің ДНҚ – ға байланыстылығы?