Чем отличается вирус от бактерии простыми словами

Kaz-Ekzams.ru > Биология > Учебная литература по биологии > Биология-репетитор > ПРОТИСТЫ. ГРИБЫ. РАСТЕНИЯ. Вирусы, бактерии, цианобактерии

Кишечная палочка: микробиология, строение и свойства

К бактериями кишечных палочек относятся:

  • Эшерихия;
  • Цитробактер;
  • Энтеробактер;

Морфология и тинкториальные свойства кишечной палочки.  Эшерихия обитает в толстой кишке человека и имеет форму палочки с закругленными краями. Если ее находят в окружающей среде, значит, местность загрязнена.

Этот микроорганизм имеет размер один микрометр и небольшие жгутики. Анаэробен и граммотрицателен. Растет в слегка кислой среде (ph  7,5) при температуре 37 градусов Цельсия. Ферментирует углеводы с высвобождением газа и кислоты.

Образует индол и сероводород.

Эшерихии синтезируют следующие токсины:

  • Эндотоксин, стабильный при воздействии внешних факторов.
  • Экзотоксин, который легко распадается при попадании в кислородную среду.

Биохимические и культуральные свойства кишечной палочки. Не воздействуют на желатин, свертывают молочные продукты, обладают высокой ферментативный активностью при воздействии на углеводы. По способности расщеплять лактозу выделяют лактозоположительные и отрицательные палочки. На среде из агара быстро образуют зерна бело-голубого цвета.

Устойчивость. Хорошо сохраняют свою жизнедеятельность при воздействии внешних факторов. Начинают погибать только при температуре 60 градусов Цельсия. Уничтожить их могут разные химические растворы (например, карбоновая кислота, хлорамин).

Структура антигенов

  1. Внутриклеточный О-антиген (имеют липополисахариднопротеиновый состав).
  2. Расположенный на капсуле, поверхностный К-антиген (полисахариды, бывают термолабильными и термостабильными).
  3. О-антиген, располагающийся на жгутиках (термолабильный протеин).

При мутации этих антигенов могут появляться новые штаммы Некоторые из них не патогенны и даже могут быть полезны для организма. Другие обладают неблагоприятным действием, например, вызывая диарею. Третьи могут вызывать гибель, особенно в детском возрасте.

Ферментативный состав эшерихий. Главный фермент этих бактерий – колицин. Колицин уничтожает родственные бактерии вида и дизентерий. Если клетка выделяет этот фермент, она называется колициноген. Так как бывают различные группы колицина, можно дифференцировать определенный штамм Это позволяет поставить точный диагноз и подобрать лечение.

Значение E.coliдля нормальной микрофлоры кишечника. Заселяют этот орган в первые дни после рождения человека.

Усиленно размножаясь, продвигаются по стенке кишечника и становятся главными анаэробами.

Так как эшерихия является основным компонентом нормальной микрофлоры кишечника, ее используют при изготовлении препаратов, нормализующих его состав.

Читайте также:  Горчичники при бронхите: как ставить правильно? Можно ли?

Патогенные серовары кишечной палочки. Выходя за пределы кишечника, эти бактерии становятся патогенными. Попадая в брюшную полость, вызывают перитонит, во влагалище – кольпит, в предстательной железе – простатит. Все эти состояния лечатся с применением антибактериальным препаратов. Стоит не забывать, что бактерии могут приобрести устойчивость к этим лекарственным средствам.

Существует огромное количество вирулентных форм кишечных палочек (около 150 видов). По патогенности их делят на:

  • Энтеропатогенные (энтероколит новорожденных);
  • Энтеротоксигенные (холероподобные заболевания);
  • Энтероинвазивные (дизентерия);
  • Энтерогеммолитические (заболевания, передающиеся человеку от крупного рогатого скота).

Пути заражения вирулентным штаммом

  • Алиментарный;
  • Фекально-оральный.

Патогенная кишечная палочка может вызвать воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта (гастроэнтерит, язвенной колит), мочеполовой системы, центральной нервной системы (менингит), легочной системы (пневмония).

Часто причиной заражения могут быть немытые овощи и фрукты, сырое мясо.

Эширихиозы – это заболевания желудочно-кишечного тракта, вызванные диареегенным сероваром кишечной палочки. Морфологически эти виды одинаковы, хорошо растут на питательных средах, имеют устойчивость к внешним воздействиям. Резервуаром болезни является человек.

Микробиологическая (лабораторная) диагностика эшехириозов

  • Анализируемый материал: кровь, кал, моча, ликвор, выделения гноя, рвотные массы, слизь из носа и зева.
  • Биохимические показатели не определяют, так как они показывают только родовую принадлежность. Исследуют только патогенные свойства эшерихий.
  • Сначала изготавливают мазки для просмотра их под микроскопом. Далее делают посев на питательную среду.
  • Проводят оксидазный тест и пробную реакцию агглютинации с поливалентными сыворотками. Это делается для того, чтобы определить группу антигена кишечной палочки.
  • Используемые питательные среды: Левина, Ресселя.

Для лечения заболеваний, вызванных E.

coli, используют аутовакцины, бактериофаги, антибактериальные средства (Стрептоцид, Сульфаниламиды, Хлортетрациклин и другие препараты).

data-matched-content-rows-num=”3″ data-matched-content-columns-num=”3″

Штаммы бактерий

Благодаря чрезвычайно быстрому размножению, бактерии являются чрезвычайно изменчивыми живыми существами. Изменение условий обитания очень быстро приводит к появлению новых разновидностей, или штаммов, в пределах одного вида бактерий. Если мы рассматриваем болезнетворный микроорганизм, то он приспосабливается к применению определённых видов лекарств, переставая на них реагировать. В результате такого приспособления новые штаммы уже не погибают от известных лекарств, и медикам приходится создавать новые препараты.

Штаммы бактерий

В принципе, невозможно вырастить дважды один и тот же штамм бактерий, так как любое изменение внешних условий заставляет эти микроорганизмы изменяться. Однако в большинстве случаев изменения достаточно невелики, поэтому ими можно пренебречь. Выращивание штамма бактерий происходит следующим образом: в стерильную ёмкость, называемую чашкой Петри, помещают стерильную питательную среду, после чего туда переносят исследуемые бактерии и оставляют на некоторое время в благоприятных условиях. После того, как бактерии размножатся, выделенный штамм исследуют различными способами.

Читайте также:  Бактерии и вещества в продуктах питания: Полезные и не очень

Врага нужно знать в лицо

Системы CRISPR-Cas являются уникальным примером адаптивного иммунитета бактерий. При проникновении в клетку ДНК фага специальные белки Cas встраивают фрагменты вирусной ДНК длиной 25—40 нуклеотидов в определенный участок генома бактерии (Barrangou et al., 2007). Такие фрагменты называются спейсерами (от англ. spacer – промежуток), участок, где происходит встраивание, – CRISPR-кассета (от англ. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), а сам процесс приобретения спейсеров – ​адаптацией.

Чтобы использовать спейсеры в борьбе с фаговой инфекцией, в клетке должен происходить еще один процесс, управляемый белками Cas, названный интерференцией. Суть его в том, что в ходе транскрипции CRISPR-кассеты образуется длинная молекула РНК, которая разрезается белками Cas на короткие фрагменты – защитные криспрРНК (крРНК), каждая из которых содержит один спейсер. Белки Cas вместе с молекулой крРНК образуют эффекторный комплекс, который сканирует всю ДНК клетки на наличие последовательностей, идентичных спейсеру (протоспейсеров). Найденные протоспейсеры расщепляются белками Cas (Westra et al., 2012; Jinek et al., 2012).

Системы CRISPR-Cas обнаружены у большинства прокариот – бактерий и архей. Хотя общий принцип действия всех известных систем CRISPR-Cas одинаков, механизмы их работы могут существенно отличаться в деталях. Наибольшие различия проявляются в строе­нии и функционировании эффекторного комплекса, в связи с чем системы CRISPR-Cas делят на несколько типов. На сегодняшний день описаны шесть типов таких неродственных друг другу систем (Makarova et al., 2015; Shmakov et al., 2015).

Наиболее изученной является система CRISPR-Cas I типа, которой обладает излюбленный объект молекулярно-биологических исследований – бактерия кишечная палочка (Esсherichia coli). Эффекторный комплекс в этой системе состоит из нескольких небольших белков Cas, каждый из которых отвечает за разные функции: разрезание длинной некодирующей CRISPR РНК, связывание коротких крРНК, поиск, а затем разрезание ДНК-мишени.

В системах II типа эффекторный комплекс образован единственным большим белком Cas9, который в одиночку справляется со всеми задачами. Именно простота и относительная компактность таких систем послужили основой для разработки технологии редактирования ДНК. Согласно этому методу, в клетки эукариот (например, человека) доставляют бактериальный белок Сas9 и крРНК, которую называют гидовой (гРНК). Вместо спейсера вирусного происхождения такая гРНК содержит целевую последовательность, соответствующую интересному для исследователя участку генома, например, где есть мутация, вызывающая какую-то болезнь. Получить же гРНК «на любой вкус» совсем несложно.

Эффекторный комплекс Cas9-гРНК вносит двуцепочечный разрыв в последовательность ДНК, точно соответствующую «гидовой» РНК. Если вместе с Cas9 и гРНК внести в клетку и последовательность ДНК, не содержащую мутацию, то место разрыва будет восстановлено по матрице «правильной» копии! Таким образом, используя разные гРНК, можно исправлять нежелательные мутации или вводить направленные изменения в гены-мишени. Высокая точность программируемого узнавания мишеней комплексом Cas9-гРНК и простота метода привели к лавинообразному росту работ по редактированию геномов клеток животных и растений (Jiang & Marraffini, 2015).

Читайте также:  Аскаридоз у детей: симптомы, пути заражения и лечение

Вакцина

Что это такое? Это некая сущность (они бывают разные, когда вводят ослабленный патоген, когда лишь его токсин, когда лишь его фрагмент, но по сути – мы переболеваем в легкой форме, вырабатывая антитела, которые сохраняются в организме какое-то время, для вирусов – обычно до года, но и этого хватит), которая предотвращает заражение. Поэтому, прививать грипп H1N1 против H3N2 – глупо, ибо антитела сформируются к H1N1, а H3N2 они не заденут.

Есть еще препараты, типа рибавирина, которые реально умеют уничтожать КОНКРЕТНЫЙ штамм вируса (не без вреда для организма, при чем, вреда похуже антибиотиков).

Но такого препарата против коронавируса нет. Нет и вакцины. Т.е. – остановить распространение этого вируса нельзя. Можно снизить его скорость (карантины и прочее).

Кстати, алкоголь не рекомендуют при приеме антибиотиков именно потому, что организму требуется избавиться от убитых клеток-бакетрий. А этим как раз печень занимается, и ей дополнительная нагрузка нафиг не нужна. Впрочем, как и при вирусных заболеваниях – вирусы сами готовы вас отравить посильнее, чем алкоголь.

Палочки

По классификации микроорганизмов к этой группе принадлежат бактерии, бациллы, клостридии. Обычный размер – 1-6 мкм длиной, 0,5-2 мкм шириной. Палочки-бактерии спор не формируют. Известны опасные формы: кишечная, туберкулезная, дифтерийная и прочие. Бациллы, клостридии – микробы, создающие споры. Они провоцируют разнообразные опасные (даже смертельные) инфекции: сибирская язва, сенная лихорадка, столбняк.

Выделяют короткие палочки, длинные, а также с разными концами: круглыми, острыми. Описание морфологии микроорганизмов предполагает изучение взаимного расположения. Этот параметр стал основой разделения на три группы:

  • попарное расположение;
  • бессистемные;
  • стрептобациллы, стрептобактерии.

Первые провоцируют пневмонию, вторая группа вызывает очень большой спектр болезней, а третья – сибирскую язву, мягкий шанкр.

Реже можно наблюдать бактерии, на концах которых есть утолщение, напоминающее формой булаву. Действующая классификация микроорганизмов предполагает отнесение их к палочкам. Отличительная особенность этой группы – палочка может спровоцировать дифтерию, а ряд подвидов – лепру, туберкулёз.