細(xì)菌遺傳與變異的機(jī)制是臨床執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師考試要求掌握的內(nèi)容,醫(yī)學(xué)|教育網(wǎng)搜集整理相關(guān)內(nèi)容供大家參考。
細(xì)菌的變異現(xiàn)象主要有細(xì)菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)變異、菌落形態(tài)變異、毒力變異、耐藥性變異、生化反應(yīng)及抗原性變異等。細(xì)菌變異的機(jī)制是細(xì)菌基因,包括染色體和染色體以外的遺傳物質(zhì)如質(zhì)粒、噬菌體及轉(zhuǎn)位因子等,發(fā)生突變、轉(zhuǎn)移或重組。突變是細(xì)菌基因結(jié)構(gòu)發(fā)生穩(wěn)定性的改變,導(dǎo)致遺傳性狀的變異。突變是隨機(jī)的,可以自然發(fā)生,其突變率為10-9~10-6,當(dāng)受到某些理化因素的作用,可使突變率升高。細(xì)菌基因轉(zhuǎn)移和重組方式包括轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)、溶原性轉(zhuǎn)換及原生質(zhì)體融合等。
一、轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)及溶原性轉(zhuǎn)換的概念
1.轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化是指受體菌直接攝取供體菌游離的DNA片段,從而獲得新的遺傳性狀。例如活的無毒力的肺炎鏈球菌可攝取死的有毒力的肺炎鏈球菌DNA片段,從而轉(zhuǎn)化為活的有毒株。
2.接合接合是指細(xì)菌通過接合性質(zhì)粒介導(dǎo)和性菌毛的中空管狀結(jié)構(gòu)連接溝通,將遺傳物質(zhì)(如F質(zhì)粒、R質(zhì)?;蛉旧wDNA片段)從供體菌轉(zhuǎn)入受體菌。
3.轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo)指由噬菌體介導(dǎo),從供體菌向同種的受體菌轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)(DNA片段),使受體菌獲得新的遺傳性狀。轉(zhuǎn)導(dǎo)分為普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)與局限性轉(zhuǎn)導(dǎo),前者由毒性及溫和噬菌體介導(dǎo),后者僅由溫和噬菌體介導(dǎo)醫(yī)|學(xué)教育網(wǎng)搜集整理。
4.溶原性轉(zhuǎn)換溶原性轉(zhuǎn)換指溫和噬菌體感染細(xì)菌(稱為溶原菌)后,以前噬菌體形式與溶原菌的染色體整合,導(dǎo)致溶原菌的基因型改變及獲得新的遺傳特征。經(jīng)過溶原性轉(zhuǎn)換,如白喉棒狀桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌和肉毒梭菌等,可分別變?yōu)楫a(chǎn)生白喉毒素、α毒素和肉毒毒素的產(chǎn)毒株。
二、耐藥質(zhì)粒(R質(zhì)粒)的組成及其與耐藥性的關(guān)系
1.耐藥質(zhì)粒(R質(zhì)粒)與細(xì)菌耐藥性的關(guān)系R質(zhì)粒轉(zhuǎn)移是細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的主要原因之一。在人體內(nèi),一種細(xì)菌可帶有多種質(zhì)粒,而一種耐藥質(zhì)粒(R質(zhì)粒)又可攜帶多種耐藥性基因群,并可通過接合、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)位易位及整合等多種的基因轉(zhuǎn)移或重組形式,在細(xì)菌之間傳播并可導(dǎo)致出現(xiàn)多重耐藥菌株。
2.耐藥質(zhì)粒(R質(zhì)粒)的組成分類及組成根據(jù)R質(zhì)粒有無自行轉(zhuǎn)移的能力,可將R質(zhì)粒分為接合性與非接合性耐藥質(zhì)粒。
(1)接合性耐藥質(zhì)粒:由耐藥性傳遞因子(RTF)和耐藥決定因子(r決定因子)兩部分組成。①RTF的實(shí)質(zhì)上是F因子,可編碼性菌毛,并通過接合方式轉(zhuǎn)移耐藥基因;②r決定因子,可表達(dá)耐藥基因。
(2)非接合性耐藥質(zhì)粒:其分子量較小,必須借助于轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)等基因轉(zhuǎn)移方式,才能將耐藥基因轉(zhuǎn)入受體菌。