細菌遺傳與變異的機制是臨床執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師考試要求掌握的內容,醫(yī)學|教育網搜集整理相關內容供大家參考。
細菌的變異現象主要有細菌的形態(tài)結構變異、菌落形態(tài)變異、毒力變異、耐藥性變異、生化反應及抗原性變異等。細菌變異的機制是細菌基因,包括染色體和染色體以外的遺傳物質如質粒、噬菌體及轉位因子等,發(fā)生突變、轉移或重組。突變是細菌基因結構發(fā)生穩(wěn)定性的改變,導致遺傳性狀的變異。突變是隨機的,可以自然發(fā)生,其突變率為10-9~10-6,當受到某些理化因素的作用,可使突變率升高。細菌基因轉移和重組方式包括轉化、接合、轉導、溶原性轉換及原生質體融合等。
一、轉化、接合、轉導及溶原性轉換的概念
1.轉化轉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,從而轉化為活的有毒株。
2.接合接合是指細菌通過接合性質粒介導和性菌毛的中空管狀結構連接溝通,將遺傳物質(如F質粒、R質?;蛉旧wDNA片段)從供體菌轉入受體菌。
3.轉導轉導指由噬菌體介導,從供體菌向同種的受體菌轉移遺傳物質(DNA片段),使受體菌獲得新的遺傳性狀。轉導分為普遍性轉導與局限性轉導,前者由毒性及溫和噬菌體介導,后者僅由溫和噬菌體介導醫(yī)|學教育網搜集整理。
4.溶原性轉換溶原性轉換指溫和噬菌體感染細菌(稱為溶原菌)后,以前噬菌體形式與溶原菌的染色體整合,導致溶原菌的基因型改變及獲得新的遺傳特征。經過溶原性轉換,如白喉棒狀桿菌、產氣莢膜梭菌和肉毒梭菌等,可分別變?yōu)楫a生白喉毒素、α毒素和肉毒毒素的產毒株。
二、耐藥質粒(R質粒)的組成及其與耐藥性的關系
1.耐藥質粒(R質粒)與細菌耐藥性的關系R質粒轉移是細菌產生耐藥性的主要原因之一。在人體內,一種細菌可帶有多種質粒,而一種耐藥質粒(R質粒)又可攜帶多種耐藥性基因群,并可通過接合、轉化、轉導、轉位易位及整合等多種的基因轉移或重組形式,在細菌之間傳播并可導致出現多重耐藥菌株。
2.耐藥質粒(R質粒)的組成分類及組成根據R質粒有無自行轉移的能力,可將R質粒分為接合性與非接合性耐藥質粒。
(1)接合性耐藥質粒: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的實質上是F因子,可編碼性菌毛,并通過接合方式轉移耐藥基因;②r決定因子,可表達耐藥基因。
(2)非接合性耐藥質粒:其分子量較小,必須借助于轉化、轉導等基因轉移方式,才能將耐藥基因轉入受體菌。