Человек и бактериальные заболевания: что нужно знать

Снижение иммунитета, прием лекарственных препаратов, контакт с зараженным — основные факторы того, что в организм человека может проникнуть грибковая инфекция. Болезни, вызванные грибками, отличаются по локализации и роду возбудителя. Важно знать природу инфекции и правильно распознать симптомы, чтобы вовремя начать лечение и избежать негативных последствий.

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.

Читайте также:  Острый эпидидимит: причины, симптомы, лечение

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).

Бактериальная инфекция, которая преследует только женщин

Чисто женской проблемой, связанной с особенностями строения мочеполовой сферы у взрослых женщин, является бактериальный вагиноз (БВ) без признаков воспалительного процесса. Обычно определяется, как нарушение биоценоза влагалища, так называемый дисбиоз, в результате которого, происходит увеличение числа анаэробных бактерий и снижение количества полезных лактобацилл. У каждой пятой женщины инфекция протекает бессимптомно и обнаруживается чисто случайно. Даже если сама женщина считает себя здоровой, врач назначает сдачу анализов. После того, как диагноз установлен, лечить инфекцию нужно обязательно, так как БВ является фактором риска, при котором развиваются всевозможные патологии женских детородных органов.

§ Грибы – паразиты

55)  Заполните таблицы.

Ответ:

Названия грибов – паразитов

Поражаемые растения

Наносимый вред

Головня

Хлебные злаки

Разрушает зерновки

Споранья

Зерновые культуры

Портит урожай, может стать причиной отравления

Трудовик

Деревья

Разрушает древесину

Фитофтора

Томат, картофель

Гибель урожая

Рак картофеля

Картофель

Порча урожая

Черная гниль

Картофель

Гибель и порча плодов

Мучнистая роса

Крыжовник

Белый налет на листьях и плодах

Парша

Яблоки

Порча плодов

Читайте также:  Диета при лечении хеликобактер пилори антибиотиками

56)  Что общего и в чем различия между симбиозом и паразитизмом?

  • Ответ:

    Симбиоз – взаимовыгодные сосуществование организмов, а паразитизм – сосуществование организмов, выгодное только для одного из них.

57)  Решите кроссворд № 3.

  • Ответ:

    По горизонтали:

    3) Одна из групп бактерий, способных создавать органические вещества из неорганических.

    4) Форма совместного существования разноимённых организмов.

    7) Гриб, паразитирующий на злаковых и некоторых других растениях.

    9) Массовое заболевание.

    12) Гриб, паразитирующий на деревьях.

    14) Организм, использующий другой организм в качестве источника пищи.

    15) Взаимодействие грибницы с корнями растений.

    По вертикали:

    1)Организмы, питающиеся органическими веществами мертвых организмов.

    2) Плесневый гриб, из которого получают лекарство.

    5) Простейшие одноклеточные организмы.

    6) Микроскопические одноклеточные грибы.

    8) Гриб, паразитирующий на хлебных злаках.

    10) Плесневый гриб – сапрофит.

    11) Тело гриба, состоящее из ветвящихся нитей.

    13) Специализированная клетка бактерий, служащая для переживания неблагоприятных условий.

Тренировочные задания

ЗАДАНИЯ ЧАСТИ  А

Выберите один правильный ответ из четырех предложенных.

А1) Клетки бактерий, в отличие от растительных клеток, не имеют

  • Ответ:

    1) ядра

    2) вакуолей

    3) оболочки

    4) цитоплазмы

А2) Бактерии размножаются

  • Ответ:

    1) Только спорами

    2) Только вегетативно

    3) Делением клетки и некоторые – спорами

    4) Особыми половыми клетками

А3) Клубеньковые бактерии живут и размножаются в

  • Ответ:

    1) Воде

    2) Почве

    3) Пищевых продуктах

    4) Клетках корней растений

А4) В клетках грибов отсутствует (ют)

  • Ответ:

    1) Ядро

    2) Цитоплазма

    3) Хлоропласты

    4) Клеточная оболочка

§ Грибы – паразиты

А5) Плодовые тела шляпочных грибов служат для

  • Ответ:

    1) Образование спор

    2) Вегетативного размножения

    3) Накопления питательных веществ

    4) Переживания неблагоприятных условий

А6)  Из перечисленных грибов на деревьях паразитирует (ют)

  • Ответ:

    1) Головня

    2) Спорынья

    3) Трутовики

    4) Фитофтора

Читайте также:  Гриб мукор описание практическое применение в чём опасность гриба

А7) Грибы из корней деревьев получают

  • Ответ:

    1) Воду

    2) Витамины

    3) Минеральные вещества

    4) Органические вещества

А8) К ядовитым грибам относятся

  • Ответ:

    1) Лисички, рыжики, маслята

    2) Сыроежки, сморчки, строчки

    3) Белые грибы, грузди, желчный гриб

    4) Белая поганка, мухомор, сатанинский гриб

ЗАДАНИЯ ЧАСТИ В

Выберите три правильных ответа из шести предложенных.

В1)  Болезнетворными бактериями являются

  • Ответ:

    1) Синезелёные

    2) Дифтерийные

    3) Клубеньковые

    4) Туберкулёзные

    5) Дизентерийные

    6) Молочнокислые

В2) Положительная роль бактерий

  • Ответ:

    1) Возбуждение болезней

    2) Разрушения сена в стогах

    3) Гниение продуктов питания

    4) Связывание атмосферного азота

    5) Получение молочнокислых продуктов

    6) Разложение в природе сложных веществ отмерших организмов

В3)  Положительная роль грибов

  • Ответ:

    1) Продукты питания

    2) Связывание атмосферного азота

    3) Возбудителей заболеваний человека

    4) Источник получения антибиотиков

    5) Синтез атмосферного кислорода

    6) Участие круговорота веществ в природе

В4)  Установите соответствие между группами организмов и их характерными чертами

Методы профилактики

Чтобы не заразиться грибковой инфекцией, нужно придерживать простых правил. Питание должно быть сбалансированным, в рационе — свежие овощи, зелень, фрукты, сухофрукты, нежирные сорта рыбы и мяса, злаки. Стоит отказаться от продуктов с плесенью, чрезмерного потребления мучного, сладкого, консервов. Важно закалять организм и укреплять иммунитет. Соблюдение гигиены, мытье рук после контакта с животными, по приходу с улицы уменьшить риск заражения. Нельзя носить чужое белье, одежду и обувь. Беспорядочная половая жизнь увеличивает шансы проникновения патологических микроорганизмов.