Головна
Реферати » Реферати з біології » Стійкість мікробів до антибіотиків

Стійкість мікробів до антибіотиків

Стійкість мікробів до антибіотиків

З плином часу популяція (але не окрема особина) може придбати стійкість до впливу хімічних речовин, таких як антибіотики і пестициди.

Всі ми чули лякаючі історії про мікроби, нечутливих до антибіотиків. І дійсно, багатьом в процесі лікування доводилося замінювати один антибіотик на інший через те, що перший виявився неефективним. Така поява лікарської стійкості у популяції мікроорганізмів - не дивна помста матері-природи людству, а закономірний наслідок теорії еволюції.

Існування відмінностей між членами популяції становить один з основоположних принципів еволюції. Сьогодні відомо, що ці відмінності закладені в генах. Більш того, життя будь-якого організму (будь то бактерія або чоловік) по суті являє собою серію хімічних перетворень молекул. Дія антибіотика полягає в тому, що він служить інгібітором, тобто гальмує або придушує будь-яку хімічну реакцію, життєво важливу для мікроба. Наприклад, пеніцилін блокує молекули, що беруть участь у будівництві нових клітинних оболонок бактерій. Дія пеніциліну можна спрощено порівняти з жувальною гумкою, наклеєною на ключ, яка перешкоджатиме відкриванню замку. (Пеніцилін не робить впливу на людину або тварин, тому що зовнішні оболонки наших клітин докорінно відрізняються від клітин бактерій.)

У певної популяції бактерій можливі відмінності у формі молекул, на які спрямована дія антибіотиків. Одні молекули виявляються більш чутливими до «наклеювання» ліки, інші - менш. Чисто випадково у невеликої кількості бактерій молекули виявляться такої форми, яка менш чутлива до негативного впливу якогось антибіотика (наприклад, пеніциліну). При впливі ліки на дану популяцію це невелика кількість стійких бактерій вціліє. Через багато поколінь натуральний відбір призведе до переважання бактерій, в геномі яких закодовані менш чутливі до ліків молекули. Зрештою з'явиться популяція мікробів, повністю несприйнятливих до даного антибіотика.

Необхідно ще раз відзначити, що цей ефект проявляється через багато поколінь. Жодна окремо взята бактерія не може придбати імунітет - форма молекули визначається генами і звичайно не міняється протягом життя організму.

У 1952 році американські генетики Джошуа і Естер Ледербергом провели класичний експеримент з вивчення стійкості мікробів до антибіотиків. У чашках Петрі на звичайних поживних середовищах були вирощені колонії бактерій, потім частина кожної колонії перенесли на інші чашки, де в живильне середовище був доданий пеніцилін. Більшість колоній після цього пересіву загинули, але одна з них вижила. Тоді вчені знову повернулися до первинної колонії (від якої відсівали вцілілу) і знову перенесли її на живильне середовище з пеніциліном. Колонія знову вижила, довівши, що вона має стійкість до пеніциліну, хоча ніколи не піддавалася його впливу. Цей експеримент підтвердив уявлення про випадковий характер стійкості в популяції і про те, що стійкість обумовлена ??природним відбором.

Подібні ефекти спостерігаються і у вищих організмів: наприклад, у комах в процесі еволюції виробилася стійкість до пестицидів, а у рослин - до гербіцидів. Механізм пристосування тут такий же, як і у бактерій, які набули стійкості до антибіотиків. Випадковим чином у деяких особин в популяції з'являються якісь хімічні зміни в їх природі, що дозволяє їм протидіяти впливу пестицидів або гербіцидів. Наприклад, це можуть бути особливі молекули, які захоплюють молекули пестициду або гербіциду і не дозволяють їм діяти. Або у цих особин можуть вироблятися хімічні речовини, що видаляють пестициди або гербіциди з клітин організму перш, ніж ці отрути встигнуть сильно пошкодити клітини. У результаті природного відбору організми з такими особливостями виживають в першу чергу, і врешті-решт вся популяція придбає цю корисну особливість.

Знаючи про роботи в області природного відбору, вчені повинні були б очікувати такої поведінки досліджуваних організмів. Той факт, що вони цього не зробили, говорить нам швидше про недосконалість людської природи, ніж про недостатній ефект антибіотиків та інших хімікатів. Однак ця придбана лікарська стійкість мікробів зовсім не закреслює всього позитивного, що принесли нам антибіотики та інші хімічні речовини. Це просто означає, що війну з хворобою не можна виграти в одній битві. Тут можна провести аналогію з гонкою озброєнь, в якій одна сторона домагається тимчасового переваги, а інша вчиться наносити удар у відповідь. Потім перша сторона розробляє контрудар на цей удар у відповідь, а інша сторона - протистоїть контр-контрудару ... Гонка озброєнь ніколи не кінчається - так само, я підозрюю, ніколи не закінчиться і наша битва з еволюційним потенціалом мікробів. Головне - бути далеко попереду, щоб тримати хвороби під контролем. І цього буде достатньо для перемоги.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту elementy /

 
Подібні реферати:
Біотехнологія
- це використання живих організмів і біологічних процесів у виробництві, тобто виробництво необхідних для людини речовин з використанням досягнень мікробіології, біохімії і технології.
Генна інженерія
Генна інженерія - це метод біотехнології, який займається дослідженнями з перебудови генотипів. Генотип є не просто механічна сума генів, а складна, що склалася в процесі еволюції організмів
Біологія
У природі постійно відбувається коливання чисельності популяцій: число особин в популяції то скорочується, то збільшується.
Пеніцилін проти синьо-зелених водоростей
Мабуть, кожному аквариумисту рано чи пізно доводиться мати справу з синьо-зеленими водоростями (Cyanoрhyceae). Це найпростіші таллофіти, які, будучи дуже невибагливими, зустрічаються всюди.
Мутагени
На даний момент відомо близько 2 тисяч генетичних дефектів, які зачіпають тільки частина загального числа локусів в геномі, а так як вважається, що за покоління природно виникає трохи більше однієї генної
Що спільного у імунітет рослин і тварин
Відмінності в розумінні стійкості до інфекційних хвороб у рослин і тварин. Імуномодулятори патогенних мікроорганізмів. Імунні молекули. Передача сигналу і імунну відповідь.
Генетичний код
Три пари основ молекули ДНК кодують одну амінокислоту в білці.
Еволюційні фактори
1. СПАДКОВІСТЬ - властивість організмів повторювати в ряді поколінь подібні типи обміну в-в і індивід
Білки
Білки - це ланцюжки амінокислот, що виконують безліч функцій, найважливіша з яких - ферментативна, тобто регуляція хімічних реакцій в живих організмах.
Центральна догма молекулярної біології
Один ген молекули ДНК кодує один білок, що відповідає за одну хімічну реакцію в клітці.
Розвиток екосистем
Підставою всім системи сучасної еволюційної біології виступає синтетична теорія еволюції, принципові положення якої були закладені роботами С.С.Четверікова, Р.Фішера, С.Райта , Дж.Холдейна, Н.П.Дубинина та ін
Експеримент Херши-Чейз
ДНК кодує спадкову інформацію.
Теорія еволюції
Життя на Землі виникла завдяки фізичним та хімічним реакціям і розвивалася в процесі природного відбору.
Теорія Ч. Дарвіна
Чарльз Дарвін у своїй основній праці "Походження видів шляхом природного відбору" (1859), узагальнивши емпіричний матеріал сучасної йому біології та селекційної практики, використавши результати власних спостережень під час подорожей.
Біологічні молекули
Біологічні молекули мають модульну будову. До числа важливих класів біологічних молекул відносяться білки, вуглеводи, ліпіди і нуклеїнові кислоти. Безліч інших молекул в клітці грають роль «енергетичної валюти» .
Фізичні та хімічні основи явищ спадковості
Основним в цій революції було розкриття молекулярних основ спадковості. Виявилося, що порівняно прості молекули кислот (ДНК) несуть у своїй структурі запис генетичної інформ
Генетика і еволюція
1) книга відомого біолога Ф. Шеппарда «Природний відбір і спадковість » , присвячена дослідженню в області еволюційної генетики, де були порушені питання розвитку теорії Дарвіна як основоположного
Еволюція мікроорганізмів
Геологічна літопис нашої планети - останки вимерлих істот - незаперечно доводить, що життя на планеті змінювалася: одні види тварин і рослин зникали, інші виникали, видозмінювалися, породжуючи нов
Гумус - хліб для рослин
За допомогою хімічних добрив і пестицидів (отрутохімікатів, призначених для боротьби з різними комахами-шкідниками, бур'янами, шкідливими грунтовими грибами) їх витравили на полях, а грунту від цього втратили гумус і родючість.
Основні генетичні характеристики популяції
Популяція (франц. population - населення) - сукупність особин одного виду, що займають певний ареал, вільно перехресних один з одним, що мають спільне походження, генетичну основу і в тій чи і