5动物微生物(第四、五章)

动物微生物学任课教师：钱爱东教授工作单位：动物科学技术学院第四章细菌感染与致病性本章重点1、致病性、侵袭力、感染、病原体、类毒素、内毒素、外毒素、毒力岛等。2、毒力增强与减弱方法。3、内外毒素比较。本章难点柯赫法则一、微生物感染的相关名词1感染：指病原微生物宿主体内持续存在或增殖。2病原体：凡能引起传染病的各种微生物和其他生物。现代定义：是能导致机体发病的微生物。3病原菌：是指能导致机体发病的细菌。二、细菌的致病性与毒力致病性（pathogenicity）：一定种类的病原菌在一定的条件下能在特定宿主体内引起感染的能力。现代定义：指微生物引起宿主损伤的能力。毒力：同种病原菌致病力的强弱程度，同一细菌其毒力不一样，是菌株的特征。二、细菌的致病性2、细菌致病性确定（1）柯赫法则（Koch’spostulates）要点：病原菌在健康者中不存在。能分离培养而得纯种。接种易感动物可导致同样症状。从感染动物体内能重获得该菌的纯培养。二、细菌的致病性（2）基因水平的柯赫法则（Koch’spostulatesforgenes）要点：应在致病菌株中检出某些基因或其产物，而无毒力菌株中无。有毒力菌株的某个基因被破坏，则菌株的毒力应减弱或消除或者将此基因克隆到无毒菌株内，后者成为有毒力菌株。将细菌接种动物是这个基因应在感染过程中表达。在接种动物体内检测到该基因产物的抗体。三、构成细菌毒力的因素（一）相关概念1、毒力因子（virulentfactor）：构成细菌毒力的物质，主要包括侵袭力和毒素。2、侵袭力（invasiveness）：病原菌在机体内定植，突破机体的防御屏障，进行繁殖和扩散的能力。3、黏附素（adhesin）：凡具有黏附作用的细菌结构成分。（二）构成细菌毒力的因素1、侵袭力外膜蛋白与受体结合抗吞噬作用抗体液免疫内化作用体内增殖体内扩散消化道黏膜呼吸道黏膜生殖道黏膜眼结膜定植2、毒素外毒素：某些G+或G-产生的具有良免疫原性的蛋白质类物质。内毒素：G-菌在菌体裂后解释放到胞外的毒素。抗毒素：由外毒素刺激机体而产生的抗体，可用于紧急治疗和预防。类毒素：外毒素在0.4%甲醛溶液作用下脱毒，但仍保留原有的抗原性。内外毒素比较特性外毒素内毒素化学性质蛋白质脂多糖来源某些革兰氏阳性或阴性分泌革兰氏阴性裂解产生耐热性不耐热极耐热毒性作用特异性全身性毒性程度高弱免疫原性强较弱是否产生类毒素能不能3、Ⅲ型分泌系统近年来细菌致病机理研究的重要进展。在病原菌与宿主细胞接触后，启动这一系统，细菌分泌与毒力有关的蛋白质，与相应伴侣蛋白结合，直接进入宿主细胞浆，发挥毒性作用。该系统常以毒力岛形式存在于细菌的大质粒或染色体中。毒力岛（PAI）：是指病原菌的某个或某些毒力基因群，分子结构与功能有别于细菌染色体，但位于细菌染色体之内。20世纪90年代提出的一个新概念。毒力岛特性1、分子量较大，30~40kb，也有大于100kb；2、片段两端有重复复列和插入元件；3、一个细菌具有一个和多个毒力岛；4、毒力岛的基因表达产物多为分泌蛋白或细菌表面蛋白；毒力岛的特性5、毒力岛的G+C%和宿主的G+C%有较大差异，这说明毒力岛与细菌宿主不是同源的，是在进化过程中获得的；6、同一类细菌的毒力岛具同源性，所编码的氨基酸也具有高度同源性。四、细菌毒力增强与减弱方法（一）毒力减弱方法1、通过非易感动物。2、长时间在体外连续培养传代。3、在高于最适生长温度条件下培养。4、在含有特殊化学物质的培养基中培养。5、在特殊气体条件下培养。6、通过基因工程方法。四、细菌毒力增强与减弱方法（二）细菌毒力增强方法1、通过易感动物。如丹毒杆菌可通过鸽子增强毒力，链球菌可通过小鼠增强毒力。2、与其他细菌协同作用。如魏氏梭菌与八叠球菌共同培养后，毒力增强。第五章细菌遗传与变异本章重点：1、质粒特点、分类及编码的生物学性状。2、细菌的变异类型。本章难点：质粒与基因工程。第五章细菌遗传与变异一、遗传的物质基础1、基因组：细菌的基因组位于核体（染色体），是遗传的主要物质，是由两条环状的双螺旋DNA长链组成，含有细菌的基因控制细菌的遗传与变异。第五章细菌遗传与变异2、质粒（1）特点：①独存在于染色体之外的环形DNA；②独立于宿主细胞，可自我复制；③在一定条件下可转移，可丢失。第五章细菌遗传与变异2、质粒（2）分类：根据染色体对质粒复制的控制程度：①松驰型质粒（relaxedcontrolplasmid）不严格受宿主控制，可独立复制，拷贝数多。当加入蛋白质合成阻抑物（氯霉素）时，拷贝数增多故可用于载体。②严紧型质粒（stringentcontrolplasmid）质粒与染色体复制同步，拷贝数较低，不适合作载体。第五章细菌遗传与变异2、质粒（2）分类：根据质粒转移的特性：①接合性质粒：这类制裁粒一般使细菌具有致育性，并在细菌接触时能从一个细菌转到另一个细菌中，如F质粒。②非接合性质粒；该类质粒不能在细菌之间转移，但可通过噬菌体为载体或进入另一个细菌而转移。第五章细菌遗传与变异2、质粒（3）质粒编码细菌的生物学性状①编码性菌毛的质粒为致育质粒（F质粒）②编码细菌各种毒力因子的质粒为毒力质粒（Vi质粒）③编码细菌对抗菌药物或重金属盐类抗性基因的质粒为耐药性质粒（R质粒）第五章细菌遗传与变异2、质粒（4）相关名词：①附加体（episome）：质粒整合到染色体上形成的结构。②穿梭载体（shuttlevector）：一种既可以在大肠杆菌又可以酵母中复制的质粒。这种质粒含有两个复制起点。质粒与基因工程基因工程主要过程1、基因分离。2、基因与载体结合。3、重组DNA引入受体细胞。4、筛选鉴定。第五章细菌遗传与变异二、细菌的变异类型1、菌落形态变异SR：菌落由表面光滑，湿润，边缘整齐变成菌落表面粗糙，枯干，边缘不整齐。这种变异经常伴有S型抗原的丧失和病原菌毒力由强变弱等性状。第五章细菌遗传与变异二、细菌的变异类型2、抗原变异HO变异由细菌基因突变而引起其抗原结构发生改变的变异类型。如常见的菌体抗原变异，荚膜变异或鞭毛变异等。第五章细菌遗传与变异二、细菌的变异类型3、抗性变异：是对某种化学药物或致死物理因子抗性的变异。如耐药性菌株。第五章细菌遗传与变异二、细菌的变异类型4、营养型变异：细菌丧失合成一种或几种生长因子的能力，无法在基本培养基上正常生长繁殖的变异类型。如，丧失对某种糖类，维生素或其他生长因子的合成能力等。