WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 24 | 25 || 27 | 28 |   ...   | 35 |

«'ч ж Ж у. ч № Ж v ^ jjif 'slfe * |j j | ф v j^ vj АЛМАГАМБЕТОВ К.Х. МЕДИЦИНСКАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ $$ ш® ф ф Ф ф Ф ШФ ш • ' ~§р ^Р 5$ s& Астана - 2009 щ УДК 60 БКК 52.81 ...»

-- [ Страница 26 ] --

- полиеновые антибиотики, характеризуются антигрибковым действием, проявляющимся нарушением проницаемости цитоплаз­ матической мембраны этих микроорганизмов. Взаимодействуя со стеринам и- компонентами плазматических мембран грибов, полнены нарушают их целостность. Продуцент нистатина Streptomyces neurasei, амфотеррицинов А и В (это гаптаены с циклом из 38 углеродных атомов) - Str. nodosus;

- аминогликозиды (стрептомицин - Str. griseus, рис.49; неомицин — Str. fra d ia e, канамицин - Str. kanamyceticus и другие антибиотики этой группы), характеризуются широким спектром антимикробного действия, обусловленного ингибированием син­ теза белка на рибосомах, воздействием на все фазы трансляции;

- рифамицины, препятствующие репликации и транскрипции матричной РНК путем встраивания в двойную спираль ДНК мик­ робной клетки. Эти антибиотики имеют сложную анзамициновую структуру, вклю чаю щ ую наф тали новое «ядро» и длинную алифатическую цепь. Наиболее известен среди них рифампицин, ш ироко используем ы й в лечении ту бер к у леза (продуцент Str. (Nocardia) mediterranei);

- противоопухолевые антибиотики (актиномицин Д, блеомицин - Str. verticillius) замедляют рост злокачественных опухолей;

несмотря на определенную токсичность они нашли применение в онкологической практике; цитотоксичность этих препаратов связана с нарушением репликации ДНК микроорганизмов.

Бактерии продуцируют антибиотики полипептидной природы Гомомерные линейные полипептидные антибиотики - грами­ цидин С (Bacillus brevis); гомомерные циклические - бацитрацин (В. licheniformis ); гетеромерные пептиды - полимиксины В,Е и М (В. polymyxa). Наряду с бацитрацином, грамицидином и полимиксинами к циклопептидным антибиотикам относится также цикло­ спорин А, продуцируемый мицелиальными грибами Cylindrocarрит lucidum и Tolypocladium inflaturn.

П олипептидны е антибиотики наруш аю т проницаем ость цитоплазматической мембраны прокариот. Полимиксин В состоит из трех структурных компонентов: линейного трипептида, цикли­ ческого пептида и остатка 6-метилоктановой кислоты (непептид­ ная часть молекулы).

8.3. Микроорганизмы - продуценты антибиотиков Мицелиальные грибы, продуцируют беталактамные антибио­ Пенициллины (Penicillium chrysogenum, P. notatum) и цефалоспорины (CephalosporiumW Acremonium chrysogenum) являются наиболее известными представителями бета-лактамных анти­ биотиков, продуцируются мицелиальными грибами (рис.50). Для них характерно наличие в струк­ туре б ета-лактам ного кольца, обладающего антимикробным дей­ ствием. Эти антибиотики исполь­ зуются при инфекциях, обуслов­ ленных грамотрицательными мик­ роорганизмами, они ингибируют синтез пептидогликанов клеточной стенки. Более часто в клинической практике применяются полусинте- Рис.50. Штамм Acremonium тические производные пенициллицефалоспорина С j нов, полученные путем модифика­ ции бета-лактамной группы либо путем соединения пенициллинов с другими антимикробными веществами.

Фторхинолоны относятся к синтетическим антибиотикам, обладают широким спектром антимикробного действия. Неко­ торые фторхинолоны обладают не только антибактериальной, но и противоопухолевой, анти-ВИЧ —активностью. Начало примене­ ния этого класса химиопрепаратов было положено в 1962 году, в связи с внедрением в медицинскую практику налидиксовой кислоты (невиграмона). Второе поколение хинолонов представ­ лено широким рядом производных (норфлоксацин, пефлоксацин, ципрофлоксацин и др.), содержащих в положении 6 атом фтора, а в положении 7 —остаток пиперазина.

Антибиотические вещества животного происхождения Экмолин, выделенный из осетровых рыб, эритрин из эритро­ цитов, лизоцим и интерферон обладают микробоцидным дейст­ Антибиотики, продуцируемые высшими растениями Фитонциды, описаны в 1928 году Б.Токин. Малоустойчивы в химически чистом виде, быстро разрушаются. Это аллицин из чеснока {Allium sa tiv u m )иманин из зверобоя, сальван из шалфея, рафанин из редиса (Raphanus sativum ), фазеолин из фасоли (Phaseolus vulgaris) и др.

8.4. Селекция продуцентов антибиотиков —усиление экспрессии генов, ответственных за синтез фер­ ментов метаболических путей антибиотиков, получение «сверх­ продуцента»;

Многие известные микроорганизмы- продуценты антибиотиков получены путем последовательных, многоступенчатых мутаций и селекции с использованием физических и химических мутагенов, подбором оптимальных питательных сред и условий ферментации. Выделенные из природных биоценозов штаммы образуют немного антибиотика. При помощи мутагенеза удается повысить антибиотикопроду­ цирующую способность микроорганизмов в десятки и сотни раз.

- разработка полусинтетических пенициллинов и цефалоспоринов путем химической модификации боковых групп антибио­ тиков. Соответственно при этом изменяется их активность к тем или иным мишеням микробной клетки;

Рассматривая вопрос в ретроспективе, можно отметить, что почти все известные антибиотики были селекционированы в период с 1929 по 1962 годы. С тех пор были открыты только два класса соединений с антибиотической активностью оксазолидононы и циклические липопептиды. Остальные антибиотики, появившиеся в терапевтической практике позже этого времени - это аналоги существующих. Для производства аналогов используются природные базовые структуры известных антибиотиков, производится их модификация, которая в конечном итоге проявляется либо изменением мишени воздействия, либо повышением микробоцидной активности, расширением спектра действия и т.д. На сегодняшний день создание производных существующих препаратов остается наиболее распространенным подходом в разработке антибиотикопродуцентов. Также имеет место получение новых антимикробных препаратов искусственным соединением, комбинацией известных антибиотиков.

—поиск новых антибиотиков, особенно антимикробных пеп­ тидов молекулярной массой 30-40 аминокислотных остатков, содержащих дополнительно Д-аминокислоты, гетероциклические кольца и другие производные;

- разрабатываются антибиотические препараты, действующие на новые мишени микробной клетки (дивисомы, лиганд-рецептор, 8.4. Селекция продуцентов антибиотиков энзим или иной путь внутриклеточного м етаболизм а и др.) ; уточ­ Н апри м ер, откры ты белки м икробн ы х клеток, ответствен н ы е за процесс клеточного деления на дочерние - это белки - дивисомы FtsZ u FtsA и др.

В области деления бактериальной клетки на две дочерние образуется белковая структура - дивисома (division - деление). У различных бактерий формирование дивисом сходно, ключевыми белками оказались белки FtsZ u FtsA. Процесс поли­ меризации белка FtsZ инициирует процесс клеточного деления. Широкомасштабный скрининг более 100 О Оэкстрактов из культур микроорганизмов и растений позволил выявить ингибиторы полимеризации и активации белка FtsZ. В частности, из плесневых грибов Asp.viridinutans было выделено вещество виридитоксин, ингибирующий клеточное деление у многих грам (+) и грам (-) микроорганизмов.

Виридитоксин не токсичен для эукариотных клеток.

Уточнение мишеней воздействия, благодаря новым научным исследованиям:

формирование пептидогликанового слоя требует участия двух ферменюв — гликозилтрансферазы (GT) и транспептидазы (ТР). Бактерицидное действие пенициллинов и других бета-лактамных антибиотиков реализуется ингибированием транспептидазы. Вторая мишень, гликозилтрансфераза остается не задействованной.

Ученым удалось выделить GT фермент из клеток St. aureus. Изучена его структура, выявлено наличие двух активных центров. На основании полученных результатов разрабатывается соединение, ингибирующее эту мишень микробной клетки и тем самым блокирующее синтез пептидогликана клеточной стенки.

ш таммы с последую щ ей проверкой м икробоцидной активности, рекомбинантного ш тамма появляется микробоцидная активность, то и дентиф ици рую тся гены, ответствен н ы е за си н тез ан ти б и о ­ соответственно продукции антиб иотического вещ ества;

—использование в рекомбинантной технологии генов бактерио­ фагов, обладаю щ их природной способностью лизировать клетки разруш ает его с последующ им гипотоническим лизисом клетки);

Однако на данный момент больш инство новых антибиотиков — это структурны е аналоги, производные сущ ествующ их семейств.

Пока этот путь является наиболее продуктивным способом раз­ работки новых антибактериальных агентов.

Комбинированные препараты получают путем соединения компонентов известных антибиотических веществ (пронтосил предшественник сульфаниламидных препаратов, метронидаэол, изониазид, оксазалидинон). Также существует комбинации, скри­ нинг антибиотических веществ с энзимами и другими биологи­ чески активными соединениями, которые способны нарушать метаболические процессы в микробной клетке. Например, раз­ работано комбинированное бактерицидное средство - ко-амоксиклав (комплекс амокициллина и клавулоновой кислоты).

Механизм действия антибиотиков на микробные клетки и резистентность микроорганизмов к антибиотикам Рис.51. Механизм противобактериального действия антибиотиков Примечание, Существуют отдельные исследования, показавшие что самые разные антибиотики фактически работают по единому механизму, в основе которого образование гидроксильных радикалов ОН, которые обладают исключительно высокой химической активностью и, как следствие, повреждают ДНК, белки и липиды бактерий.

В основе резистентности микроорганизмов к антибиотикам лежат мутации на уровне хромосомной либо плазмидной ДНК, приводящих к формированию следующих механизмов устой­ чивости:

- гидролиз антибиотиков микробными ферментами либо синтез ими антибиотиксвязывающих белков. Это в первую очередь беталактамазы (известно более 200 ферментов этой группы), относя­ щихся к 4 молекулярным классам (А,В,С и Д). Бета-лактамазы классов А,С и Д относятся к ферментам серинового типа (их активные центры содержат аминокислоту серин), гидролизующие одну из связей бета-лактамного кольца пенициллинов. Также у ряда грам(+) и (-) бактерий встречаются ферменты, инактивирую­ щие макролиды и линкозамиды (макролидфосфотрансферазы у E.coli, St. aureus и др., эритромицинэстеразы у энтеробактерий, линкомицинацетилтрансферазы у стафилококков и энтерококков.

У золотистого стафилококка выявлен еще один вариант мутации, приведший к способности синтеза пенициллинсвязывающего белка ПСБ 2а, благодаря которому штаммы этого микроорганизма приобрели устойчивость ко всем беталактамным антибиотикам;

Наиболее распространенным механизмом устойчивости микроорганизмов к р-лактамиым антибиотикам является их ферментативная инактивация в результате гидролиза одной из связей р-лактамного кольца ферментами (J-лактамазами. Хотя существуют и другие механизмы формирования резистентности: снижение проницаемости клеточной мембраны для антибиотика, активное выведение последнего из микробной клетки (особенно у грам-бактерий), модификация мишени воздействия, уменьшение сродства беталактамов к белкам, участвующим в синтезе пептидогликана —ограничение путей поступления антибиотиков в микробную клетку через клеточную и цитоплазматическую мембраны, обусловленное уменьшением количества и диаметра пор, каналов поступления антибиотического вещества во внутриклеточное пространство (поры находятся в наружной фосфолипидной мем­ бране, прикрывающей пенициллинсвязывающие белки). У микро­ организмов утрачивается способность синтезировать пориновые белки OmpF и О тр С, ответственные за формирование каналов для поступления антибиотических соединений из вне;



Pages:     | 1 |   ...   | 24 | 25 || 27 | 28 |   ...   | 35 |
 


Похожие работы:

«Материалы к заседанию круглого стола на тему Законодательное обеспечение основных направлений развития лесного хозяйства на базе инновационных научно-технических достижений Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации В целях развития лесного хозяйства и совершенствования управления лесами распоряжением Правительства Российской Федерации от 18 января 2003 года № 69-р была утверждена Концепция развития лесного хозяйства Российской Федерации на 2003—2010 годы (далее —...»

«УТВЕРЖДАЮ Декан факультета географии и геоэкологии Е.Р. Хохлова 2012 г. Учебно-методический комплекс по дисциплине ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ, 4 курс 020804.65 Геоэкология очная форма обучения Обсуждено на заседании кафедры Составитель: туризма и природопользования к.б.н., доцент 2012 г. _ Пушай Е.С. Протокол № Зав. кафедрой _ Л.П. Богданова Тверь, 2012 2. Пояснительная записка Цель дисциплины: формирование глобально-ориентированного мировоззрения, развитие экологического мышления,...»

«Поделенная белорусско Цель проекта состоит в созда польской границей Беловежская нии условий для устойчивого ра пуща представляет собой оста звития региона Беловежской пу ток огромного древнего лесного щи на основе совмещения охра массива, некогда простиравше ны природы и экологического гося от берегов Балтики до Буга туризма. и от Одера до Днепра. Богатство Кроме Беловежской пущи, на и уникальность биологического территории проектного региона разнообразия Беловежской пу расположено еще...»

«Аннотация Дарвинизм – это программа-минимум для всех, кто изучает эволюцию живой природы. Книга Чарльза Дарвина – научный труд, написанный интересно и эмоционально, в популярной форме, с разъяснением многообразных биологических понятий и явлений живой природы. Содержание Введение 14 Глава I. Вариации при доместикации 23 Причины изменчивости. 23 Действия, привычки и употребления или 31 неупотребления органов. Общий характер домашних 40 разновидностей. Трудности при различении разновидностей и...»

«ПОДСЕКЦИЯ ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ Экология эндемика Западного Забайкалья Astragalus chorinensis Bunge Бусоева М.В. (Улан-Удэ) Республика Бурятия (РБ) – один из уникальных регионов России. В географическом отношении она находится на стыке Центральной и Северной Азии и на пограничном рубеже взаимного влияния Атлантики и Тихого океана. Весь комплекс природных факторов обусловил большое разнообразие, оригинальность и неповторимость её флоры и растительности. Астрагал хоринский (Astragalus chorinensis...»

«ИСТОРИЯ ЭВОЛЮЦИОННОЙ БИОЛОГИИ В КОРОЛЕВСТВЕ КРИВЫХ ЗЕРКАЛ В четвертом номере ВИЕТ за 1992 г. опубликована статья кандидата технических наук, старшего научного сотрудника Института истории естествознания и техники РАН Ю. В. Чайковского О классиках и комментаторах. В ней автор на основе попавших к нему в руки почти одновременно [1, с. 137] нового академического издания Происхождения видов Ч. Дарвина [2] и сборника статей и писем А. А. Любищева [3], изданных в России, а также двух работ...»

«“Пёстрый мир” — четвёртый фотоальбом, сущности влияния крупного промышленного изданный в серии “Живая Бурея”. Как и обекта на окружающую природную среду. Для предыдущие, он основан на материалах, достижения этой цели требовалось выполнение собранных в ходе работы по программе целого ряда задач, в числе которых — социально-экологического мониторинга выявление на заданной территории объектов зоны влияния Бурейского гидроузла. Как и растительного мира, на которых можно другие, он собран из...»

«СОВРЕМЕННАЯ АНТРОПОЛОГИЯ Минск Беларуская навука 2011 УДК 572.5 Социальная антропология / Л.И. Тегако; А.И. Зеленков НАН Беларуси, Ин-т истории. – Минск: Беларус. навука, 2011. – 224 с. ISBN В книге освещаются основные проблемы антропологической науки с позиции интеграции гуманитарных и биологических знаний. Представлены новые междисциплинарные направления в антропологии – социокультурное, психологическое, экономическое и другие. Обращено внимание на социальные проблемы современности. Издание...»

«ПОЗВОНОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ БЕЛАРУСИ МИНСК БГУ 2003 УДК 597.6 ББК Б Р е ц е н з е н т ы: Заместитель директора Межведомственного центра проблем национальных парков и заповедников БГУ, доктор биологических наук профессор Б.П. Савицкий; ведущий научный сотрудник Института Зоологии НАН Беларуси кандидат биологических наук А.В. Козулин Бурко Л.Д., Гричик В.В. Б Позвоночные животные Беларуси: Учеб. пособие. – Мн.: БГУ, 2003. – 373 с. ISBN Излагаются особенности распространения, биологии и экологии 471 вида...»

«БИОЛОГИЯ 5-9 классы ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА. Статус документа. Программа по биологии составлена на основе федерального компонента государственного стандарта основного общего образования. Программа конкретизирует содержание предметных тем образовательного стандарта, дает распределение учебных часов по разделам курса и последовательность изучения тем и разделов учебного предмета с учетом межпредметных и внутрипредметных связей, логики учебного процесса, возрастных особенностей учащихся. Программа...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.