Слайд 2В соответствии с уровнем знаний о микробах, с появлением новых принципиальных
открытий и методов, а также формированием новых направлений историю микробиологии можно разбить на пять периодов.
Слайд 3Периоды становления микробиологии
Слайд 4Эвристический период
Этот период начинается с момента, когда Гиппократ (III—IV в. до
н. э.) высказал догадку, предположение (эвристика—догадка, домысел) о том, что болезни, передающиеся от человека к человеку, вызываются какими-то невидимыми, неживыми веществами, образующимися в гнилых болотистых местах. Эти вещества он назвал «миазмами». Нужно сказать, что в древности, еще до открытия микробов, не зная об их существовании, люди пользовались плодами деятельности микробов — виноделием, пивоварением, сыроделием, выпечкой хлеба и т. д.
Слайд 5Только в XV—XVI вв. итальянский врач и поэт Джералимо Фракасторо (1476—1553)
обосновал мнение о том, что вызывают болезни «живые контагии», которые передают болезни через воздух или через предметы, что эти невидимые существа живут в окружающей среде и что для борьбы с болезнями, вызываемыми «живыми контагиями», необходима изоляция больного, уничтожение контагий, окуривание можжевельником и т. д. Кстати, Фракастора за эти его работы считают основоположником эпидемиологии.
Слайд 6Таким образом, примерно за два тысячелетия ученые прошли путь от догадок
и предположений к убеждению, что болезни человека вызываются какими-то невидимыми живыми существами.
Слайд 7Морфологический период
Этот период начинается с конца XVII — начала XVIII в.,
когда голландский естествоиспытатель Антоний ван Левенгук (1632—1723) открыл бактерии. А. Левенгук родился и умер в маленьком голландском городке Делфте. Продавец сукна, он в свободное от работы время увлекался модной тогда в Голландии шлифовкой стекол и конструированием линз для микроскопов. Созданный им микроскоп увеличивал предметы в 150—300 раз. Рассматривая все подряд (воду, налет с зубов, испражнения, кровь, сперму и др.), Левенгук обнаружил множество живых «зверюшек», которых он назвал «анималькулюсы».
Слайд 8Систематически делая зарисовки и описания «анималькулюсов», он направлял длинные письма с
результатами своих наблюдений в Лондонское королевское научное общество. Эти письма сначала печатались в научных журналах, а потом, в 1695 г., были изданы на латинском языке отдельной большой книгой под названием «Тайны природы, открытые Антони ван Левенгуком при помощи микроскопов».
Левенгук открыл и увидел мир микробов; и это положило начало так называемому морфологическому периоду в развитии микробиологии, который продолжается и до наших дней.
Слайд 9После открытия Левенгука началось победное шествие микробиологии. Открывались все новые бактерии,
грибы, простейшие, а в конце XIX в. были открыты вирусы. Однако длительное время не ясна была роль микробов в природе и в патологии человека. Чтобы доказать этиологическую роль микробов в патологии человека, велись исследования на животных, а также героические опыты по самозаражению.
Слайд 10Следует отметить смелые опыты русского эпидемиолога Данилы Самойловича (1724-1810), который заразил
себя отделяемым бубона больного человека чумой, в результате чего заболел, но, к счастью, остался жив. Исторически известен ряд таких же героических опытов по самозаражению материалами или культурами соответствующих возбудителей, взятыми от больного холерой (Петенкофер, И. И. Мечников, Д. К Заболотный, И. В. Савченко, Н.Ф.Гамалея), сыпным тифом (Г.Н. Минх, О. О. Мочутковский), чумой (В. П. Смирнов), вирусом полиомиелита (М. Н. Чумаков), вирусом гепатита А (М. С. Балоян) и др.
Слайд 11Открытие все новых возбудителей инфекционных болезней продолжалось в течение XVIII—XX столетий
и продолжается в наше время. Конец XIX в. ознаменовался открытием вирусов. В 1892 г русский ботаник Д. И. Ивановский (1864—1920) открыл новый мир микробов — царство вирусов (от лат. virus — яд). Наличие мельчайших частиц, проходящих через бактериальные фильтры и вызывающих специфические поражения, Д. И. Ивановский обнаружил при изучении мозаичной болезни табака. Затем были открыты многие вирусы, поражающие человека, животных, растения и бактерий. В первой половине XX в. оформилась самостоятельная дисциплина — вирусология, занимающаяся изучением вирусов.
Слайд 12Физиологический период
С момента обнаружения микробов, естественно, возник вопрос не только об
их роли в патологии человека, но и об их устройстве, биологических свойствах, процессах жизнедеятельности, экологии и т. д.
Поэтому с середины XIX в. началось интенсивное изучение физиологии бактерий. Этот период, который начинался с XIX в. и продолжается до наших дней, условно был назван физиологическим периодом в развитии микробиологии.
Слайд 13Большую роль в этот период сыграли работы выдающегося французского ученого Луи
Пастера (1822—1895). Л. Пастер открыл: 1) природу брожения; анаэробиоз; 3) опроверг бытовавшую в его времена теорию самозарождения; 4) обосновал принцип стерилизации; 5) разработал принцип вакцинации и способы получения вакцин.
Слайд 14Пастер сделал замечательное открытие, доказав, что брожение (молочнокислое, спиртовое, уксусное) —
это биологическое явление, которое вызывается микробами, их ферментами, т. е. Пастер стал основоположником биотехнологии.
Слайд 15Значительный вклад в развитие микробиологии в этот период внес немецкий бактериолог
Роберт Кох (1843-1910), который предложил окраску бактерий, микрофотосъемку, способ получения чистых культур, а также знаменитую триаду, получившую название триада Генле—Коха, по установлению этиологической роли микробов в инфекционном заболевании. Согласно этой триаде, для доказательства роли микроба в возникновении специфической болезни необходимо три условия:
1) чтобы микроб обнаруживался только у больного и не обнаруживался у здоровых людей и больных другими болезнями;
2) должна быть получена чистая культура микроба;
3) микроб должен вызвать аналогичное заболевание при заражении животных.
Слайд 16Изучение биологических и физиологических свойств микроорганизмов, продолжавшееся с конца XIX в.
и течение XX в. привело к познанию глубинных процессов жизнедеятельности бактерий, вирусов и простейших
Слайд 17Иммунологический период
Этот период в развитии микробиологии связан прежде всего с именами
французского ученого Л. Пастера, российского биолога И. И. Мечникова (1843—1916) и немецкого химика Пауля Эрлиха (1854—1915). Этих ученых с полным правом можно назвать основоположниками иммунологии, так как Л. Пастер открыл и разработал принцип вакцинации, И. И. Мечников — фагоцитарную теорию, которая явилась основой клеточной иммунологии, и П. Эрлих высказал гипотезу об антителах и развил гуморальную теорию иммунитета.
Слайд 18Молекулярно-генетический период
Развитие во второй половине XX в. молекулярной биологии, генетики, биотехнологии,
генной и белковой инженерии, цитологии и других наук дало новый толчок к развитию микробиологии и иммунологии, особенно молекулярных и генетических аспектов этих наук. В этот период была расшифрована молекулярная структура многих бактерий и вирусов, строение и состав их генома, структура антигенов и антител, факторов патогенности бактерий и вирусов, а также факторов иммунной защиты
Слайд 19Расшифровка генов бактерий и вирусов, их синтез позволили искусственно синтезировать рекомбинантные
ДНК и получать на их основе с помощью генетической инженерии рекомбинантные штаммы бактерий и вирусов, которые нашли широкое применение в биотехнологии для получения разнообразных биологически активных веществ
Слайд 20Генная инженерия в области иммунологии позволила получать вакцинные и диагностические препараты.
Успешно решается проблема создания синтетических вакцин на основе антигенов или их детерминант, конъюгированных с полимерными носителями и адъювантами, а также живых векторных вакцин, полученных генно-инженерным способом.
Слайд 21Достижения в микробиологии и иммунологии XX в. не только обеспечили успехи
в борьбе с инфекционными болезнями, но и открыли новые пути и методы диагностики и терапии неинфекционных болезней, связанных с нарушениями в иммунной системе.
Слайд 22СИСТЕМАТИКА И НОМЕНКЛАТУРА МИКРОБОВ
Слайд 23Микробы, или микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы), систематизированы по их сходству,
различиям и взаимоотношениям между собой. Этим занимается специальная наука — систематика микроорганизмов.
Систематика включает три части:
классификацию,
Таксономию,
идентификацию.
В основу таксономии (от греч. taxis — расположение, порядок) микроорганизмов положены их морфологические, физиологические, биохимические и молекулярно-биологические свойства.
Слайд 24Различают следующие таксономические категории:
В рамках той или иной таксономической категории
выделяют таксоны — группы организмов, объединенные по определенным однородным свойствам.
Названия микроорганизмов регламентируются Международным кодексом номенклатуры (зоологической, ботанической, номенклатуры бактерий, вирусов).
Слайд 25Микроорганизмы представлены доклеточными формами (вирусы — царство Vira) и клеточными формами
(бактерии, архебактерии, грибы и простейшие).
По новому высшему уровню в иерархии классификации среди клеточных форм жизни различают 3 домена (или «империи»): «Bacteria»,
«Archaea»,
«Eukarya»
Слайд 27Домены включают царства, типы, классы, порядки, семейства, роды, виды. Одной из
основных таксономических категорий является вид (species).
Вид — это совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода.
Слайд 28Рост бордетелл на казеиново-угольном агаре
Слайд 29Совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на питательной среде, характеризующихся сходными морфологическими, тинкториальными
(отношение к красителям), культуральными, биохимическими и антигенными свойствами, называется чистой культурой.
Слайд 30Чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного источника и отличающихся от других
представителей вида, называется штаммом. Штамм — более узкое понятие, чем вид или подвид. Близким к понятию штамма является понятие клона. Клон представляет собой совокупность потомков, выращенных из единственной микробной клетки.
Слайд 31микроорганизмы в зависимости от характера различий обозначают как морфовары (отличие по
морфологии), резистентовары (отличие по устойчивости, например, к антибиотикам), серовары (отличие по антигенам), фаговары (отличие по чувствительности к бактериофагам), биовары (отличие по биологическим свойствам), хемовары (отличие по биохимическим свойствам) и т. д.
Слайд 32Для идентификации и типирования бактерий используют фенотипические, генотипические и филогенетические показатели:
ФЕНОТИПИЧЕСКИЕ:
окраска по Граму, морфологические и культуральные свойства, биохимические реакции, хромогенные ферментативные реакции, использование источников углевода, антибиотикограмма, бактериоцинотипирование, фаготипирование, антигенные свойства, химический состав клеточной стенки (пептидогликан, миколовая кислота и др.), а также белков и липидов клетки.
ГЕНОТИПИЧЕСКИЕ: соотношение G+C, гибридизация ДНК, молекулярное зондирование, плазмидный анализ, полиморфизм длины фрагментов рестрикции ДНК, риботипирование.
ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИЕ: анализ рРНК-последовательности, РНК-РНК-гибридизация, амплификация полиморфной ДНК с использованием производных праймеров, секвенирование 16S и 23S рРНК.