Tabiiy fanlar fakulteti

6-rasm. Eschericha coli bakteriyasi genomi
Agar E. coli bakteriyalari ichak traktidan teshilish orqali (masalan, oshqozon yarasi, appendiksin yorilishi yoki jarrohlik xatosi tufayl kelib chiqishi nazarda tutilgan) qochib, qorin boʻshligʻiga kirsa, ular odatda oʻz vaqtida davolanmasa oʻlimga olib kelishi mumkin boʻlgan — peritonitni keltirib chiqaradi. Biroq, E. coli streptomitsin yoki gentamitsin kabi antibiotiklarga juda sezgir boʻladi yaʼni juda yaxshi sezadi. Soʻnggi tadqiqotlar shuni koʻrsatadiki, enteropatogen E. coli ni antibiotiklar bilan davolash kasallikning natijasini yaxshilamasligi mumkin, chunki bu gemolitik-uremik sindromning rivojlanish ehtimolini sezilarli darajada oshirishi mumkin[8].
Ichak shilliq qavati bilan bogʻliq boʻlgan E. coli yalligʻlanishli ichak kasalliklarida, Kron kasalligida va yarali kolitda koʻpayib boradi[9]. Yalligʻlangan toʻqimalarda E. coli ning invaziv shtammlari koʻp miqdorda mavjud boʻlib, yalligʻlangan hududlardagi bakteriyalar soni ichak yalligʻlanishining ogʻir oʻtishiga bogʻliq.
Oshqozon-ichak infektsiyalari tananing ichak traktidagi ichak mikroblariga hujum qilish uchun xotira T hujayralarini rivojlanishiga olib kelishi mumkin. Oziq-ovqat zaharlanishi ichak mikrobial bakteriyalarga qarshi immunitet reaksiyasini keltirib chiqarishi mumkin. Baʼzi tadqiqotchilar bu ichakning yalligʻlanish kasalligiga olib kelishi mumkinligini taʼkidlaydilar
Virulentlik xususiyatlari
Enterik E. coli (EK) serologik xususiyatlari va virulentlik xususiyatlariga koʻra tasniflanadi.. Diareyaga olib keladigan E. coli ning asosiy patotiplarining koʻrsatish holati ham keltirilgan.
Oshqozon-ichak infektsiyasining epidemiologiyasi
Patogen E. coli koʻpincha fekal-ogʻiz orqali yuqadi. Yuqtirishning keng tarqalgan yoʻllariga quyidagilar kiradi: gigiyenik boʻlmagan oziq-ovqat tayyorlash goʻngni oʻgʻitlash natijasida fermaning ifloslanishi ifloslangan boʻz suv yoki xom kanalizatsiya bilan ekinlarni sugʻorish ekin maydonlarida yovvoyi choʻchqalar yoki ifloslangan va oqava suvlarni bevosita isteʼmol qilish kabi holatlari orqali yuqadi Sut va goʻshtli qoramollar E. coli O157:H7, ning birlamchi rezervuarlari boʻlib, ular uni asemptomatik tarzda olib yurishi va najas bilan toʻkishi mumkin E. coli epidemiyasi bilan bogʻliq oziq-ovqat mahsulotlari orasida bodring xom maydalangan mol goʻsht xom urugʻlar yoki ismaloq, xom sut, pasterizatsiyalanmagan sharbat, pasterizatsiyalanmagan pishloq va najas-ogʻiz orqali yuqtirgan oziq-ovqat xodimlari tomonidan ifloslangan ovqatlar kiradi.
AQSh Oziq-ovqat va farmatsevtika boshqarmasi maʼlumotlariga koʻra, najas-ogʻiz orqali yuqtirish siklini oziq-ovqat mahsulotlarini toʻgʻri pishirish, oʻzaro kontaminatsiyani oldini olish, oziq-ovqat ishchilari uchun qoʻlqop kabi toʻsiqlarni oʻrnatish, sogʻliqni saqlash siyosatini oʻrnatish, oziq-ovqat sanoati xodimlari davolanishga murojaat qilishlari lozim. Kasal boʻlganlar esa sharbat yoki sut mahsulotlarini pasterizatsiya qilish va qoʻlni toʻgʻri yuvish talablariga qatʼiyan rioya qilishlari shart.E. coli bakteriyalari
Uropatogen E. coli (UPEC) oddiy anatomiyaga ega boʻlgan odamlarda uchraydigan siydik yoʻllari infeksiyalarining (UTI) taxminan 90 % uchun javobgardir. Koʻtarilgan infeksiyalarda najasli bakteriyalar siydik yoʻlini kolonizatsiya qiladi va siydik yoʻllarini siydik pufagiga, shuningdek buyraklarga (pielonefritni keltirib chiqaradi)[26] yoki erkaklarda prostata beziga tarqaladi. Ayollarda siydik chiqarish kanali erkaklarnikiga qaraganda qisqaroq boʻlganligi sababli, ular koʻtarilgan UTIdan 14 marta koʻproq azoblanadi.
Parrandalardan ajratilgan serotiplarning aksariyati faqat qushlar uchun patogendir. Shunday qilib, E. coli ning qush manbalari boshqa hayvonlarda infektsiyaning muhim manbalari boʻlib tuyulmaydi.Yuqumli diareya diagnostikasi va antimikrobiyal qarshilikni aniqlash, keyinchalik antibiotiklarga sezuvchanlik testi bilan najas madaniyati yordamida amalga oshiriladi. Oshqozon-ichak traktining patogenlarini etishtirish uchun kamida 2 kun va maksimal bir necha hafta kerak boʻladi. Najas madaniyati uchun sezuvchanlik (haqiqiy ijobiy) va oʻziga xoslik (haqiqiy salbiy) koʻrsatkichlari patogenga qarab farq qiladi, ammo bir qator inson patogenlarini yetishtirish mumkin emas. Madaniyat-musbat namunalar uchun antimikrobiyal qarshilik testini oʻtkazish uchun qoʻshimcha 12-24 soat kerak boʻladi.M
Kodondan foydalanish bo'yicha batafsil jadvallarga qaraganda, genlar yana uchta gen sinfiga bo'linishi mumkin: metabolik genlar, ekspansional o'sish paytida yuqori ifoda etilgan genlar va gorizontal gen o'tkazilishi. Medique va boshqalarning asl qog'oziga qarab, ular CAI asosida genlarni to'plashdi va keyin k-vositalari varianti bilan 3 sinfni aniqladilar. E'tibor bering, bu ishlatilgan RNK polimeraza turiga qarab aniqlanadigan II sinf genidan farq qiladi.
Ular uchta sinf nima ekanligini qanday aniqlashdi? Aftidan, ular hech qanday proteom ma'lumotisiz bu umumlashmani qilganga o'xshaydi. Eksponensial o'sish va statsionar o'sish davrida bir xil genlar protein ifodasi ma'lumotlari yordamida tasniflanadimi?
Men qog'ozni o'qidim. Muallif, yozilish paytida, kodondan foydalanishning ikki xil klassi ma'lum bo'lganligini (yoki hech bo'lmaganda taxminiy ravishda) aytishni boshlaydi. Amaldagi barcha 782 noyob CDS ketma-ketliklari ikki bosqichli tasniflash usulidan o'tkazildi. Birinchi bosqichda, har bir CDS 61 ta mumkin bo'lgan kodonlarni ifodalovchi 61 o'lchovli vektorga bo'lindi. Bu vektorlar bo'yicha faktorial klasterlar tahlili (printsipial komponentlar tahlilining kategorik, ko'p o'zgaruvchan ekvivalenti) o'tkazilib, 61 o'lchovni 2 o'lchovgacha kondensatsiyalashdi. Ma'lumotlarning murakkabligi 2D ga kamaytirildi, shuning uchun k-vositasi algoritmini ma'lumotlarni ajratish osonroq. Oxir-oqibat, genlar 3 ta ortogonal guruhga birlashtirilgan (I, II va III sinflar, mos ravishda 502, 191 va 89 CDS).
Faqat mualliflar genlar to'plamini to'plaganlaridan so'ng, ular orqaga qaytib, har bir genning kanonik ta'riflarini ko'rib chiqishdi. Tasodifan shunday bo'ldiki, genlarning har bir klassi hujayra funktsiyasining kichik to'plamlari (masalan, metabolizm, oqsil biosintezi, transport) uchun kuchli moyillikka ega edi. Ular proteom ma'lumotlaridan foydalanmaganlar, lekin ular o'sha paytdagi adabiyotlar to'plamiga asoslanib, bu genlarning ko'p sonli rolini aniqlay olishgan. Omon qolish Escherichia coli Atrof muhitda: asosiy va sog'liqni saqlash jihatlar Ushbu sharhda bizning turlar haqidagi hozirgi tushunchamiz Escherichia coli va uning ochiq muhitda mustahkamligi tekshiriladi. E. coli oltita kichik guruhdan iborat bo'lib, ularni genomik tahlillar yordamida ajratish mumkin. Har bir kichik guruh ichidagi shtammlar har xil ekologik bo'shliqlarni egallaydi va ularni umumiy ravishda kommensalistik yoki har xil patogen xatti -harakatlar bilan tavsiflash mumkin. Tegishli holatlarda, xatti-harakatni asoslaydigan genomik orollarni aniqlash mumkin. Shunday qilib, bir tomondan, keng ekologik ahamiyatga ega bo'lgan genomik orollar, ikkinchi tomondan, virulentlik kontekstida ta'kidlangan. E. coli o'z joylarida omon qolish. Bundan tashqari, asosiy e'tibor har xil turdagi omon qolish bo'yicha eksperimental tadqiqotlarga qaratiladi E. coli tuproqda, go'ngda va suvda. Umuman olganda, ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki E. coli quruqlikda va suvda yashaydigan muhitda har xil vaqt davomida turishi mumkin. Xususan, patogenning sezilarli turg'unligi E. coli O157: H7 muhim ahamiyatga ega, chunki uning kislotaga bardoshliligi ko'proq kislotali muhitda fitnes aktivligini beradi. Shu nuqtai nazardan, qay darajada E. coli Odam/hayvon egasi bilan o'zaro ta'sir qiladi va organizmning tabiiy muhitda omon qolishi taqqoslanadi. Bundan tashqari, mahalliy mikrobiotalarning xilma -xilligi va jamoaviy tuzilmasining bosqinchilar taqdiriga ta'siri E. coli ochiq muhitdagi populyatsiyalar muhokama qilinadi. Bunday munosabatlar jamiyat va atrof-muhit salomatligi haqidagi bilimlarimiz uchun muhimdir.Patogen bo'lmagan Escherichia coli shtammi Nissle 1917 (O6:K5:H1) tibbiyotda probiyotik agent sifatida, asosan, turli gastroenterologik kasalliklarni davolash uchun ishlatiladi. Uning kolonizatsiya va komensalizm xususiyatlarining genetik darajasini tushunish uchun ushbu shtammning genom tuzilishi uchta yondashuv bilan tahlil qilindi: (i) gorizontal ravishda olingan DNKning xromosoma integratsiyasining potentsial belgisi sifatida tRNK genlarini ketma-ket kontekst skriningi, (ii) muhim fitnes omillarini kodlovchi 280 kb genomik orollarning (GEI) ketma-ket tahlili va (iii) DNK-DNK gibridizatsiyasi orqali Nissle 1917 genom tarkibini boshqa E. coli shtammlari bilan taqqoslash. 324 ta patogen bo'lmagan va patogen E. coli ning PCR asosida skriningiTurli xil kelib chiqishi izolatlari ba'zi xromosoma hududlari ko'pincha patogen bo'lmagan E. coli , shuningdek, ichakdan tashqari va ichak patogen shtammlarida aniqlanishini aniqladi . Nissle 1917 shtammining ko'plab ma'lum fitnes omillari determinantlari to'rtta GEIda lokalizatsiya qilingan, ular qisman ketma-ketlashtirilgan va tahlil qilingan.So'nggi yillarda bakteriofaglar, plazmidlar va genomik orollar (GEI) kabi mobil va yordamchi genetik elementlar bakterial evolyutsiyada muhim rol o'ynashi va bakterial genom tarkibiga sezilarli hissa qo'shishi aniq bo'ldi. Bakterial genomlar ikkita genofonddan iborat: asosiy genofond va moslashuvchan genofond. Asosiy genofond saqlanib qolgan va asosiy hujayra funktsiyalari uchun zarur bo'lsa-da, moslashuvchan genofond o'zgaruvchan, ba'zan shtammga xos va maxsus o'sish sharoitlariga moslashish uchun muhim, masalan, yangi ekologik bo'shliqlarning kolonizatsiyasi, simbioz, xost-hujayra o'zaro ta'siri va. patogenlik. Moslashuvchan genofondga tegishli bo'lgan ko'plab DNK hududlari harakatchan genetik elementlarni ifodalaydi yoki ulardan kelib chiqadi va bu hududlar yuqorida aytib o'tilgan o'sish sharoitlariga moslashishda ishtirok etadi.CFT073 genomining xaritasi va K-12 shtammi MG1655 bilan taqqoslash. Tashqi doira ikkinchi doirada K-12 taqqoslashiga ko'ra rangli ORFlarni ko'rsatadi, bu erda DNK hududlari ko'rsatilgan: ko'k, orqa miya, ya'ni E. coli.MG1655 ga yaqin; qizil, CFT073 orollari (qo'shimchalar); apelsin, orollar (K-12 segmentlarini almashtiradigan almashtirishlar); binafsha, K-12 orollari. Orol-umurtqa pog'onasi tutashuvlarini qamrab olgan tashqi halqadagi ORF pushti rangga ega. Uchinchi doira, RNKlar: yashil, rRNK operonlari; ko'k, tRNKlar; oltin, turli RNKlar. To'rtinchi doira, bpdagi o'lchov. Beshinchi doira, GC skew har bir ORF >100 aa uchun hisoblangan, ORF doirasining bir xil sxemasiga muvofiq ranglangan va o'rtacha atrofida chizilgan. Oltinchi doira, o'rtacha atrofida chizilgan butun ketma-ketlik (oyna, 10 kb) bo'yicha hisoblangan GC skew. Ettinchi doira, kodon-moslashuv indeksi CAI (teskari, 1-CAI chizilgan); pushti nurlar CAI qiymatlarini bildiradi <0,2; binafsha nurlar, qiymatlar >0,2. Pushti nurlar orollar bilan mos kelishini ko'rish mumkin.

XULOSA
Irsiyat va o‘zgaruvchanlikni muayyan genetik apparat faoliyati taminlaydi. Hozirgi davrda genetik apparat tuzilishi 3 bosqichga ajratiladi: gen, xromosoma va genom.Genomning tuzilishi va faoliyatining asosiy prinsiplari to‘liq DNK molekulasi xususiyatlari bilan belgilanadi.
Xromasomalarda genlar bir tekis joylashmagan. Xar bir xromosoma ko‘p va kam gen uchastkalaridan tashkil topgan.Odam genomidagi genlar boshqa oddiy organizmlarga qaraganda ancha ko‘proq.Gen ontologiya deganda murakkab biologik hodisalarni yuzaga kelishi tasvirlangan noma’lum bir biologik obyektlarni tushinish kerak. Ontologiya dunyodagi ob’ektlar va ular orasidagi munosabatlar to‘g‘risidagi ma’lumotlar yordamida maxsus bilim yo‘nalishlarini rasmiylashtirishda qo‘llaniladi. Biologiya va boshqa tegishli fanlar uchun universal namunaviy terminalogiya etishmasligi yuzaga keldi. Terminlar bu qiyin muloqot qilish kabi tushunchalarni ifodalaydi, lekin ancha bir biridan farq qilishi mumkin, turli tadqiqot soxalarida va xatto turli yo‘nalish olimlari o‘rtasida ishlatiladi. Shu munosabat bilan, "Gen ontologiya" loyixasining vazifasi barcha organizmlarning genlarini va ularning mahsulotlarini vazifalari, funksiyalari, strukturasini va amaldagi ontologik atamalarni yaratishdan iborat.Prokariotik genomlarga mustaqil genlar va operonlar kiradi. Mustaqil genlar qo'shni genlardan kodlanmagan qismlar (speyserlar) tomonidan ajratilgan, ular odatda transkripsiya qilinmaydi. Mustaqil genlardan farqli o'laroq, operon umumiy tartibga solish tizimiga ega bo'lgan, tuzilma genlar guruhidir. Ushbu genlar har qanday biokimyoviy jarayonning izchil bosqichlarini amalga oshirishda ishtirok etadi. Shunday qilib, prokaryotik genom tuzilishining soddaligi, birinchi navbatda, ularning soddalashtirilgan hayot sikli bilan namoyon bo’ladi, bu davrda prokaryotik hujayralar, qoida tariqasida, eukaryotlarning ontogenetik rivojlanishida sodir bo'ladigan, ba'zi bir guruh genlaridan boshqalarga global miqyoda almashtirishlari yoki ularning ifoda darajalarining nozik o'zgarishi bilan bog'liq emas.Bakterial genomlarning tarkibiga mustaqil genlar va operonlar kiradi. Mustaqil genlar qo'shni genlardan kodlanmagan mintaqalar tomonidan ajratilgan, ular odatda transkripsiya qilinmaydi. Mustaqil genlardan farqli o'laroq, operon umumiy tartibga solish tizimiga ega bo'lgan, qo'shni genlar guruhidir. Odatda, bu genlar biokimyoviy jarayonning ketma-ket bosqichlarida qatnashadilar. Operonni tartibga solish tizimi promouter, operator va gen-regulyatorni o'z ichiga oladi.