Бактерии чувствительность к облучению

Облучение. Для полной или частичной стерилизации применяют ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма-лучи. В лабораторных условиях наибольшее значение имеют ультрафиолетовые лучи. В спектре УФ-ламп преобладает излучение в области 260 нм, поглощаемое главным образом нуклеиновыми кислотами и при достаточно длительном воздействии вызывающее гибель всех бактерий (см. разд. 15.2.2 и рис. 15.5). УФ-облучение используется для частичной стерилизации помещений при этом бактерии погибают очень быстро, а споры грибов, гораздо менее чувствительные к ультрафиолету,-значительно медленнее. Ионизирующее излучение применяют для стерилизации пищевых продуктов и других компактных материалов. [c.210]

Из всех облучаемых видов бактерий кишечно-тифозной группы наибольшей сопротивляемостью обладают кишечные палочки. Они полностью не погибают даже при 5-секундном облучении. Поэтому кишечная палочка может служить показателем эффекта обеззараживания прн обработке воды, загрязненной патогенными неспорообразующими бактериями. В том случае, когда обеззараживанию подвергается вода, содержащая устойчивые спорообразующие бактерии (например, бациллы сибирской язвы), критерием для определения дозы облучения должна служить сопротивляемость наименее чувствительных к ультрафиолетовым лучам спорообразующих бактерий. [c.163]

Ультрафиолетовое облучение можно использовать для обеззараживания водных СОЖ в тонком слое. Чувствительность микроорганизмов к УФ-излучению зависит от их вида. Так, наиболее чувствительны к нему грамотрицательные бактерии, промеж Точ-ное положение занимают грамположительные, "а бактериальные и плесневые споры, которые имеют плотную оболочку, наиболее устойчивы к не.му. Особенно чувствительны к УФ-излучению молодые бактериальные культуры, с возрастом стойкость бактерий к облучению заметно возрастает. Недостаток УФ-облучения — большое рассеяние излучения при обработке непрозрачных эмульсий. Установки для УФ-облучения рассмотрены в гл. II. [c.167]

Наличие небольших систематических отклонений от экспоненциальной кривой не указывает, однако, на непригодность теории мишеней, если, конечно, не были специально приняты меры для исключения усложняющих явление факторов, способных исказить экспоненциальный характер кривой выживания. Так, если при облучении бактерий в суспензии образуются местные скопления, кривая выживания делается слегка сигмообразной, так как требуется несколько попаданий, каждое в отдельную молекулу, чтобы лишить такое скопление способности к дальнейшему размножению с образованием колоний. Если облучаемые организмы обладают различной устойчивостью к излучению, то более чувствительные будут убиты быстрее, чем более устойчивые, и кривая выживания, построенная в логарифмическом масштабе, будет несколько выпуклой. Если для распространения исследований в область почти полного уничтожения организмов применяемые в опыте дозы доводятся до очень высоких, это может привести к возникновению добавочных летальных факторов (например, к образованию ядовитых продуктов распада среды), что также может обусловить отклонение кривой от экспоненты. Очень часто подобные осложняющие обстоятельства отсутствуют, но если они есть, то, естественно, ослабляют доказательства, основанные на форме кривой выживания и законности применения теории мишеней к исследуемому явлению. [c.66]

Несомненно поэтому, что вирус вакцины дифференцирован на нечувствительный и чувствительный к облучению материал, причем последний занимает не больше 1% всего объема вируса. В этом отношении вирус вакцины имеет больше сходства с бактериями, чем с более мелкими вирусами (подробнее см. в гл. IX). [c.102]

Лежащие за пределами видимого спектра лучи обладают рядом интересных особенностей. Как видно из рис. 11-11, ультрафиолетовые лучи при определенных длинах волн обладают сильным бактерицидным (убивающим бактерии), а при несколько больших — эритемным (вызывающим загар кожи) действием. Облучение ими в умеренных дозах благотворно влияет на организм человека. Установлено, что насекомые весьма чувствительны к ультрафиолетовым лучам, которые привлекают их даже сильнее, чем обычный видимый свет. [c.44]

Хорошо известно, что у различных организмов—даже у клеток одного и того же организма на разных стадиях развития—чувствительность к облучению очень различна (при переходе от одного организма к другому чувствительность может изменяться в несколько тысяч раз). Частично это можно отнести за счет различного содержания воды (например, высушенные семена или споры бактерий очень мало чувствительны к излучению), но всю колоссальную разницу в чувствительности едва ли можно объяснить только различным содержанием воды. Можно допустить, что количество первоначально поглощенной клеткой энергии, достигающее в конце концов молекул с низкими возбужденными уровнями, в большой мере зависит от степени упорядоченности содержимого клетки, которая очень сильно изменяется в различных фазах ее жизни. Так как большинство активных простетических групп относится к рассмотренной нами категории, то мы можем сделать следующее утверждение чем больше упорядоченность содержимого клетки, тем больше вероятность инактивации простетических групп, связанных с кристаллическим веществом клетки. [c.211]

Однако следует быть осторожным с такими выводами [1710]. Оказалось, что содержание ГЦ-пар положительно коррелирует со степенью облучения экосистемы, в которой в норме живут определенные виды бактерий, ультрафиолетовыми лучами. Возможно, это связано с хорошо известной большей чувствительностью тимина к фотохимической диме-ризации. Поэтому не исключено, что по содержанию ГЦ не всегда с достаточным основанием можно говорить о степени родства.) [c.30]

Наиболее чувствительны к 7-облучению вегетативные клетки бактерий, затем идут плесневые грибы, дрожжи, бактериальные споры и вирусы. В большинстве случаев для надежного уничтожения микроорганизмов достаточно дозы облучения 2,5 Мрад. 7-Облучение успешно применяется для стерилизации таких предметов, как больничные принадлежности, антибиотики, витамины, гормоны, стероиды, пластмассовое разовое медицинское оборудование, чашки Петри и хирургический шовный и перевязочный материалы. [c.184]

Если исследуют мутации, дающие селективное преимущество, то мутантов легко выявить методом отпечатков, или реплик, предложенным Э. и Дж. Ледерберг (рис. 12.2). Например, при изучении мутаций устойчивости Е. соИ к бактериофагу Т1 (мутанты Топ" ) клетки бактерии высевают на агаризованную среду в чашки Петри таким образом, чтобы на них образовались отдельные колонии. Затем при помощи бархатной печатки эти колонии перепечатывают на чашки с нанесенной суспензией частиц фага TI. Большая часть клеток исходной (чувствительной) культуры (Топ) не будет образовывать колоний, поскольку их лизирует бактериофаг. Вырастут лишь отдельные мутантные колонии (Топ"), устойчивые к фагу. Сравнивая частоту мутантов в контрольном и опытном (например, облученном ультрафиолетовым светом) вариантах, легко определить частоту индуцированных мутаций. [c.298]

Так, для поражения 50% бактерий при облучении их а-частицами требуется доза, которой отвечает прохождение в среднем около 100 а-частиц через каждую бактерию. Теория мишеней утверждает, что в каждом отдельном случае летальный эффект вызывается одной из а-частиц этой сотни, а именно той, которая случайно прошла через чувствительную область мишени. На первый взгляд представляется более естественным объяснять гибель бактерии кумулятивным эффектом, заключающимся в накоплении химических изменений, вызываемых в организме прохождением большого количества а-частиц. Однако, если бы кумулятивный эффект действительно супгествовал, кривая выживания имела бы форму, изображенную на рис. 7, а, и средней летальной дозе соответствовало бы 50% непораженных организмов, причем какая-то часть организмов погибла бы от несколько меньшей дозы, а остальная — от несколько большей в зависимости от индивидуальной сопротивляемости. Такая сигмообразная форма кривой выживания представляет резкий контраст с экспоненциальной кривой, изображенной на рис. 6, б, которую следует ожидать, если биологический эффект обязан своим возникновением одиночному действию (т. е. отдельной ионизации или отдельной ионизирующей частице). Получение в эксперименте экспоненциальной кривой — весьма важное, хотя и не окончательное указание на то, что изучаемый эффект вызван одиночными ионизациями или отдельными ионизирующими частицами, а не кумулятивным действием многих частиц. [c.65]

Рассмотрим теперь вкратце не совсем понятные химические явления, лежащие в основе таких явлений, как генетическая рекомбинация, интеграция вирусной ДНК с геномом клетки-хозяина и исключение профага из хромосомы клетки-хозяина. О сложности процесса рекомбинации свидетельствует тот факт, что у мутантов, дефектных по способности к рекомбинации, мутации локализуются не в одном, а в нескольких участках (генах) хромосомы Е. oli-, соответствующие гены обозначаются через гесА, В, С, F, G и Н. Бактерии с мутациями в некоторых из этих генов необычайно чувствительны к ультрафиолетовому облучению, что свидетельствует об их неспособности репарировать (восстанавливать) повреждения ДНК, вызванные действием ультрафиолета (гл. 13, разд. Г, 2). Из этого следует, что некоторые из ферментов, обеспечивающих процесс рекомбинации, нужны клетке также и для восстановления повреждений, вызванных действием ультрафиолетового излучения. Однако специфические функции большинства продуктов этих генов все еще до конца не выяснены. Считают, что у Е. oli имеются две полноценные системы общей рекомбинации. В геноме фага Я, имеются гены, кодирующие другую рекомбинационную систему, функционирующую независимо от продуктов генов фага Я, inf и xis (рис. 15-15), необходимых для интеграции и исключения генетического материала вируса и обеспечивающих процессы сайт-специфической (для определенных участков геномов) рекомбинации между генами клетки-хозяина и вируса. [c.281]

Анализ кривых выживания бактерий в анаэробных условиях в присутствии иминоксилов привел к выводу, что с увеличением концентрации радикалов чувствительность организмов к рентгеновым лучам значительно возрастает. Это явление, по-видимому, можно использовать в терапии злокачественных опухолей. Действительно, в злокачественных опухолях почти всегда нарушается кровоснабжение, поэтому в них встречаются отдельные колонии клеток, в которых концентрация кислорода чрезвычайно низка. При облучении эти клетки не погпбают и в дальнейшем могут служить активными центрами роста опухоли. Несомненно, что увеличение чувствительности клеток к рентгеновым лучам является актуальной задачей, [c.162]

Очень интересен вопрос о чувствительности к облучению рентгеновскими лучами галоидзамещенных ДНК [158, 159]. 5-хлор-, 5-бром- и 5-иоддезоксиуридины легко включаются в ДНК клеток бактерий и животных вместо тимидина, особенно в том случае, когда синтез ТМФ подавлен с помощью таких агентов, как, например, фтордезоксиуридин. В клетках, меченных бромдезоксиури-дином, ДНК продолжает функционировать и клетки остаются жизнеспособными, однако очень резко возрастает чувствительность этих клеток к ультрафиолетовому и ионизирующему излучениям. [c.223]

Инактивация организмов зависит от ряда факторов, включая природу организма. Спорообразующие бактерии относятся к наиболее устойчивым организмам. Плесени и дрожжи менее устойчивы. Относительно чувствительны вегетативные бактерии. Высшие организмы, как уже отмечалось, наиболее чувствительны к облучению это указывает на рациональность использования излучения для дезинфекции, когда нужны только малые количества излучения и, следовательно, нежелательные побочные эффекты минимальны. Процесс является, по-види-мому, экономически заманчивым, поскольку вопрос идет о самой стоимости облучения. Вид излучения — другой фактор, могущий влиять на чувствительность. Однако единственными излучениями, имеющими практическую ценность для стерилизации, являются быстрые электроны и рентгеновские или у-лучи. [c.302]

Наоборот, рекомбинанты к дикому типу будут превосходно жить на К12. Подсчет рекомбинантов ведется на нулевом фоне (в принципе) благодаря тому, что оба родительских фага — мутанты гП, отсюда и прекрасная чувствительность метода. Можно измерить число рекомбинантов, даже если вероятность события 10 . Собственно говоря, предел чувствительности ставится спонтанными ревертантами — возвратными мутациями к дикому типу. Из изученных Бензером свыше 3000 различных мутантов типа гП некоторая часть оказалась непригодной для рекомбинационных экспериментов из-за высокого уровня шумов (большого количества сионтанных ревертантов), одпако большинство мутаций, полученных облучением, действием химических мутагенов пли спонтанно, оказалось вполне стабильно. Эти мутации в количестве примерно 2000 и были расположены на генетической карте в линейной последовательности. Подробное изучение тонкой структуры генетического вещества обнаружило ряд важных обстоятельств. Вся область гП имеет длину в 8 единиц и распадается в а две функциональные области А и В. Бензер назвал их цистронами на основании того, что их можно различить с помощью is—trans-теста. Если инфицировать бактерию К12 двумя мутантами фага, из которых один поврежден в области А, второй поврежден в области В (оба являются гП-мутантамп), то вместе они способны развиваться на клетках К12. [c.377]

Если кривая выживания имеет явно выраженный тип кривой, изображенной на рис. 7,а, то механизм одиночного действия как причина гибели организмов совершенно исключается. Получение же экспоненциальной кривой не гарантирует аналогичного исключения кумулятивного эффекта, так как экспоненциальная форма кривой выживания может быть получена и при кумулятивном действии, если сопротивляемость отдельных организмов излучения изменяется в достаточно широких пределах. В литературе можно встретить дискуссии по вопросу о том, доказывает ли экспоненциальная форма кривой выживания, полученная, например, при облучении бактерий, что дезинфекционный эффект имеет тип одиночного действия. Противники этой точки зрения предпочитают объяснять экспоненциальную кривую крайне пестрым распределением индивидуальных сопротивляемостей. До тех пор пока доказательства основываются только на форме кривой выживания, выводы остаются в значительной мере субъективными, так как они определяются тем, что представляется а priori менее вероятным теория мишеней или крайне причудливое распределение организмов по их чувствительности к излучению, необходимое для объяснения кривой. Очевидно, что продолжение дискуссии бесполезно, если не будут привлечены дополнительные критерии, основывающиеся на других экспериментальных данных. Однако прежде чем закончить рассмотрение вопроса о форме кривой выживания, сделаем одно замечание. [c.65]

Smith выразил несогласие с мнением докладчика, что образование сшивок и белок не могут иметь биологического значения. Хотя и данные для облученных ультрафиолетовыми лучами Е. соИ В и В/г были весьма сходны (в противоположность различной чувствительности этих бактерий к рентгеновскому излучению), но, как было показано, эти поражения 1не поддаются фотореактивации. Необратимость процесса наводит на мысль о его значимости для, гибели клетки. Аналитически образование сшивок между ДНК и белком — намного более чувствительный параметр, характеризующий эффекты ультрафиолетового облучения, чем димеризация тимина. При дозе 1%- ной . выживаемости можно зарегистрировать только 2% димеров тимина, в то время как сшивки образуются за счет 11 % ДНК. Еще остается выяснить, каков вклад образования сшивок в общее действие ультрафиолетовых лучей на биологическую активность клеток. [c.132]

В 1914 г. В. Генри обнаружил среди выживших после облучения ультрафиолетовым светом бактерий большое количество, как он считал, наследственных вариантов, отличающихся от нормального типа по таким свойствам, как морфология колоний и патогенность. Из этого наблюдения Генри заключил (за 13 лет до того, как Мёллер доказал мутагенное действие рентгеновских лучей на плодовую мушку), что ультрафиолетовые лучи мутагенны для бактерий. Однако доказательство этого утверждения пришло лишь много лет спустя с расцветом в сороковых годах генетики бактерий, когда Демерец показал, что среди 10 клеток Е. соИ штамма Топ (чувствительного к фагу Т1), выживших после облучения определенной дозой ультрафиолетовых лучей, доля мутантов Топ более чем в тысячу раз превышает спонтанный уровень этих мутантов среди необлученных бактерий. Вскоре ультрафиолет стал одним из наиболее широко распространенных мутагенов, используемых для получения мутантов бактерий. Многие мутанты, которые упоминались в предыдущих главах, были отобраны среди клеток, выживших после облучения ультрафиолетом немутантного родительского штамма. Так, например, были получены использованные в опытах по конъюгации (гл. X) Hir- и Р -штам-мы Жакоба и Вольмана с множественными мутациями, а также мутанты Тгр Яновского, использованные для изучения тонкой генетической структуры генов trp (гл. XIV). Однако, хотя молекулярный механизм спонтанных мутаций, а также мутаций, индуцированных аналогами оснований и акридиновыми красителями, к 1960 г. был достаточно хорошо изучен (см. гл. XIII), выяснение механизма мутаций, вызванных ультрафиолетом — исторически первым и долгое время наиболее широко распространенным бактериальным мутагеном, — задержалось до тех пор, пока не был выяснен механизм репараций. [c.381]

Первый штамм дикого типа Uvr " с нормальной чувствительностью к ультрафиолету, второй мутант-ный штамм Uvr с ненормально высокой чувствительностью к ультрафиолету. На левой оси ординат отложена доля бактерий, способных образовывать колонии при высеве после облучения ультрафиолетом в дозе, показанной па оси абсцисс (светлые треугольники и кружки). На правой оси ординат отложена доля индуцированных ультрафиолетом мутантов Str среди выживших клеток (темные тре-угольнуки и кружки). В случае штамма Uvr " при дозах ниже 90 эрг/мм мутантов Str не обнаруживается, I тл II — UvrJ III и /V — Uvr . [c.382]

Вклад других фотохимических повреждений ДНК, образующихся при расчете на один летальный удар в еще меньших количествах, невелик. Однако в отдельных случаях роль такого повреждения, как сшивки белок — ДНК, становится весьма весомой. Принимая в расчет сшивки, можно, например, понять, почему радиоре-зистентная линия бактерий М. radiodurans менее чувствительна к свету с длиной волны 260 нм, чем Е. соИ, а при облучении светом с длиной волны 280 нм фоточувствительность этих микроорганизмов становится сопоставимой. [c.286]

Наконец, было изучено влияние рентгеновского облучения на синтез РНК в бактериальных клетках. При тех же дозах облучения в них накапливалось такое же число одноцепочечных разрывов, но это никак не сказывалось на уровне транскрипции. Известно, что у бактерий, где нет гистонов, вся ДНК в клетке находится в суперспирали-зованном состоянии. При этом релаксация активирует примерно 15 % генов и ингибирует другие 15 % генов. Остальные гены не чувствительны к релаксации. Поэтому неудивительно, что релаксация ДНК практически не сказы- [c.189]

Разнь1е штаммы бактерий имеют различные кривые выживаемости. Три типа кривых показаны на рис. 3.2. Все кривые на рис. 3.2 построены в полулогарифмических координатах выжившая фракция отложена по логарифмической шкале доза — по линейной. На рис. 3.2, а приведена простая экспоненциальная кривая, подобная той, которая была на рис. 3.1, б для инактивации вирусов. Однако Оо, являющаяся параметром чувствительности, измеряемая по наклону экспоненциальной кривой, зависит от линии бектерий и обычно составляет 10—250 Гр. Таким образом, бактерии более чувствительны к облучению, чем вирусы. В результате облучения двух популяций бактерий, имеющих разную радиочувствительность (т. е. разные значения Д>) (рис. 3.2, б), может быть получена двухфазная кривая выживаемости. Пунктирные линии подчеркивают двойственную природу кривой. Подобная двухфазная кривая может быть результатом облучения смеси популяции быстро делящихся клеток, являющихся более радиочувствительными (наклон ), и клеток в стационарной стадии роста — менее чувствительных (наклон Б). Или же двухфазная кривая может быть результатом облучения двух линий бактерий с разной радиочувствительностью наклон А тогда соответствует радиочувствительному штемму, а наклон Б — резистентному. [c.49]

Однако облучение радиацией от источников окружающей среды происходит в течение всего периода развития и в первые 3 месяца, в период наибольшей чувствительности, в период самого быстрого деления клеток и их видоизменения, когда все органы находятся в стадии формирования. В это время еще не полностью выработаны энзимы, ответственные, в частности, за восстановление поврежденных молекул ДНК, и еще не развита способность к распознаванию и подавлению раковых клеток, вирусов и бактерий. Таким образом, в это время чувствительность к воздействию любых факторов окружающей среды будет повышенной. Трагическим является, например, случай с талидамидом [41, 42]. [c.431]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология