|
|
База готовых уникальных дипломных и курсовых
Реферат. Кризис современной семьи и пути выхода из него. 2012
ВВЕДЕНИЕ
Семейный кризис – состояние семейной системы, характеризующееся нарушением гомеостатических процессов, приводящих к фрустрации привычных способов функционирования семьи и невозможности справиться с новой ситуацией, используя старые модели поведения.
В семейном кризисе можно выделить две потенциальные линии дальнейшего развития семьи:
1. Деструктивная, ведущая к нарушению семейных отношений и содержащая опасность для их существования.
2. Конструктивная, заключающая в себе потенциальную возможность перехода семьи на новый уровень функционирования. |
|
Реферат. Молекулярная особенность процессов репарации и механизмы репарации. 2012
ВВЕДЕНИЕ
Генетическая программа клеточных организмов записана в нуклеотидной последовательности ДНК. Следовательно, для сохранения уникальных свойств организма необходимо точное воспроизведение этой последовательности в каждом последующем поколении. Е. coli, например, должна дуплицировать практически без ошибок полный геном размером 4*106 нуклеотидных пар при образовании каждого последующего поколения; точно так же должны быть скопированы почти 4*109 пар оснований в 23 парах хромосом человека при каждом акте деления клеток.
Одной из чудесных особенностей ДНК является то, что в ней закодирована информация о механизме ее собственного удвоения: одни гены кодируют ферменты, синтезирующие нуклеотидные предшественники ДНК, другие - белки, осуществляющие сборку активированных нуклеотидов в полинуклеотидные цепочки. Есть гены, координирующие процесс репликации с другими клеточными событиями, а также гены, кодирующие белки, которые упаковывают ДНК в хроматин. Еще одним необычным свойством ДНК является то, что она служит матрицей и определяет порядок, в котором нуклеотиды выстраиваются в новые нуклеотидные цепочки. Обладая одинаковым аппаратом синтеза, различные ДНК осуществляют образование только подобных себе реплик.
Репарация - особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК, повреждённой при нормальном биосинтезе ДНК в клетке или в результате воздействия физическими или химическими агентами. Осуществляется специальными ферментными системами клетки. Ряд наследственных болезней связан с нарушениями систем репарации. |
|
Реферат. Основные вероучительные источники ислама. 2012
ВВЕДЕНИЕ
Ислам – одна из трех (наряду с буддизмом и христианством) так называемых мировых религий, имеющая своих приверженцев практически на всех континентах и в большинстве стран мира. Мусульмане составляют подавляющее большинство населения многих стран Азии и Африки. Ислам является идеологической системой, оказывающей значительное влияние и на международную политику.
В современном понимании ислам – и религия, и государство по причине активного вмешательства религии в государственные дела. Но меня будут больше интересовать исторические корни этого явления.
"Ислам" в переводе с арабского означает покорность, "мусульманство" (от арабского " муслим ") – предавший себя Аллаху.
Основателем ислама является арабский " пророк " Мухаммад (Мухаммед или Магомет) , значение которого на общие судьбы человечества трудно переоценить, поэтому на этой исторической личности надо остановиться особо.
Основные вероучительные источники ислама
Рассмотрим основные вероучительные источники ислама. Важнейшим источником шариата считается Коран (от араб. "ал-куран" - "чтение вслух", "назидание") - священная книга мусульман, состоящая из притч, молитв и проповедей, произнесенных Мухаммадом между 610 и 632 г. г. Исследователи находят в Коране положения, заимствованные из более ранних правовых памятников Востока и из обычаев доисламской Аравии.
Сначала пророческие откровения передавались в общине изустно, по памяти. Некоторые из них верующие записывали по собственной инициативе пока, наконец, в Медине по указанию Мухаммада не стали вестись систематические записи. Канонизирование содержания Корана и составление окончательной редакции произошло при халифе Олифе (644-656г. г.) . Коран предписывает арабам покинуть "обычаи отцов" в пользу правил, установленных исламом. В самом Коране его правовая значимость определяется следующим образом: "Итак, мы ниспослали его как арабский судебник" (2.165-166) . Коран состоит из глав (сур) , расчлененных на 6219 стихов стихов (аята) . Большая часть этих стихов имеет мифологический характер, и лишь около 500 стихов содержит предписания, относящиеся к правилам поведения мусульман. При этом не более чем 80 из них можно рассматривать как собственно правовые (в основном это правила, относящиеся к браку и семье) , остальные касаются религиозного ритуала и обязанностей. Большая часть положений Корана носит казуальный характер и представляет собой конкретные толкования, данные пророком в связи с частными случаями. Но многие установления имеют весьма неопределенный вид и могут приобретать разный смысл в зависимости от того. какое содержание в них вкладывается. В последующей судебно-богословской практике и в правовой доктрине в результате достаточно свободного толкования они получили свое выражение в противоречивых, а нередко и во взаимоисключающих правовых предписаниях.
Чтобы не быть голословным, привязываясь к тексту Корана, хочу продемонстрировать, как, откуда и почему появилось грозное понятие "священная война". Дело Божие должно торжествовать на земле. Оно торжествует через добровольную преданность и через вынужденную покорность неверных. Добрые убеждаются проповедью посланника Божия, злые принуждаются к повиновению его мечом. Когда еще до хиджры Мухаммад взял с ансаров "клятву мужей", т.е. обязательство защищать его оружием, идея священной войны была уже, очевидно, принята им. В позднейших сурах Корана, данных в Медине, эта идея утверждается с большей настойчивостью.
"Сражайтесь с врагами вашими на войне за веру, но не нападайте первые. Бог ненавидит нападающих. Убивайте врагов ваших везде, где найдете их; изгоняйте их оттуда, откуда они вас изгоняли. Отступничество хуже убийства. Не сражайтесь с ними у святого храма, разве только они вызовут вас. Если нападут на вас - купайтесь в крови их. Такова награда неверных. Если покинут заблуждение свое - Господь снисходителен и милостив. Сражайтесь с врагами, доколе не утвердится ислам. Ваша ненависть да воспламеняется только против превратных. Если нападут на вас в священном месте, - и в священном месте воздайте им тем же" (Сура 11,186-190) .
Сунна
Другим авторитетным и обязательным для всех мусульман источником права была Сунна ("священное предание") , состоящая из многочисленных рассказов (хадисов) о суждениях и поступках самого Мухаммада. В хадисах также можно встретить различные правовые напластования, отражающие развитие социальных отношений в арабском обществе. Окончательное редактирование хадисов было осуществлено в 9 веке, когда были составлены в ортодоксальных сборниках сунны, наибольшую известность из которых получил Бухари (умер в 870 г.) . Из сунны также выводятся нормы брачного и наследственного, доказательственного и судебного права, правила о рабах и т.д. Хадисы сунны, несмотря на их обработку, содержали много противоречащих положений, и выбор наиболее "достоверных" всецело относился к усмотрению богословов-правоведов и судей. Считалось, что имеют силу лишь те хадисы, которые были пересказаны сподвижниками Мухаммада, причем. в отличие от суннитов, шииты признавали действительными лишь те хадисы, которые восходили к халифу Али и к его сторонникам. Таким образом, "Сунна посланника Аллаха" (полное название Сунны) - свод текстов, описывающих жизнь Мухаммада, его слова и дела, а в широком смысле - сборник благих обычаев, традиционных установлений, дополняющий Коран и почитаемый наравне с ним как источник сведений о том, какое поведение или мнение является богоугодным, правоверным. Обучение Сунне - важная часть религиозного воспитания и образования, а знание Сунны и следование ей - один из главных критериев авторитетных предводителей верующих.
Иджма
Третье место в иерархии источников мусульманского права занимала иджма, которая рассматривалась как "общее согласие мусульманской общины". Наряду с Кораном и Сунной она относилась к группе авторитетных источников шариата. Практически иджма складывалась из совпадающих мнений по религиозным и правовым вопросам, которые были высказаны сподвижниками Мухаммада или впоследствии наиболее влиятельными мусульманскими теологами-правоведами (имамами, муфтиями, муджатахидами) . Иджма развивалась как в виде интерпретаций текста Корана или Сунны, так и путем формирования новых норм, которые уже не связывались с Мухаммадом. Они предусматривали самостоятельные правила поведения и становились обязательными в силу единодушной поддержки муфтиев и муджатахидов. Такой способ развития норм мусульманского права получил название "иджтихад". Правомерность иджмы как одного из основных источников шариата выводилась из указания Мухаммада: "Если вы сами не знаете, спросите тех, кто знает".
Большая роль иджмы в развитии шариата состояла в том, что она позволяла правящей религиозной верхушке Арабского халифата создавать новые правовые нормы, приспособленные к меняющимся условиям феодального общества, учитывающие специфику завоеванных стран. К иджме в качестве источника права, дополняющего шариат, примыкала и фетва - решения и мнения отдельных муфтиев по правовым вопросам.
Кияс
Одним из наиболее спорных источников мусульманского права, вызывающим острые разногласия между разными направлениями, был кияс- решение правовых дел по аналогии. Согласно киясу правило, установленное в Коране, Сунне или иджме, может быть применено к делу, которое прямо не предусмотрено в этих источниках права. Кияс не только позволял быстро урегулировать новые общественные отношения, но и способствовал освобождению шариата в целом ряде моментов от теологического налета.
Но в руках мусульманских судей кияс часто становился и оружием откровенного произвола. Наиболее широко данный метод был обоснован Абу Ханифа и его последователями - ханифатами.
В качестве дополнительного источника права шариат допускал и местные обычаи, не вошедшие непосредственно в само мусульманское право в период его становления, но не противоречившие прямо его принципам и нормам. При этом признавались правовые обычаи, сложившиеся в самом арабском обществе (урф) , а также у многочисленных народов, покоренных в результате арабских завоеваний или же подвергшихся в более позднее время влиянию мусульманского права (араты) , в частности у народов, населяющих нашу страну.
Фирманы, кануны
И наконец, производным от шариата источником мусульманского права были указы и распоряжения халифов-фирманы. В последующем в других мусульманских государствах с развитием законодательной деятельности в качестве источника права стали рассматриваться и играть все возрастающую роль законы- кануны. Фирманы и кануны тоже не должны были противоречить принципам шариата и дополняли его прежде всего нормами, регламентирующими деятельность государственной власти с населением.
Сущность шариата
Шариат - совокупность правовых, морально-этических и религиозных норм ислама, охватывающая значительную часть жизни мусульманина и провозглашаемая в исламе как «вечное и неизменное» Божественное установление; одна из конфессиональных форм религиозного права.
Время и место появления - VII-XII века, Халифат. Шариат опирается на Коран и фикх; включает элементы конституционного, гражданского, уголовного, административного, семейного и процессуального права, а также моральные, этические и поведенческие (нормы вежливости) нормы без сколь-либо подробного разделения.
В настоящее время существует четыре суннитских направления (школы) шариата: Малики, Ханбали, Ханафи, Шафии. Ранее существовало ещё одно направление (школа) шариата - Захири.
Шариат (мусульманское право) органически связан с исламом, его учением. Согласно юридической энциклопедии "Шариат - свод религиозных и правовых норм, составленный на основе Корана и Сунны (мусульманских священных преданий), содержащий нормы государственного, наследственного, уголовного и брачно-семейного права".
Другими словами, шариат - это правовые предписания, неотъемлемые от теологии ислама, тесно связанные с его религиозно-мистическими представлениями. Ислам рассматривает правовые установления как частицу единого божественного закона и порядка. Отсюда велениям и запрещениям, составляющим нормы шариата, также приписывается божественное значение.
Шариат развивался как строго конфессиональное право. Особенно на первых порах шариат в целом и его собственно доктринально-нормативная часть (фикх) вобрали в себя не только правовые установления, но и религиозную догматику и мораль. В результате нормы шариата (правила, предписания) , с одной стороны, регулировали общественные ("человеческие") отношения, а с другой - определяли отношения мусульман с Аллахом (ибадат) . Введение в шариат божественного проведения и религиозно-нравственного начала нашло свое отражение в своеобразии правопонимания, а также оценке правомерного и неправомерного поведения. Так, тесная связь права с теологией ислама нашла свое выражение в установлении в шариате пяти видов действий мусульманина, которым придавался в равной мере правовой и морально-религиозный смысл:
-обязательные,
-рекомендуемые,
-дозволенные,
-предосительные, но не влекущие за собой применения наказания;
-запрещенные и подлежащие наказанию.
Признание божественного предопределения в шариате с неизбежностью породила и большую значимость вопроса о свободе воли мусульманина и ее пределах. Столкнувшиеся по этому поводу религиозно-философские школы заняли разную позицию. Так, одна из этих школ (джабариты) вообще отрицала свободу воли человека.
Для шариата не к правам мусульманина, а к его обязанностям по отношению к Аллаху. Нормы, содержащие также обязанности, определили всю жизнь правоверного мусульманина (ежедневное совершение молитвы, соблюдение поста и правил захоронения и т.д.) . Не случайно особенностью норм, составляющих шариат, является то, что они применяются только к мусульманам и в отношениях между мусульманами. Раннему исламу и шариату были присущи нормы, восходящие еще к общинному строю, содержащие элементы коллективизма, милосердие, заботы о калеках. Но в шариате нашли свое отражение и представлении о бессилии человека перед богом, о вытекающей отсюда созерцательности и покорности. В Коране особенно подчеркивалась необходимость для мусульманина проявлять терпение и смирение: "Терпение, ведь Аллах с терпеливыми" (8.48) . Таким же образом в шариате закреплялась обязанность мусульманина подчиняться халифу и государственной власти: "Повинуйтесь Аллаху и повинуйтесь посланнику и обладателям власти среди вас" (4.62) .
Одной из характерных черт средневекового мусульманского права была его целостность. Вместе с представлением о едином боге - Аллахе - утвердилась идея единого правового порядка, имеющего универсальный порядок. мусульманское право на первый план выдвигало не территориальный, а конфессиональный принцип. Мусульманин, находясь в любой другой стране, должен был соблюдать шариат, сохранить верность исламу. Постепенно с распространением ислама и превращением его в одну из основных религий мира шариат стал своеобразной мировой системой права.
Как конфессиональное право шариат отличался от канонического права в странах Европы в том отношении, что он регулировал не строго очерченные сферы общественной и церковной жизни, а выступал в качестве всеохватывающей и всеобъемлющей нормативной системы, утвердившейся в целом ряде стран Азии и Африки. Со временем нормы шариата вышли далеко за пределы Ближнего и Среднего Востока, распространили свое действие на Среднюю Азию и часть Закавказья, на Северную, частично Восточную и Западную Африку, на ряд стран Юго-Восточной Азии. Однако столь бурное и широкое распространение ислама и шариата повлекло за собой и все большее проявление в нем местных особенностей и различий при толковании отдельных правовых институтов. Так, со временем с утверждением двух главных направлений в исламе соответствующим образом произошел раскол в шариате, где наряду с ортодоксальным направлением (суннизм) возникло и другое направление - шиизм.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе рассмотрения темы реферата мы выяснили, что согласно исламу Коран есть «вечное слово Аллаха». Отсюда - особая роль Корана как главного источника жизни мусульманской общины. Хранение в доме и чтение во всех жизненно важных случаях Корана относится к одному из наиболее распространенных мусульманских обычаев.
Коран был записан на мекканском диалекте арабского языка. Поэтому ортодоксальные мусульмане убеждены, что только арабский текст Корана может и должен считаться священной книгой. Знатоки веры полагают, что точный в духовном смысле перевод на другие языки невозможен, ибо он не передаёт Божественной сущности откровений.
Самые ранние из сохранившихся списков Корана относятся к рубежу VII-VIII вв. Сейчас известны четыре списка этого времени. Два из них как священные реликвии недоступны для исследователей. Один хранится в Мекке, внутри Каабы, другой – в Медине.
В IX в. победило учение о «неподражаемости Корана» о том, что он есть предвечное и несотворенное слово Божие. Сторонники сотворенности Корана и некоторых других рациональных приемов в мусульманском богословии, известные как мутазилиты, в ходе напряженной борьбы потерпели поражение.
Помимо Священного писания ислам обладает и Священным преданием - примером, или сунной, Посланника Аллаха. Это собрание рассказов из жизни Мухаммада (вот почему выше были приведены основные вехи его биографии), дающие ключ ко всем вопросам частного человека и всего общества. Различаются поступки (фил) Пророка, его высказывания (каул) и молчаливое одобрение (такрир), с которым он встречал некоторые поступки и высказывания окружающих.
Таковы основные вероучительные источники ислама.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Религии мира. Энциклопедия. т. 6. Москва "Аванта +". 1996г.
2. Будда. Конфуций. Магомед. Франциск Ассизский. Савонарола. Библиографическая библиотека Ф. Павленкова. Москва. Республика. 1995.
3. История государства и права зарубежных стран. Учебник под ред. П. Н. Галазны. Москва. Юрид. лит-ра. 1980.
4. Ислам. Проблемы идеологии, права, политики и экономики. Под ред. Г. Ф. Ким. Москва. Наука. 1985.
5. Юридическая энциклопедия под ред. М. Ю. Тихомирова. М. 1997г.
6. История государства и права зарубежных стран. Под ред. О. П. Жидкова. ч. 1 Норма. Москва. 1996. |
|
Реферат. Охрана вод Дагестана. 2012
ВВЕДЕНИЕ
Республика считается относительно водообеспеченным регионом, но речная сеть распределена неравномерно. Наиболее крупными реками являются Терек, Сулак и Самур. Реки широко используются в народном хозяйстве республики для гидроэнергостроительства, мелиорации, водоснабжения и рыбного хозяйства. Бассейн реки Терек охватывает территории нескольких субъектов Российской Федерации. Состояние экосистемы бассейна реки Терек, а особенно в его устьевой части, находится в прямой зависимости от рационального хозяйственного использования водного объекта каждым конкретным субъектом Федерации: республика Северная Осетия-Алания, Кабардино-Балкарская Республика, Чеченская Республика, Республика Ингушетия, Республика Дагестан, Республика Калмыкия и Ставропольским краем.
Ежегодно восстанавливающиеся ресурсы речного стока, величина которых меняется год от года и во внутригодовом разрезе, являются основным источником водообеспечения народного хозяйства республики.
По данным МЧС России, среди 78 регионов страны Дагестан занимает 4-е место по уровню паводковой опасности территории после Приморского, Красноярского краев и Астраханской области. Поэтому вопросы защиты населения и народного хозяйства республики от опасных явлений гидрологического происхождения (речные паводки, селевые потоки, наводнения) относятся к числу главных вопросов водохозяйственной проблематики Дагестана.
Уже несколько лет продолжается катастрофическое загрязнение Терека и Каспия сбросами нефти и нефтепродуктов при "самогонном" получении бензина на нелегальных перегонных установках.
Нерешенность проблемы и несовершенство систем водоподготовки и водоотведения обуславливают значительные потери воды и неудовлетворительное качество очистки сточных вод. По гидрохимическим показателям воды Каспийского моря в пределах республики являются умеренно загрязненными, в тоже время из года в год увеличивается их микробиологическое загрязнение.
Все очистные сооружения работают с перегрузкой, в результате чего стоки недостаточно очищаются или вообще без очистки сбрасываются в водоемы и в основном в Каспийское море. Большинство городских очистных сооружений канализации работают без необходимого резерва, нарушается режим очистки. |
|
Реферат. Плазмиды и эписомы. 2012
Плазмиды – дополнительные факторы наследственности, расположенные в клетках вне хромосом и представляющие собой кольцевые (замкнутые) или линейные молекулы ДНК.
Плазмиды - внехромосомный самовоспроизводящийся генетический элемент (фактор наследственности) бактерий и некоторых др. организмов. Представляет собой кольцевую двухцепочечную молекулу ДНК, закрученную в суперспираль. Размеры плазмида необычайно широко варьируют от 2 тыс. до неских сотен тысяч пар оснований; некоторые из них содержат 1 – 3 гена, другие достигают 10 – 20% размера бактериальной хромосомы.
Большинство плазмид может передаваться от одной бактерии к другой при конъюгации клеток (трансмиссибельные плазмида). Такие плазмиды способны провоцировать конъюгацию между бактериями и тем самым обеспечивают собственную миграцию от клетки к клетке и распространение среди бактерий. Нетрансмиссибельные плазмида передаются благодаря конъюгативным плазмидам-помощникам. Во мн. случаях для переноса плазмида между клетками необязательна конъюгация последних. Так, мелкие плазмидымогут передаваться в виде коинтегратов с бактериофагами (вирусами микробов).
Число копий плазмида в клетке зависит от их генетических особенностей плазмида, находящиеся под «ослабленным контролем», могут реплицироваться до тех пор, пока каждая клетка не будет содержать в среднем от 10 до 200 копий. Плазмиды, находящиеся под «строгим контролем», реплицируются примерно с той же скоростью, что и хромосома, и содержатся в клетке в виде одной или нескольких копий. В обоих случаях благодаря контролируемой репликации число плазмид в клетке поддерживается постоянным в ряду поколений.
У бактерий наиболее изучены три главные группы плазмид: F-плазмида (факторы фертильности) ответственны за половой процесс, R-плазмида (факторы резистентности) обеспечивают устойчивость бактериальных клеток к действию антибиотиков и сульфаниламидным препаратам, в Col-плазмида (колициногенных факторах) локализованы гены синтеза колицинов (бактериоцинов) – токсичных белков, которые не действуют на производящую их клетку, но убивают др. бактерии.
Плазмиды широко используются в генной инженерии для переноса генетической информации и генетических манипуляций. Для этого создаются искусственные плазмиды – вектора, состоящие из частей, взятых из разных генетических источников, а также из искусственно созданных фрагментов ДНК.
Одной из интереснейших тем современной молекулярной биологии, генетики и эволюции стало изучение плазмид почвенных бактерий – агробактериума. Эти плазмиды попадают в клетки растения от бактерии при повреждении растительных тканей. Попав в клетку, бактериальная плазмида встраивается в хромосому растения и «заставляет» растение синтезировать и выделять в почву аминокислоты, которые усваиваются только клетками агробактериума. Это единственный пока пример обмена генетическим материалом между прокариотами и эукариотами.
Ученые разработали методы выделения и введения плазмид в бактериальные клетки. Можно, используя специальные ферменты, разрезать плазмиды, встраивать в них новые гены и сшивать молекулы. Такие плазмиды служат для переноса генетической информации (т. е. являются векторами) в генной инженерии.
Плазмиды – внехромосомные генетические элементы, способные к автономному поддержанию в цитоплазме бактерий или существованию в интегрированном в хромосому состоянии, откуда они могут свободно выходить в цитоплазму (иногда с фрагментами хромосомы). Некоторые хромосомы могут распространяться в бактериальной популяции между ее членами. Плазмиды определяют ряд важных свойств бактерий:
Являются факторами фертильности – определяют донорский фенотип клетки.
Контролируют резистентность к антибиотикам, сульфаниламидам, катионам тяжелых металлов, бактериоцинам, бактериофагам, к сыворотке крови.
Большой опыт экспериментального мутагенеза на модели бактерий и вирусов способствовал раскрытию генетических и молекулярных механизмов регуляции функций внехромосомных элементов. Их способность включаться в хромосому и формировать комплексы «замещенных» плазмид широко используется в экспериментальной биологии и генетике. Замещенные плазмиды несут фрагменты хромосомы бактерии-хозяина и в автономном состоянии функционируют под контролем регуляторных механизмов бактериальной клетки. Расширение методических и технических возможностей экспериментальных исследований в области молекулярной биологии позволяет целенаправленно использовать генетические модели в решении важных практических задач.
Определились реальные пути более гибкого вмешательства в процессы физиологически нормального генетического обмена у бактерий, осуществляемого с участием внехромосомных элементов, способствующих конъюгации, формированию рекомбинантов, передаче генетического материала путем трансдукции умеренными фагами, мобилизации нетрансмиссивных элементов плазмидами, имеющими в своей структуре «гены трансмиссивности», и сочетания с этими генами фрагментов хромосомы с последующим переносом вновь формирующихся структур и их ассоциаций в клетки реципиентов. Актуальное значение приобретает исследование механизмов взаимодействия внехромосомных элементов с хромосомой и между собой в естественных или сконструированных искусственно полиплазмидных системах. Подчинение этих систем общим регуляторным механизмам на уровне клетки и популяции микроорганизмов выдвигает новые проблемы: изучение специфических особенностей полиплазмидных популяций при наличии дополнительных генетических факторов, не обязательных для воспроизведения жизнеспособного потомства, и возможностей практического использования искусственно обогащенного генома популяций бактерий.
В последнее десятилетие интенсивно накапливаются данные о генетической природе и биологических особенностях плазмид, с которыми непосредственно связана патологическая активность бактерий. Это – элементы Hly, Ent, Vir, сведения о которых в мало обобщены. Практическое значение в инфекционной патологии приобретают «вторичные» процессы при ожоговых заболеваниях и постхирургических осложнениях, возникающих в связи с неограниченно возрастающей множественностнной лекарственной устойчивостью возбудителей этих процессов, контролируемой трансмиссивными и нетрансмиссивными факторами инфекционной резистентности. Менее полно изучены, но не менее важны плазмиды, контролирующие патогенные свойства стафилококков, стрептококков, псевдомонад.
В настоящее время на основе использования трансмиссивных эписом интенсивно разрабатывается новое направление исследований — «генетическая инженерия» и как
Специальный раздел этого направления — «генная инженерия». Последняя представляет собой область прикладной молекулярной генетики и биологии, развитие которой только начинается. Однако первоисточником «сырья» для осуществления конкретных задач конструирования новых биологически активных молекул являются внехромосомные элементы, способные функционировать в виде самостоятельных оперонов и репликонов. Они сохраняют эту функцию в гетерологичных системах микроорганизмов и, что особенно привлекает «биоинженеров», — в системах эукариотов.
История исследования плазмид.
Начало исследования плазмид относят к 20 гг. XX века. В 1921 г. Bourdet и Ciuca открыли лизогенные бактерии, способные спонтанно лизироваться. В 1925 г. Gratia обнаружил фактор, подавлявший рост некоторых видов энтеробактерий – «принцип V». Wollman в 1928 г. высказал предположение о трансмиссивности факторов лизогенности. В 1932 г. Gratia идентифицировал обнаруженный им фактор, обладавший антагонистической активностью как белковоподобное вещество. Это исследование дало начало изучению колициногенности – способности бактерий E. Coli продуцировать колицины – вещества, подавляющие рост близкородственных бактерий.
Основываясь на сходстве выражения бактериоциногенности и лизогенности бактерий, Fredericq (1946) высказал гипотезу об идентичности продуктов летального синтеза, определяющих названные свойства. Согласно его концепции, детерминанты синтеза колицинов представляют собой дефектный бактериофаг, сохранивший способность летального синтеза, но утративший гены, ответственные за формирование фаговых частиц.
В 1946 г. Д. Ледерберг и Э. Татум использовали смешанное культивирование ауксотрофных мутантов E. Coli K12 и открыли конъюгацию бактерий. В дальнейшем было доказано, что при конъюгации часть клеток являются донорами, а часть реципиентами, что зависит от присутствия внехромосомного фактора фертильности: F-фактора, откуда следовал вывод об односторонности механизма и наличия F+ и F — фенотипов. Дальнейшие исследования показали возможность превращения клеток F — в F+ в смесях клеток обоих типов, что указывало на трансмиссивность F-фактора. Было также доказано существование внехромосомных элементов – «плазмид». Как оказалось позднее, плазмида (фактор) F является чистым фактором генетического переноса, так как обладает лишь генами переноса и генами репликации.
Внехромосомная природа фактора F была доказана на основании результатов обработки бактерий F+ акридиновыми красителями, что приводит к «удалению» фактора F из клеток популяции и превращает их из доноров в реципиентов (Hirota, Jidjima, 1956; Lederberg, 1958; Wollman, Jacob, 1956).
Работы 50-х годов показали, что плазмида F может находиться как автономном состоянии (в цитоплазме), так и в интегрированном в хромосому.
В 1952 г. Lwoff систематизировал материалы по лизогении и впервые предложил термин «плазмиды» для обозначения «внехромосомных симбиотических организмов». В настоящее время этот термин рекомендуется в качестве основного для определения внехромосомных факторов наследственности у бактерий.
В начале 60-х гг. была установлена возможность выхода плазмиды из хромосомы в цитоплазму. При этом иногда захватываются гены хромосомы.
Fredericq (1963) показал связь колициногенных факторов с факторами «половой полярности» бактерий и привел экспериментальные доказательства возможности рекомбинаций между внехромосомными элементами и фрагментами хромосомы бактерии хозяина.
Открытие во второй половине 50-х годов японскими исследователями генетических элементов, контролирующих множественную трансмиссивную устойчивость бактерий к наиболее широко применявшимся антибиотикам и синтетическим химиотерапевтическим препаратам сульфаниламидного ряда, ознаменовало новый этап в изучении внехромосомных факторов наследственности бактерий (Watanabe, 1963; Mitsuchashi, 1960, и др.). Она передавалась в результате клеточных контактов, независимо от переноса бактериальной хромосомы. Для обозначения детерминантов лекарственной резистентности Mitsuhashi S. предложил символ R. Многочисленные исследования в 60 -70-е гг. показали, что R-плазмиды присутствуют в бактериях многих видов, широко распространены географически, отличаются друг от друга и по генетическому составу и по фенотипическим проявлениям.
В середине 60-х годов английские исследователи (Datta, 1965; Anderson, 1965; Datta, Meynell, 1965) представили данные о природе фактора трансмиссивности—RTF, и его аналога—фактора А, способных существовать в свободном состоянии и формировать комплексы с детерминантами резистентности к отдельным антибиотикам, не обладающим собственными генами трансмиссивности. Эти исследователи установили функциональную гомологию «секс-фактора» и фактора передачи резистентности к антибиотикам, а также показали филогенетические связи плазмид резистентности с другими трансмиссивными плазмидами.
Важное значение для понимания механизмов передачи внехромосомных элементов имели исследования поверхностных структур у бактерий, опосредующих конъюгационную передачу генетического материала (Brinton, 1965; Meynell, Lawn, 1967). Эти работы явились основой для дифференцированного подхода к оценке роли «ворсинок» разного типа в определении групп совместимости (или несовместимости) факторов резистентности и других внехромосомных элементов. В 1967 г. Smith и соавторы открыли внехромосомные элементы, непосредственно контролирующие формирование патогенных свойств у энтеробактерий, выделенных от животных и человека. Был выявлен трансмиссивный Детерминант гемолитической активности – фактор Н1у в штаммах E. coli животного происхождения (Smith, Halls, 1967).
В той же лаборатории обнаружен самостоятельный внехромосомный элемент, контролирующий синтез энтеротоксина — плазмида Ent (Smith, Linggood, 1971).
Д. Г. Кудлай и соавт. (1969) выявили трансмиссивный элемент Н1у, контролирующий синтез гемолизинов типа р и токсических веществ, вызывающих дермонекрозы и гибель лабораторных животных, у штаммов E. coli, выделенных от человека при токсической диспепсии.
В 70-е гг. появляются сведения о детерминированной резистентности к тяжелым металлам, о контроле плазмидами метаболизма липополисахаридов и других компонентов клеточной стенки бактерий, синтеза токсинов, бактериоцинов, синтеза различных ферментов. В 80-е гг. были открыты полиплазмидные системы переноса плазмид.
В России исследования плазмид были начаты в конце 50-х гг. в лабораториях Д. Г. Кудлай и А. П. Пехова.
Идентификация плазмид
Идентификация на генетическом уровне.
Этот метод идентификации основан на учете фенотипов исследуемых бактерий (свежих изолятов) по сравнению с фенотипами известных штаммов, а так же на последующем установлении трансферабельности интересующего свойства к другим бактериям.
Что бы проверить, детерминируется ли отличающий признак плазмидой, прибегают к конъюгационным скрещиваниям резистентных клеток (доноры) с чувствительными клетками (акцепторы). Положительный результат в форме наблюдения конъюгации и селекции резистентных трансконъюгантов означает, что лекарственная устойчивость в исследуемом случае трансмиссивная.
При получении отрицательных результатов, сначала делают предположение, что признак контролируется неконъюгативной плазмидой. В этом случае пытаются провести мобилизацию на перенос исследуемую плазмиду известной конъюгативной плазмидой.
Если и этот тест не дал положительных результатов, то предполагают, что возможно, по каким-то причинам, плазмида оказалась недоступной для мобилизации. Вопрос о плазмидной резистентности в данном случае решают в зависимости от результатов экспериментов по трансдукции.
Установление плазмидной резистентности должно сопровождаться исключением резистентности, контролируемой транспозируемыми генетическими элементами (транспозонами).
В тех случаях, когда исследуемый признак легко обнаруживается при изучении отдельных колоний, дополнительную информацию может дать изучение стабильности плазмид. При этом исследуют как спонтанную элиминацию плазмид (следствие ошибок репликации или распределения между дочерними клетками плазмидных копий, что с трудом поддается математическому учету), так и индуцированную. К индуцированной элиминации прибегают тогда, когда спонтанная элиминация происходит с чрезвычайно низкой частотой. Обычно используют акридин оранжевый или этидий бромид. Универсального элиминационного химического агента к настоящему времени не найдено, поэтому обычно прибегают к комбинированной обработке различными химическими веществами.
Если резистентность детерминируется хромосомно, то мутация, сопровождающаяся утерей признака, может ошибочно указать на плазмидный контроль признака. В этом случае прибегают к индукции обратных мутаций, что позволит исключить ложное предположение.
Для идентификации F-подобных факторов генетического переноса прибегают к использованию реакции нарастания титра F-дононорспецифических фагов (РНТФ) в культурах исследуемы бактерий, которые не имеют видимых свойств, указывающих на содержание в них плазмид. Положительная РНТФ указывает на присутствие в клетках фактора переноса.
Значительно сложнее осуществлять идентификацию и определение типовой принадлежности плазмид в бактериальной клетке, которые могут содержать комплексы плазмид, состоящие из нескольких плазмид разных типов, включая F-факторы. В таких случаях прибегают к «разгонке» плазмид с помощью скрещиваний или физических методов с последующей генетической характеристикой каждой плазмиды.
Идентификация на молекулярном уровне.
Идентификация плазмид в этом случае производится путем выделения, очистки и характеристики плазмидной ДНК, количество которой в плазмидосодержащих клетках составляет около 5% тотальной ДНК клетки.
Основная сложность в выделении ДНК плазмид – отделение от хромосомной ДНК.
Это достигается с помощью ультрацентрифугирования в градиенте плотности хлористого цезия.
В исследованиях используют метод электрофореза, с помощью ферментов-рестриктаз получают физические карты плазмид. Молекулярная масса ДНК плазмиды определяется с помощью определения контурной длины молекулы используя электронную микроскопию.
Распространение плазмид.
Плазмиды в диких бактериальных популяциях распространены очень широко и их можно выявить у бактерий по всей планете.
Плазмиды выявляются во многих видах грамотрицательных анаэробов и аэробов, неспоровых анаэробов, кокков, коккобацилл, грамположительных неспоровых палочковых форм и кокков, споровых палочек и кокков, актиномицетов и родственных форм, микоплазм, спирилл, миксококков, фототрофов, цианобактерий, одноклеточных водорослей, дрожжей, трипаносом и т. д.
Классификация плазмид.
В 50-е гг. плазмиды R стали классифицировать на fi+ и fi- (по способности ингибировать перенос плазмиды F). Далее стали, в зависимости от различия в пилях, выделять F и I-подобные плазмиды.
Современные подходы к классификации плазмид основаны на комплексном учете их генетических свойств.
Еще в ранних работах по изучению плазмид было замечено, что существуют факторы, препятствующие конъюгационному переносу плазмид от доноров к реципиентам, содержащим одинаковые и сходные плазмиды. Один из таких факторов – поверхностное исключение: в скрещиваниях плазмида не переходит из клеток доноров в клетки реципиенты, содержащие сходную плазмиду. В результате поверхностного исключения перенос снижается в 10-400 раз по сравнению с нормой. Следующий фактор был открыт в 60-е гг. – летальный зигозиз. Смешивание клеток доноров с клетками реципиентами, добавленными в смесь в значительно меньшем количестве, чем клетки доноры, сопровождается снижением числа жизнеспособных зигот, наследующих донорский генетический материал. Наконец результативность переноса зависит от несовместимости плазмид. В наиболее простом виде несовместимость заключается в том, что при переносе одна из плазмид элиминируется. Если в клетке обе плазмиды сохраняются, то это указывает на их совместимость. Обычно несовместимы те плазмиды, контроль репликации которых одинаков.
Молекулярная и генетическая организация плазмид.
Генетическая организация разных плазмид отличается большим разнообразием, так как среди плазмид, на основе их функциональной специфичности, различают факторы генного переноса, представляющие собой структуры, содержащие лишь гены репликации и переноса, благодаря которым обеспечивается непрерывность поддержания плазмид этого типа и распределение их между дочерними клетками, а так же их трансмиссивность и генетические детерминанты различных свойств.
Конъюгационные коинтегративные плазмиды – коинтеграты, состоящие из фактора генного переноса(RTF) и генов, детерминирующих фенотипические свойства бактерий. Каждый из составных компонентов такой плазмиды содержит в своем геноме гены репликации.
Неконъюгационные плазмиды — генные детерминанты различных свойств. В бактериальных клетках они лишены способности придавать клеткам свойства генных доноров (они не способны к самостоятельной передаче, но, благодаря наличию генов репликации, стабильно поддерживаются в клетке и передаются дочерним клеткам).
Молекулярная организация.
Плазмиды – молекулы ДНК, с размерами от 1 350 МД и более (1000 550000 нуклеотидов). Чаще всего размеры лежат в пределах от 3 6 МД и от 50 70 МД (последнее множество размеров принадлежит конъюгационным плазмидам).
Молекуле плазмидной ДНК присущи различные конформации: может быть 2-хцепочечная кольцевая форма (в результате смыкания одной из цепей ДНК – «релаксированная» форма), в результате смыкания обеих цепей образуется ковалентно закрытая сверхспиральная кольцевая форма.
Конформации плазмидной ДНК (суперспирализованная, линейная и кольцевая релаксированная)
Для большинства бактерий и плазмид обычна суперспирализированная форма. У микроорганизмов ряда видов встречаются плазмиды в линейной форме, например, у стрептомицетов – плазмида SCP1.
Значительная часть сверхспиральной ДНК отдельных плазмид находится в «релаксационном» комплексе с белком.
Кольцевая форма молекулы ДНК плазмиды характерна лишь для бактерий, но не для грибов и растений, где она существует в линейной форме.
Генетическая организация
Факторов переноса.
К чистым факторам переноса относят, например, факторы F и F-подобные (pAP22-4, pAP38, pAP39, pAP41) и pTRA1, фактор T, идентифицированный в E. coli, Shigella, Salmonella, Proteus, Klebsiella, Aerobac-ter, фактор D, обнаруженный в S. typhimurium, и pAA1000 – в S. suipestifer (Пехов А. А. 1981), в Pseudomonas – фактор АP, а в Vibrio – фактор P и др. Наиболее полно их генетическая организация изучена на примере F-плазмиды, у которой не только изучены гены переноса – tra, репликации – rep, несовместимости – inc и др. но и картированы. Имеется 22 гена tra: M, J, A, L, E, K, B, V, C, W, U, N, F, H, G, S, T, D, I, Y, Q, Z. Гены tra A, L, E, K, B, V, C, W, F, Q, H, G – детерминируют синтез белков F-пилей, например, F-подобные pED208 – детерминируют синтез 17 пилей (в случае 0.5 – 1.5 пили в среднем на клетку), гены tra N и G детерминируют устойчивость конъюгационных пар клеток (донор – реципиент), tra M, Y, G, P, I, R, U – контролируют метаболизм конъюгации, tra S, T – поверхностное исключение, tra J — генетическая регуляция переноса плазмид.
Поддержание в клетках
Выдающееся свойство плазмид – поддержание в бактериальных клетках в определенном числе копий. Здесь важны процесс репликации и точного распределения между дочерними клетками. У F-плазмиды имеется процесс, контролируемы плазмидой в виде пары генов ccd, определяющий отсеивание клеток, утерявших плазмиду. Заключается в деструкции клеток, в которых произошла ее элиминация. Когда клетка теряет плазмиду, происходит активация продуктов генов ccd, что влечет к запуску механизма самоубийства в клетке и далее в ее потомках.
Репликация. Базовый репликон.
Репликационный цикл ДНК плазмид, как и хромо-сомной, состоит из инициации, элонгации и терминации.
При удвоении ДНК плазмид образуется ковалентно закрытые, но не сверхскрученные, молекулы, которые затем конвертируются в молекулы сверхспирализованной ДНК. Процесс элонгации непрерывен. Для завершения цикла удвоения необходимо, что бы первичная элонгационная вилка достигла терминуса, а вторая начала движение от O-пункта в противоположном направлении вплоть до терминуса.
Все, что в настоящее время известно о репликации плазмид, выяснено, в основном, в ходе изучения так называемых мини-плазмид или мини-репликонов, конструируемых с помощью рестриктаз и лигазы из нормальных плазмид или введением в геномы плазмид транспозонов, вызывающих перестройки в плазмидной ДНК.
Для репликации плазмиды минимально необходима лишь часть плазмиды – базовый репликон. Наиболее полно он изучен на примере миниплазмиды F. Он в ней состоит из ряда элементов:
О-пункт – специфическая последовательность нуклеотидов, на которой происходит инициация репликации. У некоторых плазмид несколько O-пунктов (гены ori)
Структурный ген для позитивной функции (ген rep)
Детерминанты, негативно контролирующие количество плазмид (cop)
Детерминанты, обеспечивающие, распростране-ние копий (par)
Детерминанты ccd.
Что, касается гена rep, то предполагают, что он
Контролирует инициацию репликации. Посредством про-дукции белка rep E, связывающегося с ori.
С другой стороны, предполагается существование и другой схема, контроля копийности.
Найдено 5 прямых повторов, родственных повторам в локусе ori, формирующих локус cop. Считают, что cop конкурирует с локусом ori за связывание белка repE, который обладает авторепрессорной активностью. Предполагается, что он имеет две формы, одна из которых имеет значение в инициации репликации, вторая – в репрессии гена rep (авторепрессорная активность).
Репликация плазмиды F и всех, происходящих от нее, мини-репликонов требует участия белка, кодируемого хромосомным геном dnaA и являющегося инициатором репликации бактериальной хромосомы.
Для плазмиды F характерно наличие двух O-пунктов репликации – oriS и oriV. С oriS репликация проходит в двух противоположных направлениях, тогда как с oriV – только в одном.
У большинства остальных плазмид репликация проходит по сходным схемам, с определенными отличиями, так существенные отличия наблюдаются при репликации P-подобных плазмид.
Эписомы
Эписомы – генетические элементы бактерий, способные существовать как в интегрированном в бактериальные хромосомы состоянии, так и в виде автономных плазмид.
Эписомы - это генетический элемент, который может существовать либо в форме репликона отдельно от бактериальной хромосомы, либо встраиваться в бактериальную хромосому и составлять при этом часть репликона бактерии.
Эписомами являются факторы фертильности бактерий (F-фактор и F'-фактор), участвующие в процессе конъюгации бактерий, факторы резистентности к антибиотикам (R-плазмиды) и факторы колициногенности.
Эписомой является и бактериофаг X, способный существовать как вне клетки в форме фага, так и внутри бактериальных клеток, либо в качестве отдельного репликона (при литической инфекции), либо в форме профага, составляя часть бактериального репликона. В противоположность эписомам, плазмиды не встраиваются в другие репликоны, а всегда существуют в форме свободных (автономных) репликонов. Однако, большинство плазмид не покидают пределов клетки и не образуют внеклеточных форм. Некоторые эписомы инфекционны, поскольку их копии могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, в которой исходно эписом данного типа не было. Генетические функции, необходимые для репликации, инфекционности и способности вытеснять другие эписомы, кодируются эписомальной ДНК. Во многих эписомах содержатся также гены, не необходимые для их существования. Например, некоторые инфекционные эписомы содержат гены устойчивости к определенным антибиотикам. Бактерии, в которые попадает такой фактор устойчивости, становятся устойчивыми к данному антибиотику. Имея высокую селективную ценность в современных условиях насыщения антибиотиками, факторы устойчивости быстро распространяются среди различных штаммов и видов бактерий, в том числе патогенных. Это создает серьезные проблемы для медицины. Особенно опасна способность факторов устойчивости накапливать гены, обусловливающие устойчивость к разным антибиотикам, и передавать ранее чувствительным бактериям множественную устойчивость.
Одна из наиболее интересных и тщательно изученных эписом получила наименование F-фактора (фактора фертильности). F-фактор определяет половой процесс у Е. coliF-фактор: генетический элемент, определяющий пол бактерий. F-фактор обладает поразительной способностью определять пол, казалось бы, бесполых бактерий. Его существование было обнаружено генетиками, когда они пытались определить, происходят ли скрещивания
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. «Лекарственные средства» Москва, «Русская книга»,1993 г.
2. «Микробиология» 1992 №4 Лукин С. А., Прозоров А. А. «Конъюгационный перенос плазмидной ДНК между бактериями в почве».
3. «Молекулярная генетика, микробиология, вирусология» 1994 №5 Петровская В. Г., Бондаренко В. Н. «Роль хромосомы и ее взаимодействие с внехромосомными детерминантами в процессе генетического контроля патогенности бактерий».
4. Канапина А. Ш. «Изучение природы плазмид B. subtilis» Москва, РАН Институт Общей Генетики имени Н. И. Вавилова, 1995 г.
5. Кудлай Д. Г. «Внехромосомные факторы наследственности и их значение в инфекционной патологии» Москва, «Медицина», 1977 г.
6. Кудлай Д. Г., В. Ф. Чубуков, М. Г. Оганесян «Генетика лекарственной устойчивости бактерий» Москва, «Медицина», 1972 г.
7. Пехов А. П. «Основы плазмидологии» Москва, издательство Российского Университета Дружбы Народов, 1996 г.
8. Шабарова З. А., А. А. Богданов, А. С. Золотухин «Химические основы генетической инженерии» Москва, издательство МГУ, 1994 г. |
|
|
