Сельскохозяйственная микробиология. практическое пособие

Человека окружает среда обитания, определенные составляющие которой мы неспособны увидеть. И поскольку помимо человека и животных существует еще и микромир, непосредственно или косвенно влияющий на всю среду, его требуется изучить. Наукой, методы и цели которой направлены на изучение живых микроорганизмов, закономерностей их развития и жизни, а также на особенности взаимодействия с природой и непосредственно с человеком, является микробиология.

Становление микробиологии

В рамках стандартного университетского курса под названием "Микробиология" лекции включают материалы, связанные с историей науки. Причем в ее развитии выделяется описательный период, который начался с изобретения микроскопа и рассмотрения первых бактерий. Затем новые организмы постепенно открывались науке, а их значение становилось более понятным человеку. При этом далее были открыты патогены, вызывающие заболевания человека.

Период с 1880 по 1890 год, который считается "золотым веком" микробиологии, отмечен наибольшим на тот момент количеством открытий. И заслуга (на фото ниже), разработавшего методы выделения микробов из очагов, не может оставаться без внимания. Впоследствии уже разрабатывались другие методы выявления микроорганизмов. Их свойства и роль в биоценозах, а также в жизнедеятельности человека изучались подробнее.

Вклад ученых в развитие науки

Первым ученым, который попытался систематизировать организмы микромира, стал Отто Фридрих Мюллер. Он выделил 379 отдельных видов микроорганизмов. Он же отнес их к определенным классам. Микробиология, санитария и эпидемиология тогда еще не были внедрены в практику, а о микробах уже имелось представление как об отдельных организмах, живущих в недоступном для глаза человека мире.

Распознать и узнать о нем больше помогли исследования Луи Пастера и Роберта Коха. Последний смог разработать принципы выделения микроорганизмов из исследуемого материала, взятого у больных людей, а Пастер (вместе с Кохом) заключил, что микробы - это и есть возбудители инфекционных патологий. К слову, в то время, когда инфекции вносили наиболее значительный вклад в общую заболеваемость, роль этих исследований была очень важной.

Уже после этого в истории науки появляется множество новых имен. Так и развивалась микробиология. Ученые вносили в сие великое дело огромный вклад, прославляя свои имена. В качестве примера можно привести таких исследователей, как М. В. Бейеринк, С. Н. Виноградский, Г. Х. Грам, И. И. Мечников, Д. И. Ивановский, Л. С. Ценковский, Э. А. Беринг, З. А. Ваксман, А. Кальметт, Р. Ф. Пейтон и другие. Конечно же, это далеко не полный список светочей науки, и уж тем более мы не смогли бы в рамках статьи описать все их заслуги. Курс под названием "Микробиология" (лекции и практические занятия) подробно рассматривает многие из результатов исследований этих ученых.

Развитые направления микробиологии

На современном этапе развития любой науки совершенствуются методы исследований, а значит, появляются возможности более полного изучения определенных микроорганизмов и их особенностей. В результате совершаются открытия, позволяющие косвенно или напрямую применить знания о микробах в любой отрасли хозяйствования. По этой причине микробиология - это не просто теоретическая область знаний. Это наука, имеющая некоторые ответвления:

• общая микробиология;
• медицинская (микология, бактериология, вирусология, протозоология);
• ветеринарная;
• промышленная;
• сельскохозяйственная;
• отрасль санитарной микробиологии;
• водная микробиология.

Медицинская микробиология является полноценной наукой, включающей микологию, бактериологию, протозоологию, вирусологию, санитарию и иммунологию. Разработаны методы, позволяющие распознавать возбудителей инфекционных заболеваний и применять эффективные препараты для их лечения, заниматься профилактикой болезней, ранее приводивших к пандемиям с огромными показателями смертности.

Цели микробиологии

У каждой отдельной отрасли микробиологии есть свои цели и методы, которые позволяют их достигать. В частности, медицинская микробиология ставит целью изучить максимально возможное количество патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, их взаимодействие с организмом человека, а также возможные способы противодействия контактам с инфекциями и их лечения.

Совершенствование микробной диагностики, ликвидация очагов патогенной микрофлоры в биосфере, а также вакцинная профилактика дополняют методы медицинской микробиологии. При этом, вследствие недостатка финансирования и из-за возможного риска нарушения процессов в биоценозах, пока нет возможности полностью избавиться от возбудителей инфекционных заболеваний. Однако уже на современном этапе санитария и гигиена, микробиология и иммунология позволяют значительно снижать количество такого рода патологий и их осложнений.

Промышленная микробиология ставит целью изучить свойства микробов, которые возможно применить на различных стадиях производства. В частности, наиболее перспективным направлениям таких научных разработок является применение бактерий для разложения промышленных отходов. В сельскохозяйственной микробиологии целью является потенциальное применение мельчайших организмов для повышения урожайности культур и возможной борьбы с вредителями и сорняками.

Ветеринарная микробиология, так же как и медицинская, изучает возбудителей заболеваний у животных. Методы выявления недугов, их диагностика и лечение у друзей наших меньших столь же актуальны, как и у людей. Водная микробиология занимается изучением состава микроорганизмов Мирового океана с целью систематизации знаний и потенциального их применения в промышленности или сельском хозяйстве.

Изучает пищевые продукты и выявляет в них микробов. Ее целью остается совершенствование методов, позволяющих проверять партии продукции пищевого назначения. Вторая задача - противодействие эпидемиям инфекционных заболеваний и оптимизация режимов нахождения людей в различных учреждениях, опасных с точки зрения эпидемии контактных инфекций.

Общая микробиология

Общая микробиология - это наука, методы которой позволяют изучать любые микроорганизмы в различных средах обитания. Это базовая отрасль, которая предоставляет полученную информацию промышленной, сельскохозяйственной, ветеринарной и медицинской микробиологии. Она изучает бактерии и их семейства, способности микроорганизмов расти на различных питательных средах, закономерности заселения определенных климатических зон.

Генный дрейф также является одним из основных интересов бактериологов, так как этот механизм позволяет бактерии приобретать новые способности в течение коротких промежутков времени. Одной из самых нежелательных является антибиотикорезистентность. Появление новых, устойчивых к конкретному противомикробному препарату штаммов бактерий существенно усложняет задачи медицинской микробиологии.

Но это еще не все. Общая микробиология - это наука о вирусах, грибках, простейших. Это еще и учение об иммунитете. В соответствии с определенными интересами выделены и отдельные ветви науки: вирусология, микология, протозоология, иммунология. Новые данные, полученные в ходе исследования штаммов бактерий, грибков и вирусов, будут применены в любой другой отрасли микробиологии и имеют определенную важность.

Бактериология

Царство бактерий считается самым многочисленным среди всех остальных, которые изучает микробиология. Темы по исследованиям бактерий из-за этого являются наиболее узкими. Для отнесения определенного организма к одному виду требуется тщательное изучение его морфологии и биохимических процессов. К примеру, многие бактерии кишечной группы ферментируют глюкозу и на основании данного критерия относятся к конкретной группе.

Из некоего сообщества организмов в дальнейшем будет выделен штамм - чистая бактериальная культура. Все ее особи будут характеризоваться одинаковым генетическим материалом, таким же, что и у других представителей одного вида. А главное, все эти бактерии будут вести себя одинаково в рамках популяции, проживающей в этой среде. В других условиях эта же культура свободно мутирует и адаптируется, из-за чего формируется новый штамм. Он может отличаться другим набором ферментов и вирулентных факторов. Потому и его способность вызывать заболевание будет иной.

Вирусология

Вирусы являются очень простыми организмами с пока не до конца изученными механизмами функционирования. Они не могут метаболизировать питательные вещества, но остаются живыми. Не имея структур, отвечающих за жизнедеятельность, они все равно существуют. Более того, вирус можно представить как генетический материал с механизмами его внедрения в клетки, где будет осуществляться размножение.

Очевидно, что этот механизм внедрения и размножения "разработан" таким образом, чтобы обходить все мыслимые защитные барьеры клетки. Примером является вирус ВИЧ, который, несмотря на мощную защиту иммунной системы, легко и просто инфицирует человека и приводит к иммунодефициту. Поэтому микробиология и иммунология должны совместно заниматься данной проблемой, разыскивая пути ее решения. А поскольку у вирусов из-за поразительной скорости мутации становится больше возможностей, то механизмы борьбы с этими патогенами нужно разработать как можно быстрее.

Микология

Микология - общей микробиологии, которая изучает плесневые грибки. Эти организмы склонны вызывать заболевания человека, животных, а также вредят сельскохозяйственным культурам. Плесневые грибки портят продукты питания и за счет того, что способны образовывать споры, практически неуязвимы. Однако пока они имеют небольшое количество факторов вирулентности и достаточно медленно размножаются, их вклад в общую заболеваемость невелик.

Грибки остаются самыми приспособленными организмами для жизни в самых экстремальных условиях на суше. Они редко обитают под водой, но отлично себя чувствуют в условиях средней и высокой влажности. И, что примечательно, грибки растут на корпусах космических кораблей на околоземных орбитах, а также заселили корпус поврежденного реактора Чернобыльской АЭС. Учитывая колоссальную устойчивость к факторам борьбы с этими микроорганизмами, микробиология продуктов питания и санитария должны развиваться активнее. Этому должно способствовать развитие микологии и остальных отраслей общей микробиологии.

Протозоология

Микробиология изучает и простейших. Это одноклеточные организмы, которые отличаются от бактерий более крупными размерами и наличием клеточного ядра. Из-за его наличия они более приспособлены к стационарным условиям окружающей среды, нежели к динамически изменяющимся. Однако болезни они способны вызывать не реже остальных.

Согласно статистике, предоставленной ВОЗ, около четверти всех случаев заболеваний приходится на долю малярии. Пока с ней невозможно справиться полностью, потому как существует несколько видов плазмодия. Значит, важность дальнейшего изучения всех протистов в целом и плазмодия в частности очень большая.

Иммунология

В НИИ Микробиологии СССР проводилось множество исследований иммунной системы человека. Наработки по ним пока сложно применить для лечения, однако для диагностики они сейчас незаменимы. Речь идет о серологической диагностике ряда инфекционных заболеваний. Именно микробиологии клиническая медицина обязана наличием в своем арсенале такого ценного диагностического метода.

Важно, что все кафедры эпидемиологии и микробиологии так или иначе затрагивают понятие иммунитета. И обе дисциплины широко применяют вакцины. Их разработка также является результатом научных трудов иммунологов и микробиологов. Они представляют собой наиболее эффективные профилактические средства, позволяющие ограничить (а в некоторых случаях даже исключить) вероятность заражения при контакте с патогенным вирусным или бактериальным возбудителем. Сейчас ведется разработка вакцин против ВИЧ и вирусов, вызывающих появление онкологических опухолей.

Методология микробиологии

Изучить определенный микроорганизм - это значит определить особенности его морфологии, оценить полноту биохимических реакций, на протекание которых он способен, распознать его РНК, отнести к определенному царству и назвать штамм. Такой объем работы требуется выполнить при открытии новой культуры. Если же микроб уже известен (определен по особенностям ферментации субстратов питательных сред или по тогда требуется отнести его к определенному штамму. Любая из данных задач требует наличия стандартизованных методов и определенного оборудования.

Также медицинская микробиология имеет свои задачи: найти возбудителя заболевания в биологических жидкостях и в тканях, являющихся мишенями для вирулентных инфекций, выявить наличие патогена по серологическим маркерам, определить чувствительность человека к некоторым заболеваниям. Эти задачи решают микробиологические, микроскопические, биологические, серологические и аллергические методы.

В учебнике под названием "Микробиология" Воробьев А. В. описывает, что микроскопия является основополагающим, но не основным методом изучения микроба. Она бывает световой, электронной, фазово-контрастной, темнопольной и флуоресцентной. Автор также указывает, что в качестве микробиологических методов наиболее важным считается культуральный, позволяющий вырастить колонию микробов, найденных в биологических жидкостях и средах пациента.

Культуральные методы могут быть вирусологическими и бактериологическими. Чаще всего для исследований требуется кровь, моча, слюна, мокрота, спинномозговая жидкость. Из них можно выделить организм и посеять его на Это необходимо для диагностики, потому как концентрация микробов в биологическом материале очень мала, а культуральный метод позволяет увеличить объем патогенной флоры.

В учебнике по дисциплине "Микробиология" Воробьев А. В. с соавторами описывает биологические методы изучения микробов. Они основываются на выделении специфических токсинов, свойственных либо группе видов бактерий, либо только одному штамму. Аллергические методы связаны со свойством токсинов бактерий вызывать аллергию (или сенсибилизацию) у макроорганизма при заражении. В качестве примера можно назвать Серологические методы, в свою очередь, представляют собой реакции со специфическими антителами и антигенами бактерий. Это позволяет быстро и точно определить наличие микроба в тканевом или жидкостном материале, взятом у пациента.

Грандиозные успехи медицинской микробиологии

Микробиология - это важная для практической медицины наука, которая за время своего недолгого существования позволила спасти огромное количество жизней. Наиболее показательным примером является открытие микробов, ответственных за инфекционные заболевания. Это позволило получить первый антибиотик. Благодаря ему от раневой инфекции удалось спасти огромное количество солдат.

Впоследствии применение антибиотиков стало расширяться, и сегодня это позволяет проводить сложные операции. Учитывая, что многие инфекции невозможно излечить без применения антибиотиков, их наличие попросту переворачивает всю медицину и дает возможность спасать многие жизни. Это достижение стоит наравне с вакцинопрофилактикой, также позволившей спасти многих пациентов от вируса полиомиелита, гепатита В и оспы. А сейчас разрабатываются иммунологические методы борьбы с онкологическими заболеваниями.

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ: СТО ЛЕТ РАЗВИТИЯ

Академик РАСХИ И.А. ТИХОНОВИЧ,

Все росс и й с к и й н ау ч н о- иссл едовател ьс к и й и н ститут сельскохозяйственной микробиологии

По словам современников, в конце XIX в. агрономические знания

все теснее сплетались с бактериологическими открытиями. Взгляд на почву, как на мертвую среду, уступил представлениям о том, что она - живой организм, населенный, как тогда выражались, легионами микроскопических живых существ, которые и являются главными виновниками химизма всех протекающих в ней процессов.

Свое начато в нашем Отечестве сельскохозяйственная микробиология ведете 1891 п, когда в Санкт-Петербурге при Департаменте земельных отношений и имуществ была создана Сельскохозяйственная бактериологическая лаборатория по и с п ол ьзо ва н и ю м и кроо р га н и з м о в для борьбы с грызунами. Она, «удовлетворяя неотложным запросам сельских хозяев, должна была, прежде всего, взять на себя и сложную работу по реорганизации приемов бактериологической борьбы с вредителями

сельского хозяйства, заключающейся, как известно, в осуществлении на деле идеи искусственного распространения среди вредных животных свойственных им повальных болезней».

У ее истоков стояли выдающиеся микробиологи К.С. Мережковский, Б.Л. Исаченко (академик е 1946 г.) и др. И хотя основным направлением по-прежнему оставались работы по «м ы ш еуб и ваю щим» м и кроо рган из-

Азотфиксирующие клубеньки на корнях гороха.

мам, в этой лаборатории развернули исследования по микробиологии виноделия, сыроварения, другим актуальным вопросам. Такая деятельность сыграла огромную роль в пропаганде достижений и внедрению их в практику сельскохозяйственного производства страны.

Всесоюзный институт сельскохозяйственной микробиологии был создан в 1930 г. под руководством выдающегося биолога широкого профиля академика С. П. Костычева. Будучи физиологом и биохимиком, он

В лаборатории генетического конструирования растительно-микробных систем.

хорошо понимал те связи, которые существуют в природе. Вероятно, поэтому сферой интересов наших сотрудников была и остается широкая группа микроорганизмов, которая играет определяющую роль в почвообразовательном процессе, формировании агрофитоценозов, биологическом контроле ряда важнейших болезней и вредителей растений. Одна из важнейших заслуг института - постоянное привлечение в сельскохозяйственную практику новых видов бактерий и грибов, выявление их полезных функций, разработка приемов использования.

Сегодня наше учреждение - основной компонент отечественной научной школы сельскохозяйственной микробиологии. Среди его сотрудников в разное время были академики E.H. Мишустии, Г.А. Над-сон, И.И. Самойлов, академики ВАСХНИЛ Г.С. Муромцев, O.A. Берестецкий, видные ученые В.П. Израильский, Г.Л. Сел ибер и др. Ныне исследователи, вышедшие из наших стен, работают во многих известных лабораториях России и за ее пределами (Великобритания, Франция, Австралия, Германия, Нидерланды и др.).

Как и вначале существования, сейчас деятельность института посвящена фундаментальным вопросам микробиологии и разработкам, которые находят свое применение в сельскохозяйственном производстве. Относительно неплохая материальная база института включает среди прочего

секвенатор генов, хроматографы, локальную компьютерную сеть и позволяет вести работу на современном уровне.

Принципиально новые возможности открываются в связи с участием института в международных проектах, когда объединяются усилия исследователей многих лабораторий и стран (мы сотрудничаем с учеными из Европы, США, Австралии, Японии, Южной Кореи). Часто в основе комплексных проектов лежат биологические модели, созданные у нас, что значительно поднимает престиж института. Не случайно на нашей базе проходил 10-й Конгресс по биологической фиксации азота, в котором участвовали более 700 специалистов из 72 стран, а ныне идет активная подготовка к Конгрессу по молекулярному взаимодействию микроорганизмов и растений (он состоится в Санкт-Петербурге в 2003 г.).

Одна из важнейших задач сельскохозяйственной микробиологии - выяснение роли микроорганизмов в агроландшафте, вычленение наиболее значимых видов, изучение их функций, селекции и интродукции в окружающую среду, что впоследствии позволит направленно регулировать почвенно-микробиологические процессы. В этой связи отметим, что у нас заметный прогресс достигнут в использовании ризосферных* микроорганизмов, в том числе клубеньковых бактерий, усваивающих в сим-

* Ризосфера - слой почвы, примыкающий к корням растений (прим. ред.).

биозе с бобовыми атмосферный азот и обогащающих им почву, а также микроорганизмов, полезных для остальных растений. Мы собрали национальную коллекцию штаммов ризо-бактерий, в том числе характерных для растений, произрастающих не только в России, но и в различных регионах мира. Совершенствуется система их использования для инокуляции посевов. Ежегодно проводится проверка эффективности производственных и перспективных штаммов в учреждениях нашей географической сети опытов.

Изучение клубеньковых бактерий уже сегодня позволяет, используя методы генной инженерии, проводить направленное конструирование соответствующих штаммов, обладающих комбинацией хозяйственно ценных признаков: высокой эффективностью симбиоза и повышенной конкурентной способностью, а также в самое ближайшее время приступить к работам по геномному типи-рованию активных пар «штамм-растение-хозяин».

Кроме присущих бобовым, выделена группа ризосферных микроорганизмов, применение которых на практике впервые было осуществлено в нашем институте. На их основе создано новое поколение биопрепаратов. Предварительно полезные микроорганизмы отбирали по фиксации азота на корнях небобовых растений. Но в дальнейшем было установлено: их использование позволяет существенно повысить урожай-

Теплица для оценки эффективности штаммов клубеньковых бактерий, полученных генетическими методами.

ность сельскохозяйственных культур за счет комплексного воздействия.

Проблема микробно-растительно-го взаимодействия стала особенно актуальной в связи е развитием экологически устойчивого земледелия, в значительной степени основанного на оптимизации природного потенциала агрофигоценозов. При этом растения и микроорганизмы эволю-ционно связаны принципом разделения функций. Первые как бы доверяют ряд признаков своим сожителям. Если в процессе современного хозяйствования эта связь разрушается, то восполнять недостающие функции приходится земледельцам, что часто ведет к нарушению экологической устойчивости. Складывающиеся в ризосфере фитопатогенные отношения также в значительной степени яапяются единой генетической системой, в данном случае служащей интересам патогенной микрофлоры.

Снизить ущерб от фитопатогенеза можно или направленной регуляцией генетических взаимоотношений его участников, или применением полезной микрофлоры, пригодной дня борьбы с почвенными инфекциями. Осознание процессов, лежащих в основе восприимчивости, или, наоборот, устойчивости культурных растений к различным болезням, позволит выработать новые подходы к выведению иммунных сортов. Это направление также развивается в институте в содружестве с Санкт-! ктербургским государственным университетом. I а основании полученных данных планируется начать изучение действия

симбиотических бактерий на индукцию системной приобретенной устойчивости растений к патогенам (SAR). Это позволит получить штаммы эндосимбиотичееких и ассоциативных бактерий, пригодные для иммунизации сельскохозяйственных культур. Другая перспектива - разработка приемов практического использования штаммов в условиях как теплиц, так и открытого фунта. Для этого будет применен ранее предло-жснный нами метод активной селекции - в результате будут созданы организмы, сочетающие высокую колонизирующую способность, ростсти-мулирующую и антипатогенную активность.

Как известно со школьной скамьи, бобовые культуры формируют два типа симбиозов: с клубеньковыми бактериями и эндомикоризными грибами, играющими важную роль в минеральном питании растений-хозяев. Высокая эффективность этих систем обеспечивается специальными структурами (а также органами), изучение которых представляет большой интерес зля понимания механизмов взаимодействия между партнерами - обмена молекулярными сигналами, регуляции скоординированной дифференциальной экспрессии их генов, процессов дифферен-цировки и дедифференцировки клеток и тканей, генезиса упомянутых структур (органов) партнеров, эволюционного становления симбиозов. В череде перечисленных проблем особое внимание уделяем созданию моделей для понимания мо-

лекулярных механизмов взаимодействия между симбионтами и выявления исходного материала для селекции гороха на повышение его потенциала совместного существования с бактериями. С этой целью проводим анализ генетического контроля бобо-во-резобиального и эндомикоризно-го симбиозов со стороны растения-хозяина: идентификацию соответствующих генов, анализ их первичной структуры, функции молекулярных продуктов.

В институте сформирована одна из крупнейших в мире коллекций идентифицированных на сегодня мутантов гороха (120) по указанным признакам. Их фенотипическая характеристика позволила идентифицировать дискретные стадии процессов развития как азотфиксирующих клубеньков, гак и арбускулярнон микоризы*, контролируемые различными группами генов гороха. При этом выявлено: некоторые из последних необходимы дня развития обеих эндо-с и мб иоти чес ких систе м.

Детальная фенотипическая характеристика и генетическое картирование идентифицированных симбиотических генов гороха создали условия дня их клонирования с целью дальнейшего анализа первичной последовательности, структуры молекулярных продуктов, регуляции экспрессии.

Ну, а поскольку, как говорилось выше, обе эндосимбиотическне систе-

* Арб\ск1 1ы - спсииализмромянные органы микоризных грибов, развивающиеся в корнях растений (прим. авт.).

Предмет микробиологии и его значение для с/х производства

2. Краткая история развития микробиологии
Возникновение и развитие микробиологии. За несколько тыс. лет до возникновения микробиологии как науки человек, не зная о существовании микроорганизмов, широко применял их для приготовления кумыса и др. кисломолочных продуктов, получения вина, пива, уксуса, при силосовании кормов, мочке льна. Впервые бактерии и дрожжи увидел А. Левенгук , рассматривавший с помощью изготовленных им микроскопов зубной налёт, растительные настои, пиво и т.д. Творцом микробиологии как науки был Л. Пастер , выяснивший роль микроорганизмов в брожениях (виноделие, пивоварение) и в возникновении болезней животных и человека. Исключительное значение для борьбы с заразными болезнями имел предложенный Пастером метод предохранительных прививок, основанный на введении в организм животного или человека ослабленных культур болезнетворных микроорганизмов. Задолго до открытия вирусов Пастер предложил прививки против вирусной болезни - бешенства. Он же доказал, что в современных земных условиях невозможно самопроизвольное зарождение жизни. Эти работы послужили научной основой стерилизации хирургических инструментов и перевязочных материалов, приготовления консервов, пастеризации пищевых продуктов и т.д. Идеи Пастера о роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе были развиты основоположником общей М. в России С. Н. Виноградским , открывшим хемоавтотрофные микроорганизмы (усваивают углекислый газ атмосферы за счёт энергии окисления неорганических веществ; Хемосинтез ), азотфиксирующие микроорганизмы и бактерий, разлагающих целлюлозу в аэробных условиях. Его ученик В. Л. Омелянский открыл анаэробных бактерий, сбраживающих, т. е. разлагающих в анаэробных условиях целлюлозу, и бактерий, образующих метан. Значительный вклад в развитие микробиологии был сделан голландской школой микробиологов, изучавших экологию, физиологию и биохимию разных групп микроорганизмов (М. Бейеринк, А. Клюйвер, К. ван Нил). В развитии медициской микробиологии важная роль принадлежит Р. Коху , предложившему плотные питательныесреды для выращивания микроорганизмов и открывшему возбудителей туберкулёза и холеры. Развитию медицинской микробиологии и иммунологии способствовали Э. Беринг (Германия), Э. Ру (Франция), С. Китазато (Япония), а в России - И. И. Мечников , Л. А. Тарасевич , Д. К. Заболотный , Н. Ф. Гамалея .
3. Значение работ Пастера в развитии микробиологии
Впервые бактерии и дрожжи увидел А. Левенгук, рассматривавший с помощью изготовленных им микроскопов зубной налёт, растительные настои, пиво и т.д. Творцом микробиологии как науки был Л. Пастер, выяснивший роль микроорганизмов в брожениях (виноделие, пивоварение) и в возникновении болезней животных и человека. Исключительное значение для борьбы с заразными болезнями имел предложенный Пастером метод предохранительных прививок, основанный на введении в организм животного или человека ослабленных культур болезнетворных микроорганизмов. Задолго до открытия вирусов Пастер предложил прививки против вирусной болезни - бешенства. Он же доказал, что в современных земных условиях невозможно самопроизвольное зарождение жизни. Эти работы послужили научной основой стерилизации хирургических инструментов и перевязочных материалов, приготовления консервов, пастеризации пищевых продуктов и т.д. Идеи Пастера о роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе были развиты основоположником общей М. в России С. Н. Виноградским.
Пастер (Pasteur) Луи (1822-1895), французский микробиолог и химик, основоположник современной микробиологии и иммунологии. Первый директор научно-исследовательского микробиологического института (Пастеровского института), созданного в 1888 г. на средства, собранные по международной подписке. В этом институте наряду с другими иностранными учёными плодотворно работали и русские - И. И. Мечников, С. Н. Виноградский, Н. Ф. Гамалея, В. М. Хавкин, А. М. Безредка и др. Для исследований Пастера характерна органическая связь теории и практики. С 1857 изучал процессы брожения (молочнокислого, спиртового, уксусного, открытого им маслянокислого). Вопреки господствовавшей "химической" теории немецкого химика Ю. Либиха доказал, что брожение вызывается деятельностью различных видов микроорганизмов. Открыл при этом явление анаэробиоза (способность к жизни в отсутствии свободного O 2) и существование облигатно (строго) анаэробных бактерий. Показал, что брожение служит источником энергии для вызывающих его микроорганизмов. Заложил научные основы виноделия, пивоварения и др. отраслей пищевой промышленности. Предложил метод предохранения вина от порчи (пастеризацию), примененный затем в производстве др. продуктов питания (пива, молока, фруктово-ягодных соков). Окончательно опроверг (путём эксперимента) представления о возможности самозарождения живых существ в современных условиях.

Изучив природу заболевания шелковичного червя (1870), Пастер установил заразность болезни, время её максимального проявления и рекомендовал меры борьбы с нею. Исследовал ряд др. заразных болезней животных и человека (сибирская язва, родильная горячка, бешенство, куриная холера, краснуха свиней и пр.), окончательно установив, что они вызываются специфическими возбудителями. На основе развитого им представления об искусственном иммунитете предложил метод предохранительных прививок, в частности вакцинацию против сибирской язвы (1881). В 1880 Пастер совместно с Э. Ру начал исследования бешенства. Первая предохранительная прививка от этой болезни была им сделана в 1885 г.

4. Творческий вклад русских ученых в развитие микробиологии (Виноградский, Ивановский, Омелянский, Воронин, Худяков, Кононов, Мишустин и др.)
Идеи Пастера о роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе были развиты основоположником общей микробиологии в России С. Н. Виноградским , открывшим хемоавтотрофные микроорганизмы (усваивают углекислый газ атмосферы за счёт энергии окисления неорганических веществ; Хемосинтез), азотфиксирующие микроорганизмы и бактерий, разлагающих целлюлозу в аэробных условиях. Виноградский Сергей Николаевич [.1856 -1953], русский микробиолог, член-корреспондент Петербургской АН. В 1891-1912 заведующий отделом общей микробиологии института экспериментальной медицины в Петербурге. Активно участвовал в организации Русского микробиологического общества (1903) и первые 2 года был его председателем. В 1922 уехал во Францию и до конца жизни руководил Агробактериологическим отделом Пастеровского института под Парижем. Виноградский впервые доказал, что существуют особые микроорганизмы (аноргоксиданты), получающие энергию в результате окисления неорганических веществ. Образующаяся при этом энергия используется на ассимиляцию углекислого газа или карбонатов; основанный на этом процесс усвоения углекислого газа получил название хемосинтеза. Открытие Виноградским хемосинтеза дало возможность русской микробиологии занять ведущее положение и оказало большое влияние на её развитие в других странах. Виноградский впервые (1893) выделил из почвы анаэробную спороносную бактерию Clostridium Pasteurianum, усваивающую молекулярный азот. Его ученик В. Л. Омелянский открыл анаэробные бактерии, сбраживающие, т. е. разлагающиев анаэробных условиях целлюлозу, и бактерии, образующие метан. Омелянский Василий Леонидович , русский микробиолог, академик АН СССР (1923; член-корреспондент 1916). Ученик С. Н. Виноградского. Окончил Петербургский университет (1890). В 1893-1928 работал в Отделе общей микробиологии института экспериментальной медицины, с 1912 заведующий отделом. Основные работы по выяснению роли микроорганизмов в круговороте азота и углерода в природе. Предложил методы выделения и культивирования нитрифицирующих бактерий, изучал их морфологию и физиологию. Впервые выделил культуры анаэробных и спороносных бактерий, сбраживающих клетчатку с образованием органических кислот и водорода. Изучал аэробную азотфиксирующую бактерию (из рода азотобактер) и доказал существование бактерий, образующих метан из этилового спирта. Установил, что количество усвояемого азотфиксирующими микроорганизмами азота пропорционально усвоению органического вещества. Первый указал на возможность применения микроорганизмов как химических индикаторов. Редактор журнала "Архив биологических наук" (1906-28). Его книги "Основы микробиологии" (1909) и "Практическое руководство по микробиологии" (1922) способствовали формированию нескольких поколений советских микробиологов. Дмитрий Иосифович Ивановский (1864 - 1920) - русский физиолог растений и микробиолог, основоположник вирусологии. Окончил Петербургский университет в 1888 году и был оставлен при кафедре ботаники. Под руководством А. Н. Бекетова, А. С. Фаминцына и X. Я. Гоби изучал физиологию растений и микробиологию.
Обнаружил в клетках больных растений кристаллические включения («кристаллы Ивановского»), открыв, таким образом, особый мир возбудителей заболеваний небактериальной и непротозойной природы, названных впоследствии вирусами. Ивановский рассматривал их как мельчайшие живые организмы. Кроме того, Ивановский опубликовал работы об особенностях физиологических процессов в больных растениях, влиянии кислорода на спиртовое брожение у дрожжей, состоянии хлорофилла в растениях, его устойчивости к свету, значении каротина и ксантофилла, по почвенной микробиологии .
Воронин Михаил Степанович - ботаник (1838 - 1903). Многочисленные ученые работы Воронина касаются преимущественно класса грибов (микология) и тех низших организмов, что стоят на грани между животными и растениями. Он открыл, подробно изучил и описал множество в высокой степени важных не только в ботаническом, но и в общебиологическом смысле низших организмов. Грибная болезнь подсолнечника открыта и изучена им же; то же должно сказать о болезни капустных растений и пр. Все работы Воронина отличаются большой точностью. Его рисунки, без которых новейшая морфология не может обойтись, образцовы.
Худяков Николай Николаевич (1866-1927) - русский микробиолог. Труды посвящены вопросам анаэробиоза и почвенной микробиологии . В работе "К учению об анаэробиозе" (1896) установил возможность культивирования анаэробов в присутствии кислорода и высказал положение, что анаэробиоз у бактерий является приспособлением к условиям существования. В области почвенной микробиологии открыл явление адсорбции бактерий частицами почвы , что имеет большое значение для их активности в почвенных процессах. Автор первого на рус. языке курса "Сельскохозяйственная микробиология" (1926), имевшего большое значение для развития микробиология в СССР.

Морфология и систематика бактерий

Шаровидные бактерии, или кокки
Форма шаровидная или овальная.

Микрококки – отдельно расположенные клетки.
Диплококки – располагаются парами.
Стрептококки – клетки округлой или вытянутой формы, составляющие цепочку.
Сарцины – располагаются в виде «пакетов» из 8 и более кокков.
Стафилококки – кокки, расположенные в виде грозди винограда в результате деления в разных плоскостях.
Палочковидные бактерии
Форма палочковидная, концы клетки могут быть заостренными, закругленными, обрубленными, расщепленными, расширенными. Палочки могут быть правильной и неправильной формы, в том числе ветвящиеся, например у актиномицетов.
По характеру расположения клеток в мазках выделяют:
Монобактерии – расположены отдельными клетками.
Диплобактерии – расположены по две клетки.
Стрептобактерии – после деления образуют цепочки клеток.
Палочковидные бактерии могут образовывать споры: бациллы и клостридии.

Извитые бактерии
Форма - изогнутое тело в один или несколько оборотов.
Вибрионы – изогнутость тела не превышает одного оборота.
Спирохеты – изгибы тела в один или несколько оборотов.

Размер бактерий
Микроорганизмы измеряются в микрометрах и нанометрах.
Средние размеры бактерий – 2 – 3 х 0,3 – 0,8 мкм.
Форма и размер - важный диагностический признак.
Способность бактерий изменять свою форму и величину называется полиморфизм

Белова Алена, 12 группа

Самостоятельная работа 1

Предмет микробиологии

Микробиология – наука, предметом изучения которой являются микроскопические существа, называемые микроорганизмами, их биологические признаки, систематика, экология, взаимоотношения с другими организмами.

Микроорганизмы – наиболее древняя форма организации жизни на Земле. По количеству они представляют собой самую значительную и самую разнообразную часть организмов, населяющих биосферу.

К микроорганизмам относят:

1) бактерии;

2) вирусы;

4) простейшие;

5) микроводоросли.

Общий признак микроорганизмов – микроскопические размеры; отличаются они строением, происхождением, физиологией.

Бактерии – одноклеточные микроорганизмы растительного происхождения, лишённые хлорофилла и не имеющие ядра.

Грибы – одноклеточные и многоклеточные микроорганизмы растительного происхождения, лишённые хлорофилла, но имеющие черты животной клетки, эукариоты.

Вирусы – это уникальные микроорганизмы, не имеющие клеточной структурной организации.

Основные разделы микробиологии: общая, техническая, сельскохозяйственная, ветеринарная, медицинская, санитарная.

Общая микробиология изучает наиболее общие закономерности, свойственные каждой группе перечисленных микроорганизмов: структуру, метаболизм, генетику, экологию и т. д.

Основной задачей технической микробиологии является разработка биотехнологии синтеза микроорганизмами биологически активных веществ: белков, ферментов, витаминов, спиртов, органических веществ, антибиотиков и др.

Сельскохозяйственная микробиология занимается изучением микроорганизмов, которые участвуют в круговороте веществ, используются для приготовления удобрений, вызывают заболевания растений и др.

Ветеринарная микробиология изучает возбудителей заболеваний животных, разрабатывает методы их биологической диагностики, специфической профилактики и этиотропного лечения, направленного на уничтожение микробов-возбудителей в организме больного животного.

Предметом изучения медицинской микробиологии являются болезнетворные (патогенные) и условно-патогенные для человека микроорганизмы, а также разработка методов микробиологической диагностики, специфической профилактики и этиотропного лечения вызываемых ими инфекционных заболеваний.

Разделом медицинской микробиологии является иммунология, которая занимается изучением специфических механизмов защиты организмов людей и животных от болезнетворных микроорганизмов.

Предметом изучения санитарной микробиологии являются санитарно-микробиологическое состояние объектов окружающей среды и пищевых продуктов, разработка санитарных нормативов.

Самостоятельная работа 2.

История развития микробиологии

Микробиология (от греч. micros- малый, bios- жизнь, logos- учение, т.е. учение о малых формах жизни) - наука, изучающая организмы, неразличимые (невидимые) невооружённым какой- либо оптикой глазом, которые за свои микроскопические размеры называют микроорганизмы (микробы).

Предметом изучения микробиологии является их морфология, физиология, генетика, систематика, экология и взаимоотношения с другими формами жизни.

В таксономическом отношении микроорганизмы очень разнообразны. Они включают прионы, вирусы, бактерии, водоросли, грибы, простейшие и даже микроскопические многоклеточные животные.

По наличию и строению клеток вся живая природа может быть разделена на прокариоты (не имеющие истинного ядра), эукариоты (имеющие ядро) и не имеющие клеточного строения формы жизни. Последние для своего существования нуждаются в клетках, т.е. являются внутриклеточными формами жизни (рис. 1).

По уровню организации геномов, наличию и составу белоксинтезирующих систем и клеточной стенки все живое делят на 4 царства жизни: эукариоты, эубактерии, архебактерии, вирусы и плазмодии.

К прокариотам, объединяющим эубактерии и архебактерии, относят бактерии, низшие (сине- зелёные) водоросли, спирохеты, актиномицеты, архебактерии, риккетсии, хламидии, микоплазмы. Простейшие, дрожжи и нитчатые грибы-эукариоты.

Микроорганизмы-это невидимые простым глазом представители всех царств жизни. Они занимают низшие (наиболее древние) ступени эволюции, но играют важнейшую роль в экономике, круговороте веществ в природе, в нормальном существовании и патологии растений, животных, человека.

Микроорганизмы заселяли Землю ещё 3- 4 млрд. лет назад, задолго до появления высших растений и животных. Микробы представляют самую многочисленную и разнообразную группу живых существ. Микроорганизмы чрезвычайно широко распространены в природе и являются единственными формами живой материи, заселяющими любые, самые разнообразные субстраты (среды обитания), включая и более высокоорганизованные организмы животного и растительного мира.

Можно сказать, что без микроорганизмов жизнь в ее современных формах была бы просто невозможна.

Микроорганизмы создали атмосферу, осуществляют кругооборот веществ и энергии в природе, расщепление органических соединений и синтез белка, способствуют плодородию почв, образованию нефти и каменного угля, выветриванию горных пород, многим другим природным явлениям.

С помощью микроорганизмов осуществляются важные производственные процессы - хлебопечение, виноделие и пивоварение, производство органических кислот, ферментов, пищевых белков, гормонов, антибиотиков и других лекарственных препаратов.

Микроорганизмы как никакая другая форма жизни испытывает воздействие разнообразных природных и антропических (связанных с деятельностью людей) факторов, что, с учётом их короткого срока жизни и высокой скорости размножения, способствует их быстрому эволюционированию.

Наибольшую печальную известность имеют патогенные микроорганизмы (микробы-патогены) - возбудители заболеваний человека, животных, растений, насекомых. Микроорганизмы, приобретающие в процессе эволюции патогенность для человека (способность вызывать заболевания), вызывают эпидемии, уносящие миллионы жизней. До настоящего времени вызываемые микроорганизмами инфекционные заболевания остаются одной из основных причин смертности, причиняют существенный ущерб экономике.

Изменчивость патогенных микроорганизмов составляет основную движущую силу в развитии и совершенствовании систем защиты высших животных и человека от всего чужеродного (чужеродной генетической информации). Более того, микроорганизмы являлись до недавнего времени важным фактором естественного отбора в человеческой популяции (пример - чума и современное распространение групп крови). В настоящее время вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) посягнул на святое святых человека - его иммунную систему.

Основные этапы развития микробиологии, вирусологии и иммунологии

К ним можно отнести следующие:

1 Эмпирических знаний (до изобретения микроскопов и их применения для изучения микромира).

Дж.Фракасторо (1546г.) предположил живую природу агентов инфекционных заболеваний- contagium vivum.

2 Морфологический период занял около двухсот лет.

Антони ван Левенгук в 1675г. впервые описал простейших, в 1683г.- основные формы бактерий. Несовершенство приборов (максимальное увеличение микроскопов X300) и методов изучения микромира не способствовало быстрому накоплению научных знаний о микроорганизмах.

3.Физиологический период (с 1875г.)- эпоха Л.Пастера и Р. Коха.

Л. Пастер - изучение микробиологических основ процессов брожения и гниения, развитие промышленной микробиологии, выяснение роли микроорганизмов в кругообороте веществ в природе, открытие анаэробных микроорганизмов, разработка принципов асептики, методов стерилизации, ослабления (аттенуации) вирулентности и получения вакцин (вакцинных штаммов).

Р. Кох - метод выделения чистых культур на твердых питательных средах, способы окраски бактерий анилиновыми красителями, открытие возбудителей сибирской язвы, холеры (запятой Коха), туберкулёза (палочки Коха), совершенствование техники микроскопии. Экспериментальное обоснование критериев Хенле, известные как постулаты (триада) Хенле- Коха.

4 Иммунологический период.

И.И. Мечников - “поэт микробиологии” по образному определению Эмиля Ру. Он создал новую эпоху в микробиологии - учение о невосприимчивости (иммунитете), разработав теорию фагоцитоза и обосновав клеточную теорию иммунитета.

Одновременно накапливались данные о выработке в организме антител против бактерий и их токсинов, позволившие П.Эрлиху разработать гуморальную теорию иммунитета. В последующей многолетней и плодотворной дискуссии между сторонниками фагоцитарной и гуморальной теорий были раскрыты многие механизмы иммунитета, и родилась наука иммунология.

В дальнейшем было установлено, что наследственный и приобретенный иммунитет зависит от согласованной деятельности пяти основных систем: макрофагов, комплемента, Т- и В- лимфоцитов, интерферонов, главной системы гистосовместимости, обеспечивающих различные формы иммунного ответа. И.И.Мечникову и П.Эрлиху в 1908г. была присуждена Нобелевская премия.

12 февраля 1892г. на заседании Российской академии наук Д.И.Ивановский сообщил, что возбудителем мозаичной болезни табака является фильтрующийся вирус. Эту дату можно считать днем рождения вирусологии, а Д.И. Ивановского - ее основоположником. Впоследствии оказалось, что вирусы вызывают заболевания не только растений, но и человека, животных и даже бактерий. Однако только после установления природы гена и генетического кода вирусы были отнесены к живой природе.

5. Следующим важным этапом в развитии микробиологии стало открытие антибиотиков. В 1929г. А.Флеминг открыл пенициллин, и началась эра антибиотикотерапии, приведшая к революционному прогрессу медицины. В дальнейшем выяснилось, что микробы приспосабливаются к антибиотикам, а изучение механизмов лекарственной устойчивости привело к открытию второго - вне хромосомного (плазмидного) генома бактерий.

Изучение плазмид показало, что они представляют собой еще более просто устроенные организмы, чем вирусы, и в отличии от бактериофагов не вредят бактериям, а наделяют их дополнительными биологическими свойствами. Открытие плазмид существенно дополнило представления о формах существования жизни и возможных путях ее эволюции.

6. Современный молекулярно-генетический этап развития микробиологии, вирусологии и иммунологии начался во второй половине 20 века в связи с достижениями генетики и молекулярной биологии, созданием электронного микроскопа.

В опытах на бактериях была доказана роль ДНК в передаче наследственных признаков. Использование бактерий, вирусов, а затем и плазмид в качестве объектов молекулярно-биологических и генетических исследований привело к более глубокому пониманию фундаментальных процессов, лежащих в основе жизни. Выяснение принципов кодирования генетической информации в ДНК бактерий и установление универсальности генетического кода позволило лучше понимать молекулярно-генетические закономерности, свойственные более высоко организованным организмам.

Расшифровка генома кишечной палочки сделало возможным конструирование и пересадку генов. К настоящему времени генная инженерия создала новые направления биотехнологии.

Расшифрованы молекулярно-генетическая организация многих вирусов и механизмы их взаимодействия с клетками, установлены способность вирусной ДНК встраиваться в геном чувствительной клетки и основные механизмы вирусного канцерогенеза.

Подлинную революцию претерпела иммунология, далеко вышедшая за рамки инфекционной иммунологии и ставшая одной из наиболее важных фундаментальных медико-биологических дисциплин. К настоящему времени иммунология - это наука, изучающая не только защиту от инфекций. В современном понимании иммунология - это наука, изучающая механизмы самозащиты организма от всего генетически чужеродного, поддержании структурной и функциональной целостности организма.

Иммунология в настоящее время включает ряд специализированных направлений, среди которых, наряду с инфекционной иммунологией, к наиболее значимым относятся иммуногенетика, иммуноморфология, трансплантационная иммунология, иммунопатология, иммуногематология, онкоиммунология, иммунология онтогенеза, вакцинология и прикладная иммунодиагностика.

Микробиология и вирусология как фундаментальные биологические науки также включают ряд самостоятельных научных дисциплин со своими целями и задачами: общую, техническую (промышленную), сельскохозяйственную, ветеринарную и имеющую наибольшее значение для человечества медицинскую микробиологию и вирусологию.

Медицинская микробиология и вирусология изучает возбудителей инфекционных болезней человека (их морфологию, физиологию, экологию, биологические и генетические характеристики), разрабатывает методы их культивирования и идентификации, специфические методы их диагностики, лечения и профилактики.

7.Перспективы развития.

На пороге 21 века микробиология, вирусология и иммунология представляют одно из ведущих направлений биологии и медицины, интенсивно развивающееся и расширяющее границы человеческих знаний.

Иммунология вплотную подошла к регулированию механизмов самозащиты организма, коррекции иммунодефицитов, решению проблемы СПИДа, борьбе с онкозаболеваниями.

Создаются новые генно- инженерные вакцины, появляются новые данные об открытии инфекционных агентов - возбудителей “соматических” заболеваний (язвенная болезнь желудка, гастриты, гепатиты, инфаркт миокарда, склероз, отдельные формы бронхиальной астмы, шизофрения и др.).

Появилось понятие о новых и возвращающихся инфекциях (emerging and reemerging infections). Примеры реставрации старых патогенов- микобактерии туберкулеза, риккетсии группы клещевой пятнистой лихорадки и ряд других возбудителей природноочаговых инфекций. Среди новых патогенов- вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), легионеллы, бартонеллы, эрлихии, хеликобактер, хламидии (Chlamydia pneumoniae). Наконец, открыты вироиды и прионы - новые классы инфекционных агентов.

Вироиды - инфекционные агенты, вызывающие у растений поражения, сходные с вирусными, однако эти возбудители отличаются от вирусов рядом признаков: отсутствием белковой оболочки (голая инфекционная РНК), антигенных свойств, одноцепочечной кольцевой структурой РНК (из вирусов - только у вируса гепатита D), малыми размерами РНК.

Прионы (proteinaceous infectious particle- белкоподобная инфекционная частица) представляют лишенные РНК белковые структуры, являющиеся возбудителями некоторых медленных инфекций человека и животных, характеризующихся летальными поражениями центральной нервной системы по типу губкообразных энцефалопатии й- куру, болезнь Крейтцфельдта - Якоба, синдром Герстманна- Страусслера- Шайнкера, амниотрофический лейкоспонгиоз, губкообразная энцефалопатия коров (коровье “бешенство”), скрепи у овец, энцефалопатия норок, хроническая изнуряющая болезнь оленей и лосей. Предполагается, что прионы могут иметь значение в этиологии шизофрении, миопатий. Существенные отличия от вирусов, прежде всего отсутствие собственного генома, не позволяют пока рассматривать прионы в качестве представителей живой природы.

3. Задачи медицинской микробиологии.

К ним можно отнести следующие:

Установление этиологической (причинной) роли микроорганизмов в норме и патологии.

Разработка методов диагностики, специфической профилактики и лечения инфекционных заболеваний, индикации (выявления) и идентификации (определения) возбудителей.

Бактериологический и вирусологический контроль окружающей среды, продуктов питания, соблюдения режима стерилизации и надзор за источниками инфекции в лечебных и детских учреждениях.

Контроль за чувствительностью микроорганизмов к антибиотикам и другим лечебным препаратам, состоянием микро биоценозов (микрофлорой) поверхностей и полостей тела человека.

4. Методы микробиологической диагностики.

Методы лабораторной диагностики инфекционных агентов многочисленны, к основным можно отнести следующие.

Микроскопический- с использованием приборов для микроскопии. Определяют форму, размеры, взаиморасположение микроорганизмов, их структуру, способность окрашиваться определёнными красителями.

К основным способам микроскопии можно отнести световую микроскопию (с разновидностями- иммерсионная, темнопольная, фазово - контрастная, люминесцентная и др.) и электронную микроскопию. К этим методам можно также отнести авторадиографию (изотопный метод выявления).

Микробиологический (бактериологический и вирусологический) - выделение чистой культуры и ее идентификация.

Биологический - заражение лабораторных животных с воспроизведением инфекционного процесса на чувствительных моделях (биопроба).

Иммунологический (варианты - серологический, аллергологический) - используется для выявления антигенов возбудителя или антител к ним.

Молекулярно-генетический - ДНК- и РНК- зонды, полимеразная цепная реакция (ПЦР) и многие другие.

Заключая изложенный материал, необходимо отметить теоретическое значение современной микробиологии, вирусологии и иммунологии. Достижения этих наук позволили изучить фундаментальные процессы жизнедеятельности на молекулярно-генетическом уровне. Они обусловливают современное понимание сущности механизмов развития многих заболеваний и направления их более эффективного предупреждения и лечения.