Особенности генетики вирусов

Модификации Ненаследуемые изменения во многих вирусах являются результатом включения липидов и углеводных клеток-хозяев в их внешнюю оболочку, в которой размножается вирус.

Мутации. Спонтанные мутации возникают в результате ошибок в репликации генома вируса. Индуцированные мутации происходят под влиянием мутагенов. Некоторые из них (азотистая кислота) влияют на внеклеточный вирион, другие (акридин, аналоги азотистых оснований) влияют на процесс репликации вирусной нуклеиновой кислоты в клетке. Мутанты отличаются от исходных вирусов по структуре и размеру бляшек, которые они образуют в культуре клеток, антигенам и чувствительности к температуре.

Рекомбинации. При одновременной паразитизации двух вирусов в одной клетке-хозяине возможен обмен генетическим материалом между ними. В результате генетической рекомбинации происходит обмен участками HK между разными вирусами, и образуются рекомбинанты, обладающие генами двух исходных вирусов. Вирус гриппа имеет геном, состоящий из восьми фрагментов РНК. При одновременной репродукции в одной клетке двух разных вирусов гриппа между ними может происходить обмен генами. Образовавшиеся рекомбинанты будут представлять собой новый тип вируса гриппа.

При одновременной паразитизации двух типов вируса в одной клетке во время образования зрелых вирионов возможно фенотипическое смешивание, когда геном одного вируса заполнен капсидом другого вируса (феномен транскапсидирования). Так, например, есть случаи, когда геном вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) включен в белковый капсид другого вируса. В результате такой вирус приобретает способность заражать типы клеток, которые нечувствительны к исходному вирусу.

Практическая значимость изучения генетики микробов

При микробиологической диагностике инфекционных заболеваний возникают трудности при определении типа атипичных микробов, например, бактерий дизентерии, не агглютинирующихся сыворотками. Для их идентификации должны быть использованы другие методы.

В процессе лечения пациентов с инфекционными заболеваниями создаются препятствия в виде устойчивости возбудителей к антибиотикам, и для преодоления лекарственной устойчивости требуются специальные методы. Отбор штаммов микрорезистентных и высоковирулентных микроорганизмов для людей в больницах привел к образованию так называемых «госпитальных» штаммов, которые вызывают внутрибольничные инфекции. Такие штаммы известны среди стафилококков, а также среди сальмонелл и других грамотрицательных палочек.

---

Методами направленной мутации и селекции получены живые вакцины, с успехом применяющиеся для профилактики инфекционных болезней.

Достижения молекулярной генетики используются для современных методов обнаружения микробов: методов индикации нуклеиновых кислот, полимеразной цепной реакции (ПЦР). Полимеразная цепная реакция является высокочувствительной реакцией, поскольку она позволяет увеличить количество копий исследуемой цепи ДНК в сотни тысяч раз за несколько часов. ПЦР может быть использована особенно тогда, когда в исследуемом материале имеется очень малые концентрации возбудителя или трудно выделить чистую культуру, а также при его высокой антигенной изменчивости.

Генная инженерия

Генная инженерия основана на создании рекомбинантных организмов, содержащих гены, встроенных в их хромосому, которые кодируют продукты, необходимые для производства соединений. Последовательные этапы рекомбинации:

• 
  получение ДНК. Участки ДНК, то есть гены, кодирующие синтез необходимого вещества, выделяют из хромосомы путем разрезания ферментами (рестриктазами). В некоторых случаях возможно получение небольших генов, подобных естественным, путем химического синтеза;
  
• 
  полученный ген (отрезок ДНК) с помощью ферментов (лигаз) соединяют ("сшивают") с другим отрезком ДНК, который будет служить вектором для встраивания гибридного гена в клетку. В качестве вектора можно использовать плазмиды, бактериофаги, вирусы;
  
• 
  вектор, несущий встроенный в него ген, встраивается в бактериальную или животную клетку, которая приобретает способность продуцировать не свойственное этой клетке вещество. В качестве таких реципиентов используют клетки Е. coli, P. aeruginosa, дрожжи, вирус осповакцины. Подбирая подходящего реципиента, учитывают выраженность синтеза необходимого вещества. Некоторые штаммы бактерий, получивших чужой ген, способны переключать половину своего потенциала на синтез соединения, кодируемого этим геном. Учитывается также возможность секреции вещества в окружающую среду, возможность культивирования в промышленных масштабах, экологическая безопасность.
  

Биологические препараты, полученные генной инженерией: интерфероны, интерлейкины, инсулин, гормон роста, вакцина против гепатита В, антигены ВИЧ для диагностики и другие препараты.

Методы генной инженерии перспективны:

---

• 
  Для получения антигенов с целью диагностики заболеваний, возбудители которых либо не культивируются на питательных средах (сифилис, малярия), либо опасны для культивирования;
  
• 
  Для получения лекарства, сырье для которых дорогое или дефицитное: интерфероны, инсулин, гормон роста, интерлейкины и другие цитокины, которые регулирующие иммунитет, а также антитела.
  

Заключение

У микроорганизмов, как и у других живых существ, наблюдается наследование признаков, свойственных определенному виду. В опытах было показано, что, если содержать бактерии в определенных постоянных условиях, они длительно сохраняют свои свойства. Это говорит о стабильности признаков, присущих каждому виду бактерий. Потомство микробной клетки в основном наследует ее свойства, что позволяет определить, идентифицировать, любой вид микроорганизмов. Однако известно, что у одного и того же вида бактерий возможны отклонения морфологических и физиологических свойств, возникающие под влиянием факторов внешней среды.

Список литературы

1) Микробиология: Учеб. для студентов мед. Вузов / Л. М. Закарян, П. В. Калуцкий. - Курск: Изд-во Кур. гос. мед. ун-та, 1999. - 255 с., [2] л. цв. ил.: ил., портр., табл.; 21 см.; ISBN 5-7487-247-9

---

Смотрите также файлы

• Тест по дисциплине финансовый анализ анализ понимается как методика комплексного и системного изучения и измерения.pdf

• В качестве какого субъекта права выступают граждане рф, иностранцы и лица без гражданства.docx

• Оборудование гостиничных комплексов.pptx

• 1 Психология как наука. Этапы становления.docx

• Правительство Российской Федерации.docx