Файл: Оқу қуралы (жалпы микробиология) каз.doc

Клетка мембранасына сәйкес, вирустардың шешінуі әртүрлі болуы мүмкін. Мысалы, бактероифагтар өз қабығынан микробтық клетканың бетінде босатылады, шешек вирусы суперкапсидты клетка мембранасында қалдырып, капсидтен клетканын ішінде босатылады, полиомиелит вирусы клеткаға еніп ішінде өзінің жалғыз қабығынан–капсидтен босатылады.

3.а) транскрипция–бұл генетикалық коды заңы бойынша вирустық РНҚ немесе ДНҚ көшіріп жазылуымен байланысты иРНҚ пайда болуы;

б)трансляция–бұл иРНҚ–дағы генетикалық информацияны аминоқышқылдардың спецификалық жүйелілігі түріне көшіру процесі және вирусспецификалық белоктардың синтезі басталуы.

в)репликация–бұл вирус нуклеин қышқылы молекуласының синтезі. Вирус белок синтезі–тек клетка рибосомасында жүрсе, нуклеин қышқыл синтезі – ядрода жүреді.

4.Вирус бөлшектерінің жинақталуының екі түрі болады:

а)вириондардың жинақталуы және кемеліне жетілуі клетканың ішінде өтеді;

б)вирион жинақталууы клеткадан шығу мезгілінде аяқталады

Вирус бөлшектерінің клеткадан шығу әдістері:

А) «жарылу» жолымен, кейде жиналған вирус бөлшектері бір мезгілде клеткадан шыққанда оның бұзылып жойылуына себеп болады. Бұл әдіс құрылыстары жай вирустарға тән

Б) «бүршіктену» жолымен, кейде вирус бөлшектері аздаған мөлшерде клеткадан шығады. Бұл әдіс құрылысы күрделі вирустарға тән. Клетка ұзақ уақыт тіршілігін сақтайды.

Жоғарыда қарастырылған вирус репродукциясы негізінде жедел және созылмалы инфекциялар тудыратын вирустың клеткамен қарым–қатынасын көрсетеді. Бұл қарым–қатынас продуктивті тип болып саналады. Вирустың клеткамен қарым–қатынасының екінші,интегративтік типі болады. Бұл типте репродукция жоқ, ал вируктың гендері клетка ДНҚ құрылысына енеді немесе интеграциялайды. Бірақ клекканың вируспен бұл қарым–қатынасы ткандық клетканың атиптік түріне айналу қаупын туғызуы мүмкін.

Вирусологияда қолданылатын зерттеу әдістері өте күрделі, ондай жағдай вирустардың абсолютті паразиттілігімен және мөлшерінің өте кішкентайлығымен байланысты.

Вирусы бар заттарды зерттеу үшін мынадай әдістермен жүргізіледі:

- сәулелі микроскопта вирустық қосындыларды қарау, электронды микроскопта зерттеу және иммунды - флуоресцентті микроскопта зерттеу.

- өсіп келе жатқан тауық эмбрионына жұқтыру арқылы вирустарды дақылдандыру және бөліп алу

- сезімтал лабораториялық жануарларға жұқтыру арқылы дақылдандыру және бөліп алу

- жасуша дақылдарына жұқтыру арқылы дақылдандыру

- гемагглютинациялық реакциямен вирустарды индикациялау

- гемадсорбциялық реакциямен вирустарды индикациялау

- жасуша дақылында таңдақ түзеу әдісімен индикациялау

- түсті реакциямен вирустарды индикациялау және идентификациялау.

Вирустарды жасуша дақылдарында өсіп - өндіру.

Клетка дақылдары вирустарды өсіп - өндіруге қолданылатын ең ыңғайлы моделі болып есептеледі. Өйткені вирустардың репродукциялануы табиғи жағдайдағыдай болады. Мұндай дақылдарды адамдар мен жануарлардың тканьдерінен дайындайды.

Организмінен бөлініп алынып, жасанды жағдайда өзінің тіршілігін сақтайтын клеткаларды жасуша дақылдары деп атайды. Олар арнайы қоректік ортасы бар пробиркаларда әйнекшеге жабысып немесе суспензия түрінде өседі. Егер де организмнен тыс жағдайда көбейе алмаса, ондай клеткаларды тіршілігін сақтаушы, ал өсіп - өніп көбейетін болса - өсуші дақылдары дейді. Вирусологияда өсуші дақылдар жиі қолданылады. Оларды мынадай топтарға бөледі: біріншілік, ауыспалы, жартылай ауыспалы. Ең қолайлысы соңғы топқа жататын клетка дақылдары, өйткені оларды қайталап сеуіп пайдалана беруге болады.

Егер ауыспалы тканьді жаңа қоректік ортаға сепсе, бұрынғы ткань дақылы өсіп-өнеді, оны тканьдық субдақыл деп атайды. Субдақылды кез - келген біріншілік тканьдерден алуға болады, бірақ олар 4-5 қайталап себуден аспайды.

Ағзадан тыс жағдайда көбею және қайталап сеуіп отырғанда бірнеше ондаған жылдар тіршілік қабілетін сақтай алатын жасушаларды ауыспалы жасуша дақылдары деп атайды.

Адамдардың қалыпты тканьдерінен, омыртқалы және омыртқасыз жануарлардан, адамдардың қатерлі ісіктерінен алынған шығу тегі әртүрлі 4000-ға жуық ауыспалы жасуша дақылдары бар екені белгілі.

Ауыспалы жасуша дақылдарының артықшылығы сол, оларды дайындау жолы қиын емес және арзан. Жасушалардың пішіндері және негізгі қасиеттері тұрақты. Дүние жүзінің лабораторияларында пайдаланылатын халықаралық штаммдар болады. Ауыспалы дақылдарды бөтен вирустармен ластануы болмайды, бірақ оларды қайталап жиі жаңа ортаға сеуіп отырмаса рактық клеткаға айналып кету қаупі бар. Соның нәтижесінде оларда бейспецификалық дегенерация болып вирустар өсіруге сезімталдығы төмендейді.

Жасушалардың тұрақтылығы күшті болу үшін клональды дақылдарды, яғни бір жасушадан алынған ұрпақтарды пайдаланған жөн.

Соңғы жылдары вирусологияда хромасомасы диплоидты жиынтықтан тұратын, яғни диплоидты жасушалар қолданыла бастады.

Жартылай ауыспалы жасуша дақылдарының 50-55 рет қайталап ауыстырып сепкенде өсіп өну қабілеттілігі бар, содан кейін жасушалар өледі. Осындай штаммдарды адам эмбрионынан дайындалған біріншілік тканьдерден алуға болады. Мысалы, адам өкпесінен алынған диплоидты жасушалар. Бұл жасушалар жылдам көбейеді, бір айға дейін қоректік ортаны ауыстырмай - ақ тіршілігін сақтайды, әрі көптеген вирустарға сезімтал.

Жасуша дақылындағы вирустың цитопатогендік әсері – ЦПӘ

Жасуша мен вирустың күрделі түрде болатын өзара әсерінің нәтижесінде әртүрлі өзгерістер болады. Тіптен жасуша қабатының толық бұзылуы мүмкін. Осындай өзгерістердің өзінше спецификалық сипаттамасы бар:

- ошақты майдадәнді зақымдану

- жасуша қабатының барлық жерінде майдадәнді өзгеру

- әр жерде жүзім тәрізді дөңгелектенген жасушалардың шоғырлануы

- көпядролы гигантты жасушалардың бірігуі

- симпласт жасушалардың пайда болуы

- көзге көрінетін морфологиялық өзгерістердің болмауы

Цитопатогендік әсердің бар жоғын тек қана бақылау жасушалардағы өзгерістермен салыстырып жүргізеді.

Гемадсорбциялық реакция. Вирус жұққан жасуша дақылдарының өзінің сыртқы бетінде эритроциттерді жабыстыру қабілеттілігі гемадсорбция деп аталады. Грипп, парагрипп, поксовирус және флавивирустардың гемадсорбциялық қасиеті бар.

Жұқтырылған жасушаларда гемадсорбциялық құбылыс цитопатогендік өзгерістерден әлде қайда бұрын байқалады. Сондықтан бұл реакцияны вирустарды ертерек табу үшін қолданады (аденовирустар, парагрипп,ұшық вирустары)

Ақтаңдақ түзеу әдісі

Вирусы бар затты тіндік дақылына жұқтырады, бетін құрамында бейтарапты қызыл бояуы бар агар қабатымен жауып термостатта (37°C) инкубациялайды. Вирус өскен жердегі жасушалар бұзылады, соның нәтижесінде ақтаңдақ пайда болады, ал айналасындағы бұзылмаған жерлер қызыл түске боялады. Осындай негативті ақтаңдақтар 48 сағ және одан да көп уақыттан кейін пайда бола бастайды (егер вирус бар болса).

Гемагглютинациялық реакция (ГАР - РГА)

Ерекше антигендері (гемагглютинині) бар кейбір вирустар эритроциттерді бір - бірімен жабыстырады - агглютинациялайды. Егер зерттелетін затта вирус бар болса эритроциттер бір - бірімен агглютинацияланып зонтик тәріздес яғни, айналасы бұдырланып тұнбаға отырады(оң нәтижелі реакция). Вирус жоқ болған жағдайда эритроциттер агглютинацияланбайды, тұнбаға айналасы тегіс (түйме тәріздес) болып отырады (теріс нәтижелі реакция). Толық гемагглютинация беретін сұйылту деңгейін бір гемагглютинациялық бірлікке санайды. Бұл реакция иммунологиялық реакцияларға жатпайды, өйткені реакцияда антиген антидене құбылысы жоқ. ГАР тек қана вирустың бар - жоғын анықтау үшін ғана қолданады.

Бактериофагтар бактерияларға еніп, оларда өсіп - өніп көбейіп, бактерияларды лизистейтін (бұзатын) вирустар. Қазіргі кезде оларлы бактериофаг демейді, фагтар деп атайды. Себебі, фагтар бактериялармен қатар басқа да микроорганизмдерде болатыны дәлелденген. Фагтардың жалпы морфологиясы мынадай: алты бұрышты, басы сыртынан белокпен қоршалған, ішінде ДНҚ-ы бар. Басына жиырылу қабілеттілігі бар түтікше тәріздес сырты белокты қапшықпен қоршалған құйрықша шығады. Құйрықшаның басқа жабысар жерін мойыны немесе жағасы деп атайды. Құйрықшаның ең шетінде базальды пластинка бар, одан 6 тікенекшелер шығады. Осылардың көмегімен фаг бактерияға жабысады, ол базальды пластинкада болатын лизоцим ферментімен бактерияның сыртқы қабатын теседі де мойыны және құйрықшасы жиырылып басының ішіндегі ДНҚ-ы бактерия ішіне енеді.

Бактериофагтарды 6 морфологиялық типтерге бөледі:

- таяқша немесе жіпше тәріздестер

- тек қана басы бар, құйрықшасы жоқ

- басы бар, және одан шығатын шамалы бұдырлары бар

- басы және қысқаша құйрықшасы бар

- басы және ұзынша жиырылмайтын құйрықшасы бар

- басы және ұзын жиырылатын құйрықшасы бар.

Ең көп кездесетін фагтар 5-6 топқа жатады. Басының ішінде РНҚ-ы болатын фагтар кездеседі.

Басқа вирустарға қарағанда фагтар физикалық және химиялық факторлардың әсеріне төзімділеу келеді. Олар 6000 атм.қысымға төзе алады, мұздатқанда, төменгі температуралық жағдайда, құрғатқанда тіршілік қабілеттілігін сақтай алады. Бірақ фагтар ультракүлгін сәуленің, радиацияның, химиялық дезинфекциялық ерітінділердің, қыздырудың (65-70°C)әсеріне сезімтал, тез өледі.

Спецификалық әсері бойынша полифагтар ( туыстас бактерияларды лизистей алатын) мен монофагтарға (бактерияның бір түрін немесе бір серотипін лизистейтін) бөледі.

Фагтар мен бактерияның өзара әсер ету механизмі бойынша оларды вирулентті және әлсіз топтарға бөледі. Бактериофагтық құбылыс бактериялардың лизистенуі негізінде вирулентті фагтардың әсерінен болады, бірнеше фазалардан тұрады.

Бірінші фаза - рецепторының көмегімен фагтардың бактерияға жабысуы құйрықшасымен, ондайы жоқтар бактерия қабатының сыртында болатын кірпікшелер фимбрияларға жабысады.

Екінші фаза - бактерияның ішіне ену. Құйрықша жабысып болғаннан кейін жиырылады да басындағы ДНҚ-ы бактерия ішіне енеді, ал фагтың сұлабасы сыртта қалып қояды.

Үшінші фаза - транскрипциялану. Фагтың ДНҚмен жаңа генетикалық информация келеді де “ертелі” және “кешеуілді” ферменттер синтезделе бастайды.

Төртінші фаза - бактерияның рибосомасында және полисомаларында белоктардың синтезделінуі.

Бесінші фаза - фагтық нуклеин қышқылының репликациялануы

Алтыншы фаза - дайын белоктар мен нуклеин қышқылдарынан вирус бөлшектерінің құралуы, яғни фагтың құралуы.

Жетінші фаза - фагтың шығуы. Ол “кешеуілді” лизоцимнің көмегімен атқарылады, яғни оның әсерінен бактериялық жасуша лизистенеді - бұзылады, оны фагтық өнімді инфекция деп атайды.

Бактериялардың сезімтал штаммдарына әлсіз фаг енгенде, бактерия өлмейді, лизогендік жағдайға көшеді. Лизогенді бактерияда фагтың ДНҚ-ы бактериялық ДНҚ-мен интеграцияланып, әлсіз фаг профагқа айналады. Осы қалпында бактерияның бір ұрпағынан екіншісіне беріліп отырады. Кейбір факторлардың әсерінен әлсіз фаг вирулентті түріне айналуы мүмкін.

Бактерияларға әлсіз фаг жұққанда олар кейбір жаңа қасиетке ие болады. Осындай құбылысты лизогендік (фагтық) конверсия (өзгеріс) деп атайды. Лизогениялық құбылыс микробтардың барлық жүйелік топтарының арасында кездеседі.

Бактериофагтарды пайдалану. Фагтарды жұқпалы ауруларды емдеу үшін, диагноз қоюға және аурулардан сақтану мақсатында қолданады.

Емдеу үшін стафило-, стрепто-, дизентериялық, іш сүзектік, салмонеллездік, коли - протейлік т.б. фагтар бар. Таблетка, ұнтақ немесе сұйық күйінде шығарылады.

Профилактикалық мақсатта тиісті фагтарды ауру қаупі төнген кезде, немесе науқаспен жанасқан адамдарға береді. Емдеу профилактикалық фагтарды ауыз арқылы және жарақаттарды өңдеу әдістерімен қолданады, инъекциялық әдіс қолданбайды.

Фагтардың тиісті микробтарға спецификалық әсерін жұқпалы ауруларға диагноз қою үшін және сыртқы орта объектілерінің тиісті микробтармен ластанғанын анықтау үшін жиі қолданады. Мысалы, судың, топырақтың, ас- тағамдарының ішек тұқымдас бактериялармен ластанғанын анықтау үшін фагтардың титрының реакциясын қояды. Егер де зерттелетін затта микроб бар болса спецификалық фаг оған еніп, өсіп - өніп, оның титрі көбейеді.

Науқастан, немесе басқа объектілерден бөлінген микроорганизмнің фаготиптерін анықтайды. Фаготипін анықтау әсіресе ішек инфекцияларында, стафилококкты инфекцияларда жиі атқарылады.

Фаготипін анықтаудың эпидемиологиялық маңызы бар, яғни инфекция көзін, таралу жолдарын байқауға болады.

Тақырыбы: Бактерия генетикасы. Модификация. Мутация. Генетикалық рекомбинация. Плазмидалар.

Мақсаты:Генетикалық рекомбинацияларды (трансформация, трансдукция, коньюгация) зерттеу үшін тәжірибелер қою.

Генетика - тұқым қуалау және өзгергіштік туралы ғылым.

Генотип - жасушалардың тұқым қуалау қасиетін қамтамасыз ететін,нуклеотидтардан тұратын гентердің бірлестгі .Қоршаған ортаның,тиісті жағдайларына қарай спецификалық жауап беру қабілеттілігі тұқым қуалайды,сондықтан іске асырылатын белгілердің барлық жиынтығын фенотип деп атайды.

Ген- бір белоктың(немесе бір белгінің) синтезделуіне жауап беретін ДНҚ молекуласының бір бөлшегі(фрагменті).Ол ДНҚ тізбекшесіндегі ретімен алмасып отыратын нуклеотидтар.

Генетикалық код- гендегі негіздердің орналасу реті. Код-тұқым қуалау информациясының жазылуы.

Ген белгілірінің сыртқы байқалуын, яғни фенотипін зерттеу микроб гендерінің картасын жасаудың негізі болып табылады.

Модификация (фенотиптік өзгергіштік)- эволюциялық бекітілген қоршаған орта жағдайының өзгеруіне қарай жауап берілетін микроорганизмдердің бейімделу(адаптация) реакциясы. Олар микробтың тіршілік қабілеттілігін қамтамасыз етеді жіне тиісті фактордың әсер етуі тоқтағаннан кейін жойылады. Қысқа уақытты модификациялар тек қана бірінші буынның тіршілік ету кезінде сақталады. Ұзақ мерзімді модификациялар бірнеше ұрпақтың тіршілік ету кезінде сақталады. Негізінде фенотиптік өзгерістер, яғни модификациялар өмірбақи тұқым қуаламайды,әсер етуші фактор жойылғаннан кейін бұрыңғы қасиеттері қалпына келеді.

Мутациялар - ДНҚ-ның құрылысындағы өзгерістердің нәтижесінде болады. Мутация кезінде кейбір қасиеттері жоғалады және ол қасиеттер тұқым қуалайды.Шығу тегі, хромосомадағы орналасуы, ДНҚ құрамындағы алғашқы өзгерістердің сипаттамасы, мутацияланған бактериялық жасушадағы фенотиптік өзгерістердің салдары және басқа белгілері бойынша мутацияларды бірнеше топтарға бөліп жіктейді(классификациялайды).