Файл: коллежд пособие.doc

Бақылау сұрақтары (кері байланыс)

1. Вирустардың қандай түрлерін білесіздер?

2. Вирус геномдарының басты типтерін атаңыздар.

3. Бактериофагтың өмір сүру циклі қалай өтеді?

4. Инфекционды және инфекционды емес бактериофагтар дегеніміз не?

Бактериофагия және генетика.

Өзінің көлеміне қарай вирус бөлшектері ең кішкене тірі торшалар мен химиялық қосылыстардың ірі молекулалар арасынан орын алады.

Бактерия вирусын «батериофаг»деп атайды. ( латын тілінен бактерия , грек тілінен фаг жеуші) «Бактериофагия» дегеніміз микроб торшаларының спецификалық агенті бактериофагтың әсер етуімен еріту (лизис) процессі.

1898 жылы Н.Ф. Гамалея бактериофагия құбылысымен ең бірінші кездескен адам. Бірақ та сол кездегі микробиологиялық техника дәрежесі оған ұстамды бактериофаг штамын бөліп алуға мүмкіндік бермеді.

1917жылы Л.Пастер институтының госпиталінде канадалық бактериолог Уеликс Д.Эррель дизентерия науқасының үлкен дәретін филтрациясын жасап, алынған фильтраттарға жаңадан бөлінген шигелла культурасын қосып, қоспаны бір түнге термостатқа қалдырды, оның таң қалды бірнеше (түтіктегі) сұйықтық мөлдір және стерильді болып шықты. Ол еріген културалардың бір бөлігін филтрациялап, алынған фильтратпен шигелла жаңа өсіндісін зақымдады. Өсіндісінің бір бөлігін бақылау ретінде зақымдандырылмай қалдырылды.Келесі күні ол таңертең бақылаушы култураның бұлыңғыр екенін ал фильтратпен зақымдалған култураның шын мәнінде мөлдір екенін байқады. Бұл фагтар Д.Эррельді бактериялар үшін патогенді және олардың көбеюін тоқтататын (жоятын) ультравирус өмір сүретіні туралы ойға әкелді.бактерияны ерітуші агентті Д.Эррель бактериофагтардың барлығы да бір түрге жатады деп санады, бірақ кейінен фагтар әртүрлі спецификалық бактериалдық вирустар тобына түзетінін тағайындады.

Фагтардың морфологиясы мен құрылысы

Фагтарда 5 морфолоиялық типтер кездеседі

1. Жіпшелі фагтар ДНҚ

2. РНҚ бір жіпшелі ДНҚ қосалқысының аналогы бар фагтар

3. 2 жіпшелі ДНҚ қысқа қосалқысы бар фагтар

4. ДНҚ қосалқысы бар жиырылмайтын фагтар

5. Қосалқы қабықшасы жиырылатын фагтар

Фагтың көбісі сперматозоид тәріздес формалы болып келеді. Электрондық микроскоп бактериофагының сыртқы құрылымын ашуға жәрдем тигізді. Т2-типтік фаг бөлшегінің басы болады, ол екі жағынан қақпақшалары бар алты қырлы призма тәрізді Басынан ұзыншакелген құйрық қосалқысы кетеді, оның ұшында жіп тәрізді бірнеше “аяқшалар” бар.Қосалқының каналы оны баспен жалғастырады және сол каналда НҚ –ның макромалекуласы болады. Фаг қабығының қалған бөлігі ақуыздық жаратылысқа жатады.

Антигендік қасиет

Фагтарда антигендік қасиеті бар. Организмге парентеральды жолмен еңгізілгенде фагтарға қарсы жоғарғы ерекшелігі барантиденелер пайда болады. Фагтарда типтік және топтық антигендер болады. Типтік антигендер бойынша оларды серотиптерге бөледі.

Сыртқы ортаның факторына төзімділігі

Адам вирусына қарағанда фагтар физикалық және химиялық факторлардың әсеріне төзімді болып келеді. Қызудың 65-700 С дейін шыдайды, 0,5%- тік сулемаға, 1-2% фенолға, 1,5% лизолға төзімді, ал қышқылдарға және 1% формалинге өте сезімтал болып келеді. Ультракүлгін сәулелері мен ионды сәулелендіру фагты инактивациялап (белсенділігін төмендетіп) оларды мутацияға ұшыратады.

Фаг пен бактерия торшаның арасындағы өзара байланыс

Бактерия торша мен фагтың өзара байланысқа түсуі өте күрделі, көп қырлы процесс. Оны мынадай түрде көрсетуге болады

1.Адсорбция- фагтың торшаға жабысуы

2.Фагтың торшаға енуі

3.Депротеинизация-фаг геномы сыртындағы ақ заттан тұратын қабықшадан бөлінеді.

4.Геномның экспрессиясы(лат. Іске асырамын деген сөзі)

3 фазадан тұрады

1.Транскрипция- ДНҚ-ның РНҚ-на көшіру

2.Трансляция- фагтың ақзат молекуласынан құралуы

3.Репликация- геномның көбеюі . ДНҚ немесе РНҚ молекуласының екі есе көбеюі.

5.Фаг компоненттерінің жиналуы (құралуы)

6.Фагтың торшадан шығуы.

Адсорбция

Фаг пен торша арасындағы өзара байланыс фагтың торшаға жабысуынан, былайша айтқанда адсорбция процесінен басталады. Адсорбцияның негізінде торша мен фагтың арасында биофизикалық, биохимиялық процестер пайда болады. Мұндай жағдайда өте айырықша және айырықша емес факторлардың әсері бар.

Айырықша емес фактор деп фаг пен торша арасындағы теріс және оң зарядталған кейбір топтарды айтуға болады. Фагтың бактерияға жабысуы, белгілі бір ортада катиондардың бар жерінде ғана іске асады.

Адсорбция-фагтың көбею сатысындағы төменгі температурада өтетін бірден-бір процесс, ал басқа сатылар жоғарғы температурада өтеді.

Фагтардың бактерияға жабысуының айырықша факторы дегеніміз –торша рецепторларының фаг ақзаттарына сәйкес келуі. Фагтар тек қана өздеріне сәйкес бактерияларды жоя алады.

Торшаға жабысқан фагтардың бәрі бірдей торшаға ене бермейді, демек фаг торшадан қайта бөлініп кетуі мүмкін. Ал фаг торшаға ұзақ уақыт жабысып тұрса мұндай берік байланысты олардың арасында болатын химиялық реакциялар арқылы түсінуге болады.

Фагтың торшаға енуі.

Фаг бактерия сыртына “жіпше аяқтарымен” жабысады. Құйрық қосалқысының ұшында бактерияның қабығын зақымдайтын және оны “кеміріп” шағын тесік жасайтын фермент болады-лизоцим. НҚ (нуклейн қышқылы) бактериофагтың басынан құйрық қосалқысының каналы арқылы және бактерия қабырғасында пайда болған тесік арқылы торшаға енеді. Осының бәрі шприц арқылы дәрі жіберу процедурасын еске түсіреді. Бас пен қосалқысының ақуыздық қабығы сыртында қалады, ал бактерияның торшасына НҚ ғана енеді. Сөйтіп фаг НҚ-ның өздігінен өсіп-көбею басталады.

Геномның экспрессиясы

Фагтың торша ішіне еніп “шешінуінен” бастап, оның торша ішінде толық өсіп –жетіліп ұрпақ пайда болғанға дейінгі мерзімін қараңғы немесе “эклипс” –фаза деп атайды. (грек тілінен –тұтылу деген сөзінен). Эклипс деген термин астрономиядан (күннің айдан тұтылу деген сөз) алынған. Шынында да осы мерзімде торша тұтылып тек фагтың еркіне береді. Себебі фаг торшаның құралу аппаратына өз әмірін жүргізіп, фагтың құралу программасын іске асырады. НҚ-ның макромолекуласы бактерияның “шикізаты” мен бүкіл ферменттік аппаратын пайдалана отырып, өзінің өсіп-көбею процесіне қатысуға мәжбүр етеді.

Транскрипция (лат. көшіріп жазу) ДНҚ-ға сәйкес и-РНҚ пайда болуы.

Фагтардың өсіп жетілуі (репродукция) кезінде алғашқы ақзаттар (құрылымсыз), соңғы ақзаттар (құралымда) пайда болуына сәйкес транскрипция да алғашқы және соңғы болып екіге бөлінеді. Алғашқы и-РНҚ алғашқы гендердің көшірмесінен алынады. Соңғы транскрипция кезінде и-РНҚ соңғы гендерден көшірме алады. Себебі оларда фагтардың құрамына кіретін ақзаттар туралы информация бар.

Трансляция (лат. жеткізу, апару) –ақзат молекуласының құралу процесі. Трансляция кезінде ақзат молекуласының құралуы үшін белгілі бір генетикалық информация сақталады. Трансляция торша рибосомдарында іске асады.

Трансляцияның өзі 3 сатыдан тұрады- инициация, элонгация, терминация.

Инициация-трансляция процесінің басталу кезеңі. Бұл кезеңде рибосома и-РНҚ-ның инициациялық, алғашқы кодонмен (триплетпен), жіне тасымалдаушы РНҚ-мен (т-РНҚ) байланысады.

Элонгация- кезінде полипептид тізбегі ұзарады.

Терминация- даяр болған полипептид тізбегі рибосомнан бөлінеді де, босаған рибосома басқа ақзат құрауға кіріседі.

Репликация- дегеніміз НҚ-ның құралуы. ДНҚ, РНҚ молекулаларының түрлеріне байланысты репликация механизмі де әртүрлі болады.

Фагтың жиналуы

Фагтардың жиналуы олардың морфогенезінің соңғы сатысы болып есептеледі және әртүрлі фагтарда өзіне тән ерекшелігі болады. Фагтар вирустар, сондықтан олар дисьюниктивтік түрде көбейеді, ол фагтардың компоненттері торшаның әр жерінде –цитоплазмада, ядрода пайда боладыдеген сөз. Сондықтан фагтардың құралуы үшін фагтың жаіа синтезделген НҚ мен ақзатының өзара ерекше байланысуының, демек олардың бір-бірін “танып”, бірігунің маңызы зор.

Фагтың торшадан шығуы

Фагтың көбею циклінің аяқталуы фагтық бөлшектік ұрпағының торшадан қоршаған ортаға шығуымен бітеді. Шығуы жарылу жолымен өтеді – мұндай жағдайда торша әуе шары тәрізді жарылып кетіп өледі, сол кезде қоршаған ортаға 150-300 бактериофаг түседі, сөйтіп олар дереу келесі бактерияларға шабуыл жасайды.

Фагтың торшадан шығуы.

Фагтың көбею циклінің аяқталуы фагтық бөлшектің ұрпағының торшадан қоршаған ортаға шығуымен бітеді. Шығу жарылу жолымен өтеді- мұндай жағдайда торша әуе шары тәрізді жарылып кетіп өледі, сол кезде қоршаған ортаға 150-300 бактериофаг түседі, сөйтіп олар дереу келесі бактериаларға шабуыл жасайды.

Лизогения.

Қарастырылған фагтың торшамен әсер ету циклі вирулентті улы фаг үшін сипатталған және айыруы бойынша продуктивті инфекцияны туғызады. Ал бірқатар жағдайларда бактериофаг микроб торшасында пайда болғанда, торшаның құрып кетуі міндет емес.Фагтың НҚ-лы торшаға еніп , бірақ ешнәрсе болмағандай, торша бұрынғысындай тіршілік ете береді.Бактериалды хромосомамен ассоциацияланған вирус геномын профаг деп атайды.Өзінің хромасома құрамына кіретін бактерия торшаларын лизогенді, ал бактерия мен профаг ДНК-сының бірігіп тіршілік етуін лизогения деп атайды./ лизис-грекше еріту, бактерия клеткасының күйреуі/. Зақымдалған бактерия былай қарағанда ешбір кедергісіз өсе береді де қолайлы жағдай туғанда екі жаңа торшаға бөлінеді. Лизогенді деп айтылатын себебі, белгілі бір кезеңде белгісіз бір себептен миллиард торшадан 2-3 торша өзінің меймандостық көрсеткені үшін күтпеген жерден жазасын тартып, құрып кетеді.Лизогенделген фагты ұстамды (усыз, умеренный) фаг деп атайды.

5. Кейбір торшалар бактериофагтардың шабуылына шыдайды. Бірақ алғашқы соққыға тез ген бұл “талапқорлар” өзгеріп, жаңа қасиеттерге ие болады жіне оларды келесі ұрпақтарға ауыстырады.

6. Бұл құбылыстыалғашқы рет 1952 жылы байқаған Дж.Леденберг оны былай түсіндірді фагтың ДНҚ-сы лизогенді бактерияға енгеннен кейін фагтар әдеттегідей өсіп-көбеймейді және торшалар да құрымайды. Бұл жағдайда фагтың ДНҚ-сы торшаның хромосомындағы бактериялық ДНҚ-ға жалғасады. Осы торша екі туынды торшаға бөліне бастағанда, хромосома бөлініп, фагтың саны екі есе көбейеді және оның жартысы жаңа хромосомалардың әрқайсысына түседі. Сөйтіп торшалар одан әрі бөлінген сайын фагтың ДНҚ-сы әрбір туынды торшаға ауысады.

Фагтың жіктелуі.

1.Химиялық құрылысына, белоктық қабықшадағы нуклейн қышқылының түріне байланысты ДНҚ-алық және РНҚ-алық фагтар.

2.Бактериалдық торшамен әсер ету формасына қарай-вирулентті (улы) және ұстамды (усыз) фагтар.

3.Фагтың таксономиялық белгілерінің бірі бактерияның жыныстық дифференцияға қатынасы болып табылады. Осы белгі бойынша фагты үш негізгі топтарға бқлуге болады.

А. тек қана еркек бактериясын бүзады.

Ә.әйел бактерия торшасымен өзара әсер етуші

Б. фаг торшасы жыныстық дифференцияға индифферетті

4.Морфологиялық жіктелуі.

Бактериофагтың практикада қолданылуы.

Көптеген жылдар бойына фагтар дизентерия, іш сүзегі , паратиф, оба, тырысқақ, және де кокк пен анаэробты инфекциялардың емі мен профилактика және диагностика үшін кеңінен қолданады.

Қазіргі уақытта эпидемиологиялық зерттеу практикасында бактерияны фаготиптеу кеңінен қолданады, фагтың көмегімен инфекциялық аурулардың қоздырғыштарын өте майда бөліп және қоздырғыштық аурудың көзінен қабылдағыш организмге берілуінің күрделі бір түрін қадағалап отырады.

Химиятерапиялық препараттар

Антибилтиктер

Химиятерапия туралы түсінік.

Химиятерапия – химиялық заттардың көмегімен спецификалық антимикробтық, антипаразиттік емдеу. Бұл заттардың микроорганизм жағдайында ауру тудырғыш микроорганизмдерге қарсы талдамалы әсер ету қасиеттері бар.

Химиятерапияның негізін қалаушы неміс химигі П.Эрлих, ол құрамында мышьяк бар химиялық заттардың спирохеттер мен трипоносомдарға қатерлі әсер ететінін анықтады. Және 1910 ж алғашқы химиотерапевтік препарат – сальварсанды (микроорганизмге зиянсыз, бірақ қоздырғышты жоятын мышьяк қосындысы) шығарып алды.

1935 ж неміс химигі Г.Домагк анилиндік бояу заттардың ішінен протонзоил немесе қызыл стрептоцидті тапты. Ол – бактерияға ағзадан тыс әсер етпейтін, бірақ эксперименттік жануарларды стрептококкты инфекциядан сақтайтын зат. Кейін протозоил организмде in vivo және in vitro да антибиотикалы активтілік көрсететін сульфаминиламидтер парааминобензой қышқылының (ПАБҚ) құрылымдық аналогтары болып табылады. Ол бактериялардың өмір сүруі үшін қажетті фоль қышқылының биосинтезіне қатысады. Бактериялар парааминобензой қышқылының орнына сульфаниламидті қолданып, өледі.

/ / \ \ / / \ \ NH₂

\ \ / / I II

COOH \ \ / /

ПАБҚ SO₂NH сульфаниламид

Қазіргі уақытта әр түрлі микроорганизмдер әсерінен туған аураларды емдеу үшін қажетті, химиотерапевтік препараттардың басым көпшілігі анықталған. Антибактериялық препараттар тобына сульфаниламидтерден басқа нитрофуранды препараттар; оксихинолиндер, хинолондар, имидозолдар кіреді. Сонымен бірге бұл топқа спецификалық активтілігі бар дәрілік заттар да кіреді. Мысалы: туберкулезге қарсы препараттар. Химиотерапевтік заттарға айтарлықтай аз мөлшерде саңырауқұлаққа қарсы (антимикотик) және антипротозойдтік дәрілік заттар топтары кіреді.Әрқашан вирустарға қарсы препараттарды іздеу қарқынды жүріп отырады. Вирустардың клеткаішілік абсолюттік паразиттілігіне байланысты, ол - өте күрделі кезең. Соған қарамастан ацикловир, ремантадин, рибавирин, метисазол сияқты және т.б. көптеген препарпттар алынады.

Химиотерапевтік препараттардың арасында ерекше орынды антибиотиктер алады.

Антибиотиктер.

Антибиотиктер – қатерлі ісіктердің дамуын және микроорганизмдердің өсуін тежейтін, микроорганизмдерден, жануарлар және өсімдіктер клеткасынан өндірілетін химиотерапевтік заттар мен олардың туындылары.

Бірінші антибиотикті 1929 ж ағылшын бактериологы А.Флеминг ашты. Флеминг көгеру саңырауқұлағы Пенициллиум нотатумды зерттеу кезінде бактериялық культураның өсуіне кедергі жасайтын затты анықтап, оны пенициллин деп атады.

1940 ж Г.Флори және Э.Чейн тазартылған пенициллинді алды. 1945 ж А.Флеминг, Г.Флори және Э.Чейн Нобель лауреаты атағын алды.