По природе клеток, вырабатывающих ИФ, их делят на три группы:

α-ИФ (лейкоцитарный): обладает выраженным противовирусным действием;

β-ИФ (фибробластный): обладает противовирусным действием, а также регулирует работу лимфоцитов, макрофагов и дендритных клеток (иммуномодулирующее действие);

γ-ИФ (иммунный): продуцируется всеми Т-лимфоцитами, стимулирует активность Т- и В-лимфоцитов, фагоцитов, усиливает синтез молекул MHCI и MHCII и др. Таким образом, γ-ИФ усиливает активность всех звеньев иммунной системы.

Механизм противовирусного действия интерферонов. Интерфероны ингибируют внутриклеточную репликацию широкого спектра ДНК- и РНК-содержащих вирусов.

В инфицированной клетке синтезируется ИФ, выходит из нее, связывается с поверхностью здоровой клетки и индуцирует в ней синтез антивирусных белков. Если в эту клетку проникает вирус, то его репродукция подавляется этими белками. Один из них является ферментом рибонуклеазой, которая разрушает мРНК вируса. Второй фермент – протеинкиназа – блокирует синтез вирусных белков. Репродукция вируса становится невозможной.

Практическое использование интерферона для лечения и профилактики вирусных инфекций связано с использованием препаратов на основе генноинженерного рекомбинантного α2-ИФ. Его получают в культуре бактерий после встраивания в их геном гена человеческого α-ИФ. Рекомбинантный α2-ИФ эффективен для лечения хронических гепатитов В и С, герпетической и папилломавирусной инфекции.

38. Вирусы бактерий (бактериофаги). Вирулентные и умеренные бактериофаги.

Фазы взаимодействия фага с бактериальной клеткой.

Бактериофаги (от греч. bacterion – бактерии, phagos – пожирающий) – вирусы бактерий, вызывающие их гибель.

Бактериофаги были открыты в 1917 г. канадским ученым Ф. Д'Эррелем. Исследователь выделил из испражнений больных дизентерией фильтрующийся агент, способный разрушать, лизировать дизентерийные бактерии. Последующие наблюдения показали, что бактериофаги встречаются повсеместно, где есть бактерии: в почве, сточных водах, кишечном тракте человека и животных, гнойном отделяемом и других субстратах. Поэтому в широком смысле слова их часто называют просто фагами.

В зависимости от формы и структурной организации фаги подразделяют на пять морфологических групп (классификация А.С. Тихоненко):

I. Фаги I типа – нитевидной формы.

2. 
   Фаги II типа – имеют головку и рудимент отростка.
   
3. 
   Фаги III типа – имеют головку с коротким отростком.
   
4. 
   Фаги IV типа – имеют головку и длинный несокращающийся отросток.
   
5. 
   V. Фаги V типа – имеют головку и длинный сокращающийся отросток.
   

---

Структура сложноустроенного фага:

• 
  головка, в которой содержится нуклеиновая кислота;
  
• 
  воротничковая часть;
  
• 
  отросток, сверху покрытый сократительным чехлом. На конце отростка находятся базальная пластинка и нити прикрепления для адсорбции фага на бактериальной клетке.
  

Оболочечные структуры фага имеют белковую природу.

Вирулентные и умеренные бактериофаги. Фазы взаимодействия вирулентного бактериофага с клеткой. Практическое применение бактериофагов.

В зависимости от характера взаимодействия с бактериальной клеткой, различают вирулентные и умеренные бактериофаги.

Вирулентные фаги способны вызывать взрывную продуктивную инфекцию. Проникнув в бактериальные клетки, они размножаются и вызывают лизис бактерий. Умеренные фаги чаще вызывают интегративную вирусную инфекцию, которая может переходить в продуктивную.

Фазы взаимодействия сложноустроенного вирулентного бактериофага с клеткой:

• 
  Адсорбция (отростковой частью фага) на клеточной стенке бактерий. В эту фазу рецепторы базальной пластинки и нитей прикрепления специфически взаимодействуют с определенными рецепторами клеточной стенки бактерий. На бактериях, лишенных клеточной стенки (L-формы, микоплазмы), фаги не адсорбируются.
  
• 
  Проникновение нуклеиновой кислоты фага в клетку: происходит сокращение чехла отростка и растворение с помощью фагового лизоцима небольшого участка клеточной стенки бактерии. Затем ДНК из головки бактериофага через канал отростка инъецируется (впрыскивается) в цитоплазму клетки, при этом оболочка фага остается на поверхности бактериальной клетки.
  
• 
  Синтез фаговых частиц (подобно синтезу вирусов в эукариотической клетке): происходит репликация нуклеиновой кислоты бактериофага с образованием множества копий, а на рибосомах бактериальной клетки – синтез фаговых белков головки и отростка.
  
• 
  Композиция фаговых частиц: происходит сборка белковых оболочек и нуклеиновых кислот и формируются зрелые бактериофаги.
  
• 
  Выход фагов из бактериальной клетки путем лизиса клетки изнутри. Он осуществляется за счет свободного лизоцима, выделяемого множеством фагов, что приводит к гибели бактерий в результате ее осмотического лизиса.
  

Репродукция вирулентного фага в популяции бактерий

---

, выращенных в жидкой питательной среде (МПБ), сопровождается их лизисом и просветлением среды (рисунок 8а). В популяции чувствительных бактерий, выращенных сплошным газоном на плотной питательной среде (МПА), фаги образуют зоны очагового лизиса (рисунок 8б), которые называются «негативными колониями» или стерильными бляшками.

Умеренные фаги чаще взаимодействуют с клеткой по типу интегративной вирусной инфекции: ДНК фага интегрируется с ДНК клетки и называется профагом. Став частью хромосомы бактерии, профаг, при ее размножении, передается бактериальному потомству. Клетка, несущая профаг, называется лизогенной. Под влиянием различных факторов (УФ-света, некоторых химических веществ) связь профага с ДНК бактериальной клетки нарушается и профаг переходит в цитоплазму клетки, где размножается и ведет себя как вирулентный.

39. Практическое применение бактериофагов.

1. 
   Для диагностики инфекционных заболеваний используют метод фаготипирования, когда с помощью известного набора фагов определяют фаговариант исследуемых бактерий. Метод основан на специфичности фагов, т.е. способности взаимодействовать только с бактериями, имеющими специфические рецепторы для адсорбции фага и лизиса этих бактерий. Фаготипирование используют для диагностики брюшного тифа, дизентерии, холеры, стафилококковых инфекций (рисунок 9).
   

Метод фаготипирования имеет важное эпидемиологическое значение, т.к. позволяет установить связи между источником инфекции и отдельными случаями заболевания. Выделение бактерий одного фаговарианта от разных больных указывает на общий источник их заражения.

2. 
   Для лечения:
   

• 
  стафилококковый бактериофаг (при гнойно-воспалительных заболеваниях, вызванных стафилококками);
  
• 
  бактериофаг P.aeruginosa (при гнойно-воспалительных заболеваниях, вызванных синегнойной палочкой);
  
• 
  клебсиеллезный бактериофаг (при заболеваниях, вызванных клебсиеллами).
  

Комбинированные многокомпонентные препараты бактериофагов:

• 
  коли-протейный бактериофаг (для лечения эшерихизов и дисбактериозов, вызванных бактериями рода Proteus);
  
• 
  пиобактериофаг (для лечения стафилококковой, стрептококковой, клебсиеллезной, протейной, синегнойной инфекции и эшерихиозов);
  
• 
  интести-бактериофаг (для лечения бактериальной дизентерии, сальмонеллезов, эшерихиозов, а также протейной, стафилококковой, энтерококковой и синегнойной инфекций).
  

---

Бактериофаги применяют местно путем аппликации на раневую или ожоговую поверхность, введением в полости (брюшную, плевральную, мочевой пузырь), через рот, а также ректально. Соответственно способу применения препараты бактериофагов выпускают в различных лекарственных формах (жидкая форма, таблетки, мази, свечи, аэрозоли). Перед назначением бактериофага необходимо поставить пробу на чувствительность к нему выделенной культуры микроорганизмов.

III. Для профилактики брюшного тифа и дизентерии у людей, контактировавших с больным, используют брюшнотифозный и поливалентный дизентерийный бактериофаги.

40. Организация генетического материала бактериальной клетки. Факторы внехромосомной наследственности (плазмиды, транспозоны, инсерционные элементы).

Генетический материал бактериальной клетки представлен хромосомной ДНК с гаплоидным набором генов. Хромосомная ДНК находится в суперспирализованной форме в виде кольца.

В бактериях могут присутствовать внехромосомные молекулы ДНК: плазмиды, транспозоны, вставочные последовательности.

Хромосомный и внехромосомный генетический материал свободно располагается в цитоплазме.

Факторы внехромосомной наследственности

Факторы внехромосомной наследственности (плазмиды, транспозоны, вставочные последовательности) состоят из молекул ДНК, не являются жизненно важными для бактерий, но придают им новые свойства.

Плазмиды – кольцевидные молекулы ДНК, способные к саморепликации и несущие от 40 до 50 генов. Они находятся в автономном состоянии в цитоплазме бактерий и способны к самопереносу из одной клетки в другую при конъюгации. Плазмиды кодируют свойства, дающие бактерии преимущества при попадании в неблагоприятные условия существования.

Плазмиды подразделяют на различные категории в зависимости от свойств, которые они кодируют у бактерий:

Подвижные генетические элементы

Транспозоны – подвижные участки ДНК, которые способны перемещаться внутри бактериальной хромосомы или между ДНК бактерий, плазмид и бактериофагов («прыгающие гены»). Помимо генов, кодирующих их перемещение по ДНК, транспозоны могут содержать структурные гены, обеспечивающие бактерию новыми свойствами (устойчивость к антибиотикам, токсинопродукция и др).

---

Вставочные последовательности или инсерционные элементы – простейший тип генетических элементов, мигрирующих между хромосомами, внутри хромосомы, между хромосомой и плазмидами. Содержат гены, необходимые для их перемещения, новых свойств не кодируют.

Подвижные генетические элементы могут:

• 
  распространять новые гены в популяции бактерий;
  
• 
  координировать взаимодействие плазмид с хромосомой;
  
• 
  вызывать изменения генов (мутацию, инактивацию) в местах их внедрения в генетический материал.
  

Таким образом, внехромосомные молекулы ДНК бактериальной клетки способствуют разнообразным изменениям бактериального генома, появлению новых свойств и эволюционным изменениям микробной популяции в целом.

41. Трансформация у бактерий.

Трансформация у бактерий – форма генетической изменчивости, при которой бактерия-реципиент поглощает из внешней среды трофическим путем фрагменты ДНК погибшей бактерии-донора. Это приводит к образованию рекомбинантных бактерий, обладающих некоторыми свойствами донорских клеток

Впервые феномен трансформации был установлен Ф. Гриффитсом в 1928 г. на модели бескапсульного и капсульного пневмококков (рисунок 11). Следует напомнить, что капсула пневмококков – мощный фактор патогенности, способствующий возникновению септического течения инфекции и гибели лабораторного животного. Для проведения опыта в качестве индикатора использовали 3 белые мыши. Первую мышь заражали живыми, бескапсульными невирулентными пневмококками. Второй мыши вводили убитую культуру капсульных вирулентных пневмококков; третьей мыши – смесь живых бескапсульных пневмококков и убитых капсульных пневмококков.

В результате из всех мышей, взятых в опыт, погибала третья мышь, т.к. живые бескапсульные пневмококки поглощали фрагменты ДНК убитых капсульных, приобретали ген, кодирующий синтез капсулы, превращались в вирулентные пневмококки и убивали мышь.

42. Трансдукция и фаговая (лизогенная) конверсия.

Трансдукция – перенос небольшого фрагмента хромосомной ДНК от клетки-донора к клетке-реципиенту с помощью умеренного бактериофага (рисунок 13). В результате трансдукции бактерия-реципиент приобретает новые фенотипические признаки (ферментативные свойства, устойчивость к антибиотикам и др.). При выходе бактериофага из клетки фрагмент донорской трансдуцированной ДНК остается в хромосоме клетки-реципиента, следовательно, сохраняются и новые фенотипические признаки. Таким образом, при трансдукции умеренный бактериофаг выполняет только транспортную функцию.

---

Смотрите также файлы

• Спасает любимое животное. Героя не страшит опасность он в одиночку спускается в колодец и достает из него Жучку, которую бросил туда злой человек. (Предложения 32 34.) Мальчик считает, что делает доброе дело, за которое мама с папой его обязательно похва.docx

• Исследовательская работа Производная в жизни человека Авторы Андреева Н. В. с. Красноармейское 2015 Содержание I. Введение. Ii. История производной.docx

• Этапы разработки программного обеспечения. Стадия Техническое задание.docx

• Брак и семья общее и различное.pptx

• Закон рф от 29 ноября 2010 года 326 фз регулирует отношения в сфере обязательного медицинского страхования добровольного медицинского страхования обязательного и добровольного медицинского страхования.docx