Бактериофаги, их значение и основные свойства - Ветеринарная вирусология
Бактериофаги (от. Лат. Bacteriophaga) - разрушающий бактерии. Это вирусы, обладающие способностью проникать в бактериальные клетки репродуцироваться в них и вызывать их гибель.
История открытия бактериофага связана с академиком Гамалеем, наблюдавшим случайный лизис сибиреязвенных бактерий.
Творт - описал перерождение стафиллококов (1915). Д'Эрель (1917) подробно изучил взаимодействие фага и бактерий дизентерийной палочки и дал агенту название "бактериофаг". В дальнейшем были выделены вирусы грибов, микоплазм и других МО. Поэтому для обозначения этих вирусов употребляется термин "фаг" - пожиратель.
Структура и морфология фага.
Фаги состоят из нуклеиновой кислоты ДНКРНК, окруженной капсидой, содержащей строго ориентированные капсомеры. Крупные фаги имеют головастикообразное строение, имеют головку, воротничок и хвостовой отросток, заканчивающийся 6-угольной базальной пластинкой к которой прикреплены фибриллы. Головка имеет 2 оболочки: наружную и такую внутреннюю мембраны, в которой заключена АК. Средний размер головки 60-100 нм, хвоста 100-200 нм. По морфологии фаги разделены на 6 групп:
- - фаги с длинным отростком, чехол которого сокращается - Т-четные фаги. - фаги с длинным отростком, чехол которого не сокращается. - фаги с аналогом отростка. - фаги с коротким отростком. - нитевидные фаги. - фаги без отростка.
Химический состав фага.
Головка фага содержит одну из нуклеиновых кислот. В оболочке также содержатся липиды, углеводы. Фаги выдерживают давление до 6 тысяч атмосфер. Они устойчивы к действию окружающей среды, сохраняют свою активность в запасных ампулах до 13 лет.
Быстро погибают при действии кипячения, УФЛ, определенных химических средств (1% фенол, спирт, эфир хлороформ не изменяют фага). Некоторые вещества: тимол, хлороформ, динитрофенол не оказывает влияние на фаги, но убивают бактерии.
1% раствор формалина инактивирует фаг. Различают фаги: полифаги (лизируют родственные бактерии), монофаги (лизируют родственные бактерии), монофаги (лизируют бактерии одного вида), фаги вызывающие лизис определенного серотипа 1 вида. По типоспецифическим свойствам фаги делят на серотипы. Специальные фаги можно легко адаптировать к родственным бактериям путем пассажирования на бактериях одного вида. Явление бактериофагии легко можно наблюдать как в жидких, так и в плотных питательных средах. Если в чашку с питательной средой засеять культуру и нанести несколько капель фага высокой концентрации, то на этом месте роста не будет - стерильные пятна. По механизму взаимодействия с клетками фаги подразделяются на вирулентные и умеренные.
Феномен бактериофагии, вызванный умеренными фагами проявляется только в виде фаз адсорбции, проникновения в клетки, репродукции и выделения фага. Весь процесс репродукции идет по типу ДНК-содержащих вирусов. Вирулентные фаги обеспечивают формирование новых фагов и лизис бактерий клетки. Установлено, что в инфицированных фагом бактериях в течение 1 минуты появляется 7-8 частиц фага.
Схема репродукции.
- 1. Адсорбция фага на оболочке МО и растворение ее. Фаги адсорбируются своими жгутиками, эти жгутики прочно соединяются с рецепторами клеточной стенки, в результате чего происходит сокращение фаговой частицы и конец отростка вонзается в оболочку бактериальной клетки и одновременной фаг выделяет лизоцимоподобный фермент, который растворяет оболочку клетки. 2. Впрыскивание нуклеиновой кислоты внутрь микробной клетки. В микробную клетку впрыскивается вся нуклеиновая кислота и часть белков, чехлик остается на поверхности бактериальной клетки. 3. Латентная фаза - эклипс-фаза. Фаза способствует развитию ДНК вирусов. В начале синтезируется и-РНК, она дает начало синтезу ранних вирусных белков, которые прекращают клеточный метаболизм и дают начало формированию дочерних нуклеиновых кислот. 4. Образование новых фаговых частиц. Соединение двух основных фаговых частиц путем заполнения белковой оболочки фага нуклеиновыми фаговыми частицами. 5. Растворение оболочки бактериальной клетки и выход вновь образованных частиц за пределы клетки. Разрыву клеточной стенки способствуют: сильное увеличение внутриклеточного давления, а с другой стороны действие ферментативных процессов, вызываемых фагами. Количество воспринимаемых фагов различно и колеблется от 1 до 1000 и более.
Весь процесс репродукции происходит от 3 до 10 часов.
Лизогения - наряду с вирулентными фагами существуют и умеренные фаги, отличающиеся характером взаимодействия с бактериальной клеткой. Их основная особенность состоит в том, что они способны переходить из вегетативного состояния в неинфекционную форму, названную профагом, неспособную вызывать лизис бактерий. Бактериальные клетки содержащие профаг в хромосоме называются лизогенными, а явление - лизогения. При этом явлении зараженные фагом бактерии не лизируются. Но при искусственном лизисе могут высвободить фаг, способный инфицировать бактерии данного вида. Переход профага в вегетативный фаг происходит не часто. При заражении умеренными фагами 1 часть клеток лизируется с образованием вегетативного фага, а другая часть выживает и становиться лизогенной. вирусный патматериал вакцина животное
В лизогенных бактериях ДНК фага интегрируется в ДНК клетки и умеренный фаг преобразуется в профаг, который не обладает литическим свойством.
Лизогенные бакте6рии образующиеся в результате лизогенизации становятся носителями фага и на длительное время приобретают иммунитет. Эта связь прочная и нарушается при воздействии на бактерию индуцирующих агентов. Это УФ лучи, ионизирующая радиация, химические мутагены. Под влиянием указанных факторов профаг переводится в автономное состояние, происходит дезинтеграция.
Лизогенизация бактерий сопровождается изменением их свойств (морфологических, культуральных и биологических свойств). Нетоксичные штаммы становятся токсигенными. Изменение свойств бактерий - фаговая конверсия. Лизогенные бактерии - наиболее удобные модели для изучения взаимодействия вирусов и клетки.
В настоящее время умеренные фаги широко используются для изучения вопросов генетики, с помощью которой можно более точно дифференцировать процессы изменчивости. Под влиянием радиации увеличивается число фаговых частиц, продуцируемых клетками лизогенных бактерий.
Практическое использование фагов - фаги используются для титрования бактерий, лечения и профилактики ряда инфекционных заболеваний, используются для определения дозы радиации на космических кораблях.
Похожие статьи
-
Принципы современной классификации вирусов, основные группы вирусов - Ветеринарная вирусология
Современная классификация вирусов универсальна для вирусов позвоночных, беспозвоночных, растений и простейших. Она основана на фундаментальных свойствах...
-
Смотри вопрос №7 Общие принципы серологических реакций и их использование в диагностике вирусных болезней В целях определения вида данного вируса при...
-
Принцип получения бактериофагов. Определение активности - Ветеринарная вирусология
Бактериофаги (от. Лат. Bacteriophaga) - разрушающий бактерии. Это вирусы, обладающие способностью проникать в бактериальные клетки репродуцироваться в...
-
В основе метода лежит явление люминесценции, сущность которого в том, что поглощая различные виды энергии (световую, электрическую) атомы некоторых...
-
Типы взаимодействия, основные исходы взаимодействия вируса с клеткой - Ветеринарная вирусология
1)Продуктивное взаимодействие - когда вирусы размножаясь в клетке образуют новое поколение 2)Абортивное - когда циклы репродукции прерывается на какой...
-
Молекулы вирусных ДНК могут быть линейными или кольцевыми, двухцепочечными или одноцепочечными по всей своей длине или же одно цепочечными только на...
-
Транскрипция - переписывание ДНК на РНК - осуществляется с помощью фермента РНК-полимеразы, продуктами является биосинтез и-РНК. ДНК-содержащие вирусы,...
-
Периоды и этапы репродукции вирусов. Типы взаимодействия - Ветеринарная вирусология
Взаимодействие вирусов с клетками хозяев и репродукция вирусов. Вирусы проходят в клетке сложный цикл развития. Морфогенез вирусов представляет собой...
-
Используют КЭ в вирусологии в основном для тех же целей, что и ЛЖ: обнаружения в патматериале активного вируса биопробой; первичного выделения вируса;...
-
Представляют собой чрезвычайно разнородный класс биологических макромолекул. Обязательными компонентами белков являются АК. Альфа-АК - это сравнительно...
-
Кроме АТ - специфического фактора противовирусного иммунитета - организм вырабатывает особые вирусотропные вещества - ингибиторы, способные...
-
Обычно удается рассмотреть вирионы вирусов и установить их структуру с помощью электронной микроскопии, позволяющей различать объекты размерами до...
-
Разные группы вирусов обладают неодинаковой устойчивостью во внешней среде. Наименее устойчивы вирусы, имеющие липопротеидные оболочки, наиболее...
-
Вирусы состоят из фрагмента генетического материала, либо ДНК, либо РНК, составляющей сердцевинувируса, и окружающей эту сердцевину защитной белковой...
-
Живые противовирусные вакцины представляют собой лиофилизированные взвеси вакцинных штаммов вирусов, выращенных в различных биологических системах (КЭ,...
-
Клинико-эпизоотологическая или до-лабораторная диагностика - проводится в хозяйствах и позволяет поставить лишь предварительный диагноз, проводится...
-
Применяют следующие методы консервации вирусов: 1. при хранении вирусного материала (кусочки органов или тканей) часто используют глицерин (50%-ный...
-
Для заражения отбирают пробирки (матрасы) со сплошным клеточным монослоем, просматривая их под малым увеличением микроскопа. Ростовую питательную среду...
-
Роль клеточных факторов в противовирусном иммунитете - Ветеринарная вирусология
Отличается от гуморального тем, что эффекторными элементами клеточного иммунитета являются Т-лимфоциты, а гуморально - плазматические клетки. Он имеет...
-
Инактивированные вакцины - сложные по составу препараты. Производство их требует большого количества вируса. Основное требование, предъявляемое к убитым...
-
Интерферон и его роль в противовирусном иммунитете - Ветеринарная вирусология
В клетках человека имеется 27 генетических локусов для интерферонов (далее И) - 14 функционирующие. И закодированы в генетическом аппарате клетки....
-
1. Противовирусный иммунитет связан с своеобразными защитными механизмами, т. к. вирусы не способны развиваться и размножаться в неживой клетке. Защитное...
-
ПТКК - клетки, полученные непосредственно из органов или тканей организма, растущие invitroв один слой. КК можно получить практически из любого органа...
-
Культура клеток (КК) - это клетки многоклеточного организма, живущие и размножающиеся в искусственных условиях вне организма. Методика культивирования...
-
См вопрос №8 Патогенез вирусных инфекций Тропизм - склонность вируса к тому или иному вороту инфекции. При респираторных инфекциях - вирус локализуется в...
-
В первый период - люди не знали сущности заболевания, только описывали его. В 18 столетии врач Дженер разработал против оспы вакцину, с помощью которой...
-
Наиболее широко используют при работе с КК растворы Хенкса и Эрла, которые готовят на бидистиллированной воде с добавлением различных солей и глюкозы....
-
Материал для исследований от заболевших, павших или вынужденно убитых животных следует брать как можно быстрее после появления четких признаков болезни...
-
Титр - это количество вируса, содержащегося в единице объема материала. Из локальных повреждений, вызываемых вирусами, наиболее известны бляшки и оспины...
-
Лабораторные животные, цели и методы их использования в вирусологии - Ветеринарная вирусология
В связи с тем, что вирусы могут размножаться только в живых клетках, на самых ранних этапах развития вирусологии широко применяли культивирование вирусов...
-
РСК. Иммунологическая основа и характеристика компонентов реакции - Ветеринарная вирусология
Реакция связывания комплемента (РСК) -- одна из традиционных серологических реакций, применяемых для диагностики многих вирусных болезней. Само название...
-
Иммунитет - состояние невосприимчивости организма к воздействию патогенных микробов, их токсинов и других чужеродных веществ биологической природы....
-
РДП в геле основана на способности к диффузии в гелях АТ и растворимых АГ и отсутствие такой способности у комплекса "АГ+АТ". Этот комплекс образуется...
-
Биологическая характеристика вируса ящура. Принцип диагностики - Ветеринарная вирусология
Ящур - остро протекающая высококонтагиозная болезнь парнокопытных, проявляющаяся лихорадкой, везикулярным поражением слизистых оболочек рта, кожи венчика...
-
Вирусология - наука изучающая природу и происхождение вирусов, заболевания ими вызываемые. Общая вирусология изучает природу и происхождение вирусов,...
-
СПЕРМИИ ИХ СТРОЕНИЕ, ВИДЫ И СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ - Сперма сельскохозяйственных животных и ее свойства
Спермий имеет микроскопически малую величину. Общая длина спермия составляет 60--70 мкм. В единице объема, соразмерном яйцу млекопитающих, вмещается...
-
Пассивная специфическая профилактика вирусных болезней. Принцип получения - Ветеринарная вирусология
Препараты для пассивной ИП - для парентерального и перорального введения АТ или Ig. С целью проведения ИП применяют иммунные, гипериммунные сыворотки,...
-
РТГА и ее использование в вирусологии. Достоинства и недостатки - Ветеринарная вирусология
Одной из простейших серологических реакции является реакция торможения гемаглютинации. Она основана на том, что АТ при встрече с гомологичным АГ...
-
1. В практике эпизоотологии увеличение размеров и плотности поголовья животных возрастает риск появления эпизоотий. Главным принципом в борьбе с ними...
-
Предприятия, занимающиеся заготовкой и хранением зерновых ресурсов, принимают от хлебосдатчиков партии зерна. Каждую партию зерна вместе с примесями...
Бактериофаги, их значение и основные свойства - Ветеринарная вирусология