Схема: геномная ДНК вируса > транскрипция и-РНК > трансляция > белок вируса.
РНК (+) - геномные вирусы. Геном этих вирусов выполняет также функцию и-РНК. В ходе процесса он распознается и транслируется рибосомами с образованием гигантского полипептида- предшественника, который в дальнейшем под действием протеаз нарезается на отдельные структурные и неструктурные белки.
Схема: геномная (+)РНК вируса > трансляция > образование белка вируса.
РНК(-) - геномные вирусы. Вирусы, имеющие РНК(-)- геном, который выполняет роль матрицы, с которой происходит транскрипция и-РНК (с участием ДНК-полимеразы) с последующей трансляцией белка вируса.
Схема: геномная РНК(-) вируса > транскрипция > и-РНК >трансляция белка вируса.
5-й этап - морфогенез. Формирование вирионов происходит:
1. Путем самосборки при взаимодействии НК вируса и капсидных белков. Результатом является формирование нуклеокапсида. Это характерно для простых вирусов.
2. Сложные вирусы проходят процесс формирования последовательно: сначала происходит формирование нуклеокапсида, затем образовавшаяся структура покрывается суперкапсидной оболочкой и между капсидной и суперкапсидной оболочкой формируется матриксный слой.
6-й этап - выход вирионов из клетки. Репродукция вирусов колеблется от 6 до 8 часов и заканчивается выходом вируса из клетки, который может проходить следующими путями:
- взрывной путь - чаще происходит у простых вирусов, при этом из погибающей клетки одновременно (взрывом) выходит большое количество вирионов;
- почкование - чаще происходит у сложных вирусов. Сформировавшаяся почка отделяется от клетки в виде сложного вируса. При этом клетка длительное время не погибает и продуцирует новое поколение вирусов.
29. Фаги. Строение, Вирулентные и умеренные фаги. Типы взаимодействия фага с клеткой. Практическое применение фагов
Бактериофаги -вирусы бактерий. В зависимости от формы и структурной организации фаги подразделяют на несколько морфологических типов:
- нитевидные
- кубические
- сперматозоидные.
Наиболее изучены бактериофаги, имеющие форму сперматозоида и сокращающийся чехол отростка. Они состоят из головки и хвостового отростка. Хвостовой отросток имеет внутри полый цилиндрический стержень, который сообщается с головкой, а снаружи - чехол, способный к сокращению. На дистальном конце отростка имеется базальная пластинка с шипами, от которых отходят фибриллы.
Бактериофаги содержат или ДНК или РНК, чаще замкнутую в кольцо.Содержат группоспецифические и типоспецифические антигены. По типоспецифическим антигенам фаги делят на серотипы.
Взаимодействие бактериофага с клеткой происходит в соответствии с основными типами взаимодействия, характерными для вирусов:
-при продуктивном типе взаимодействия образуется фаговое потомство, бактерии лизируются;
-при абортивном типе - фаговое потомство не образуется и бактерии сохраняют свою жизнедеятельность;
- латентная
-при интегративном типе - геном фага встраивается в хромосому бактерии и сосуществует с ней.
В зависимости от типа взаимодействия различают:
-вирулентные (литические) фаги, вызывающие продуктивную инфекцию и лизис бактериальной клетки;
- умеренные фаги - вызывающие латентную инфекцию и ассоциацию генома вируса с бактериальной хромосомой.Умеренные фаги в отличие от вирулентных, не вызывают гибель бактериальной клетки и при взаимодействии с ней переходят в неинфекционную форму фага - ПРОФАГ - это геном фага, ассоциированный с бактериальной хромосомой. Профаг, ставший частью хромосомы клетки, при ее размножении реплицируется синхронно с геномом бактерий и передается по наследству от клетки к клетке.
Бактериальные клетки, содержащие в своей хромосоме профаг, называются лизогенными. Профаг в лизогенных клетках самопроизвольно или под влиянием различных индуцирующих агентов может переходить в вегетативный фаг. В результате такого превращения бактериальная клетка лизируется и продуцирует фаговые частицы. В ходе лизогении бактериальные клетки приобретают новые признаки, детерминируемые геномом вируса. Такое явление - изменение свойств микроорганизмов под влиянием профага - называется фаговой или лизогенной конверсией.
Некоторые умеренные фаги называются трансдуцирующими, так как с их помощью осуществляется один из механизмов генетической рекомбинации бактерий - трансдукция.
По признаку специфичности выделяют:
- поливалентные бактериофаги, лизирующие культуры одного семейства или рода бактерий;
- моновалентные - лизирующие культуры только одного вида;
- типовые - способные вызывать лизис только определенного типа (варианта) бактеральной культуры внутри вида.
Практическое использование явления бактериофагии.
1.Фаготипирование - определение фаготипов бактерий и сравнение фаготипов выделенных от больного и от окружающих его лиц . с помощью этого метода можно установить источник и путь передачи инфекционного заболевания.
2. Применения бактериофагов в качестве диагностических препаратов для установления рода и вида бактерий, выделенных в ходе бактериологического исследования.
3. Лечебное и профилактическое действие фагов
Отличительной чертой бактериофагов как терапевтических средств является почти полное отсутствие у них побочного действия.
4.Бактериофаги широко применяются в генной инженерии в качестве векторов для получения рекомбинантных ДНК.
30. Инфекционные болезни, особенности, периоды течения. Классификация инфекционных болезней
Инфекция - это сумма биологический реакций, которыми организм человека или животного отвечает на введение микробного агента
Инфекционная болезнь - это лишь одно из проявлений инфекции, частный случай инфекции, ее клиническое проявление.
Бактерионосительство - длительное или кратковременное пребывание возбудителя в организме человека, при этом возбудитель выделяется в окружающую среду.
В противовес этому понятию существует термин персистирование.
Персистирование - также длительное или кратковременное пребывание возбудителя в организме человека, но без выделения его в окружающую среду. Человек с персистентными формами эпидемически не опасен, в отличие от бактерионосителей.
Особенности:
1. Первое, заключается в том, что инфекционная болезнь имеет своего возбудителя. Она этиологически обусловлена и этим этиологическим фактором является микробный агент. Без микробного агента нет инфекционного заболевания
2. Второе. Инфекционные болезни могут передаваться от больного здоровому, то есть они заразны.
3. Третье. После перенесенной инфекции оставалась более или менее выраженная степень невосприимчивости к повторному заражению.
4. Четвертое. Любая инфекционная болезнь характеризуется четко выраженной цикличностью, в развитии инфекционной болезни можно выделить несколько периодов развития.
Основные периоды инфекционной болезни:
1. Инкубационный период - характеризуется проникновением микробов в макроорганизм. В месте входных ворот происходит адгезия возбудителя на чувствительных клетках организма. Длительность этого периода различна, иногда несколько часов (как при гриппе), иногда, несколько дней (дифтерия), а бывает и десятилетия (лепра).
2. Продромальный период. В этот период начинается колонизация чувствительных биотопов в организме хозяина. Характерные неспецифические признаки продромы: болит голова, адинамия, вялость, потеря аппетита, субфебрильная температура. В этот период возбудитель, как правило, не выделяется в окружающую среду. Его продолжительность тоже может быть разная.
3. Период разгара болезни. Все основные признаки болезни четко выражены. Проявляется специфический симптомокомплекс отдельной инфекции. Например, пленчатые налеты в зеве и гортани при дифтерии, высыпания на коже при тифе. Это специфический период. Больной заразен, так как возбудитель выделяется во внешнюю среду.
4. Период исхода. Исход инфекционных болезней может быть разный:
· летальный исход (бешенство, ВИЧ-инфекция).
· реконвалесцения - это полное клиническое и бактериологическое выздоровление. Выздоровление при инфекционных болезнях может быть:
a) полное клиническое и микробиологическое выздоровление
b) клиническое выздоровление наступает, а микробиологического нет (формируется бактерионосительство или персистенция).
Классификация:
1. По тяжести течения.
· легкие
· тяжелые
· средне-тяжелые.
2. Типичные и атипичные формы.
A. Типичные - при которых имеются все ведущие симптомы и синдромы, характерные для данной болезни.
B. Атипичные-подразделяются на стертые, инапарантные, молниеносные, абортивные.
· Стертые формы- отсутствует один или несколько характерных симптомов.
· Инапарантные (скрытые, бессимптомные), протекающие без клинической симптоматики.
· Молниеносные - характеризуются тяжелым течением с быстрым развитием всех клинических симптомов. Чаще заканчиваются летально.
· Абортивные - инфекционная болезнь начинается типично, но внезапно обрывается.
3. По длительности течения выделяют :
- острые, которые заканчиваются в течение 1-3 месяцев;
- подострые: которые могут длиться до 4-6 месяцев;
- хронические: которые длятся свыше 6 месяцев. Для хронических болезней характерны - период обострения (рецедив) и период угасания симптомов (ремиссия).
4. По особенностям клинико-морфологических проявлений.
1. Инфекции с преимущественным поражением кожных покровов, например, пиодермия, рожа, оспа, грибковые поражения кожи и др.
2. Инфекции дыхательных путей: А. инфекции верхних дых. путей- ларингит, трахеит, фарингит. Б. инфекции нижних дых. путей - пневмонии, бронхит.
3. Инфекции пищеварительного тракта: - неспецифические: гастрит, эзофагит: - специфические: брюшной тиф, паратифы, амебиаз кишечника, дизентерия, сальмонеллез. 4. Инфекционные заболевания нервной системы, примером которых могут быть полиомиелит, цереброспинальный гнойный менингит, вентрикулит, энцефалиты и др.;
5. Трансмиссивные инфекции, связанные с системой крови -- возвратный тиф, малярия, геморрагические лихорадки и др.;
6. Инфекции с преимущественным поражением сердечно-сосудистой системы, такие как сифилис, бруцеллез;
7. Инфекции мочевыводящей системы -- цистит, уретрит, пиелонефрит.
8. Инфекции половой системы: Женские: бартонилит, вагинит, вульвовагинит, кольпит. Мужские: орхит, эпидидимит, простатит.
9. Инфекции органа зрения: конъюнктивит, увеит, ринит.
10. Инфекции опорно-двигательного аппарата: остеомиелит, бурсит, тендовагинит.
По источнику заражения:
- антропонозные инфекции - единственный источник заражения человек (ВИЧ, сифилис);
- зоонозные инфекции - основным источником заражения являются животные (бешенство, сибирская язва, бруцеллёз);
- сапронозные инфекции - возбудители данных заболеваний - сапрофиты, обитающие во внешней среде (лептоспиры, листерии), следовательно, источниками заражения являются объекты внешней среды: почва, вода.
31. Патогенность, вирулентность бактерий, факторы вирулентности. Экзо- и эндотоксины
Возбудитель как участник инфекционного процесса характеризуется двумя основными качествами: патогенностью и вирулентностью.
Патогенность - это способность микроорганизма проникать в макроорганизм и размножаться в нем, вызывая инфекцию.
ь Патогенность - это видовой признак, присущий всем штаммам данного вида. Это такой же видовой признак как морфологический.
ь Патогенность - это стойкий признак. Это стойкий видовой признак.
ь Патогенность это - качественный признак. Он или есть или его нет.
ь Патогенность -- это признак, который детерминируется генетически, контролируется группой генов.
По локализации гены могут быть хромосомными (чаще у патогенных бактерий) и плазмидными (чаще у условно-патогенных бактерий).
Острова патогенности - это сегменты бактериальной ДНК, несущие один или несколько генов вирулентности (ген вирулентности - вирулон). Приобретение сегментов ДНК опосредовано мобильными генетическими элементами: транспозоны, плазмиды. Острова патогенности могут содержать гены патогенности, которые обеспечивают синтез факторов адгезии, колонизации, инвазивности, внутриклеточного размножения, токсинов, белков системы секреции. Открытие островов патогенности стало возможно благодаря секвинированию геномов.
Существует система термозависимой регуляции вирулонов.
· Если она активна при 10-20 0С - то экспрессии генов вирулона нет, нет и продуктов.
· Если она активна при 36-370С - есть активная экспрессия всех генов вирулона и их продуктов.