Классификация и систематика микроорганизмов

34.Внеклеточная форма существования  вируса - вирион. Форма-палочковидная, цилиндрическая, нитевидная, сферическая, кубовидная, сперматозоидная. Вирион содержит только один тип нуклеоновой кислоты - ДНК или РНК. Простые вирионы состоят из нуклеиновой кислоты, плотно упакованной в белковую оболочку - капсид, имеющий строго упорядоченную структуру. Функциональное значение капсида определается тем, что он предохраняет вирусный геном (нуклеиновую кислоту) от повреждений, а также содержит рецепторы, обеспечивающие адсорбцию вирусных частиц на поражаемых ими клетках.

    Каждый компонент  вирионов  имеет  определённые  функции:  белковая оболочка защищает  их  от  неблагоприятных  воздействий,  нуклеиновая кислота  отвечает  за наследственные и инфекционные  свойства и играет ведущую  роль в изменчивости вирусов, а ферменты участвуют в их  размножении. Обычно нуклеиновая  кислота находится в центре  вириона и окружена белковой  оболочкой (капсидом). Капсид состоит из определённым образом уложенных однотипных белковых молекул (капсомеров),  которые образуют симметричные  геометрические формы в месте с нуклеиновой кислотой вирусы (нуклеокапсид). В случае кубической симметрии нуклеокапсида нить нуклеиновой кислоты свёрнута в клубок, а капсомеры плотно уложены вокруг неё. Так устроены вирусы полиомиелита, ящура и др.

35. Известны следующие типы взаимодействий «вирус-клетка»: продуктивный (образуется дочерняя популяция), интегративный (вирогения), абортивный (дочерняя популяция не образуется) и интерференция вирусов (инфицирование чувствительной клетки разными вирусами). Продуктивное взаимодействие «вирус-клетка» чаще носит литический характер, то есть заканчивается гибелью и лизисом инфицированной клетки, что происходит после полной сборки дочерней популяции. Гибель клетки вызывают следующие факторы: раннее подавление синтеза клеточных белков, накопление токсических и повреждающих клетку вирусных компонентов, повреждение лизосом и высвобождение их ферментов в цитоплазму.

36. Интегративная и абортивная формы взаимодействия вируса с клеткой.

Продуктивный тип — завершается образованием нового поколения вирионов и гибелью (лизисом) зараженных клеток (цитолитическая форма). Некоторые вирусы выходят из клеток, не разрушая их (нецитолитическая форма).

Репродукция вирусов осуществляется в несколько стадий, последовательно сменяющих друг друга: 

• адсорбция вируса на клетке; 
• проникновение вируса в клетку; «раздевание» вируса; 
• биосинтез вирусных компонентов в клетке; 
• формирование вирусов; 
• выход вирусов из клетки.

Абортивный тип — не завершается образованием новых вирионов, поскольку инфекционный процесс в клетке прерывается на одном из этапов.

Интегративный тип взаимодействия (вирогения) характеризуется встраиванием (интеграцией) нуклеиновой кислоты вируса в хромосому клетки. При этом вирусный геном реплицируется и функционирует как составная часть клеточного генома. Интеграция вирусного генетического материала с ДНК клетки характерна для определенных групп вирусов: бактериофагов, опухолеродных (онкогенных) вирусов, некоторых инфекционных вирусов (вирус гепатита В, аденовирус, ВИЧ). Для интеграции с хромосомой клетки необходима кольцевая форма двунитчатой вирусной ДНК. У ДНК-содержащих вирусов (вирус гепатита В) их ДНК обладает свойством встраиваться в геном клетки при участии ряда ферментов. У некоторых РНК-содержащих вирусов (ВИЧ, онкогенные вирусы) процесс интеграции более сложный и является обязательным в цикле их репродукции. У этих вирусов сначала на матрице РНК с помощью вирусспецифического фермента обратной транскриптазы (ревертазы) синтезируется ДНК-копия (кДНК), которая затем встраивается в ДНК клетки. ДНК вируса, находящаяся в составе хромосомы клетки, называется ДНК-провирусом. При делении клетки, сохраняющей свои нормальные функции, ДНК-провирус переходит в геном дочерних клеток, т.е. состояние вирогении наследуется. ДНК-провирус несет дополнительную генетическую информацию, в результате чего клетки приобретают ряд новых свойств. Так, интеграция может явиться причиной возникновения ряда аутоиммунных и хронических заболеваний, разнообразных опухолей. Под воздействием ряда физических и химических факторов ДНК-провирус может исключаться из клеточной хромосомы и переходить в автономное состояние, что ведет к репродукции вируса.

37. Методы культивирования вирусов.

Для культивирования вирусов используют культуры клеток, куриные эмбрионы и чувствительных лабораторных животных. Эти же методы используют и для культивирования риккетсий и хламидий — облигатных внутриклеточных бактерий, которые не растут на искусственных питательных средах.

Культуры клеток. Культуры клеток готовят из тканей животных или человека.

Куриные   эмбрионы.   Исследуемый материал вводят в различные полости и ткани куриного зародыша.

Достоинства – возможность накопления вирусов в больших количествах, стерильность объекта, отсутствие скрытых вирусных инфекций, простота техники работы

К недостаткам данного метода относятся невозможность обнаружения исследуемого микроорганизма без предварительного вскрытия эмбриона, а также наличие в нем большого количества белков и других соединений, затрудняющих последующую очистку вирусов при изготовлении различных препаратов.

Лабораторные животные. На основании развития типичных признаков заболевания и патоморфологических изменений органов животных можно судить о репродукции вирусов, т.е. проводить индикацию вирусов.

Преимущество данного метода перед другими состоит в возможности выделения тех вирусов, которые плохо репродуцируются в культуре или эмбрионе. К его недостаткам относятся контаминация организма подопытных животных посторонними вирусами и микоплазмами, а также необходимость последующего заражения культуры клеток для получения чистой линии данного вируса, что удлиняет сроки исследования.

38. Методы изучения вирусов, культуры клеток и тканей; цитопатическое действие вирусов.

Вирусологические методы исследования — методы изучения биологии вирусов и их идентификации.

С помощью морфологических  методов выявляют элементарные тельца, внутриклеточные включения (напр., Бабеша — Негри при бешенстве, Боллингера при оспе птиц).

Иммунохимические методы (гл. обр. метод флуоресцирующих антител) позволяют определить специфичный вирусный антиген в заражённых клетках тканевой культуры или органов и тканей инфицированных животных животных.

С помощью серологических методов проводят видовую и группоспецифическую идентификацию вируса и антител в сыворотках переболевших животных. 

Метод культур клеток – выращивание различных клеток и тканей вне организма на искусственных питательных средах. Подавляющее большинство вирусов способно размножаться на культурах клеток. Для приготовления культур клеток используют самые разные ткани человека, животных и птиц. Наиболее распространены клетки из эмбриональных и опухолевых тканей.

В зависимости от техники приготовления и культивирования различают три основных типа культур клеток и тканей: однослойные культуры клеток; культуры суспензированных клеток; органные культуры.

Цитопатический эффект (ЦПЭ) – видимые под микроскопом морфологические изменения клеток вплоть до их гибели, возникающие в результате повреждающего действия вирусов. Характер ЦПЭ, вызванного разными вирусами, неодинаков. Включения представляют собой скопления вирусных частиц, вирусных белков или клеточного материала, которые можно обнаружить в ядре или цитоплазме клеток при специальных методах окраски.