Взаимодействие фага с клеткой

Бактериофаги: особенности строения, природа и свойства фагов. Взаимодействие с клеткой. Применение бактериофагов в диагностике, профилактике и терапии инфекционных заболеваний.

Вопрос 1

ГЕНЕТИКА

ОТВЕТ:

Бактериофаги – вирусы бактерий, обладающие теми же характерными особенностями, что и другие вирусы:

o Ультрамикроскопические неклеточные формы жизни

o Содержат одну из нуклеиновых кислот – ДНК/РНК

o Не имеют белоксинтезирующих систем и самостоятельного метаболизма.

o Являются генетическими паразитами

Строение

Различают покоящуюся, внеклеточную, форму фага (вирион) и внутриклеточную – вегетативную.

Вирионы состоят из головки и отростка. Головка построена из белкового футляра (капсида), внутри которого находится фаговая нуклеиновая кислота. Отросток имеет вид полой трубки, окружённой чехлом, содержащим сократительные белки. У ряда вирусов чехол способен сокращаться, обнажая часть стержня. На конце отростка у многих бактериофагов имеется базальная пластинка, от которой отходят тонкие длинные нити, способствующие прикреплению фага к бактерии.

По типу взаимодействия с клеткой различают Вирулентные и умеренные фаги.

Вирулентные фаги вызывают продуктивную инфекцию, при которой происходит репродукция фагов и лизис бактериальной клетки.

Умеренные фаги также способны вызывать продуктивную инфекцию, но для них характерна интегративная(лизогенная) инфекция, при которой ДНК фага встраивается в бактериальную хромосому в виде профага. При этом клетка остается жизнеспособной и становится лизогенной.

I Фаги используют в диагностике инфекционных болезней:

а) с помощью известных (диагностических) фагов проводят идентификацию выделенных культур микроорганизмов, т.е. фагодиагностику.

Для диагностики материал засевают «газоном», подсушивают в течение 30 мин., и наносят капли стандартных поливалентных или моновалентныхдиагностических фагов. Инкубируют посевы в термостате при 37C 16-18 час. В случае отсутствия роста на месте населения капли фага («стерильное» пятно) делают вывод о соответствии испытуемой культуры нанесенному фагу. Фагодиагностику используют в диагностике чумы, холеры, кишечных инфекций. Фагодиагностика относится к ускоренным методам диагностики и позволяет дать предварительный положительный ответ, но не исключает проведение основного метода исследования для диагностики данного инфекционного заболевания.

б) с помощью известных типовых бактериофагов можно определить принадлежность выделенной и идентифицированной до вида культуры к тому или иному фаговару внутри вида; этот способ диагностики получил название фаготипирование.

Для фаготипирования молодую (4-6 часовую) чистую культуру засевают «газоном» на чашку с питательной средой, подсушивают и на поверхность посева пастеровской пипеткой наносят капли типовых фагов. На второй день учитывают спектр чувствительности культуры к фагам и сопоставляют со схемой фаготипирования. Результаты фаготипирования используют для эпидемиологического анализа, так как фаготипирование позволяет установить источник инфекции и пути распространения инфекции (при стафилококковых инфекциях, брюшном тифе).

в) с помощью тест-культуры можно определить неизвестный фаг в исследуемом материале, что указывает на присутствие в нем соответствующих возбудителей.

II. Фаги применяют для профилактики и лечения инфекционных заболеваний:

а) фагопрофилактика - метод предупреждения развития некоторых бактериальных инфекций с помощью приема внутрь специфического бактериофага. Применяют для профилактики холеры, дизентерии, брюшного тифа и др.

б) фаготерапия- метод лечения бактериальных инфекций посредством приема внутрь специфического фага. (брюшнотифозного, сальмонеллезных, дизентерийного, протейного, синегнойного, стафилококкового, стрептококкового, коли-фага и комбинированных препаратов. Их используют в терапии инфекционных заболеваний, вызываемых вышеперечисленными микроорганизмами, а также в терапии раневых и анаэробных инфекций.)

III. Умеренные фаги используют в генетической инженерии и биотехнологии в качестве векторов для получения рекомбинантных ДНК, используемых для получения биопрепаратов.

Дата добавления: 2015-08-31