Введение в вирусологию

1. ВВЕДЕНИЕ В ВИРУСОЛОГИЮ

2. План лекции

1. Морфология вирусов. Особенности
классификации.
2. Взаимодействие вируса с клеткой:
продуктивный тип и интегративный тип
3. Культивирование и индикация вирусов
4. Бактериофаги

3. История открытия вирусов

Санкт-Петербургский императорский
университет
Дмитрий Иосифович
Ивановский

4. Из истории открытия вирусов

Дмитрий Иосифович
Ивановский
1892 г - доклад Д.И.Ивановского о возможности
переноса мозаики табака соком, пропущенным
через
бактериальные
фильтры
и
назвал
возбудителей этой болезни фильтрующимся
вирусом.
1898 г. М. Бейеринк дал общее название
микроорганизмам,
проходящим
через
бактериальные фильтры, “фильтрующиеся вирусы”.
1935 г. - вирус табачной мозаики (ВТМ)
получен Стенли в кристаллической форме.
был
1941 г.- открытие Лёффлером и Фрошем
возбудителя
ящура.
Всеобщее
принятие
концепции
о
наличии
фильтрующихся
ультрамелких инфекционных частиц.

5. Мозаичная болезнь табака

6. Морфология вирусов, особенности классификации

• Наука о вирусах (син. вирусные частицы,
вирионы, вироспоры).
• «Вирус» – яд (с лат.)
• Вирусы относятся к царству Vira.

7. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ВИРУСОЛОГИИ

• До 1930 методы изучения вирусов основывались на
фильтруемости и заражении различных
чувствительных организмов (животных, растений,
бактерий).
• В 1930-50-е гг.: использование лабораторных
мышей и куриных эмбрионов для культивирования
вирусов; электронная микроскопия;
количественные методы изучения вирусов.
Вирусология – самостоятельная наука.
• В 1950-80-е гг.: культуры клеток (Дж. Эндерс с
сотрудниками), методы молекулярной биологии,
рентгеноструктурный анализ.
• После 1980: методы генетической инженерии и
иммунохимии, компьютерный анализ.

8. 2. Биологические свойства вирусов.Классификация

• Вирус – неклеточная форма жизни,
обладающая геномом (РНК или ДНК), но
лишенная собственного синтезирующего
аппарата и поэтому способная к
воспроизведению лишь в клетках
более высокоорганизованных
существ.

9.

• Канонические вирусы –имеющие
оболочку, заключающую в себя геном, и
размножающиеся без помощи других
вирусов.
• Неканонические – вирусоиды, вироиды,
плазмиды, ретротранспозоны, прионы.
Вирусоиды - вирусы, имеющие оболочку,
но не способные размножаться без вирусапомощника.

10.

11. Размеры вирусов

• Находятся за пределами разрешающей
способности светового микроскопа
• Световые лучи огибают эти мелкие частицы, т.к.
разрешающая способность светового
микроскопа 0,2 мкм.

12. сем. Picornaviridae род Aphthovirus

Один из мелких вирусов - вирус ящура Ø ~ 27 нм

13. сем. Poxviridae Самый крупный – вирус натуральной оспы Ø 300-450нм

14. Разнообразная форма вирусов

15. Разнообразная форма вирусов

ШАРОВИДНАЯ форма вирусов полиомиелита и ВИЧ
Форма сперматозоида бактериофагов

16. ФОРМА ВИРУСОВ

• шаровидная (грипп), палочковидная (бешенство),
нитевидная (филовирусы), кубическая (оспа) и
сперматозоидная (бактериофаг).

17. Главные отличия вирусов от других микроорганизмов

• неклеточное строение
• отсутствие транскрипционно-трансляционного
комплекса
• у вирусов нет органелл, ответственных за
получение энергии
• всегда только один тип нуклеиновой кислоты:
РНК или ДНК.
• неинтегральный способ репродукции

18. Простые вирусы- «голые».

• Просто устроенные вирусы имеют только
нуклеокапсид, т.е. комплекс генома с
капсидом и называются “голыми”.(
Аденовирус)

19. Структура сложных (оболочечных) вирионов

• Более сложные вирионы могут иметь внешнюю
оболочку состоящий из двуслойной липидной
мембраны (заимствованной из мембраны
клетки-хозяина), в которую встроены
поверхностные гликопротеины вируса (вирусы
гриппа, ретровирусы) – суперкапсид.
• Изнутри к суперкапсиду может прилегать слой
матриксного белка (М-слой)
19

20. Оболочечный вирус гриппа

20

21.

22. Способы хранения генетической информации

1. 2Н ДНК (сем.Adenoviridae)
2. 1Н ДНК (сем. Parvoviridae)
3. 2Н РНК (сем. Reoviridae)
4. 1Н +РНК (sense РНК) (сем. Picornaviridae,
Retroviridae).
5. 1Н –РНК (antisense РНК) (сем. Orthomyxoviridae
род Influenzаvirus)
6. Двусмысловая + и -РНК (ambisense РНК)

23. Структура вирусов

24. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИРИОНА

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИРИОНА
НК
РНК вирусов – одноцепочечные молекулы (исключая
реовирусы, обладающие двуцепочечной РНК), могут быть
сегментированные – от 2 сегментов у ареновирусов до 11
сегментов у ротавирусов.
Вирусные РНК :
плюс-нитевые РНК (+РНК, позитивный геном ) –
обладают матричной активностью, инфекционны;
минус-нитевые РНК (–РНК, негативный геном) не
обладают матричной активностью, неинфекционны.
Вирион имеет в составе фермент РНК-зависимую РНКполимеразу (транскриптазу).
Транскриптазу имеют также вирионы с сегментированной
и двуцепочечной РНК.
Ретровирусы имеют две идентичные нити
+РНК и обратную транскриптазу.

25. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИРИОНА

Белки
• Структурные и неструктурные белки.
• Капсидные белки:
NP-белки (нуклеокапсидные);
собственно капсидные (коровские) белки;
у простых вирусов – поверхностные рецепторные белки,
формирующие шипы;
вирусспецифические ферменты, участвующие в
транскрипции, репликации.
• Суперкапсидные белки:
наружный белок (рецепторный);
мембранный белок;
матриксный белок;
вирусспецифические ферменты.
• Клеточные белки (циклофилин А составляет более 30%
белков ВИЧ).

26. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИРИОНА

Ферменты
• Вирусные ферменты:
● ферменты, участвующие в репликации и
транскрипции;
● ферменты, обеспечивающие проникновение
вирусных нуклеиновых кислот в клетку и выход
дочерних популяций.
• Вирусные ферменты:
● вирионные (входят в состав вириона и участвуют в
транскрипции и репликации);
● вирусиндуцированные (закодированы в вирусном
геноме).
• Вирусные ферменты: нейроминидаза; полимеразы;
обратная транскриптаза; протеазы; эндонуклеазы,
лигазы.

27. НЕКАНОНИЧЕСКИЕ ВИРУСЫ

• Вироиды – небольшие молекулы кольцевой,
суперспирализованной РНК, не содержащей
белка и вызывающие заболевание растений.
• Прионы – это белковые инфекционные частицы,
имеющие вид фибрилл размером 10-20х200 нм,
вызывают у животных и человека
трансмиссивные губкообразные энцефалопатии в
условиях медленной вирусной инфекции
(болезнь Крейтцфельда –Якобы, куру и др.).

28. Прионовые болезни

• Карлтон Гайдучек – американский
педиатр.
• 1953г.: Куру – «хохочущая смерть».
• Экзотическое заболевание среди
аборигенов Новой Гвинеи с симптомами
поражения ЦНС - нарушениями в
двигательной сфере (парезы, параличи),
прогрессирующим слабоумием,
приводящим к смерти в течение 3-9
мес.
• Нобелевская премия 1976 г.

29. Прионовые болезни

• Стенли Прусинен – теория
инфекционных белков «прионов».
• Нобелевская премия 1997 г.
• Болезнь Крейтцфельдта-Якоба,
синдром Гёрстмана-ШтраусслераШайнкера, фатальная семейная
бессонница.
• Скрепи, хроническая болезнь
истощения лосей, трансмиссивная
энцефалопатия норок и др.

30. Таксономия вирусов

Вид
«-virus»
Род –
«-virus»
• группа вирусов, имеющих совпадающие
характеристики (несколько главных свойств),
составляющих реплицирующуюся линию.
• группа видов вирусов, имеющих общие
свойства.
Семейство – • совокупность родов вирусов с общими
характеристиками.
«-viridae»
Порядок –
«-virales»
• группа взаимосвязанных семейств вирусов.
30

31. Таксономия, классификация и номенклатура вирусов

1. Порядки вирусов -это группы семейств с общими
характеристиками. Обозначаются названиями с
суфиксами –virales.
2. Семейства – группы родов с общими характеристиками.
Обозначаются названиями с суфиксом –viridae.
3. Роды вирусов – группы видов с общими
характеристиками. Обозначаются терминами с
суфиксами –virus.
4. Вид вирусов – это класс вирусов, имеющий свою тактику
репликации и занимающий особую экологическую нишу

32. Систематика вирусов

Царство вирусов разделено на семейства.
Названия сем. заканчиваются на: – viridae
сем. Picornaviridae
сем. Rhabdoviridae
Для вирусов человека и животных внутри
семейства существует деление на рода.
Родовое название заканчивается: – virus
род Influenzаvirus – вирус гриппа
род Aphthovirus – вирус ящура

33. В основу классификации вирусов положены следующие категории:

• тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), ее
структура, количество нитей (одна или две),
• особенности воспроизводства вирусного генома;
• размер и морфология вирионов, количество
капсомеров и тип симметрии;
• наличие суперкапсида;
• чувствительность к эфиру и дезоксихолату;
• место размножения в клетке;
• антигенные свойства и др.

34. Классификация вирусов

• Вирусы приспособлены к существованию в
любых живых организмах.
• Их обнаружили у
• Прокариот (археев и бактерий)
• Растений, водорослей, грибов
• Животных и человека
• Вирусы взаимодействуют с живыми
организмами на разных уровнях:
– Клетка
– Орган
– Организм
– Популяция

35. Простейшая классификация вирусов

Вирусы
ДНКсодержащие
РНКсодержащие
Вирусы герпеса,
аденовирусы, гепатита
B и др.
Вирусы гриппа, ВИЧ,
рабдовирусы и др.
35

36. Классификация вирусов, патогенных для человека

Семейство
Тип
симметрии
Наличие
суперкапсида
Размер
вириона Представители
нм
Группа I: ДНК (двунитевые) вирусы
Papovaviridae
Икосаэдральный
–
45-55
Папилломаи полиомавирусы человека
Adenoviridae
Икосаэдральный
–
70-90
Аденовирусы
человека
Herpesviridae
Икосаэдральный
+
200
Смешанный
+
Poxviridae
ВПГ, ВОГ, ЦМВ,
ВЭБ
130-350 Вирус оспы

37. Классификация вирусов, патогенных для человека

Семейство
Тип
симметри
и
Наличие
суперкапсида
Размер
вирион
а нм
Представители
Группа II: ДНК (однонитевые) вирусы
Parvoviridae
Икосаэдральный
–
18-26
Аденоассоцииров
анный вирус
Circinoviridae
Икосаэдральный
–
30-50
Вирус гепатита ТТ
Группа III: РНК (двунитевые) вирусы
Reoviridae
Икосаэдральный
–
60-80
Реовирусы,
ротавирусы

38. Классификация вирусов, патогенных для человека

Тип
Семейств симметрии
о
Наличие
суперкапсида
Размер
вириона,
нм
Представители
Группа IV: РНК (плюс-однонитевые) вирусы
Picornaviridae
Икосаэдральный
–
20-30
Вирусы
полиомиелита,
ECHO, Коксаки,
гепатита А.
Togaviridae
Икосаэдральный
+
30-90
Вирус краснухи
Flaviviridae
Икосаэдральный
+
40-60
Вирусы желтой
лихорадки,
клещевого
энцефалита,
гепатита С
Гепатит Еподобные
вирусы
Икосаэдральный
–
27-34
Вирус гепатита Е

39. Классификация вирусов, патогенных для человека

Тип
Семейство симметр
ии
Наличие
суперкапсида
Размер
вириона,
нм
Представители
Группа V: РНК (минус-однонитевые) вирусы
Orthomyxoviridae
Спиральный
+
80-120
Вирусы гриппа
Paramyxoviridae
Спиральный
+
150-300
Вирусы парагриппа,
кори, паротита, РС
Rhabdoviridae
Спиральный
+
70-175
Вирус бешенства
_
36
Вирус гепатита D
Неклассифицируемые
вирусы

40. Классификация вирусов, патогенных для человека

Семейств
о
Тип
симметрии
Наличие
суперкапсида
Размер
вириона,
нм
Представители
Группа VI: РНК вирусы (обратно транскрибирующиеся)
Спиральный
или икосаэдральный в
за-висимости
от
подсемейств
а
Retroviridae
+
80-100
ВИЧ
Группа VII: ДНК вирусы (обратно транскибирующиеся)
Hepadnaviridae
Спиральный
+
45-50
Вирус гепатита
В

41. 3. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ВИРУСОВ

41

42. Физиология вирусов

Вирус является облигатным
внутриклеточным паразитом и для
размножения ему требуется живая
клетка. Размножение вируса
обеспечивает чувствительная или
пермессивная клетка.

43. Этапы продуктивного типа взаимодействия

1.адсорбция вируса на
клетке;
2. проникновение вируса
в клетку; 3.«раздевание»
вируса;
4. биосинтез вирусных
компонентов в клетке;
5. формирование
вирусов;
6. выход вирусов из
клетки

44. Этапы взаимодействия вируса с клеткой

Фаза инфицирования включает:
• 1. Адсорбция (прикрепление вируса к рецептору
клетки). Клеточные рецепторы находятся на дне ямок
(углублений), покрытых со стороны цитоплазмы
высокомолекулярным белком клатрином.
Прикрепление вируса – это сигнал для эндоцитоза (
ямка превращается в вакуоль и образуется
рецептосома). Эндоцитоз.
• 2. Слияние мембран (слияние вирусной оболочки
с мембраной вакуоли, в результате белки вируса
становятся частью клеточной мембраны. Белок
слияния F (fusion) обеспечивает трансмембранный
переход, а также образование синцития и симпластов.

45. Виропексис (на примере вируса гриппа) НА-сиаловая к-та

Способы проникновения вирусов в клетки
1. Виропексис (рецепторный эндоцитоз)
2. Слияние мембран
3. Прямая пенетрация
Виропексис (на примере вируса гриппа)
НА-сиаловая к-та
Слияние мембран (на примере ВИЧ)
gp120-CD4

46. Этапы взаимодействия вируса с клеткой

• 3. Депротеинизация («раздевание вируса»). С
поверхности нуклеокапсида удаляется
матриксный белок М, в результате нуклеокапсид
приобретает функциональную активность и
проникает в цитоплазму, вирус гриппа – в
клеточное ядро.
• 4. Проникновение нуклеиновой кислоты
• ДНК-вирусы: встраивание генома вируса в геном
клетки хозяина (вирус гепатита В, герпесвирусы)
• РНК-ретровирусы: геномная РНК переписывается
на ДНК с помощью обратной транскриптазы (РНКзависимая ДНК-полимераза) и эта ДНК –
провирус встраивается в геном клетки.

47. Этапы взаимодействия вируса с клеткой

• Фаза экспрессии вирусного генома:
• 5. Репликация - экспрессия ранних и
поздних генов
и синтез белка в
направлениии ДНК - иРНК – белок.
• 6. Сборка вирионов, морфогенез c
последующим выходом из клеткимишени путем почкования (вирусы с
оболочкой) или лизиса клетки (вирусы
без оболочки)

48. Стадии репродукции

Транскрипция
• Переписывание информации с ДНК
или РНК вируса на иРНК
Трансляция
• Перевод информации из иРНК в
а/к последовательность и синтез
белков
Репликация
• Синтез нуклеиновых кислот вируса
48

49. Выход вирионов из клетки

• Взрывной: из
погибающей
клетки
одновременно
выходит большое
количество
вирионов.
Простые вирусы.

50.

51. Репродукция вируса в клетке

52. Взаимодействие вирионов с клеткой

• продуктивный
тип,
завершающийся
образованием вирусного потомства;
• абортивный
тип,
не
завершающийся
образованием
новых
вирусных
частиц,
поскольку инфекционный процесс прерывается
на одном из этапов;
• интегративный
тип,
или
вирогения,
характеризующийся встраиванием вирусной
ДНК в хромосому клетки-хозяина.

53. Вирогения

Вирогения - встраивание НК вируса в хромосому клетки. Вирусный геном
реплицируется и функционирует как составная часть клеточного генома.
Интеграция вирусного генетического материала с ДНК клетки характерна для
опред. групп вирусов: бактериофагов, онковирусов, нек. инфекц.вирусов
(вирус гепатита В, аденовирус, ВИЧ). Для интеграции с хромосомой клетки
необходима кольцевая форма 2Н вирусной ДНК. У ДНК-содержащих вирусов
(вирус гепатита В) их ДНК обладает свойством встраиваться в геном клетки
при участии ферментов. У нек. 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 ДНКпровирусом. 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 новые свойства. Так,
интеграция может явиться причиной возникновения ряда аутоиммунных и
хронических заболеваний, опухолей. Под воздействием физ. и хим.факторов
ДНК-провирус может исключаться из клеточной хромосомы и переходить в
автономное состояние, что ведет к репродукции вируса.

54. Методы диагностики вирусных инфекций

1.
2.
3.
4.
Цитологический
Вирусологический
Серологический
Молекулярно-генетический

55. Культивирование и индикация вирусов

56. Строение куриного эмбриона

Аллантоисная
полость
Воздушный
мешок
Скорлупа
Хорионаллантоисная
оболочка
Амниотическая
полость
Белок
Желточный
мешок

57. Способы заражения куриного эмбриона

58.

Культивирование вирусов
Куриные эмбрионы 612 дневного
возраста.
Способы заражения открытый, закрытый

59. Inoculation sites for the culture of viruses in eggs

Figure 13.18

60. Способы заражения куриного эмбриона

• Заражение на
хорионаллантоисную
оболочку (вирусы
вакцины, натуральной
оспы, простого герпеса).
На зараженной оболочке
обнаруживаются
беловатые непрозрачные
пятна разной формы
(бляшки).

61. Способы заражения куриного эмбриона

• Заражение в аллантоисную полость. Вирус
размножается в эндодермальных клетках,
переходит затем в аллантоисную жидкость.
• Заражение в желточный мешок. С этой целью
используют эмбрионы 5–10-дневного возраста.
• Индикацию вирусов в курином эмбрионе
осуществляют на основании специфических
поражений оболочек и тела эмбриона (бляшки,
кровоизлияния), в РГА.

62. Культивирование вирусов в культуре ткани

63. Культивирование и индикация вирусов

64. Приготовление клеточных культур

• Чаще используют ткани эмбрионов или
почечную ткань взрослых животных.
• Трипсинизирование: разрушение
межклеточных связей в тканях
протеолитическими ферментами и
разобщение клеток.
• Готовят суспензию органа в трипсине,
центрифугируют, отмывают, подсчитывают
содержание клеток в камере Горяева,
определяют их жизнеспособность и готовят
рабочее разведение.
• Клетки культивируют в культуральной среде
с антибиотиками, сывороткой и др. в
специальной посуде в термостате.

65. Типы клеточных культур

• 1. Первичные (трипсинизированные) культуры - фибробласты
эмбриона курицы (ФЭК), человека (ФЭЧ), клетки почки различных
животных и т.д. Первичные культуры получают из клеток различных
тканей чаще путем их размельчения и трипсинизации, используют
однократно, т.е. постоянно необходимо иметь соответствующие органы
или ткани.
• 2. Диплоидные (полуперевиваемые) культуры пригодны к
повторному диспергированию и росту, как правило не более 20 пассажей
(теряют исходные свойства).
• 3. Перевиваемые линии (гетероплоидные культуры), способны к
многократному диспергированию и перевиванию, т.е. к многократным
пассажам, наиболее удобны в вирусологической работе - например, HeLa
– получена из карциномы шейки матки; Hep-2 – из карциномы гортани;
Детройт -6 – из метастаза рака легкого в костный мозг; RH –из опухоли
почки человека.

66. Основные методы культивирования вирусов: в клеточных культурах

Однослойная культура клеток
HeLa до заражения вирусом
(вверху) и на 3-й день после
заражения (внизу).

67. Образование симпластов

ЦПД вируса кори на клетки Vero: образование гигантских
многоядерных клеток - симпластов, с последующей
деструкцией и формированием крупных полостей типа
"мыльных пузырей".
Интактные
клетки
линии
Vero
ЦПД
вируса
кори в
культуре
клеток
Vero

68.

Цитопатическое действие
1. Полная дегенерация клеточного монослоя.Отдельные клетки,
которые остаются живыми, изменяют свою морфологию, у них
заметный пикноз ядра и цитоплазмы (пикорнавирусы -вирусы
полиомиелита Коксаки, ЕСНО).
2. Симпластообразующий тип ЦПД (возбудители кори,
эпидемического паротита, парагриппа, респираторносинцитиальных вирусов). Возникают многоядерные гигантские
клетки (симпласты или синцитии).
3. Круглоклеточная дегенерация (аденовирусы).
При репродукции риновирусов образуются округлые клетки,
которые имеют отростки, а при размножении герпесвирусов
наблюдается формирование подобных клеток одинакового размера,
которые разбросаны по всему монослою.
4. Пролиферативный тип изменений (онкогенные вирусы) формирование нескольких слоев клеток.

69. Специальные питательные среды для культур клеток

• Используются разнообразные синтетические вирусологические
питательные среды сложного состава, включающие большой
набор различных факторов роста - среда 199, Игла, раствор Хэнкса,
гидролизат лактальбумина. В среды добавляют стабилизаторы рН
(Hepes), различные в видовом отношении сыворотки крови
(наиболее эффективной считают эмбриональную телячью
сыворотку), L-цистеин и L-глютамин.
• В зависимости от функционального использования среды могут
быть ростовые (с большим содержанием сыворотки крови) - их
используют для выращивания клеточных культур до внесения
вирусных проб, и поддерживающие (с меньшим содержанием
сыворотки или ее отсутствием) - для содержания инфицированных
вирусом клеточных культур.

70. Способы обнаружения (индикации) вирусов в клеточных культурах

• 1. Цитопатическое действие (ЦПД). В результате размножения вирусов в клетках
происходят морфологические изменения клеток (вакуолизация цитоплазмы, деструкция
митохондрий, округление клеток). Часть клеток погибает и отслаивается от стекла. Вместо
сплошного монослоя остаются отдельные клеточные островки.
• 2. Выявление телец включений. Включения - скопления вирусов в клетках. Οʜᴎ имеют
различную форму и размеры. Их окрашивают по Романовскому-Гимзе или флюорохромами
и наблюдают под микроскопом.
• 3. Выявление вирусов методом флюоресцирующих антител (ИФА), электронной
микроскопией.
• 4. Цветная проба. Обычный цвет используемых культуральных сред, содержащих в
качестве индикатора рН феноловый красный, при оптимальных для клеток условиях
культивирования (рН около 7,2) - красный. Размножение клеток меняет рН и
соответственно - цвет среды с красного на желтый за счет смещения рН в кислую сторону.
При размножении в клеточных культурах вирусов происходит лизис клеток, изменения рН и
цвета среды не происходит.

71. Способы обнаружения (индикации) вирусов в клеточных культурах

• 5. Выявление гемагглютинина вирусов - гемадсорбция (Клетки,
зараженные вирусами, могут адсорбировать эритроциты. Вирусы
выходят на поверхность клеток и связывают эритроциты. Эритроциты
добавляют к культуре и через неĸᴏᴛᴏᴩᴏе время промывают
физиологическим раствором. На поверхности клеток под микроскопом
видны прилипшие эритроциты в виде разнообразных фигур),
гемагглютинация (склеивание эритроцитов под влиянием вирусов).
• 6.
Метод
бляшек
(бляшкообразования).
В
результате
цитолитического действия многих вирусов на клеточные культуры
образуются зоны массовой гибели клеток. Выявляют бляшки - вирусные “
клеточно- негативные” колонии.

72. Индикация вирусов

• 1. цитопатическое действие
• 2. образование в клетках
включений;
• 3. образование бляшек;
• 4. феномен гемадсорбции
• 5. «цветная» проба.

73. Индикация вирусов в культуре клеток

• Вирусные включения –
скопление вирусных частиц или
отдельных компонентов вирусов
в цитоплазме или ядре клеток,
выявляемые под микроскопом
при специальном окрашивании.
• Характерные ядерные
включения формируются в
клетках, зараженных вирусами
герпеса, аденовирусами, гриппа,
бешенства, оспы и др.

74. Индикация вирусов в культуре клеток

• Бляшки, или негативные
колонии – ограниченные
участки, состоящие из
дегенеративных клеток, которые
вирусы способны образовывать
в монослое клеток под агаровым
покрытием.
• Одна бляшка соответствует
потомству одного вириона.
• Титр вируса выражают числом
бляшкообразующих единиц
(БОЕ) в 1 мл.

75. Индикация вирусов в культуре клеток

• Гемадсорбция –
способность культур
клеток,
инфицированных
вирусами,
адсорбировать на
своей поверхности
эритроциты
определенных видов
животных и птиц.

76. Индикация вирусов в культуре клеток

• «Цветная» проба. Если вирусы не размножаются
в культуре клеток, то живые клетки в процессе
своего метаболизма выделяют кислые продукты,
что ведет к изменению рН среды и цвета
индикатора фенолового красного на желтый. При
продукции вирусов нормальный метаболизм
клеток нарушается, клетки гибнут, и среда
сохраняет свой первоначальный (красный) цвет.
• Интерференция – конкуренция между вирусами
за клетку.

77. ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ

Цели
• обнаружение в патологическом
материале конкретного вида
микроорганизма без выделения
чистой культуры
• идентификация микроорганизмов
• генотипирование микроорганизмов
Праймеры для ПЦР
Праймер (англ. primer) — это короткий фрагмент НК, который
служит стартовой точкой при репликации ДНК. Праймеры
необходимы ДНК-полимеразам, так как ДНК-полимеразы могут
только наращивать существующую цепь.
• Создание своих праймеров
• Программы: PrimerSelect (DNASTAR), Oligo
• Необходимо знать последовательность (генбанк)

78. Вирусы бактерий (бактериофаги)

• Естественной средой обитания фагов является
бактериальная клетка, поэтому фаги распространены
повсеместно (например, в сточных водах). Фагам присущи
биологические особенности, свойственные и другим
вирусам.
• Наиболее морфологически распространенный тип
фагов характеризуется наличием головки-икосаэдра,
отростка (хвоста) со спиральной симметрией (часто имеет
полый стержень и сократительный чехол), шипов и
отростков (нитей), т.е. внешне несколько напоминают
сперматозоид.
• Взаимодействие фагов с клеткой (бактерией) строго
специфично, т.е. бактериофаги способны инфицировать
только определенные виды и фаготипы бактерий.

79.

80. Бактериофаги - вирусы бактерий, способные специфически проникать в бактериальные клетки, репродуцироваться и вызывать их лизис.

История
бактериофагов
именем
исследователя
(1917)
открытия
связана
с
канадского
Ф. Д’Эрелля
Фаги различаются по форме,
структурной
организации,
типу нуклеиновой кислоты и
характеру взаимодействия с
микробной клеткой.
Фаги состоят из двух основных
химических компонентов –
нуклеиновой кислоты (ДНК или
РНК) и белка.

81. Основные этапы взаимодействия фагов и бактерий

• 1. Адсорбция (взаимодействие специфических рецепторов) (I-II).
• 2. Внедрение вирусной ДНК (инъекция фага) осуществляется за счет
лизирования веществами типа лизоцима участка клеточной стенки,
сокращения
чехла,
вталкивания
стержня
хвоста
через
цитоплазматическую мембрану в клетку, впрыскивание ДНК в
цитоплазму (III).
• 3. Репродукция фага (IV-V).
• 4. Выход дочерних популяций (VI).

82. Классификация бактериофагов

• Нитевидные фаги;
• фаги с длинным
отростком и
сокращающимся чехлом;
• фаги с длинным
отростком без
сокращающегося чехла;
• фаги с коротким
отростком;
• фаги с аналогом отростка;
• фаги без отростка.

83. Бактериофаги

По механизму взаимодействия с клеткой выделяют:
• Вирулентные (реплицируются в клетке, вызывая её гибель);
• Умеренные (взаимодействуют с клеткой по интегративному
типу). Могут быть дефектными, т.е., не способны давать фаговое
потомство.
• По специфичности действия различают:
• поливалентные фаги, способные взаимодействовать с
родственными видами бактерий,
• моновалентные фаги, взаимодействующие с бактериями
определенного вида,
• типовые фаги, взаимодействующие с отдельными вариантами
(типами) данного вида бактерий.

84. Практическое использование бактериофагов.

• 1. Для идентификации (определение
фаготипа, т.н. фаготипирование).
• 2. Для фагопрофилактики (купирование
вспышек).
• 3. Для фаготерапии (лечение
дисбактериозов).
• 4. Для оценки санитарного состояния
окружающей среды и эпидемиологического
анализа.