Το κείμενο της εργασίας τοποθετείται χωρίς εικόνες και τύπους.
Η πλήρης έκδοση της εργασίας είναι διαθέσιμη στην καρτέλα "Αρχεία εργασιών" σε μορφή PDF

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Σήμερα η κατάσταση στη Γη είναι τέτοια που κάθε χρόνο ανακαλύπτονται όλο και περισσότεροι νέοι ιοί ανθρώπων και ζώων, οι οποίοι είναι πολύ επικίνδυνοι για την ανθρώπινη υγεία. Οι άνθρωποι μετακινούνται σε χώρες και ηπείρους, έρχονται σε διάφορες επαφές μεταξύ τους, μεταναστεύουν για οικονομικούς, κοινωνικούς, περιβαλλοντικούς λόγους. Επικίνδυνοι ιοί του πυρετού της κοιλάδας Rift, του Zika, του Έμπολα, του πυρετού της κοιλάδας Rift και ορισμένων άλλων έχουν εισαχθεί στον πλανήτη. Ως επί το πλείστον, συνδέονται στενά στη δομή και προκαλούν σοβαρές ανθρώπινες ασθένειες που είναι εξαιρετικά μεταδοτικές και λοιμώδεις, με υψηλό ποσοστό θνησιμότητας, που αποτελεί σοβαρή απειλή για τον πληθυσμό.

Είναι απαραίτητο να σημειώσουμε τις υπάρχουσες επιδημίες του AIDS και της ηπατίτιδας C, που μέχρι τώρα δεν έχουν θεραπεία, αλλά καταστρέφουν το ανοσοποιητικό μας σύστημα με μεγάλη ταχύτητα. Από αυτή την άποψη, η εξέταση αυτού του ζητήματος είναι πολύ σχετική.

Οι ιοί χρησιμοποιούνται για τη μελέτη ερωτημάτων μικροβιακής γενετικής και τοπικών προβλημάτων της βιοχημείας. Οι επιστήμονες αναγνωρίζουν όλο και περισσότερο και με επιτυχία την καλύτερη δομή, τη βιοχημική σύνθεση και τις φυσιολογικές ιδιότητες αυτών των υπερμικροσκοπικών έμβιων όντων, τον ρόλο τους στη φύση, τη ζωή του ανθρώπου, των ζώων και των φυτών. Η ανάπτυξη της ιολογίας συνδέεται με τις λαμπρές επιτυχίες της μοριακής γενετικής. Η μελέτη των ιών οδήγησε στην κατανόηση της λεπτής δομής των γονιδίων, στην αποκρυπτογράφηση του γενετικού κώδικα και στον εντοπισμό των μηχανισμών μετάλλαξης. Οι ιοί χρησιμοποιούνται ευρέως στη γενετική μηχανική. Η ικανότητα των ιών να προσαρμόζονται, να συμπεριφέρονται απρόβλεπτα, δεν έχει όρια. Εκατομμύρια άνθρωποι έχουν γίνει θύματα ιών - των αιτιολογικών παραγόντων διαφόρων ασθενειών. Ωστόσο, οι κύριες επιτυχίες της ιολογίας έχουν επιτευχθεί στην καταπολέμηση συγκεκριμένων ασθενειών, και αυτό δίνει λόγο να ισχυριστούμε ότι στην τρίτη χιλιετία η ιολογία θα πάρει ηγετική θέση.

Το αντικείμενο της μελέτης μαςείναι η μελέτη των μη κυτταρικών μορφών ζωής.

Αντικείμενο μελέτηςείναι η μελέτη της μορφολογίας των ιών, και οι μέθοδοι ένδειξης.

Σκοπός.Με βάση τη γνώση των χαρακτηριστικών της βιολογίας των ιών, να τεκμηριώνει τις μεθόδους καλλιέργειάς τους, την ένδειξη, τον εντοπισμό και τις μεθόδους εργαστηριακής διάγνωσης των ασθενειών που προκαλούν.

Με βάση τον στόχο, τέθηκαν οι ακόλουθες εργασίες:

Να μελετήσει τα βιβλιογραφικά δεδομένα για τη μορφολογία των ιών.

Εξοικειωθείτε με τις πιο ευαίσθητες μεθόδους διάγνωσης ιογενών λοιμώξεων.

Ο βαθμός μελέτης αυτού του θέματοςΤο 1892, ο Ρώσος βοτανολόγος D.I. Ο Ivanovsky, μελετώντας την ασθένεια του μωσαϊκού των φύλλων του καπνού, διαπίστωσε ότι αυτή η ασθένεια προκαλείται από τους μικρότερους μικροοργανισμούς που περνούν μέσα από λεπτά πορώδη βακτηριακά φίλτρα. Αυτοί οι μικροοργανισμοί ονομάζονται ιοί (από το λατινικό Virus - δηλητήριο). Μεγάλη συνεισφορά στη μελέτη των ιών έγινε από Ρώσους ιολόγους: M.A. Morozov, N.F. Gamaleya, L.A. Zilber, Μ.Ρ. Chumakov, A.A. Smorodintsev, V.M. Zhdanov και άλλοι.

Προσωπική συνεισφορά του συγγραφέα:μελετώντας το θεωρητικό υλικό και τις εργαστηριακές μελέτες, ο συγγραφέας πέτυχε: ερμηνεία της μορφολογίας και της υπερδομής των ιών. Εξοικειωθείτε με την ταξινόμηση των ιών. Αναλύστε τα χαρακτηριστικά της αλληλεπίδρασης των ιών με τα ζωντανά συστήματα. Αξιολογήστε τα αποτελέσματα σε ζωντανά συστήματα. Να αναλύσει τις μεθόδους καλλιέργειας ιών σε εργαστηριακές συνθήκες. Να ερμηνεύσει σύγχρονες μεθόδους εργαστηριακής διάγνωσης ιογενών νοσημάτων.

Κεφάλαιο 1. Η ΘΕΣΗ ΤΩΝ ΙΩΝ ΣΤΗ ΒΙΟΣΦΑΙΡΑ

1.1 Εξελικτική προέλευση

Καθώς η φύση των ιών μελετήθηκε το πρώτο μισό αιώνα μετά την ανακάλυψή τους από τον D.I. Ivanovsky (1892), σχηματίστηκαν ιδέες για τους ιούς ως τους μικρότερους οργανισμούς. Πολλοί επιστήμονες από άλλες χώρες προσπάθησαν να είναι οι πρώτοι που θα λύσουν αυτό το πρόβλημα. Το επίθετο «διηθήσιμο» τελικά απορρίφθηκε, καθώς έγιναν γνωστές φιλτραρισμένες μορφές ή στάδια συνηθισμένων βακτηρίων και στη συνέχεια φιλτραρίσιμα βακτηριακά είδη. Η πιο εύλογη και αποδεκτή είναι η υπόθεση ότι οι ιοί προέρχονται από ένα «δραπέτη» νουκλεϊκό οξύ, δηλ. νουκλεϊκό οξύ που έχει αποκτήσει την ικανότητα να αναδιπλασιάζεται ανεξάρτητα από το κύτταρο από το οποίο προήλθε, αν και θεωρείται ότι τέτοιο DNA αντιγράφεται χρησιμοποιώντας τις δομές αυτού ή άλλου κυττάρου. Αυτές οι περιοχές είναι υψηλού μοριακού βάρους, έχουν μεγάλη μοριακή μάζα, εμπλέκονται ενεργά σε οξειδωτικές αντιδράσεις, μη αναστρέψιμες αλλαγές και έχουν υψηλότερο ρυθμό ανάκτησης οργανικών διεργασιών.

Με βάση πειράματα με διήθηση μέσω διαβαθμισμένων γραμμικών φίλτρων, προσδιορίστηκαν τα μεγέθη των ιών. Αυτή ήταν μια μεγάλη ανακάλυψη για τους επιστήμονες ιολόγους. Το μέγεθος του μικρότερου από αυτά αποδείχθηκε ότι είναι 20-30 nm και του μεγαλύτερου - 300-400 nm. Στη διαδικασία της περαιτέρω εξέλιξης, η μορφή των ιών άλλαξε περισσότερο από το περιεχόμενο.

Έτσι, οι ιοί πρέπει να έχουν προέλθει από κυτταρικούς οργανισμούς και δεν πρέπει να θεωρούνται ως πρωτόγονοι πρόδρομοι κυτταρικών οργανισμών.

1.2 Δομή και ιδιότητες των ιών

Τα μεγέθη του ιού κυμαίνονται από 20 έως 300 nm. Από αυτή την άποψη, μπορούν να εξεταστούν μόνο με τη βοήθεια ηλεκτρονικού μικροαντιγράφου, το σχήμα τους είναι ποικίλο: από νηματώδη σπειράματα έως σύνθετες εξαεδρικές μορφές, με εγκλείσματα DNA ή RNA. Κατά μέσο όρο, είναι 50 φορές μικρότερα από τα βακτήρια. Δεν μπορούν να φανούν με μικροσκόπιο φωτός γιατί το μήκος τους είναι μικρότερο από το μήκος κύματος του φωτός.

Οι ιοί αποτελούνται από διάφορα συστατικά:

α) γενετικό υλικό πυρήνα (DNA ή RNA). Η γενετική συσκευή του ιού μεταφέρει πληροφορίες για διάφορους τύπους πρωτεϊνών που είναι απαραίτητοι για το σχηματισμό ενός νέου ιού: το γονίδιο που κωδικοποιεί την αντίστροφη μεταγραφάση και άλλα.

β) ένα κέλυφος πρωτεΐνης, το οποίο ονομάζεται asp.

Το κέλυφος κατασκευάζεται συχνά από πανομοιότυπες επαναλαμβανόμενες υπομονάδες - καψομερή. Τα καψομερή σχηματίζουν δομές με υψηλό βαθμό συμμετρίας.

γ) επιπλέον κέλυφος λιποπρωτεΐνης.

Σχηματίζεται από την πλασματική μεμβράνη του κυττάρου ξενιστή. Εμφανίζεται μόνο σε σχετικά μεγάλους ιούς (γρίπη, έρπης).

Ένα πλήρως σχηματισμένο μολυσματικό σωματίδιο ονομάζεται virion.

Οι διατάξεις ότι οι ιοί είναι πλήρεις οργανισμοί κατέστησαν δυνατό να συνδυαστούν τελικά και οι τρεις ονομασμένες ομάδες ιών - ιοί ζώων, φυτών και βακτηρίων - σε μια κατηγορία που καταλαμβάνει μια ορισμένη θέση μεταξύ των ζωντανών όντων που κατοικούν στον πλανήτη μας. Όπως και άλλοι οργανισμοί, οι ιοί είναι ικανοί να αναπαραχθούν. Οι ιοί έχουν μια ορισμένη κληρονομικότητα, αναπαράγοντας το δικό τους είδος. Αυτή η διάταξη έχει επιβεβαιωθεί από επιστήμονες από άλλες χώρες που εργάζονται σε ένα παρόμοιο πρόβλημα. Τα κληρονομικά χαρακτηριστικά των ιών μπορούν να ληφθούν υπόψη από το φάσμα των προσβεβλημένων ξενιστών και τα συμπτώματα των ασθενειών που προκαλούνται, καθώς και από την ειδικότητα των ανοσολογικών αποκρίσεων φυσικών ξενιστών ή τεχνητά ανοσοποιημένων πειραματόζωων. Το άθροισμα αυτών των χαρακτηριστικών καθιστά δυνατό τον σαφή προσδιορισμό των κληρονομικών ιδιοτήτων οποιουδήποτε ιού, και ακόμη περισσότερο - των ποικιλιών του που έχουν σαφείς γενετικούς δείκτες, για παράδειγμα: η ουδετερότητα ορισμένων ιών της γρίπης, η μειωμένη παθογένεια στους ιούς των εμβολίων κ.λπ.

1.3. βακτηριοφάγους

25 χρόνια μετά την ανακάλυψη του ιού, ο Καναδός επιστήμονας Felix D'Herelle, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της διήθησης, ανακάλυψε μια νέα ομάδα ιών που μολύνουν βακτήρια. Ονομάζονταν βακτηριοφάγοι (ή απλά φάγοι). Πολλοί επιστήμονες προσπάθησαν να επαναλάβουν παρόμοιες πειραματικές μελέτες, αλλά δεν έλαβαν τα κατάλληλα αποτελέσματα.

Το νουκλεϊκό οξύ που περικλείεται στην κεφαλή του φάγου προστατεύεται από ένα πρωτεϊνικό κέλυφος. Είναι η κύρια ουσία για την υποστήριξη της ζωής του ιού. Στο κάτω άκρο της, η κεφαλή περνά σε μια διαδικασία, η οποία καταλήγει σε μια εξαγωνική «πλατφόρμα» (βασική πλάκα) με έξι κοντές αποφύσεις (ακίδες) και έξι μακριά ινίδια (κλωστές). Η διαδικασία περιβάλλεται από μια θήκη σε όλο της το μήκος, από το κεφάλι μέχρι την πλάκα. Οι διεργασίες είναι υποδοχείς που αναγνωρίζουν υποδοχείς στην επιφάνεια των βακτηριακών κυττάρων, οι οποίοι είναι πρωτεΐνες μεταφοράς που πραγματοποιούν τις διαδικασίες εισόδου και εξόδου ουσιών από το κύτταρο. Αυτή η αλληλεπίδραση είναι πολύ συγκεκριμένη. Λόγω αυτού, ο βακτηριοφάγος είναι κατάλληλος ως «κλειδί για την κλειδαριά», μόνο για ένα συγκεκριμένο στέλεχος βακτηριακών κυττάρων. Οι βακτηριοφάγοι διαδραματίζουν σημαντικό εξελικτικό ρόλο στο σχηματισμό νέων στελεχών βακτηριακών κυττάρων λόγω της ικανότητας των εύκρατων φάγων να ενσωματώνονται με το DNA του κυττάρου ξενιστή, να συλλαμβάνουν ένα τμήμα του κυτταρικού DNA από ένα βακτηριακό κύτταρο και να το εισάγουν στο γονιδίωμα ενός άλλου κυττάρου κατά τη διάρκεια της μεταγωγής. . Αυτή η διαδικασία διασφαλίζει την ανταλλαγή γενετικών πληροφοριών μεταξύ βακτηρίων του ίδιου ή διαφορετικών στελεχών και αντικαθιστά την τυπική σεξουαλική διαδικασία που απουσιάζει στα βακτήρια.

Ο κύκλος ζωής ενός φάγου είναι 30 λεπτά, αλλά μερικές φορές η χρονική περίοδος αυξάνεται σε 1 ώρα ή μειώνεται σε 15 λεπτά, ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες: θερμοκρασία, υγρασία, πίεση, πυκνότητα ατμοσφαιρικών στρωμάτων. Τα σωματίδια του ιού που απελευθερώνονται κατά την αναπαραγωγή εμπλέκονται στη μόλυνση υγιών κυττάρων, η οποία οδηγεί στο θάνατο ολόκληρου του πληθυσμού βακτηρίων, ακτινομυκήτων, ρικετσιών, τρεπανοσωμάτων, μυκήτων του γένους Candida.

Αυτή η ιδιότητα των βακτηριοφάγων να καταστρέφουν βακτήρια χρησιμοποιείται για την πρόληψη και τη θεραπεία βακτηριακών ασθενειών, συνήθως του γαστρεντερικού σωλήνα, δηλαδή σαλμονέλωση, σταφυλόκοκκο και άλλα εντεροβακτήρια, ορισμένες άλλες λοιμώξεις. Η σαλμονέλωση εξουδετερώνεται. Έτσι, οι βακτηριοφάγοι είναι αποτελεσματικές και ασφαλείς πηγές βιολογικής προστασίας του ανθρώπινου σώματος από την άποψη της ανθρώπινης υγείας. Οι δυτικές χώρες, που ενδιαφέρονται να αποκτήσουν αντιιικά υλικά, εμβόλια, ένζυμα, έχουν επενδύσει πολλά στην ανάπτυξη, εφαρμογή και αγορά ακριβών φαρμάκων. Αυτή ήταν μια από τις κατευθύνσεις της προστατευτικής πολιτικής του κράτους.

Αλλά αυτή η μέθοδος έχει ένα σοβαρό μειονέκτημα. Τα βακτήρια είναι πιο μεταβλητά (όσον αφορά την άμυνα έναντι των φάγων) από τους βακτηριοφάγους, επομένως τα βακτηριακά κύτταρα γίνονται σχετικά γρήγορα μη ευαίσθητα στους φάγους. Αυτή η μέθοδος προστασίας του ανθρώπινου σώματος δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί εάν, εκτός από το κυτταρικό τοίχωμα, τα βακτηριακά κύτταρα έχουν βλεννογόνους και στρώματα και κάψουλες. Αυτοί οι σχηματισμοί στην επιφάνεια των βακτηρίων τα προστατεύουν αξιόπιστα από τη διείσδυση των βακτηριοφάγων στα κύτταρα, αφού δεν μπορούν να προσροφηθούν στην επιφάνειά τους, και αυτά αποτελούν προϋποθέσεις για την έναρξη της διείσδυσης του ιού στο βακτηριακό κύτταρο.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΔΙΑΓΝΩΣΗ

Οι εργαστηριακές μελέτες παίζουν σημαντικό ρόλο στη διάγνωση μολυσματικών ασθενειών. Η ιστορία της εξέλιξης της εργαστηριακής διάγνωσης είναι αρκετά εκτεταμένη. Στην αρχή της ιστορικής του εξέλιξης, οι ζωικοί οργανισμοί χρησιμοποιήθηκαν ως η κύρια εργαστηριακή μέθοδος έρευνας. Η διάγνωση ήταν μια επίπονη και δαπανηρή διαδικασία. Και η παρουσία ιογενούς λοίμωξης κρίθηκε από τη φύση της βλάβης στα εσωτερικά όργανα των ζώων. Αυτό το οργανικό επίπεδο έρευνας αντικαταστάθηκε όταν τα έμβρυα κοτόπουλου εισήχθησαν στην εργαστηριακή πρακτική. Αυτό έγινε δυνατό λόγω του γεγονότος ότι το 1941 ο Αμερικανός ιολόγος Hernst ανακάλυψε το φαινόμενο της αιμοσυγκόλλησης, που είναι η ικανότητα των ιών να κολλούν μεταξύ τους τα ερυθρά αιμοσφαίρια, τα οποία είναι φορείς οξυγόνου και εκτελούν μια σειρά από σημαντικές λειτουργίες. Αυτό το πρόβλημα μελετάται από πολλούς επιστήμονες. Αυτό το μοντέλο έχει γίνει η βάση για τη μελέτη της αλληλεπίδρασης του ιού και του κυττάρου. Ο μηχανισμός της αντίδρασης αιμοσυγκόλλησης βασίζεται στον μηχανισμό της ιικής προσρόφησης στην επιφανειακή μεμβράνη των ερυθροκυττάρων, με αποτέλεσμα να κολλάνε μεταξύ τους, αφού ένα ιικό σωματίδιο μπορεί να συλλάβει πολλά ερυθροκύτταρα. Η ανακάλυψη της δυνατότητας καλλιέργειας κυττάρων σε τεχνητές συνθήκες ήταν ένα επαναστατικό γεγονός που χρησίμευσε για την απομόνωση, τη διάγνωση και τη μελέτη μεγάλου αριθμού ιών. Κατέστη δυνατή η λήψη πολιτιστικών εμβολίων.

Οι εργαστηριακές διαγνωστικές μέθοδοι διαφέρουν σε ευαισθησίακαι ειδικότητα.

2.1 Μικροβιολογική μέθοδος

μικροβιολογική μέθοδος Η διάγνωση βασίζεται στην ανίχνευση παθογόνων σε βιολογικό υλικό. Χρησιμοποιείται οπτικό και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.

Η μικροβιολογική μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως στη διάγνωση μολυσματικών ασθενειών βακτηριακής, πρωτοζωικής αιτιολογίας και σπανιότερα ιογενών ασθενειών.

Η εργαστηριακή διάγνωση μολυσματικών ασθενειών πραγματοποιείται σε τρεις βασικούς τομείς:

αναζήτηση του παθογόνου στο υλικό που λαμβάνεται από τον ασθενή (κόπρανα, ούρα, πτύελα, αίμα, πυώδη έκκριση κ.λπ.)

Προσδιορισμός ειδικών αντισωμάτων στον ορό - ορολογική διάγνωση.

ορισμός της υπερευαισθησίας του ανθρώπινου σώματος σε μολυσματικούς παράγοντες - αλλεργική μέθοδος.

Για την αναγνώριση ενός μολυσματικού παράγοντα και την αναγνώρισή του (καθορισμός του τύπου του παθογόνου), χρησιμοποιούνται τρεις μέθοδοι: μικροσκοπική, μικροβιολογική (βακτηριολογική) και βιολογική.

Η μικροσκοπική μέθοδος σάς επιτρέπει να ανιχνεύσετε το παθογόνο απευθείας στο υλικό που λαμβάνεται από τον ασθενή. Η μέθοδος αυτή είναι καθοριστικής σημασίας για τη διάγνωση γονόρροιας, φυματίωσης, ασθενειών που προκαλούνται από πρωτόζωα: ελονοσία, λεϊσμανίαση, βαλαντιδίαση, αμοιβάδα. Τα χαρακτηριστικά της μικροσκοπικής μεθόδου για αυτές τις λοιμώξεις προκαλούνται από παθογόνους παράγοντες σημαντικών μορφολογικών διαφορών σε αυτές τις ασθένειες. Τα χαρακτηριστικά της μορφολογίας των παθογόνων μικροοργανισμών παίζουν σημαντικό ρόλο στη διάγνωση. Ωστόσο, η μικροσκοπική μέθοδος δεν επιτρέπει τη διάγνωση σε λοιμώξεις όπως ο τύφος και ο παρατύφος, η δυσεντερία, γιατί είναι μορφολογικά αδύνατη η διάκριση μεταξύ των παραγόντων τους (όλες οι gram-αρνητικές ράβδοι). Για να διακρίνουμε την ίδια μορφολογία μικροοργανισμών, πρέπει να ληφθούν σε καθαρή καλλιέργεια και να προσδιοριστούν, κάτι που μπορεί να γίνει με τη χρήση μικροβιολογικής (βακτηριολογικής) μεθόδου έρευνας.

Η αποτελεσματικότητα μιας μικροσκοπικής μεθόδου καθορίζεται από την ευαισθησία και την ειδικότητά της. Η εξειδίκευση περιορίζεται από πιθανή εσφαλμένη αναγνώριση του παθογόνου λόγω τεχνουργημάτων. Επιπλέον, κατά τη διεξαγωγή μιας μικροσκοπικής εξέτασης, η τεχνική της έρευνας είναι σημαντική.

2.2. Βακτηριολογική μέθοδος

Η χρήση της βακτηριολογικής μεθόδου καθιστά δυνατή την απομόνωση του παθογόνου σε μια καθαρή καλλιέργεια από το υλικό που λαμβάνεται από τον ασθενή και την ταυτοποίησή του με βάση τη μελέτη ενός συμπλέγματος ιδιοτήτων. Τα βακτηριολογικά εργαστήρια καλούνται να διενεργούν διαγνώσεις βακτηριολογικών ασθενειών, να ελέγχουν ζωονόσους, να συμμετέχουν στην οργάνωση και εφαρμογή αντιεπιδημιολογικών μέτρων και στην εξάλειψη ιογενών ασθενειών. Τα περισσότερα βακτήρια είναι ικανά να καλλιεργηθούν σε διάφορα τεχνητά θρεπτικά μέσα. Τα βασικά κριτήρια που πρέπει να έχουν τα θρεπτικά μέσα είναι πρώτα απ' όλα η θρεπτική τους αξία. Επαρκής ποσότητα πρωτεϊνών, ενζύμων, αυξητικών ορμονών, που σταθεροποιούν τις συνθήκες διατροφής και καλού εμπλουτισμού του περιβάλλοντος. Ο κύριος παράγοντας σφράγισης για το μέσο είναι ο πολυσακχαρίτης άγαρ-άγαρ. Με τη βοήθειά του, τα θρεπτικά μέσα είναι πιο πυκνά, γεγονός που έπαιξε σημαντικό ρόλο στην καλλιέργεια μικροοργανισμών, επομένως η βακτηριολογική μέθοδος είναι σημαντική στη διάγνωση πολλών μολυσματικών ασθενειών.

Εάν επιτευχθεί θετικό αποτέλεσμα, η βακτηριολογική μέθοδος καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό της ευαισθησίας του απομονωμένου παθογόνου σε αντιμικροβιακά φάρμακα. Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα αυτής της μελέτης εξαρτάται από πολλές παραμέτρους, ιδίως από τις συνθήκες συλλογής του υλικού και μεταφοράς του στο εργαστήριο. Η μικροβιολογική μέθοδος συνίσταται στον εμβολιασμό του υλικού δοκιμής σε θρεπτικό μέσο, ​​σε καθαρή καλλιέργεια απομόνωσης και ταυτοποίηση του παθογόνου. Εάν οι μολυσματικοί παράγοντες (ρικέτσιες, ιοί, πρωτόζωα, μερικά) δεν αναπτύσσονται σε τεχνητά μέσα ή είναι απαραίτητο να απομονωθεί ο αιτιολογικός παράγοντας μικροβιακών συσχετισμών, τότε χρησιμοποιήστε τη μέθοδο μόλυνσης των ευπαθών ζώων της βιολογίας.

2.3 Ιολογική μέθοδος

Ιολογική μέθοδος περιλαμβάνει δύο κύρια στάδια:απομόνωση και ταυτοποίηση του ιού. Υλικά μπορεί να είναι αίμα, άλλα βιολογικά και παθολογικά υγρά, βιοψίες οργάνων και ιστών.

Συχνά εκτελείται ιολογική εξέταση αίματος για τη διάγνωση λοιμώξεων από αρβοϊό. Εάν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν έτοιμες κυτταρικές δομές και μέσα για αυτές, δεν υπάρχει ανάγκη για άλλα βιοϋλικά. Οι ιολογικές μελέτες που χρησιμοποιούν κυτταροκαλλιέργειες βρίσκονται στη δεύτερη θέση όσον αφορά τη διαθεσιμότητα για εργαστηριακές δοκιμές. Στο σάλιο, οι ιοί της λύσσας, της παρωτίτιδας και του απλού έρπητα μπορούν να ανιχνευθούν. Τα ρινοφαρυγγικά επιχρίσματα χρησιμοποιούνται για την απομόνωση παθογόνων της γρίπης και άλλων οξειών αναπνευστικών ιογενών λοιμώξεων, της ιλαράς. Σε πλύσεις από τον επιπεφυκότα εντοπίζονται αδενοϊοί. Διάφοροι εντερο-, αδενο-, ρεο- και ροταϊοί απομονώνονται από τα κόπρανα.

Κυτταρικές καλλιέργειες, έμβρυα κοτόπουλου και μερικές φορές πειραματόζωα χρησιμοποιούνται για την απομόνωση ιών. Οι δυτικές χώρες, που ενδιαφέρονται να αποκτήσουν αντιιικά υλικά, εμβόλια, ένζυμα, έχουν επενδύσει πολλά στην ανάπτυξη, εφαρμογή και αγορά ακριβών φαρμάκων. Αυτή ήταν μια από τις κατευθύνσεις της προστατευτικής πολιτικής του κράτους.Οι περισσότεροι παθογόνοι ιοί διακρίνονται από την παρουσία ειδικότητα ιστού και τύπου»,Για παράδειγμα, ο ιός της πολιομυελίτιδας αναπαράγεται μόνο σε κύτταρα πρωτευόντων θηλαστικών, επομένως μια κατάλληλη καλλιέργεια ιστού χρησιμοποιείται για την απομόνωση ενός συγκεκριμένου ιού. Για την απομόνωση ενός άγνωστου παθογόνου, είναι σκόπιμο να μολύνονται ταυτόχρονα 3-4 καλλιέργειες κυττάρων, με την προϋπόθεση ότι μία από αυτές μπορεί να είναι ευαίσθητη. Η παρουσία του ιού σε μολυσμένες καλλιέργειες προσδιορίζεται από την ανάπτυξη ειδικού κυτταρικού εκφυλισμού, δηλ. κυτταροπαθογόνο δράση, ανίχνευση ενδοκυτταρικών εγκλεισμάτων, καθώς και με βάση την ανίχνευση συγκεκριμένου αντιγόνου με αντιδράσεις ανοσοφθορισμού, θετικής αιμοπροσρόφησης και αιμοσυγκόλλησης. Τα έμβρυα πτηνών με τους κακώς διαφοροποιημένους ιστούς τους είναι κατάλληλα για την καλλιέργεια πολλών ιών. Τις περισσότερες φορές, χρησιμοποιούνται έμβρυα κοτόπουλου. Κατά τον πολλαπλασιασμό σε έμβρυα, οι ιοί μπορούν να προκαλέσουν τον θάνατό τους (αρβοϊοί), την εμφάνιση αλλαγών στη χοριοαλλαντοϊκή μεμβράνη (ιοί ευλογιάς) ή στο σώμα του εμβρύου, τη συσσώρευση αιμοσυγκολλητινών (γρίπη, ιοί παρωτίτιδας) και τη στερέωση του συμπληρώματος ιικό αντιγόνο σε εμβρυϊκά υγρά.

Οι ιοί αναγνωρίζονται χρησιμοποιώντας ανοσολογικές μεθόδους: αναστολή αιμοσυγκόλλησης, στερέωση συμπληρώματος, εξουδετέρωση, καθίζηση γέλης, ανοσοφθορισμός.

2.4 Βιολογική μέθοδος

βιολογική μέθοδος συνίσταται στη μόλυνση εργαστηριακών ζώων με διάφορα υλικά (κλινικό, εργαστηριακό) για την ένδειξη του παθογόνου, καθώς και για τον προσδιορισμό ορισμένων ιδιοτήτων μικροοργανισμών που χαρακτηρίζουν την παθογένειά τους (τοξικότητα, τοξικότητα, λοιμογόνος δράση). Ως πειραματόζωα χρησιμοποιούνται λευκά ποντίκια, λευκοί αρουραίοι, ινδικά χοιρίδια, κουνέλια κ.λπ.

Η αναπαραγωγή της νόσου σε ένα ζώο είναι απόλυτη απόδειξη της παθογένειας του απομονωμένου μικροοργανισμού (στην περίπτωση της λύσσας, του τετάνου κ.λπ.). Επομένως, μια βιολογική δοκιμή σε ζώα είναι μια πολύτιμη και αξιόπιστη διαγνωστική μέθοδος, ειδικά για εκείνες τις λοιμώξεις των οποίων τα παθογόνα βρίσκονται σε χαμηλές συγκεντρώσεις στα μελετώμενα βιολογικά μέσα του ανθρώπινου σώματος και αναπτύσσονται κακώς ή αργά σε τεχνητά μέσα.

2.5 Ανοσολογική μέθοδος

Ανοσολογική μέθοδος (ορολογικό) περιλαμβάνει μελέτες ορού αίματος, καθώς και άλλων βιολογικών υποστρωμάτων για την ανίχνευση ειδικών αντισωμάτων και αντιγόνων. Η κλασική οροδιάγνωση βασίζεται στον προσδιορισμό των αντισωμάτων σε ένα αναγνωρισμένο ή ύποπτο παθογόνο. Ένα θετικό αποτέλεσμα της αντίδρασης υποδηλώνει την παρουσία στον ορό αίματος της δοκιμής αντισωμάτων έναντι των αντιγόνων του παθογόνου, ένα αρνητικό αποτέλεσμα υποδηλώνει την απουσία τέτοιων. Η ανίχνευση αντισωμάτων στον αιτιολογικό παράγοντα μιας σειράς μολυσματικών ασθενειών στον υπό μελέτη ορό αίματος δεν αρκεί για να τεθεί μια διάγνωση, καθώς μπορεί να αντανακλά την παρουσία μεταμολυσματικής ή μεταεμβολιαστικής ανοσίας, επομένως, "ζευγοποιημένο" αίμα εξετάζονται οι οροί, ο πρώτος λαμβάνεται τις πρώτες ημέρες της νόσου και ο δεύτερος σε μεσοδιάστημα 7-10 ημερών. Σε αυτή την περίπτωση, αξιολογείται η δυναμική της αύξησης του επιπέδου των αντισωμάτων.

Μια διαγνωστικά σημαντική αύξηση στον τίτλο των αντισωμάτων στον ορό αίματος που μελετήθηκε είναι τουλάχιστον 4 φορές σε σχέση με το αρχικό επίπεδο. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ορομετατροπή.Τα πρωτεϊνικά συστατικά ενσωματώνονται ανεξάρτητα σε πεπτιδικές αλυσίδες. Σε σπάνιες μολυσματικές ασθένειες, καθώς και σε ιογενή ηπατίτιδα, HIV λοίμωξη και κάποιες άλλες, η παρουσία αντισωμάτων υποδηλώνει ότι ο ασθενής έχει μολυνθεί και έχει διαγνωστική αξία.

Εκτός από τον προσδιορισμό του τίτλου των αντισωμάτων, οι ορολογικές μελέτες μπορούν να καθορίσουν τον ισότυπο των αντισωμάτων. Είναι γνωστό ότι κατά την πρώτη συνάντηση του ανθρώπινου σώματος με ένα παθογόνο στην οξεία περίοδο της νόσου, ανιχνεύεται μια ταχύτερη αύξηση των αντισωμάτων που ανήκουν στο IgM, το επίπεδο των οποίων, φτάνοντας σε μια μέγιστη τιμή, στη συνέχεια μειώνεται. Στα τελευταία στάδια της νόσου αυξάνεται ο αριθμός των αντισωμάτων IgG, τα οποία επιμένουν περισσότερο και προσδιορίζονται στην περίοδο της ανάρρωσης. Κατά την εκ νέου συνάντηση με το παθογόνο, λόγω της ανοσολογικής μνήμης, οι αντιδράσεις χυμικής ανοσίας εκδηλώνονται με ταχύτερη παραγωγή αντισωμάτων IgG και τα αντισώματα κατηγορίας Μ παράγονται σε μικρές ποσότητες. Η ανίχνευση αντισωμάτων IgM υποδηλώνει την παρουσία μιας τρέχουσας μολυσματικής διαδικασίας και η παρουσία αντισωμάτων IgG υποδεικνύει προηγούμενη μόλυνση ή ανοσία μετά τον εμβολιασμό.

Δεδομένων των χαρακτηριστικών της πρωτογενούς και δευτερογενούς ανοσοαπόκρισης, η ανάλυση της αναλογίας των αντισωμάτων IgM- και IgG επιτρέπει σε ορισμένες περιπτώσεις τη διαφοροποίηση του σταδίου της μολυσματικής διαδικασίας (ύψος της νόσου, ανάρρωση, υποτροπή). Για παράδειγμα, στην περίπτωση της ιογενούς ηπατίτιδας Α (ΗΑ), μια αξιόπιστη διαγνωστική μέθοδος είναι ο προσδιορισμός των αντισωμάτων αντι-HAV IgM στον ορό του αίματος. Η ανίχνευσή τους υποδεικνύει μια τρέχουσα ή πρόσφατη μόλυνση από HAV. Τα πρωτεϊνικά συστατικά ενσωματώνονται ανεξάρτητα σε πεπτιδικές αλυσίδες.

Ο ορολογικός έλεγχος για την ανίχνευση αντισωμάτων σε μολυσματικές ασθένειες είναι μια πιο προσιτή μέθοδος εργαστηριακής διάγνωσης από την απομόνωση του παθογόνου. Μερικές φορές μια θετική ορολογική αντίδραση είναι η μόνη απόδειξη της συνάντησης και της αλληλεπίδρασης του οργανισμού με τον αιτιολογικό παράγοντα της αντίστοιχης μολυσματικής νόσου. Επιπλέον, ορισμένες ασθένειες με παρόμοια κλινική εικόνα (για παράδειγμα, ρικέτσιωση, λοιμώξεις από εντεροϊούς) μπορούν να διαφοροποιηθούν μόνο ορολογικά, γεγονός που αντανακλά τη σημασία των ορολογικών μεθόδων στη διάγνωση μολυσματικών ασθενειών.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ

1. Adrianov V. V., Vasilyuk N. Α. «Γενική και ιδιωτική ιολογία» 27 (4): 50-56. 2012.

2. Balin R.M., Baranova A.P. "Βακτηριοφάγοι" - Μ.: Ιατρική, 1997. - 236 σελ.

3. Βακτηριολογική μέθοδος. / Εκδ. ΕΙΜΑΙ. Ο Γουέιν. — Μ.: ΜΙΑ, 2003. — 752 σελ.

4. Zhemaityte D.I. Εργαστηριακή διάγνωση λοιμωδών νοσημάτων. Στο: Ανάλυση ιών. - Βίλνιους, 1982. - Σ. 22-32

5. Kletskin S.Z. Ιολογική ανάλυση. - Μ.: VNIIMI, 1979. -116 σελ.

6. Mironova T.F., Mironov V.A. Κλινική ανάλυση ιών. - Chelyabinsk, 1998. - 162 p.

7. Nagornaya N.V., Mustafina A.A. μολυσματικοί ιοί. Μέρος Ι // Υγεία του παιδιού. - 2007. - Νο. 5 (8).

8. Okuneva G.N., Vlasov Yu.A., Sheveleva L.T. Μικροβιολογία. - Novosibirsk: Nauka, 2000. - 280 p.

9. Ryasik, Yu. V. Viruses / Yu. V. Ryasik, V. I. Tsirkin // Siberian Medical Journal. 2007. - Τ. 72. - Αρ. 5.-Σ. 49-52.

10. Smetnev, A. S. Βακτηριοφάγοι. / A. S. Smetnev, O. I. Zharinov, V. N. Chubuchny // Καρδιολογία. 1999. - Νο. 4. - Σ. 49-51.

11. Ιός ανοσοανεπάρκειας./ A. R. Nanieva et al. // Υγεία πληθυσμού και βιότοπος. 2011. - Νο. 4. - Σ. 22-24.

12. Fokin, V. F. Questions of virology / V. F. Fokin, N. V. Ponomareva // Λειτουργική ιολογία: αναγνώστης / εκδ. N. N. Bogolepova, V. F. Fokina. -Μ.: Επιστημονικός κόσμος, 2004. Σ. 349-368.

13. Fokin, V. F. Structure of viruses / V. F. Fokin, N. V. Ponomareva. Μ.: Antidor, 2003. - 288 σελ.

Οι ιοί είναι μικροοργανισμοί που αποτελούν το βασίλειο του Vira.

Χαρακτηριστικά:

2) δεν έχουν τα δικά τους συστήματα πρωτεϊνοσύνθεσης και ενέργειας.

3) δεν έχουν κυτταρική οργάνωση.

4) έχουν έναν διαχωριστικό (χωρισμένο) τρόπο αναπαραγωγής (η σύνθεση πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων συμβαίνει σε διαφορετικά μέρη και σε διαφορετικούς χρόνους).

6) οι ιοί περνούν μέσα από βακτηριακά φίλτρα.

Οι ιοί μπορούν να υπάρχουν σε δύο μορφές: εξωκυτταρικοί (virion) και ενδοκυτταρικοί (ιός).

Το σχήμα των βιριόντων μπορεί να είναι:

1) στρογγυλεμένο?

2) σε σχήμα ράβδου?

3) με τη μορφή κανονικών πολυγώνων.

4) νηματοειδής κ.λπ.

Τα μεγέθη τους κυμαίνονται από 15–18 έως 300–400 nm.

Στο κέντρο του ιού είναι ένα ιικό νουκλεϊκό οξύ που καλύπτεται με μια πρωτεϊνική επικάλυψη - ένα καψίδιο, το οποίο έχει μια αυστηρά διατεταγμένη δομή. Το καψίδιο αποτελείται από καψομερή. Το νουκλεϊκό οξύ και το καψίδιο αποτελούν το νουκλεοκαψίδιο.

Το νουκλεοκαψίδιο των πολύπλοκα οργανωμένων βιριόντων καλύπτεται με ένα εξωτερικό κέλυφος, το υπερκαψίδιο, το οποίο μπορεί να περιλαμβάνει πολλές λειτουργικά διαφορετικές δομές λιπιδίων, πρωτεϊνών και υδατανθράκων.

Η δομή των ιών DNA και RNA δεν διαφέρει θεμελιωδώς από τα NC άλλων μικροοργανισμών. Μερικοί ιοί έχουν ουρακίλη στο DNA τους.

Το DNA μπορεί να είναι:

1) δίκλωνο?

2) μονόκλωνο?

3) δαχτυλίδι?

4) δίκλωνο, αλλά με μια κοντύτερη αλυσίδα.

5) δίκλωνες, αλλά με τη μία συνεχόμενη και την άλλη τεμαχισμένες αλυσίδες.

Το RNA μπορεί να είναι:

1) μονόκλωνο?

2) γραμμικό διπλόκλωνο.

3) γραμμική κατακερματισμένη?

4) δαχτυλίδι?

Οι ιικές πρωτεΐνες χωρίζονται σε:

1) γονιδιωματικές - νουκλεοπρωτεΐνες. Παρέχει αντιγραφή ιικών νουκλεϊκών οξέων και διεργασιών αναπαραγωγής ιών. Πρόκειται για ένζυμα, λόγω των οποίων αυξάνεται ο αριθμός των αντιγράφων του μητρικού μορίου, ή πρωτεΐνες, με τη βοήθεια των οποίων συντίθενται μόρια στη μήτρα νουκλεϊκού οξέος που διασφαλίζουν την εφαρμογή της γενετικής πληροφορίας.

2) πρωτεΐνες του κελύφους του καψιδίου - απλές πρωτεΐνες με ικανότητα αυτοσυναρμολόγησης. Προσθέτουν γεωμετρικά κανονικές δομές, στις οποίες διακρίνονται διάφοροι τύποι συμμετρίας: σπειροειδής, κυβική (σχηματίζουν κανονικά πολύγωνα, ο αριθμός των όψεων είναι αυστηρά σταθερός) ή μικτή.

3) Οι πρωτεΐνες του κελύφους του υπερκαψιδίου είναι σύνθετες πρωτεΐνες, ποικίλης λειτουργίας. Λόγω αυτών, εμφανίζεται η αλληλεπίδραση των ιών με ένα ευαίσθητο κύτταρο. Εκτελούν προστατευτικές και υποδοχείς λειτουργίες.

Μεταξύ των πρωτεϊνών του κελύφους του υπερκαψιδίου, υπάρχουν:

α) αγκυροβολούν πρωτεΐνες (στο ένα άκρο βρίσκονται στην επιφάνεια, ενώ στο άλλο μπαίνουν στο βάθος· παρέχουν επαφή του ιού με το κύτταρο).

β) ένζυμα (μπορούν να καταστρέψουν τις μεμβράνες).

γ) αιμοσυγκολλητίνες (προκαλούν αιμοσυγκόλληση).

δ) στοιχεία του κυττάρου ξενιστή.

2. Αλληλεπίδραση ιών με το κύτταρο ξενιστή

Η αλληλεπίδραση λαμβάνει χώρα σε ένα ενιαίο βιολογικό σύστημα σε γενετικό επίπεδο.

Υπάρχουν τέσσερις τύποι αλληλεπίδρασης:

1) παραγωγική ιογενής λοίμωξη (αλληλεπίδραση με αποτέλεσμα την αναπαραγωγή του ιού και τα κύτταρα πεθαίνουν).

2) αποτυχημένη ιογενής λοίμωξη (αλληλεπίδραση κατά την οποία δεν συμβαίνει η αναπαραγωγή του ιού και το κύτταρο αποκαθιστά την εξασθενημένη λειτουργία).

3) λανθάνουσα ιογενής λοίμωξη (υπάρχει αναπαραγωγή του ιού και το κύτταρο διατηρεί τη λειτουργική του δραστηριότητα).

4) μετασχηματισμός που προκαλείται από τον ιό (μια αλληλεπίδραση κατά την οποία ένα κύτταρο που έχει μολυνθεί με έναν ιό αποκτά νέες ιδιότητες που δεν ήταν εγγενείς προηγουμένως σε αυτό).

Μετά την απορρόφηση, τα ιοσωμάτια εισέρχονται στο σώμα με ενδοκυττάρωση (ιροεξάρτηση) ή με σύντηξη των ιικών και κυτταρικών μεμβρανών. Τα προκύπτοντα κενοτόπια που περιέχουν ολόκληρα ιοσωμάτια ή εσωτερικά συστατικά τους εισέρχονται στα λυσοσώματα, στα οποία πραγματοποιείται η αποπρωτεϊνοποίηση, δηλαδή το «ξεγύμνωμα» του ιού, με αποτέλεσμα να καταστρέφονται οι ιικές πρωτεΐνες. Τα νουκλεϊκά οξέα των ιών που απελευθερώνονται από πρωτεΐνες διεισδύουν μέσω κυτταρικών καναλιών στον πυρήνα του κυττάρου ή παραμένουν στο κυτταρόπλασμα.

Τα νουκλεϊκά οξέα των ιών εφαρμόζουν το γενετικό πρόγραμμα για τη δημιουργία ιικών απογόνων και καθορίζουν τις κληρονομικές ιδιότητες των ιών. Με τη βοήθεια ειδικών ενζύμων (πολυμεράσες), δημιουργούνται αντίγραφα από το μητρικό νουκλεϊκό οξύ (γίνεται αντιγραφή) και συντίθενται αγγελιαφόρα RNA, τα οποία συνδέονται με ριβοσώματα και πραγματοποιούν τη σύνθεση θυγατρικών ιικών πρωτεϊνών (μετάφραση).

Αφού συσσωρευτεί επαρκής αριθμός συστατικών του ιού στο μολυσμένο κύτταρο, αρχίζει η συναρμολόγηση των απογόνων ιοσωμάτων. Αυτή η διαδικασία συνήθως συμβαίνει κοντά σε κυτταρικές μεμβράνες, οι οποίες μερικές φορές συμμετέχουν άμεσα σε αυτήν. Η σύνθεση των νεοσχηματισθέντων ιοσωμάτων περιέχει συχνά ουσίες χαρακτηριστικές του κυττάρου στο οποίο αναπαράγεται ο ιός. Σε τέτοιες περιπτώσεις, το τελευταίο βήμα στο σχηματισμό ιοσωμάτων είναι η περικάλυψή τους με ένα στρώμα κυτταρικής μεμβράνης.

Το τελευταίο βήμα στην αλληλεπίδραση των ιών με τα κύτταρα είναι η απελευθέρωση ή η απελευθέρωση θυγατρικών σωματιδίων από το κύτταρο. Οι απλοί ιοί που δεν διαθέτουν υπερκαψίδιο προκαλούν καταστροφή των κυττάρων και εισέρχονται στον μεσοκυττάριο χώρο. Άλλοι ιοί που έχουν περίβλημα λιποπρωτεΐνης εξέρχονται από το κύτταρο με εκβλάστηση. Σε αυτή την περίπτωση, το κύτταρο παραμένει βιώσιμο για μεγάλο χρονικό διάστημα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ιοί συσσωρεύονται στο κυτταρόπλασμα ή στον πυρήνα των μολυσμένων κυττάρων, σχηματίζοντας κρυσταλλοειδή συστάδες - σώματα εγκλεισμού.

ΔΙΑΛΕΞΗ Νο 5.

ΙΡΟΛΟΓΙΑ.

Όλοι οι ιοί υπάρχουν σε δύο ποιοτικά διαφορετικές μορφές. Εξωκυτταρική μορφή - βιριόν - περιλαμβάνει όλα τα συστατικά στοιχεία ενός σωματιδίου ιού. Ενδοκυτταρική μορφή - ιός - μπορεί να αντιπροσωπεύεται από ένα μόνο μόριο νουκλεϊκού οξέος, tk. Μόλις εισέλθει στο κύτταρο, το ιοσωμάτιο διασπάται στα συστατικά του στοιχεία. Ταυτόχρονα, ένας ενδοκυτταρικός ιός είναι μια αυτοαναπαραγόμενη μορφή που δεν μπορεί να διαιρεθεί. Σε αυτή τη βάση, ο ορισμός του ιού συνεπάγεται μια θεμελιώδη διαφορά μεταξύ των κυτταρικών μορφών ύπαρξης (βακτήρια, μύκητες, πρωτόζωα) που αναπαράγονται με διαίρεση και μιας αναπαραγόμενης μορφής που αναπαράγεται από ένα ιικό νουκλεϊκό οξύ. Αλλά αυτό δεν περιορίζεται στα διακριτικά χαρακτηριστικά των ιών από τους προ- και τους ευκαρυώτες. Οι θεμελιώδεις διαφορές περιλαμβάνουν:

1. Η παρουσία ενός τύπου νουκλεϊκού οξέος (DNA ή RNA).

2. Έλλειψη κυτταρικής δομής και συστημάτων πρωτεϊνοσύνθεσης.

3. η δυνατότητα ενσωμάτωσης στο κυτταρικό γονιδίωμα και σύγχρονης αντιγραφής.

Το σχήμα του ιού μπορεί να είναι πολύ διαφορετικό (ραβδόμορφο, ελλειψοειδές, σφαιρικό, νηματώδες, με τη μορφή σπερματοζωαρίου), το οποίο είναι ένα από τα σημάδια της ταξινομικής συσχέτισης αυτού του ιού.

Οι διαστάσεις των ιών είναι τόσο μικρές που είναι συγκρίσιμες με το πάχος της κυτταρικής μεμβράνης. Οι μικρότεροι (παρβοϊοί) έχουν μέγεθος 18 nm και ο μεγαλύτερος (ιός variola) είναι περίπου 400 nm.

Η ταξινόμηση των ιών βασίζεται στον τύπο του νουκλεϊκού οξέος που σχηματίζει το γονιδίωμα, το οποίο κατέστησε δυνατή τη διάκριση δύο υποβασιλείων:

ριβοϊούς- Ιοί που περιέχουν RNA ή RNA.

δεοξυριβοϊούς- Ιοί που περιέχουν DNA ή DNA.

Τα υποβασίλεια χωρίζονται σε Οικογένειες, Υποοικογένειες, Γένη και Είδη.

Κατά τη συστηματοποίηση των ιών, εντοπίστηκαν τα ακόλουθα κύρια κριτήρια: η ομοιότητα των νουκλεϊκών οξέων, το μέγεθος, η παρουσία ή η απουσία ενός υπερκαψιδίου, ο τύπος συμμετρίας του νουκλεοκαψιδίου, τα χαρακτηριστικά των νουκλεϊκών οξέων, η πολικότητα, ο αριθμός των κλώνων στο μόριο , παρουσία τμημάτων, παρουσία ενζύμων, ενδοπυρηνικός ή κυτταροπλασματικός εντοπισμός, αντιγονική δομή και ανοσογονικότητα, τροπισμός για ιστούς και κύτταρα, ικανότητα σχηματισμού σωμάτων εγκλεισμού. Ένα επιπλέον κριτήριο είναι η συμπτωματολογία των βλαβών, δηλ. την ικανότητα πρόκλησης γενικευμένων ή ειδικών οργάνων λοιμώξεων.

Σύμφωνα με τη δομική οργάνωση διακρίνουν απλά οργανωμένο ("γυμνό")και σύνθετα οργανωμένα ("ντυμένα")ιούς.

Η δομή ενός απλού virion είναι διατεταγμένη με τέτοιο τρόπο ώστε ιικό νουκλεϊκό οξύ,εκείνοι. το γενετικό υλικό του ιού προστατεύεται αξιόπιστα από ένα συμμετρικό κέλυφος πρωτεΐνης - καψίδιο, ο λειτουργικός και μορφολογικός συνδυασμός των οποίων σχηματίζει νουκλεοκαψίδιο.

Το καψίδιο έχει μια αυστηρά διατεταγμένη δομή που βασίζεται στις αρχές της ελικοειδούς ή κυβικής συμμετρίας. Σχηματίζεται από υπομονάδες της ίδιας δομής - καψομερήοργανωμένο σε ένα ή δύο στρώματα. Ο αριθμός των καψομερών είναι αυστηρά συγκεκριμένος για κάθε είδος και εξαρτάται από το μέγεθος και τη μορφολογία των βιριόντων. Τα καψομερή, με τη σειρά τους, σχηματίζονται από μόρια πρωτεΐνης - πρωτομερή. Μπορεί να είναι μονομερές -που αποτελείται από ένα μόνο πολυπεπτίδιο ή πολυμερικό -αποτελείται από πολλά πολυπεπτίδια. Η συμμετρία του καψιδίου εξηγείται από το γεγονός ότι απαιτείται μεγάλος αριθμός καψομερών για τη συσκευασία του γονιδιώματος και η συμπαγής σύνδεσή τους είναι δυνατή μόνο με μια συμμετρική διάταξη υπομονάδων. Ο σχηματισμός ενός καψιδίου μοιάζει με τη διαδικασία της κρυστάλλωσης και προχωρά σύμφωνα με την αρχή της αυτοσυναρμολόγησης. Οι κύριες λειτουργίες του καψιδίου καθορίζονται από την προστασία του ιικού γονιδιώματος από εξωτερικές επιδράσεις, διασφαλίζοντας την προσρόφηση του ιού στο κύτταρο, τη διείσδυση του γονιδιώματος στο κύτταρο ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του καψιδίου με τους κυτταρικούς υποδοχείς, και να προσδιορίσουν τις αντιγονικές και ανοσογονικές ιδιότητες των βιριόντων.

Το νουκλεοκαψίδιο ακολουθεί τη συμμετρία του καψιδίου. Στο σπειροειδής συμμετρίαη αλληλεπίδραση νουκλεϊκού οξέος και πρωτεΐνης στο νουκλεοκαψίδιο πραγματοποιείται κατά μήκος ενός άξονα περιστροφής. Κάθε ιός με ελικοειδή συμμετρία έχει χαρακτηριστικό μήκος, πλάτος και περιοδικότητα. Οι περισσότεροι ανθρώπινοι παθογόνοι ιοί, συμπεριλαμβανομένου του ιού της γρίπης, έχουν ελικοειδή συμμετρία. Η οργάνωση σύμφωνα με την αρχή της ελικοειδούς συμμετρίας δίνει στους ιούς σχήμα ράβδου ή νηματώδες. Αυτή η διάταξη των υπομονάδων σχηματίζει ένα κοίλο κανάλι, μέσα στο οποίο το μόριο του ιικού νουκλεϊκού οξέος είναι συμπαγές. Το μήκος του μπορεί να είναι πολλές φορές μεγαλύτερο από το μήκος του ιού. Ο ιός του μωσαϊκού του καπνού, για παράδειγμα, έχει μήκος ιοσωμάτων 300 nm και το RNA του φτάνει τα 4000 nm. Με μια τέτοια οργάνωση, το πρωτεϊνικό περίβλημα προστατεύει καλύτερα τις κληρονομικές πληροφορίες, αλλά απαιτεί περισσότερη πρωτεΐνη, γιατί. η επίστρωση αποτελείται από σχετικά μεγάλα μπλοκ. Στο κυβική συμμετρίατο νουκλεϊκό οξύ περιβάλλεται από καψομερή, σχηματίζοντας ένα εικοσάεδρο - ένα πολύεδρο με 12 κορυφές, 20 τριγωνικές όψεις και 30 γωνίες. Η οργάνωση του virion σύμφωνα με αυτή την αρχή δίνει στους ιούς ένα σφαιρικό σχήμα. Η αρχή της κυβικής συμμετρίας είναι η πιο οικονομική για το σχηματισμό κλειστού καψιδίου, γιατί για την οργάνωσή του, χρησιμοποιούνται μικρά μπλοκ πρωτεΐνης, σχηματίζοντας έναν μεγάλο εσωτερικό χώρο στον οποίο χωράει ελεύθερα το νουκλεϊκό οξύ.

Μερικοί βακτηριοφάγοι έχουν διπλή συμμετρία, όταν η κεφαλή είναι οργανωμένη σύμφωνα με την αρχή του κυβισμού, και η διαδικασία - σύμφωνα με την αρχή της σπειροειδούς συμμετρίας.

Για μεγάλους ιούς, καμία μόνιμη συμμετρία.

Ένα αναπόσπαστο δομικό και λειτουργικό συστατικό του νουκλεοκαψιδίου είναι εσωτερικές πρωτεΐνες, παρέχοντας τη σωστή υπερτυλιγμένη συσκευασία του γονιδιώματος, εκτελώντας δομικές και ενζυμικές λειτουργίες.

Η λειτουργική εξειδίκευση των ιικών ενζύμων καθορίζεται από τον τόπο εντοπισμού τους και τον μηχανισμό σχηματισμού τους. Με βάση αυτό, τα ιικά ένζυμα χωρίζονται σε που προκαλείται από ιούςκαι βιριόν. Τα πρώτα κωδικοποιούνται στο ιικό γονιδίωμα, τα δεύτερα είναι μέρος των βιριόντων. Τα ένζυμα Virion χωρίζονται επίσης σε δύο λειτουργικές ομάδες: τα ένζυμα της πρώτης ομάδας διασφαλίζουν τη διείσδυση των ιικών νουκλεϊκών οξέων στο κύτταρο και την έξοδο των θυγατρικών πληθυσμών. ένζυμα της δεύτερης ομάδας εμπλέκονται στις διαδικασίες αντιγραφής και μεταγραφής του ιικού γονιδιώματος. Μαζί με τους δικούς τους, οι ιοί χρησιμοποιούν ενεργά κυτταρικά ένζυμα που δεν είναι ειδικά για τον ιό. Αλλά η δραστηριότητά τους μπορεί να τροποποιηθεί κατά την αναπαραγωγή του ιού.

Υπάρχει μια ομάδα των λεγόμενων. συγκρότημαή «ντυμένοι» ιοί, το οποίο, σε αντίθεση με "γυμνός", έχουν ένα ειδικό κέλυφος λιποπρωτεϊνών στην κορυφή του καψιδίου - υπερκαψίδιοή πέπλος, οργανωμένη από ένα διπλό στρώμα λιπιδίων και ειδικών ιικών γλυκοπρωτεϊνών που διεισδύουν στη λιπιδική διπλοστοιβάδα και σχηματίζουν αποφύσεις-αγκάθια(μετρητές τέφρας ή υπερκαψιδικές πρωτεΐνες ). Οι επιφανειακές υπερκαψιδικές πρωτεΐνες είναι ένα σημαντικό συστατικό που διευκολύνει τη διείσδυση των ιών σε ευαίσθητα κύτταρα. Είναι αυτές οι ειδικές πρωτεΐνες, που ονομάζονται F-πρωτεΐνες ( fusio - σύντηξη), εξασφαλίζεται η σύντηξη ιικών υπερκαψιδίων και κυτταρικών μεμβρανών. Το υπερκαψίδιο σχηματίζεται στα τελευταία στάδια του αναπαραγωγικού κύκλου κατά τη διάρκεια της εκβλάστησης των θυγατρικών πληθυσμών και είναι μια δομή παραγώγου από τις μεμβράνες ενός μολυσμένου από τον ιό κυττάρου. Έτσι, η σύνθεση των λιπιδίων εξαρτάται από τη φύση της «εκβλάστησης» του ιικού σωματιδίου. Για παράδειγμα, στον ιό της γρίπης, η σύνθεση της λιπιδικής διπλοστιβάδας είναι παρόμοια με αυτή των κυτταρικών μεμβρανών. Επειδή οι ιοί του έρπητα βλασταίνουν μέσω της πυρηνικής μεμβράνης, το σύνολο των λιπιδίων στο υπερκαψίδιο τους αντανακλά τη σύνθεση της πυρηνικής μεμβράνης. Τα σάκχαρα που συνθέτουν τις γλυκοπρωτεΐνες προέρχονται επίσης από το κύτταρο ξενιστή.

Στην εσωτερική επιφάνεια του υπερκαψιδίου, τα λεγόμενα. πρωτεΐνες μήτρας (Μ πρωτεΐνες) σχηματίζεται ένα δομικό στρώμα που προάγει την αλληλεπίδραση του υπερκαψιδίου με το νουκλεοκαψίδιο, το οποίο είναι εξαιρετικά σημαντικό στα τελικά στάδια της αυτοσυναρμολόγησης ιοσωμάτων.

Παρόλα αυτά, το κύριο δομικό και λειτουργικό συστατικό του ιού είναι το γονίδιο του, το οποίο καθορίζει όλες τις ιδιότητες του ιικού σωματιδίου, τόσο εντός όσο και εκτός του κυττάρου στόχου. Το γονιδίωμα κωδικοποιεί πληροφορίες σχετικά με τις μορφολογικές, βιοχημικές, παθογόνες και αντιγονικές ιδιότητες του φορέα του. Το γονιδίωμα του ιικού σωματιδίου είναι απλοειδές. Τα νουκλεϊκά οξέα αντιπροσωπεύονται από μονόκλωνα μόρια RNA ή δίκλωνα μόρια DNA. Οι εξαιρέσεις είναι οι ρεοϊοί, το γονιδίωμα των οποίων σχηματίζεται από δύο κλώνους RNA, και οι παρβοϊοί, στους οποίους το γονιδίωμα αντιπροσωπεύεται ως μονή αλυσίδα DNA. Οι ιοί περιέχουν μόνο έναν τύπο νουκλεϊκού οξέος.

Ιικό DNAείναι οργανωμένες ως κυκλικές ομοιοπολικά συνδεδεμένες υπερτυλιγμένες ή γραμμικές δομές με μοριακό βάρος 1 x 10 6 έως 1 x 10 8, το οποίο είναι 10 έως 100 φορές μικρότερο από το μοριακό βάρος του βακτηριακού DNA. Το γονιδίωμα περιέχει έως και αρκετές εκατοντάδες γονίδια. Η μεταγραφή του ιικού DNA λαμβάνει χώρα στον πυρήνα του μολυσμένου κυττάρου . Οι αλληλουχίες νουκλεοτιδίων εμφανίζονται μία φορά, αλλά στα άκρα του μορίου υπάρχουν άμεσες και ανεστραμμένες (180 o διασταλμένες) επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες νουκλεοτιδίων. Αυτό εξασφαλίζει την ικανότητα του μορίου του DNA να κλείνει σε έναν δακτύλιο. Επιπλέον, αποτελούν ένα είδος δεικτών του ιικού DNA.

Ιικό RNAαντιπροσωπεύονται από μονόκλωνα και δίκλωνα μόρια και δεν διαφέρουν στη χημική τους σύνθεση από το RNA κυτταρικής προέλευσης. Τα μονόκλωνα μόρια μπορούν να τμηματοποιηθούν, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση της ικανότητας κωδικοποίησης του γονιδιώματος. Επιπλέον, έχουν ελικοειδείς περιοχές όπως η διπλή έλικα του DNA, που σχηματίζεται από το ζευγάρωμα συμπληρωματικών αζωτούχων βάσεων. Το δίκλωνο RNA μπορεί να είναι γραμμικό ή κυκλικό.

Ανάλογα με τις ιδιαιτερότητες της ενδοκυτταρικής συμπεριφοράς και τις λειτουργίες που εκτελούνται, τα ιικά RNA χωρίζονται σε ομάδες:

1. RNA συν-κλώνου, τα οποία έχουν τη δυνατότητα να μεταφράζουν τις πληροφορίες που κωδικοποιούνται σε αυτό στα ριβοσώματα του κυττάρου στόχου, δηλ. λειτουργούν ως mRNA. Τα RNA των ιών συν-κλώνου έχουν χαρακτηριστικά τροποποιημένα άκρα σε σχήμα καλύμματος απαραίτητα για την ειδική αναγνώριση των ριβοσωμάτων. Ονομάζονται συν σκέλη ή θετικό γονιδίωμα.

2. Αρνητικές κλώνοι RNAδεν είναι σε θέση να μεταφράσουν γενετικές πληροφορίες απευθείας σε ριβοσώματα και δεν μπορούν να λειτουργήσουν ως mRNA. Ωστόσο, είναι ένα πρότυπο για τη σύνθεση mRNA. Ονομάζονται μείον νήματα ή αρνητικό γονίδιο.

3. διπλά σκέλη,το ένα λειτουργεί ως -RNA, το άλλο, συμπληρωματικό του, ως +RNA.

Πολλά ιικά νουκλεϊκά οξέα + RNA και ιοί που περιέχουν DNA είναι μολυσματικοί από μόνοι τους, επειδή περιέχουν όλες τις γενετικές πληροφορίες που είναι απαραίτητες για τη σύνθεση νέων ιικών σωματιδίων. Αυτή η πληροφορία πραγματοποιείται μετά τη διείσδυση του ιού στο ευαίσθητο κύτταρο. Τα δίκλωνα RNA και τα περισσότερα -RNA δεν μπορούν να εμφανίσουν μολυσματικές ιδιότητες.

Η αλληλεπίδραση ενός ιού με ένα κύτταρο στόχο είναι μια πολύπλοκη και πολυσταδιακή διαδικασία συνύπαρξης δύο μορφών ζωντανής ύλης - προκυτταρικής και κυτταρικής. Εδώ, εκδηλώνεται όλο το σύμπλεγμα των επιδράσεων του ιικού γονιδιώματος στις γενετικά κωδικοποιημένες βιοσυνθετικές διεργασίες του κυττάρου ξενιστή.

Η υλοποίηση του αναπαραγωγικού κύκλου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο της μόλυνσης του κυττάρου και τη φύση της αλληλεπίδρασης του ιού με ένα ευαίσθητο (πιθανόν να μολυνθεί) κύτταρο.

Σε ένα μολυσμένο από ιό κύτταρο, οι ιοί μπορεί να βρίσκονται σε διάφορες καταστάσεις:

1. αναπαραγωγή πολλών νέων βιριόντων.

2. παρουσία του νουκλεϊκού οξέος του ιού σε ενσωματωμένη κατάσταση με το χρωμόσωμα του κυττάρου με τη μορφή προϊού.

3. ύπαρξη στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου με τη μορφή κυκλικών νουκλεϊκών οξέων που μοιάζουν με βακτηριακά πλασμίδια.

Αυτές οι συνθήκες είναι που καθορίζουν ένα ευρύ φάσμα διαταραχών που προκαλούνται από τον ιό: από μια έντονη παραγωγική λοίμωξη που καταλήγει σε κυτταρικό θάνατο έως την παρατεταμένη αλληλεπίδραση του ιού με το κύτταρο με τη μορφή λανθάνουσας (λανθάνουσας) μόλυνσης ή κακοήθους μετασχηματισμού του κυττάρου. .

Τέσσερις τύποι αλληλεπίδρασης του ιού με ένα ευαίσθητο κύτταρο έχουν εντοπιστεί:

1. παραγωγικού τύπου - τελειώνει με το σχηματισμό μιας νέας γενιάς ιοσωμάτων και την απελευθέρωσή τους ως αποτέλεσμα της λύσης των μολυσμένων κυττάρων ( κυτταρολυτική μορφή), ή έξοδο από το κελί χωρίς την καταστροφή του ( μη κυτταρολυτική μορφή). Σύμφωνα με τον μη κυτταρολυτικό τύπο αλληλεπίδρασης, εμφανίζονται συχνότερα επίμονες χρόνιες λοιμώξειςχαρακτηρίζεται από το σχηματισμό θυγατρικών πληθυσμών του παθογόνου μετά την ολοκλήρωση της οξείας φάσης της νόσου. Ο κυτταρικός θάνατος προκαλείται από την πρώιμη καταστολή της κυτταρικής πρωτεϊνικής σύνθεσης, τη συσσώρευση τοξικών και ειδικά επιβλαβών ιικών συστατικών, τη βλάβη στα λυσοσώματα και την απελευθέρωση των ενζύμων τους στο κυτταρόπλασμα.

2. Ενσωματωμένος τύπος , ή ιογένεια - χαρακτηρίζεται από την ενσωμάτωση (ενσωμάτωση) ιικού DNA με τη μορφή προϊού στο κυτταρικό χρωμόσωμα και επακόλουθη λειτουργία ως αναπόσπαστο μέρος του με συν-αντιγραφή.Αυτός ο τύπος αλληλεπίδρασης εμφανίζεται λανθάνουσα μόλυνση, βακτηριακή λυσογένεσηκαι μετασχηματισμός ιικών κυττάρων;

3. αποτυχημένος τύπος - δεν τελειώνει με το σχηματισμό νέων βιριόντων, καθώς η μολυσματική διαδικασία στο κύτταρο διακόπτεται σε ένα από τα στάδια. Εμφανίζεται όταν ένας ιός αλληλεπιδρά με ένα κύτταρο ηρεμίας ή όταν ένα κύτταρο έχει μολυνθεί από έναν ελαττωματικό ιό.

Τόσο οι ιοί όσο και τα ιοσωμάτια μπορεί να είναι ελαττωματικά.

Ελαττωματικοί ιοίυπάρχουν ως ανεξάρτητα είδη και είναι λειτουργικά κατώτερα, tk. Η αντιγραφή τους απαιτεί έναν «βοηθητικό ιό», δηλ. το ελάττωμα καθορίζεται από την κατωτερότητα του γονιδιώματος. Χωρίζονται σε 3 ομάδες:

1. Ελαττωματικά παρεμβαλλόμενα σωματίδια, τα οποία είναι ιοσωμάτια που περιέχουν μόνο μέρος της γενετικής πληροφορίας του αρχικού ιού και αναπαράγονται μόνο με τη συμμετοχή ενός σχετικού «βοηθού ιού».

2. Σύντροφοι ιοίδιαφέρουν από τα προηγούμενα στο ότι για την αναπαραγωγή τους απαιτούν τη συμμετοχή οποιουδήποτε "βοηθού ιού", που δεν σχετίζεται απαραίτητα.

3. Ολοκληρωμένα γονιδιώματαείναι προϊοί, δηλ. ιικά γονιδιώματα ενσωματωμένα στο χρωμόσωμα του κυττάρου, αλλά έχουν χάσει την ικανότητα να μετατρέπονται σε πλήρη ιό.

Ελαττωματικά ιοσωμάτιααποτελούν μια ομάδα που σχηματίζεται κατά το σχηματισμό μεγάλων θυγατρικών πληθυσμών και η ελαττωματική τους προσδιορίζεται κυρίως από τη μορφολογική κατωτερότητα (κενά καψίδια, νουκλεοκαψίδια χωρίς περίβλημα κ.λπ.). Μια ειδική μορφή ελαττωματικών βιριόντων - ψευδοϊώματα,που έχει ένα κανονικό καψίδιο που περιέχει μέρος του δικού του νουκλεϊκού οξέος και θραύσματα του νουκλεϊκού οξέος του ξενιστή ή μέρος του χρωμοσώματος του κυττάρου ξενιστή και μέρος του νουκλεϊκού οξέος ενός άλλου ιού.

Η σημασία των ελαττωματικών ιών έγκειται στην ικανότητά τους να μεταφέρουν γενετικό υλικό από ένα κύτταρο δότη σε ένα κύτταρο δέκτη.

4. Παρεμβολή από ιούς - εμφανίζεται όταν ένα κύτταρο μολύνεται με δύο ιούς και δεν εμφανίζεται με κανένα συνδυασμό παθογόνων. Η παρεμβολή πραγματοποιείται είτε λόγω της επαγωγής από έναν ιό κυτταρικών αναστολέων που καταστέλλουν την αναπαραγωγή ενός άλλου, είτε λόγω βλάβης στη συσκευή υποδοχέα ή στον κυτταρικό μεταβολισμό από τον πρώτο ιό, γεγονός που αποκλείει τη δυνατότητα αναπαραγωγής του δεύτερου. Διακρίνω ομόλογος(σχετικοί ιοί) και ετερόλογος(άσχετοι ιοί) παρεμβολές.

Σύμφωνα με τη φύση της αλληλεπίδρασης του γονιδιώματος του ιού με το γονιδίωμα του κυττάρου, αυτονόμοςκαι λοίμωξη ολοκλήρωσης. Κατά τη διάρκεια της αυτόνομης μόλυνσης, το γονιδίωμα του ιού δεν ενσωματώνεται στο γονιδίωμα του κυττάρου, ενώ κατά την ενσωμάτωση, συμβαίνει η ενσωμάτωση του ιικού γονιδιώματος στο κύτταρο.

Παραγωγικός τύπος αλληλεπίδρασης μεταξύ ενός ιού και ενός κυττάρου , δηλ. Η αναπαραγωγή ιών είναι μια μοναδική μορφή έκφρασης ξένων (ιικών) γενετικών πληροφοριών σε ανθρώπινα, ζώα, φυτά και βακτηριακά κύτταρα, η οποία συνίσταται στην υποταγή των κυτταρικών μηχανισμών μήτρας-γενετικών ιικών πληροφοριών. Αυτή είναι η πιο περίπλοκη διαδικασία αλληλεπίδρασης μεταξύ δύο γονιδιωμάτων που εμφανίζεται σε 6 στάδια:

1. προσρόφηση βιριόντων.

2. διείσδυση του ιού στο κύτταρο.

3. Απογύμνωση και απελευθέρωση του ιικού γονιδιώματος.

4. σύνθεση ιικών συστατικών.

5. Σχηματισμός βιριόντων.

6. απελευθέρωση ιοσωμάτων από το κύτταρο.

Πρώταστάδιο αναπαραγωγής - προσρόφηση, δηλ. προσκόλληση του ιού στην επιφάνεια του κυττάρου. Προχωρά σε δύο φάσεις. Πρώτη φάση - μη συγκεκριμένοςλόγω της ιοντικής έλξης και άλλων μηχανισμών αλληλεπίδρασης μεταξύ του ιού και του κυττάρου. Δεύτερη φάση - εξαιρετικά συγκεκριμένο, λόγω της ομολογίας και της συμπληρωματικότητας των υποδοχέων των ευαίσθητων κυττάρων και των πρωτεϊνικών προσδεμάτων των ιών που τους αναγνωρίζουν. Η αναγνώριση και η αλληλεπίδραση ιικών πρωτεϊνών ονομάζονται συνημμένοκαι αντιπροσωπεύονται από γλυκοπρωτεΐνες, ως μέρος του λιποπρωτεϊνικού κελύφους του καψιδίου ή του υπερκαψιδίου του ιού.

Οι ειδικοί κυτταρικοί υποδοχείς έχουν διαφορετική φύση, είναι πρωτεΐνες, λιπίδια, υδατανθρακικά συστατικά πρωτεϊνών και λιπίδια. Ένα κύτταρο μπορεί να φέρει από δέκα έως εκατό χιλιάδες συγκεκριμένους υποδοχείς, γεγονός που επιτρέπει σε δεκάδες και εκατοντάδες ιοσωμάτια να αποκτήσουν βάση σε αυτό. Ο αριθμός των μολυσματικών ιικών σωματιδίων που απορροφώνται σε ένα κύτταρο καθορίζει τον όρο «Πολλαπλή μόλυνση». Ωστόσο, ένα κύτταρο που έχει μολυνθεί από τον ιό είναι στις περισσότερες περιπτώσεις ανεκτικό στην επαναμόλυνση με έναν ομόλογο ιό.

Η παρουσία ειδικών υποδοχέων υποβόσκει τροπισμόςιών σε ορισμένα κύτταρα, ιστούς και όργανα.

Δεύτεροςσκηνή - είσοδος του ιού στο κύτταρομπορεί να συμβεί με διάφορους τρόπους.

1. Ενδοκυττάρωση εξαρτώμενη από υποδοχείς εμφανίζεται ως αποτέλεσμα της σύλληψης και απορρόφησης του ιού από ένα ευαίσθητο κύτταρο. Σε αυτή την περίπτωση, η κυτταρική μεμβράνη με το προσκολλημένο ιοσωμάτιο κολπίζεται με το σχηματισμό ενός ενδοκυτταρικού κενοτόπου (ενδόσωμα) που περιέχει τον ιό. Στη συνέχεια, το λιποπρωτεϊνικό περίβλημα του ιού συντήκεται με τη μεμβράνη του ενδοσώματος και ο ιός εισέρχεται στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου. Τα ενδοσώματα συνδυάζονται με λυσοσώματα, τα οποία διασπούν τα υπόλοιπα ιικά συστατικά.

2. Viropexis - συνίσταται στη σύντηξη του ιικού υπερκαψιδίου με την κυτταρική ή πυρηνική μεμβράνη και συμβαίνει με τη βοήθεια ενός ειδικού πρωτεΐνη σύντηξης – Φ-σκίουρος, που είναι μέρος του υπερκαψιδίου. Ως αποτέλεσμα της viropexis, το καψίδιο βρίσκεται μέσα στο κύτταρο και το υπερκαψίδιο, μαζί με την πρωτεΐνη, ενσωματώνεται (ενσωματώνεται) στο πλάσμα ή στην πυρηνική μεμβράνη. Ενυπάρχει μόνο σε πολύπλοκους ιούς.

3. Φαγοκυττάρωση - μέσω των οποίων οι ιοί διεισδύουν στα φαγοκυτταρικά κύτταρα, γεγονός που οδηγεί σε ατελή φαγοκυττάρωση.

Τρίτοςσκηνή - απογύμνωση και απελευθέρωση του ιικού γονιδιώματοςεμφανίζεται ως αποτέλεσμα αποπρωτεϊνοποίησης, τροποποίησης του νουκλεοκαψιδίου, αφαίρεσης επιφανειακών ιικών δομών και απελευθέρωσης ενός εσωτερικού συστατικού που μπορεί να προκαλέσει μια μολυσματική διαδικασία. Τα πρώτα στάδια του «ξεγυμνώματος» ξεκινούν ακόμη και στη διαδικασία διείσδυσης στο κύτταρο με σύντηξη ιικών και κυτταρικών μεμβρανών ή όταν ο ιός εξέρχεται από το ενδοσώμα στο κυτταρόπλασμα. Τα επόμενα στάδια σχετίζονται στενά με την ενδοκυτταρική μεταφορά τους στις θέσεις αποπρωτεϊνοποίησης. Διαφορετικοί ιοί έχουν τις δικές τους εξειδικευμένες τοποθεσίες απογύμνωσης. Η μεταφορά σε αυτά πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας κυστίδια ενδοκυτταρικής μεμβράνης, στα οποία ο ιός μεταφέρεται στα ριβοσώματα, στο ενδοπλασματικό δίκτυο ή στον πυρήνα.

Τέταρτοςσκηνή - σύνθεση ιικών συστατικώνξεκινά αυτή τη στιγμή σκιερόςή φάσεις έκλειψης,που χαρακτηρίζεται από την εξαφάνιση του ιού. Η σκιώδης φάση τελειώνει μετά το σχηματισμό των συστατικών συστατικών του ιού που είναι απαραίτητα για τη συγκέντρωση θυγατρικών πληθυσμών. Ο ιός χρησιμοποιεί τη γενετική συσκευή του κυττάρου για αυτό, καταστέλλοντας τις συνθετικές αντιδράσεις που είναι απαραίτητες για τον ίδιο. Σύνθεση πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων του ιού, δηλ. η αναπαραγωγή του, χωρισμένη σε χρόνο και χώρο, πραγματοποιείται σε διάφορα μέρη του κυττάρου και ονομάζεται διαζευκτική.

Σε ένα μολυσμένο κύτταρο, το γονιδίωμα του ιού κωδικοποιεί τη σύνθεση δύο ομάδων πρωτεϊνών:

- μη δομικές πρωτεΐνες, που εξυπηρετεί την ενδοκυτταρική αναπαραγωγή του ιού στα διάφορα στάδια του, τα οποία περιλαμβάνουν πολυμεράσες RNA ή DNA που παρέχουν μεταγραφή και αντιγραφή του ιικού γονιδιώματος, ρυθμιστικές πρωτεΐνες, πρόδρομες ουσίες ιικών πρωτεϊνών, ένζυμα που τροποποιούν τις ιικές πρωτεΐνες.

- δομικές πρωτεΐνες, τα οποία αποτελούν μέρος του ιοσωματίου (γονιδιωματικό, καψίδιο και υπερκαψίδιο).

Η σύνθεση πρωτεϊνών στο κύτταρο πραγματοποιείται σύμφωνα με τις διαδικασίες μεταγραφέςμε «ξαναγράψιμο» της γενετικής πληροφορίας από το νουκλεϊκό οξύ στην νουκλεοτιδική αλληλουχία του αγγελιοφόρου RNA (mRNA) και εκπομπές(ανάγνωση) mRNA στα ριβοσώματα για σχηματισμό πρωτεϊνών. Ο όρος «μετάφραση» αναφέρεται στους μηχανισμούς με τους οποίους η αλληλουχία νουκλεϊκών βάσεων του mRNA μεταφράζεται σε μια συγκεκριμένη αλληλουχία αμινοξέων στο συντιθέμενο πολυπεπτίδιο. Σε αυτή την περίπτωση, λαμβάνει χώρα διάκριση των κυτταρικών mRNAs και οι συνθετικές διεργασίες στα ριβοσώματα περνούν υπό ιικό έλεγχο. Οι μηχανισμοί για τη μετάδοση πληροφοριών σχετικά με τη σύνθεση του mRNA σε διαφορετικές ομάδες ιών δεν είναι οι ίδιοι.

Δίκλωνο DNA που περιέχειΟι ιοί υλοποιούν γενετικές πληροφορίες με τον ίδιο τρόπο όπως το κυτταρικό γονιδίωμα, σύμφωνα με το σχήμα: γονιδιωματικό DNA του ιού→ μεταγραφή mRNA→μετάφραση ιικής πρωτεΐνης. Ταυτόχρονα, οι ιοί που περιέχουν DNA, τα γονιδιώματα των οποίων μεταγράφονται στον πυρήνα, χρησιμοποιούν μια κυτταρική πολυμεράση για αυτή τη διαδικασία και τα γονιδιώματα της οποίας μεταγράφονται στο κυτταρόπλασμα, τη δική τους RNA πολυμεράση ειδική για τον ιό.

Γονιδίωμα – Ιοί που περιέχουν RNAχρησιμεύει ως πρότυπο από το οποίο μεταγράφεται το mRNA, με τη συμμετοχή ειδικής για τον ιό RNA πολυμεράσης. Η πρωτεϊνοσύνθεσή τους γίνεται σύμφωνα με το σχήμα: γονιδιωματικό RNA του ιού→μεταγραφή mRNA→μετάφραση πρωτεΐνης ιού.

Η ομάδα των ρετροϊών που περιέχουν RNA, η οποία περιλαμβάνει ιούς ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας και ογκογόνους ρετροϊούς, ξεχωρίζει. Έχουν έναν μοναδικό τρόπο μεταφοράς γενετικών πληροφοριών. Το γονιδίωμα αυτών των ιών αποτελείται από δύο πανομοιότυπα μόρια RNA, δηλ. είναι διπλοειδής. Οι ρετροϊοί περιέχουν ένα ειδικό ένζυμο για τον ιό - αντίστροφη μεταγραφάση, ή αναστροφάσηπου πραγματοποιεί τη διαδικασία της αντίστροφης μεταγραφής. Συνίσταται στα εξής: το συμπληρωματικό μονόκλωνο DNA (cDNA) συντίθεται στο εκμαγείο γονιδιωματικού RNA. Αντιγράφεται με το σχηματισμό δίκλωνου συμπληρωματικού DNA, το οποίο ενσωματώνεται στο κυτταρικό γονιδίωμα και μεταγράφεται σε mRNA χρησιμοποιώντας κυτταρική εξαρτώμενη από DNA πολυμεράση RNA. Η σύνθεση των πρωτεϊνών αυτών των ιών πραγματοποιείται σύμφωνα με το σχήμα: γονιδιωματικό RNA του ιού→συμπληρωματικό DNA→μεταγραφή mRNA→μετάφραση πρωτεΐνης ιού.

Η μεταγραφή ρυθμίζεται από κυτταρικούς και ειδικούς για ιούς μηχανισμούς. Συνίσταται στη διαδοχική ανάγνωση πληροφοριών από το λεγόμενο. "νωρίς"και «όψιμα» γονίδια. Στο πρώτο, οι πληροφορίες κωδικοποιούνται για τη σύνθεση ενζύμων μεταγραφής και αντιγραφής ειδικών για τον ιό και στο δεύτερο για τη σύνθεση πρωτεϊνών καψιδίου.

Σύνθεση ιικών νουκλεϊκών οξέων, δηλ. αντιγραφή ιικών γονιδιωμάτων, οδηγεί στη συσσώρευση στο κύτταρο αντιγράφων των αρχικών ιικών γονιδιωμάτων, τα οποία χρησιμοποιούνται στη συναρμολόγηση ιοσωμάτων. Η μέθοδος αντιγραφής εξαρτάται από τον τύπο του νουκλεϊκού οξέος του ιού, την παρουσία ειδικών για τον ιό και κυτταρικών πολυμερασών και την ικανότητα των ιών να προκαλούν το σχηματισμό πολυμερασών στο κύτταρο.

Δικλωνικοί ιοί DNAαναπαράγονται με τον συνήθη ημι-συντηρητικό τρόπο: αφού ξεδιπλωθούν οι κλώνοι του DNA, συμπληρώνονται νέοι κλώνοι συμπληρωματικοί προς αυτούς. Κάθε νεοσυντιθέμενο μόριο DNA αποτελείται από έναν γονικό και έναν συντιθέμενο κλώνο.

Μονόκλωνοι ιοί DNAστη διαδικασία της αντιγραφής, χρησιμοποιούνται κυτταρικές πολυμεράσες DNA για τη δημιουργία ενός ιϊκού γονιδιώματος διπλής έλικος, το λεγόμενο. αντιγραφική μορφή. Ταυτόχρονα, ένας κλώνος –DNA συντίθεται συμπληρωματικά στον αρχικό κλώνο +DNA, ο οποίος χρησιμεύει ως πρότυπο για τον κλώνο +DNA του νέου ιού.

Μονόκλωνοι +RNA ιοίεπάγουν τη σύνθεση της RNA-εξαρτώμενης RNA πολυμεράσης στο κύτταρο. Με τη βοήθειά του, βάσει του γονιδιωματικού κλώνου +RNA, συντίθεται ο κλώνος -RNA, σχηματίζεται ένα προσωρινό διπλό RNA, που ονομάζεται ενδιάμεσο αντιγραφής. Αποτελείται από έναν πλήρη κλώνο +RNA και πολλούς μερικώς ολοκληρωμένους κλώνους -RNA. Όταν σχηματίζονται όλοι οι κλώνοι -RNA, χρησιμοποιούνται ως πρότυπα για τη σύνθεση νέων κλώνων +RNA.

Μονόκλωνοι ιοί RNAπεριέχουν RNA-εξαρτώμενη RNA πολυμεράση. Ο γονιδιωματικός κλώνος –RNA μετασχηματίζεται από την ιική πολυμεράση σε ατελείς και πλήρεις κλώνους +RNA. Τα ελλιπή αντίγραφα λειτουργούν ως mRNA για τη σύνθεση ιικών πρωτεϊνών και τα πλήρη αντίγραφα είναι ένα πρότυπο για τη σύνθεση του γονιδιωματικού κλώνου RNA των απογόνων.

Δικλωνικοί ιοί RNAαντιγράφονται παρόμοια με τους μονόκλωνους ιούς RNA. Η διαφορά είναι ότι οι κλώνοι +RNA που σχηματίζονται κατά τη μεταγραφή λειτουργούν όχι μόνο ως mRNA, αλλά συμμετέχουν και στην αντιγραφή. Είναι μια μήτρα για τη σύνθεση κλώνων RNA. Μαζί, σχηματίζουν γονιδιωματικά βίρια RNA διπλής έλικας.

Διπλοειδής +RNA ιοίή ρετροϊούςαντιγράφεται με τη βοήθεια ιικής ανάστροφης μεταγραφάσης, η οποία συνθέτει έναν κλώνο DNA στο εκμαγείο του ιού RNA, από τον οποίο αντιγράφεται ο κλώνος +DNA για να σχηματιστεί ένας διπλός κλώνος DNA κλειστός σε δακτύλιο. Στη συνέχεια, ο διπλός κλώνος του DNA ενσωματώνεται με το χρωμόσωμα του κυττάρου, σχηματίζοντας έναν προϊό. Πολυάριθμα RNA virion σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της μεταγραφής ενός από τους κλώνους του ενσωματωμένου DNA με τη συμμετοχή κυτταρικής εξαρτώμενης από DNA πολυμεράσης RNA.

Πέμπτοςσκηνή - συγκρότημα virionπραγματοποιείται με τάξη. αυτοσυναρμολόγησηόταν τα συστατικά μέρη του ιού μεταφέρονται στις θέσεις συναρμολόγησης του ιού. Αυτές είναι συγκεκριμένες περιοχές του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος, που ονομάζονται συμπλέγματα αντιγραφής. Η σύνδεση των συστατικών του βιριόντος οφείλεται στην παρουσία υδρόφοβων, ιοντικών, δεσμών υδρογόνου και στερεοχημικής αντιστοιχίας.

Ο σχηματισμός ιών είναι μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων, αυστηρά διαδοχική, με το σχηματισμό ενδιάμεσων μορφών που διαφέρουν από τα ώριμα βιριόνια στη σύνθεση των πολυπεπτιδίων. Η συναρμολόγηση των απλά διατεταγμένων ιών συμβαίνει σε σύμπλοκα αντιγραφής και συνίσταται στην αλληλεπίδραση ιικών νουκλεϊκών οξέων με πρωτεΐνες καψιδίου και στο σχηματισμό νουκλεοκαψιδίων. Στους σύνθετους ιούς, τα νουκλεοκαψίδια σχηματίζονται πρώτα σε σύμπλοκα αντιγραφής, τα οποία στη συνέχεια αλληλεπιδρούν με τροποποιημένες κυτταρικές μεμβράνες, οι οποίες είναι το μελλοντικό λιποπρωτεϊνικό κέλυφος του ιού. Σε αυτή την περίπτωση, η συναρμολόγηση των ιών που αναπαράγονται στον πυρήνα λαμβάνει χώρα με τη συμμετοχή της πυρηνικής μεμβράνης και η συναρμολόγηση των ιών που αναπαράγονται στο κυτταρόπλασμα πραγματοποιείται με τη συμμετοχή των μεμβρανών του ενδοπλασματικού δικτύου ή της κυτταροπλασματικής μεμβράνης, όπου είναι ενσωματωμένες γλυκοπρωτεΐνες και άλλες πρωτεΐνες του περιβλήματος του ιού. Σε ορισμένους σύνθετους ιούς RNA, μια πρωτεΐνη μήτρας εμπλέκεται στη συναρμολόγηση - Μ πρωτεΐνη- που βρίσκεται κάτω από την κυτταρική μεμβράνη που έχει τροποποιηθεί από αυτή την πρωτεΐνη. Διαθέτοντας υδρόφοβες ιδιότητες, δρα ως ενδιάμεσος μεταξύ του νουκλεοκαψιδίου και του υπερκαψιδίου. Οι σύνθετοι ιοί στη διαδικασία σχηματισμού περιλαμβάνουν συστατικά του κυττάρου ξενιστή στη σύνθεσή τους. Εάν παραβιαστεί η διαδικασία αυτοσυναρμολόγησης, σχηματίζονται "ελαττωματικά" ιοσωμάτια.

έκτοςσκηνή - απελευθέρωση ιικών σωματιδίων από το κύτταροολοκληρώνει τη διαδικασία αναπαραγωγής του ιού και συμβαίνει με δύο τρόπους.

εκρηκτικό τρόποόταν οι ιοί που δεν διαθέτουν υπερκαψίδιο προκαλούν κυτταρική καταστροφή και εισέρχονται στον εξωκυτταρικό χώρο. Ένας μεγάλος αριθμός ιοσωμάτων αναδύεται ταυτόχρονα από ένα νεκρό κύτταρο.

εκκολαπτόμενοςή εξωκυττάρωση , χαρακτηριστικό σύνθετων ιών, το υπερκαψίδιο των οποίων προέρχεται από κυτταρικές μεμβράνες. Πρώτον, το νουκλεοκαψίδιο μεταφέρεται σε κυτταρικές μεμβράνες, οι οποίες είναι ήδη ενσωματωμένες με ειδικές για τον ιό πρωτεΐνες. Στην περιοχή επαφής, η προεξοχή αυτών των περιοχών αρχίζει με το σχηματισμό ενός νεφρού. Ο σχηματισμένος νεφρός διαχωρίζεται από το κύτταρο με τη μορφή ενός σύνθετου ιού. Η διαδικασία δεν είναι θανατηφόρα για το κύτταρο και το κύτταρο είναι σε θέση να παραμείνει βιώσιμο για μεγάλο χρονικό διάστημα, παράγοντας ιούς απογόνους.

Η εκφύλιση των ιών που σχηματίζονται στο κυτταρόπλασμα μπορεί να συμβεί είτε μέσω της πλασματικής μεμβράνης είτε μέσω των μεμβρανών του ενδοπλασματικού δικτύου και της συσκευής Golgi, ακολουθούμενη από έξοδο στην κυτταρική επιφάνεια.

Οι ιοί που σχηματίζονται στο μπουμπούκι του πυρήνα στον περιπυρηνικό χώρο μέσω του τροποποιημένου πυρηνικού περιβλήματος και μεταφέρονται ως μέρος των κυτταροπλασματικών κυστιδίων στην επιφάνεια του κυττάρου.

Ενσωματωμένος τύπος αλληλεπίδρασης ιού-κυττάρου (virogeny) είναι η συνύπαρξη ενός ιού και ενός κυττάρου που προκύπτει από την ενσωμάτωση του νουκλεϊκού οξέος του ιού στο χρωμόσωμα του κυττάρου ξενιστή, στο οποίο το γονιδίωμα του ιού αντιγράφεται και λειτουργεί ως κύριο μέρος του γονιδιώματος του κυττάρου.

Αυτός ο τύπος αλληλεπίδρασης είναι χαρακτηριστικός βακτηριοφάγων μέτριας έντασης DNA, ογκογονικών ιών και ορισμένων μολυσματικών ιών που περιέχουν DNA και RNA.

Η ενσωμάτωση απαιτεί την παρουσία μιας κυκλικής μορφής δίκλωνου DNA του ιού. Ένα τέτοιο DNA συνδέεται με το κυτταρικό DNA στη θέση της ομολογίας και ενσωματώνεται σε μια συγκεκριμένη περιοχή του χρωμοσώματος. Στους ιούς RNA, η διαδικασία ολοκλήρωσης είναι πιο περίπλοκη και ξεκινά με έναν μηχανισμό αντίστροφης μεταγραφής. Η ενσωμάτωση λαμβάνει χώρα μετά τον σχηματισμό ενός δίκλωνου μεταγραφήματος DNA και το κλείσιμό του σε έναν δακτύλιο.

Πρόσθετες γενετικές πληροφορίες κατά τη διάρκεια της ιογένεσης προσδίδουν νέες ιδιότητες στο κύτταρο, οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν ογκογόνο μετασχηματισμό των κυττάρων, αυτοάνοσες και χρόνιες ασθένειες.

Αποτυχημένος τύπος αλληλεπίδρασης του ιού με το κύτταρο δεν τελειώνει με το σχηματισμό ιικών απογόνων και μπορεί να συμβεί υπό τις ακόλουθες συνθήκες:

1. Η μόλυνση ενός ευαίσθητου κυττάρου συμβαίνει με έναν ελαττωματικό ιό ή ένα ελαττωματικό ιοσωμάτιο.

2. μόλυνση με παθογόνο ιό κυττάρων γενετικά ανθεκτικών σε αυτόν.

3. μόλυνση ευαίσθητου κυττάρου με μολυσματικό ιό σε μη επιτρεπτή (μη επιτρεπτές) συνθήκες.

Συχνότερα, ένας αποτυχημένος τύπος αλληλεπίδρασης παρατηρείται όταν ένα μη ευαίσθητο κύτταρο έχει μολυνθεί με έναν τυπικό ιό. Ωστόσο, ο μηχανισμός της γενετικής αντίστασης δεν είναι ο ίδιος. Μπορεί να σχετίζεται με την απουσία ειδικών υποδοχέων στην πλασματική μεμβράνη, την αδυναμία αυτού του τύπου κυττάρου να ξεκινήσει τη μετάφραση του ιικού mRNA και την απουσία ειδικών πρωτεασών ή νουκλεασών που είναι απαραίτητες για τη σύνθεση ιικών μακρομορίων.

Οι αλλαγές στις συνθήκες υπό τις οποίες συμβαίνει η αναπαραγωγή του ιού μπορεί επίσης να οδηγήσουν σε αποτυχημένη αλληλεπίδραση: αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος, αλλαγή του pH στο επίκεντρο της φλεγμονής, εισαγωγή αντιιικών φαρμάκων κ.λπ. ο αποτυχημένος τύπος αλληλεπίδρασης μετατρέπεται σε παραγωγικό με όλες τις επακόλουθες συνέπειες.

Παρεμβολική αλληλεπίδραση καθορίζεται από την κατάσταση ανοσίας σε δευτερογενή μόλυνση ενός κυττάρου που έχει ήδη μολυνθεί από έναν ιό.

ετερόλογες παρεμβολέςεμφανίζεται όταν η μόλυνση με έναν ιό εμποδίζει εντελώς τη δυνατότητα αναπαραγωγής του δεύτερου ιού μέσα στο ίδιο κύτταρο. Ένας από τους μηχανισμούς σχετίζεται με την αναστολή της προσρόφησης ενός άλλου ιού με αποκλεισμό ή καταστροφή συγκεκριμένων υποδοχέων. Ένας άλλος μηχανισμός σχετίζεται με την αναστολή της μετάφρασης mRNA οποιουδήποτε ετερόλογου mRNA στο μολυσμένο κύτταρο.

Ομόλογες παρεμβολέςτυπικό για πολλούς ελαττωματικούς ιούς, ιδιαίτερα για τους επαναπεράσιμους in vitro και υψηλή πολλαπλότητα μόλυνσης. Η αναπαραγωγή τους είναι δυνατή μόνο όταν το κύτταρο έχει μολυνθεί από έναν φυσιολογικό ιό. Μερικές φορές ένας ελαττωματικός ιός μπορεί να επηρεάσει τον αναπαραγωγικό κύκλο ενός φυσιολογικού ιού και να σχηματιστεί ελαττωματικά παρεμβαλλόμενα σωματίδια ιού (DI).Τα σωματίδια DI περιέχουν μόνο μέρος του γονιδιώματος ενός φυσιολογικού ιού. Από τη φύση του ελαττώματος, τα σωματίδια DI είναι σωματίδια διαγραφής και μπορούν να θεωρηθούν ως θανατηφόρα μεταλλάγματα. Η κύρια ιδιότητα των σωματιδίων DI είναι η ικανότητα να παρεμβαίνουν σε έναν κανονικό ομόλογο ιό και ακόμη και να παίζουν τον ρόλο βοηθών στην αντιγραφή. Η ικανότητα προσρόφησης και διείσδυσης στο κύτταρο σχετίζεται με τη φυσιολογική δομή του καψιδίου. Η απελευθέρωση και έκφραση ενός ελαττωματικού νουκλεϊκού οξέος οδηγεί σε διάφορες βιολογικές επιδράσεις: αναστέλλει συνθετικές διεργασίες στο κύτταρο, αναστέλλει τη σύνθεση και τον μετασχηματισμό πρωτεϊνών φυσιολογικών ιών λόγω ομόλογων παρεμβολών. Η κυκλοφορία των σωματιδίων DI και η συν-μόλυνση με έναν φυσιολογικό ομόλογο ιό προκαλεί την εμφάνιση υποτονικών, μακροχρόνιων μορφών ασθενειών, οι οποίες συνδέονται με την ικανότητα των σωματιδίων DI να αναπαράγονται πολύ πιο γρήγορα λόγω της απλότητας του γονιδιώματος, ενώ το ελαττωματικό Ο πληθυσμός έχει μια αξιοσημείωτη μείωση στη σοβαρότητα του κυτταροπαθητικού αποτελέσματος που είναι χαρακτηριστικό ενός φυσιολογικού ιού.

Η διαδικασία αλληλεπίδρασης του ιού με το σώμα στις περισσότερες περιπτώσεις είναι κυτταροειδική και καθορίζεται από την ικανότητα του παθογόνου να πολλαπλασιάζεται σε ορισμένους ιστούς. Ωστόσο, ορισμένοι ιοί έχουν μεγαλύτερο εύρος τροπισμού και αναπαράγονται σε μεγάλη ποικιλία κυττάρων και οργάνων.

Οι παράγοντες εξειδίκευσης του ιού που είναι υπεύθυνοι για τον τροπισμό του και την ποικιλία των προσβεβλημένων κυττάρων περιλαμβάνουν τον αριθμό των ειδικών υποδοχέων (τόσο στο ιοσωμάτιο όσο και στο κύτταρο) που διασφαλίζουν την πλήρη αλληλεπίδραση του ιού με το κύτταρο. Ο αριθμός τέτοιων υποδοχέων είναι συνήθως περιορισμένος.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ίδια η φυσιολογική εξειδίκευση των κυττάρων, και ως εκ τούτου η διμοριακή τους οργάνωση, συμβάλλει στην εκδήλωση της μολυσματικότητας του παθογόνου. Για παράδειγμα, η G-πρωτεΐνη του φακέλου του ιού της λύσσας έχει υψηλή συγγένεια με τους νευρωνικούς υποδοχείς ακετυλοχολίνης, η οποία εξασφαλίζει την ικανότητά της να διεισδύει στα κύτταρα του νευρικού ιστού. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι νευροτροπικοί ιοί προκαλούν ιδιαίτερα σοβαρές ασθένειες, επειδή τα νευρικά κύτταρα δεν αναγεννώνται. Επιπλέον, η αναπαραγωγή του παθογόνου τα καθιστά στόχους για κυτταροτοξικές ανοσολογικές αποκρίσεις.

Αρκετά συχνά, η μολυσματικότητα των ιών αυξάνεται λόγω μεταλλάξεων. Ιδιαίτερη σημασία σε αυτή την περίπτωση είναι η ικανότητα των ιών να αντιστρέφουν τη μετάλλαξη των γονιδίων (reversion). Τα γονίδια που κωδικοποιούν τη δομή της πρωτεΐνης μπορούν να αποκαταστήσουν τη δομή τους και να μετατρέψουν στελέχη ιού που προηγουμένως δεν ήταν λοιμώδη σε λοιμώδη.

Εξίσου σημαντικές είναι χαρακτηριστικά ενός ευαίσθητου μακροοργανισμού.

Ηλικίαείναι περίπου

Οι ιοί είναι μικροοργανισμοί που αποτελούν το βασίλειο του Vira.

Χαρακτηριστικά:

2) δεν έχουν τα δικά τους συστήματα πρωτεϊνοσύνθεσης και ενέργειας.

3) δεν έχουν κυτταρική οργάνωση.

4) έχουν έναν διαχωριστικό (χωρισμένο) τρόπο αναπαραγωγής (η σύνθεση πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων συμβαίνει σε διαφορετικά μέρη και σε διαφορετικούς χρόνους).

6) οι ιοί περνούν μέσα από βακτηριακά φίλτρα.

Οι ιοί μπορούν να υπάρχουν σε δύο μορφές: εξωκυτταρικοί (virion) και ενδοκυτταρικοί (ιός).

Το σχήμα των βιριόντων μπορεί να είναι:

1) στρογγυλεμένο?

2) σε σχήμα ράβδου?

3) με τη μορφή κανονικών πολυγώνων.

4) νηματοειδής κ.λπ.

Τα μεγέθη τους κυμαίνονται από 15–18 έως 300–400 nm.

Στο κέντρο του ιού είναι ένα ιικό νουκλεϊκό οξύ που καλύπτεται με μια πρωτεϊνική επικάλυψη - ένα καψίδιο, το οποίο έχει μια αυστηρά διατεταγμένη δομή. Το καψίδιο αποτελείται από καψομερή. Το νουκλεϊκό οξύ και το καψίδιο αποτελούν το νουκλεοκαψίδιο.

Το νουκλεοκαψίδιο των πολύπλοκα οργανωμένων βιριόντων καλύπτεται με ένα εξωτερικό κέλυφος, το υπερκαψίδιο, το οποίο μπορεί να περιλαμβάνει πολλές λειτουργικά διαφορετικές δομές λιπιδίων, πρωτεϊνών και υδατανθράκων.

Η δομή των ιών DNA και RNA δεν διαφέρει θεμελιωδώς από τα NC άλλων μικροοργανισμών. Μερικοί ιοί έχουν ουρακίλη στο DNA τους.

Το DNA μπορεί να είναι:

1) δίκλωνο?

2) μονόκλωνο?

3) δαχτυλίδι?

4) δίκλωνο, αλλά με μια κοντύτερη αλυσίδα.

5) δίκλωνες, αλλά με τη μία συνεχόμενη και την άλλη τεμαχισμένες αλυσίδες.

Το RNA μπορεί να είναι:

1) μονόκλωνο?

2) γραμμικό διπλόκλωνο.

3) γραμμική κατακερματισμένη?

4) δαχτυλίδι?

Οι ιικές πρωτεΐνες χωρίζονται σε:

1) γονιδιωματικές - νουκλεοπρωτεΐνες. Παρέχει αντιγραφή ιικών νουκλεϊκών οξέων και διεργασιών αναπαραγωγής ιών. Πρόκειται για ένζυμα, λόγω των οποίων αυξάνεται ο αριθμός των αντιγράφων του μητρικού μορίου, ή πρωτεΐνες, με τη βοήθεια των οποίων συντίθενται μόρια στη μήτρα νουκλεϊκού οξέος που διασφαλίζουν την εφαρμογή της γενετικής πληροφορίας.

2) πρωτεΐνες του κελύφους του καψιδίου - απλές πρωτεΐνες με ικανότητα αυτοσυναρμολόγησης. Προσθέτουν γεωμετρικά κανονικές δομές, στις οποίες διακρίνονται διάφοροι τύποι συμμετρίας: σπειροειδής, κυβική (σχηματίζουν κανονικά πολύγωνα, ο αριθμός των όψεων είναι αυστηρά σταθερός) ή μικτή.

3) Οι πρωτεΐνες του κελύφους του υπερκαψιδίου είναι σύνθετες πρωτεΐνες, ποικίλης λειτουργίας. Λόγω αυτών, εμφανίζεται η αλληλεπίδραση των ιών με ένα ευαίσθητο κύτταρο. Εκτελούν προστατευτικές και υποδοχείς λειτουργίες.

Μεταξύ των πρωτεϊνών του κελύφους του υπερκαψιδίου, υπάρχουν:

α) αγκυροβολούν πρωτεΐνες (στο ένα άκρο βρίσκονται στην επιφάνεια, ενώ στο άλλο μπαίνουν στο βάθος· παρέχουν επαφή του ιού με το κύτταρο).

β) ένζυμα (μπορούν να καταστρέψουν τις μεμβράνες).

γ) αιμοσυγκολλητίνες (προκαλούν αιμοσυγκόλληση).

δ) στοιχεία του κυττάρου ξενιστή.

2. Αλληλεπίδραση ιών με το κύτταρο ξενιστή

Η αλληλεπίδραση λαμβάνει χώρα σε ένα ενιαίο βιολογικό σύστημα σε γενετικό επίπεδο.

Υπάρχουν τέσσερις τύποι αλληλεπίδρασης:

1) παραγωγική ιογενής λοίμωξη (αλληλεπίδραση με αποτέλεσμα την αναπαραγωγή του ιού και τα κύτταρα πεθαίνουν).

2) αποτυχημένη ιογενής λοίμωξη (αλληλεπίδραση κατά την οποία δεν συμβαίνει η αναπαραγωγή του ιού και το κύτταρο αποκαθιστά την εξασθενημένη λειτουργία).

3) λανθάνουσα ιογενής λοίμωξη (υπάρχει αναπαραγωγή του ιού και το κύτταρο διατηρεί τη λειτουργική του δραστηριότητα).

4) μετασχηματισμός που προκαλείται από τον ιό (μια αλληλεπίδραση κατά την οποία ένα κύτταρο που έχει μολυνθεί με έναν ιό αποκτά νέες ιδιότητες που δεν ήταν εγγενείς προηγουμένως σε αυτό).

Μετά την απορρόφηση, τα ιοσωμάτια εισέρχονται στο σώμα με ενδοκυττάρωση (ιροεξάρτηση) ή με σύντηξη των ιικών και κυτταρικών μεμβρανών. Τα προκύπτοντα κενοτόπια που περιέχουν ολόκληρα ιοσωμάτια ή εσωτερικά συστατικά τους εισέρχονται στα λυσοσώματα, στα οποία πραγματοποιείται η αποπρωτεϊνοποίηση, δηλαδή το «ξεγύμνωμα» του ιού, με αποτέλεσμα να καταστρέφονται οι ιικές πρωτεΐνες. Τα νουκλεϊκά οξέα των ιών που απελευθερώνονται από πρωτεΐνες διεισδύουν μέσω κυτταρικών καναλιών στον πυρήνα του κυττάρου ή παραμένουν στο κυτταρόπλασμα.

Τα νουκλεϊκά οξέα των ιών εφαρμόζουν το γενετικό πρόγραμμα για τη δημιουργία ιικών απογόνων και καθορίζουν τις κληρονομικές ιδιότητες των ιών. Με τη βοήθεια ειδικών ενζύμων (πολυμεράσες), δημιουργούνται αντίγραφα από το μητρικό νουκλεϊκό οξύ (γίνεται αντιγραφή) και συντίθενται αγγελιαφόρα RNA, τα οποία συνδέονται με ριβοσώματα και πραγματοποιούν τη σύνθεση θυγατρικών ιικών πρωτεϊνών (μετάφραση).

Αφού συσσωρευτεί επαρκής αριθμός συστατικών του ιού στο μολυσμένο κύτταρο, αρχίζει η συναρμολόγηση των απογόνων ιοσωμάτων. Αυτή η διαδικασία συνήθως συμβαίνει κοντά σε κυτταρικές μεμβράνες, οι οποίες μερικές φορές συμμετέχουν άμεσα σε αυτήν. Η σύνθεση των νεοσχηματισθέντων ιοσωμάτων περιέχει συχνά ουσίες χαρακτηριστικές του κυττάρου στο οποίο αναπαράγεται ο ιός. Σε τέτοιες περιπτώσεις, το τελευταίο βήμα στο σχηματισμό ιοσωμάτων είναι η περικάλυψή τους με ένα στρώμα κυτταρικής μεμβράνης.

Το τελευταίο βήμα στην αλληλεπίδραση των ιών με τα κύτταρα είναι η απελευθέρωση ή η απελευθέρωση θυγατρικών σωματιδίων από το κύτταρο. Οι απλοί ιοί που δεν διαθέτουν υπερκαψίδιο προκαλούν καταστροφή των κυττάρων και εισέρχονται στον μεσοκυττάριο χώρο. Άλλοι ιοί που έχουν περίβλημα λιποπρωτεΐνης εξέρχονται από το κύτταρο με εκβλάστηση. Σε αυτή την περίπτωση, το κύτταρο παραμένει βιώσιμο για μεγάλο χρονικό διάστημα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ιοί συσσωρεύονται στο κυτταρόπλασμα ή στον πυρήνα των μολυσμένων κυττάρων, σχηματίζοντας κρυσταλλοειδή συστάδες - σώματα εγκλεισμού.

3. Καλλιέργεια ιών

Οι κύριες μέθοδοι καλλιέργειας ιών:

1) βιολογική - μόλυνση εργαστηριακών ζώων. Όταν μολυνθεί από έναν ιό, το ζώο αρρωσταίνει. Εάν η ασθένεια δεν αναπτυχθεί, τότε οι παθολογικές αλλαγές μπορούν να ανιχνευθούν στην αυτοψία. Τα ζώα παρουσιάζουν ανοσολογικές αλλαγές. Ωστόσο, δεν μπορούν να καλλιεργηθούν όλοι οι ιοί σε ζώα.

2) καλλιέργεια ιών σε αναπτυσσόμενα έμβρυα κοτόπουλου. Τα έμβρυα κοτόπουλου καλλιεργούνται σε θερμοκοιτίδα για 7-10 ημέρες και στη συνέχεια χρησιμοποιούνται για καλλιέργεια. Σε αυτό το μοντέλο, όλοι οι τύποι μπουμπουκιών ιστών είναι επιρρεπείς σε μόλυνση. Αλλά δεν μπορούν όλοι οι ιοί να πολλαπλασιαστούν και να αναπτυχθούν σε έμβρυα κοτόπουλου.

Ως αποτέλεσμα μόλυνσης, μπορεί να εμφανιστούν και να εμφανιστούν τα ακόλουθα:

1) θάνατος του εμβρύου.

2) αναπτυξιακά ελαττώματα: εμφανίζονται σχηματισμοί στην επιφάνεια των μεμβρανών - πλάκες, οι οποίες είναι συσσωρεύσεις νεκρών κυττάρων που περιέχουν ιοσωμάτια.

3) συσσώρευση ιών στο αλλαντοϊκό υγρό (ανιχνεύεται με τιτλοδότηση).

4) αναπαραγωγή σε καλλιέργεια ιστών (αυτή είναι η κύρια μέθοδος καλλιέργειας ιών).

Υπάρχουν οι ακόλουθοι τύποι ιστοκαλλιέργειας:

1) μεταμοσχευμένες - καλλιέργειες καρκινικών κυττάρων. έχουν υψηλή μιτωτική δραστηριότητα.

2) πρωτογενής θρυψίνη - υποβλήθηκε σε πρωτογενή επεξεργασία με θρυψίνη. αυτή η θεραπεία διαταράσσει τη διακυτταρική επικοινωνία, με αποτέλεσμα την απελευθέρωση μεμονωμένων κυττάρων. Η πηγή είναι οποιαδήποτε όργανα και ιστοί, πιο συχνά εμβρυϊκοί (έχουν υψηλή μιτωτική δραστηριότητα).

Χρησιμοποιούνται ειδικά μέσα για τη διατήρηση των κυττάρων ιστοκαλλιέργειας. Πρόκειται για υγρά θρεπτικά μέσα σύνθετης σύνθεσης που περιέχουν αμινοξέα, υδατάνθρακες, αυξητικούς παράγοντες, πηγές πρωτεΐνης, αντιβιοτικά και δείκτες για την αξιολόγηση της ανάπτυξης κυττάρων ιστοκαλλιέργειας.

Η αναπαραγωγή των ιών στην ιστοκαλλιέργεια κρίνεται από την κυτταροπαθητική τους δράση, η οποία είναι διαφορετικής φύσης ανάλογα με τον τύπο του ιού.

Οι κύριες εκδηλώσεις της κυτταροπαθητικής δράσης των ιών:

1) η αναπαραγωγή του ιού μπορεί να συνοδεύεται από κυτταρικό θάνατο ή μορφολογικές αλλαγές σε αυτά.

2) ορισμένοι ιοί προκαλούν σύντηξη κυττάρων και σχηματισμό πολυπυρηνικού συγκυτίου.

3) Τα κύτταρα μπορούν να αναπτυχθούν, αλλά να διαιρούνται, με αποτέλεσμα το σχηματισμό γιγάντων κυττάρων.

4) εμφανίζονται εγκλείσματα στα κύτταρα (πυρηνικά, κυτταροπλασματικά, μικτά). Τα εγκλείσματα μπορεί να χρωματίσουν ροζ (ηωσινόφιλα εγκλείσματα) ή μπλε (βασοφιλικά εγκλείσματα).

5) εάν οι ιοί με αιμοσυγκολλητίνες πολλαπλασιαστούν σε καλλιέργεια ιστών, τότε κατά τη διαδικασία αναπαραγωγής το κύτταρο αποκτά την ικανότητα να προσροφήσει τα ερυθροκύτταρα (αιματοπροσρόφηση).

4. Χαρακτηριστικά αντιϊκής ανοσίας

Η αντιϊκή ανοσία ξεκινά με την παρουσίαση του ιικού αντιγόνου από Τ-βοηθούς.

Τα δενδριτικά κύτταρα έχουν ισχυρές αντιγονοπαρουσιαστικές ιδιότητες σε ιογενείς λοιμώξεις και τα κύτταρα Langerhans στον απλό έρπητα και στις ρετροϊκές λοιμώξεις.

Η ανοσία στοχεύει στην εξουδετέρωση και την απομάκρυνση του ιού, των αντιγόνων του και των μολυσμένων από τον ιό κυττάρων από το σώμα. Τα αντισώματα που σχηματίζονται κατά τις ιογενείς λοιμώξεις δρουν απευθείας στον ιό ή στα κύτταρα που έχουν μολυνθεί από αυτόν. Από αυτή την άποψη, υπάρχουν δύο κύριες μορφές συμμετοχής των αντισωμάτων στην ανάπτυξη της αντιϊκής ανοσίας:

1) εξουδετέρωση του ιού με αντισώματα. Αυτό εμποδίζει την υποδοχή του ιού από το κύτταρο και τη διείσδυσή του στο εσωτερικό. Η οψωνοποίηση του ιού με αντισώματα προάγει τη φαγοκυττάρωσή του.

2) ανοσολογική λύση των μολυσμένων από ιό κυττάρων με τη συμμετοχή αντισωμάτων. Όταν τα αντισώματα δρουν σε αντιγόνα που εκφράζονται στην επιφάνεια ενός μολυσμένου κυττάρου, προστίθεται συμπλήρωμα σε αυτό το σύμπλεγμα, ακολουθούμενο από την ενεργοποίησή του, η οποία προκαλεί την επαγωγή κυτταροτοξικότητας που εξαρτάται από το συμπλήρωμα και τον θάνατο του μολυσμένου από τον ιό κυττάρου.

Η ανεπαρκής συγκέντρωση αντισωμάτων μπορεί να ενισχύσει την αναπαραγωγή του ιού. Μερικές φορές τα αντισώματα μπορούν να προστατεύσουν τον ιό από τη δράση των πρωτεολυτικών ενζύμων του κυττάρου, η οποία, ενώ διατηρεί τη βιωσιμότητα του ιού, οδηγεί σε αύξηση της αντιγραφής του.

Τα αντισώματα εξουδετέρωσης του ιού δρουν απευθείας στον ιό μόνο όταν αυτός, έχοντας καταστρέψει ένα κύτταρο, εξαπλωθεί σε άλλο.

Όταν οι ιοί περνούν από κύτταρο σε κύτταρο κατά μήκος κυτταροπλασματικών γεφυρών χωρίς επαφή με κυκλοφορούντα αντισώματα, ο κύριος ρόλος στην ανάπτυξη της ανοσίας παίζεται από κυτταρικούς μηχανισμούς που σχετίζονται κυρίως με τη δράση ειδικών κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων, Τ-ενεργών και μακροφάγων. Τα κυτταροτοξικά Τ-λεμφοκύτταρα έρχονται σε άμεση επαφή με το κύτταρο στόχο, αυξάνοντας τη διαπερατότητά του και προκαλώντας οσμωτική διόγκωση, ρήξη μεμβράνης και απελευθέρωση περιεχομένου στο περιβάλλον.

Ο μηχανισμός της κυτταροτοξικής δράσης σχετίζεται με την ενεργοποίηση των μεμβρανικών ενζυμικών συστημάτων στην περιοχή της κυτταρικής προσκόλλησης, το σχηματισμό κυτταροπλασματικών γεφυρών μεταξύ των κυττάρων και τη δράση της λεμφοτοξίνης. Συγκεκριμένοι Τ-δολοφόνοι εμφανίζονται μέσα σε 1-3 ημέρες μετά τη μόλυνση με τον ιό, η δραστηριότητά τους φτάνει στο μέγιστο μετά από μια εβδομάδα και στη συνέχεια μειώνεται αργά.

Ένας από τους παράγοντες της αντιϊκής ανοσίας είναι η ιντερφερόνη. Σχηματίζεται στις θέσεις αναπαραγωγής του ιού και προκαλεί ειδική αναστολή της μεταγραφής του ιικού γονιδιώματος και καταστολή της μετάφρασης του ιικού mRNA, το οποίο εμποδίζει τη συσσώρευση του ιού στο κύτταρο στόχο.

Η επιμονή της αντιϊκής ανοσίας ποικίλλει. Με έναν αριθμό λοιμώξεων (ανεμοβλογιά, παρωτίτιδα, ιλαρά, ερυθρά), η ανοσία είναι αρκετά σταθερή και οι επαναλαμβανόμενες ασθένειες είναι εξαιρετικά σπάνιες. Λιγότερο σταθερή ανοσία αναπτύσσεται με λοιμώξεις της αναπνευστικής οδού (γρίπη) και του εντερικού σωλήνα.

Σε αντίθεση με όλους τους οργανισμούς, οι ιοί χαρακτηρίζονται από τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

δεν έχουν κυτταρική οργάνωση.

δεν έχουν τα δικά τους συστήματα πρωτεϊνοσύνθεσης και ενέργειας.

Έχουν μια ειδική διαχωριστική (διαζευκτική) μέθοδο αναπαραγωγής (αναπαραγωγής): τα ιικά νουκλεϊκά οξέα και οι πρωτεΐνες συντίθενται χωριστά στα κύτταρα και στη συνέχεια συναρμολογούνται σε ιικά σωματίδια.

δυνατότητα φιλτραρίσματος - η διέλευση ιών μέσω βακτηριακών φίλτρων, η οποία σχετίζεται με το μικρό μέγεθος των ιών (οι διαστάσεις τους εκφράζονται σε νανόμετρα, δηλαδή είναι χιλιάδες φορές μικρότερες από τα κύτταρα).

Οι ιοί μπορούν να υπάρχουν σε δύο μορφές:

ένας). Εξωκυτταρική μορφή - βιριόν- αυτό είναι ένα σχηματισμένο ιικό σωματίδιο, το οποίο περιλαμβάνει όλα τα συστατικά στοιχεία: καψίδιο, νουκλεϊκό οξύ, δομικές πρωτεΐνες, ένζυμα κ.λπ.

2). Ενδοκυτταρική μορφή - ιός- μπορεί να αντιπροσωπεύεται από ένα μόνο μόριο νουκλεϊκού οξέος.

Οι ιοί διαφέρουν με τη μορφή ιοσωμάτων, τα οποία μπορεί να έχουν τη μορφή ράβδων (ιός μωσαϊκού καπνού), σφαίρες (ιός της λύσσας), σφαιρών (ιοί πολιομυελίτιδας, HIV), νήματα (ιός Έμπολα), σπέρμα (πολλοί βακτηριοφάγοι).

Το μέγεθος των ιών κυμαίνεται από 15 έως 400 nm (1 nm ισούται με 1/1000 μικρά): μικροί ιοί, το μέγεθος των οποίων είναι παρόμοιο με το μέγεθος των ριβοσωμάτων, περιλαμβάνουν τον ιό της πολιομυελίτιδας (20 nm) και οι μεγάλοι περιλαμβάνουν τον ιό της variola (350 nm).

Ταξινόμηση ιών.

Διακρίνω που περιέχει DNAιοί (ιός έρπητα, ιός variola, αδενοϊοί) και που περιέχει RNA(ιός γρίπης, λύσσα, πολιομυελίτιδα, ιλαρά).

Διακρίνω απλόςιούς (ιός πολιομυελίτιδας, TMV) και συγκρότημαιούς (γρίπη, έρπης, ιλαρά).

Η δομή των ιών.

Απλός, ή χωρίς φάκελο, οι ιοί αποτελούνται μόνο από νουκλεοκαψίδιοείναι ένα νουκλεϊκό οξύ συνδεδεμένο με μια πρωτεϊνική επικάλυψη. Το πρωτεϊνικό περίβλημα των ιών ονομάζεται καψίδιοκαι αποτελείται από ξεχωριστές υπομονάδες - καψομερή.

Συγκρότημα, ή με περίβλημα, οι ιοί, εκτός από το καψίδιο, έχουν ένα επιπλέον κέλυφος - το υπερκαψίδιο, το οποίο αποτελείται από ένα διπλό στρώμα λιπιδίων και πρωτεϊνών. Στο φάκελο του ιού υπάρχουν αιχμές γλυκοπρωτεΐνης, ή αγκάθια.

Οι εσωτερικές δομές των ιών ονομάζονται πυρήνας.

Υπάρχουν δύο τύποι συμμετρίας του καψιδίου (νουκλεοκαψίδιο):

1). σπειροειδής τύπος- τα καψομερή στοιβάζονται σε μια σπείρα μαζί με το νουκλεϊκό οξύ, δίνοντας στους ιούς σχήμα ράβδου (για παράδειγμα, στο TMV).

2). κυβικού τύπου- λόγω του σχηματισμού ενός ισομετρικού κοίλου σώματος από ένα καψίδιο που περιέχει ένα ιικό νουκλεϊκό οξύ, δίνει στους ιούς ένα σφαιρικό σχήμα (για παράδειγμα, στον ιό του έρπητα).

Το καψίδιο και το υπερκαψίδιο προστατεύουν τα ιοσωμάτια από περιβαλλοντικές επιρροές και καθορίζουν την επιλεκτική αλληλεπίδραση (προσρόφηση) του ιού σε ορισμένα κύτταρα.

Οι μη κυτταρικές μορφές ζωής, εκτός από τους ιούς, περιλαμβάνουν τα πριόν και τα ιοειδή. πριόν - μολυσματικά σωματίδια πρωτεΐνης που δεν έχουν νουκλεϊκό οξύ και είναι πολύ μικρά σε μέγεθος. Τα πριόν προκαλούν αργές (prion) ασθένειες στον άνθρωπο που προχωρούν ως εγκεφαλοπάθειες (νόσος Crutzfeldt-Jakob, kuru κ.λπ.).

Viroids- μικρά μόρια κυκλικού, υπερτυλιγμένου RNA που δεν περιέχουν πρωτεΐνη και προκαλούν φυτικές ασθένειες.

Αλληλεπίδραση του ιού με το κύτταρο ξενιστή.

Υπάρχουν τρεις τύποι αλληλεπίδρασης μεταξύ ενός ιού και ενός κυττάρου:

1. Παραγωγικός τύπος - χαρακτηρίζεται από το σχηματισμό νέων βιριόντων στο κύτταρο ξενιστή.

2. Αποτυχημένος τύπος, που χαρακτηρίζεται από διακοπή της μολυσματικής διαδικασίας στο κύτταρο, επομένως δεν σχηματίζονται νέα ιοσωμάτια.

3. Ολοκληρωτικό τύπο ή ιογένεια- αμοιβαία συνύπαρξη ιού και κυττάρου.

παραγωγικού τύπουη αλληλεπίδραση του ιού με το κύτταρο πραγματοποιείται ως αποτέλεσμα της αναπαραγωγής του, δηλ. αναπαραγωγή του ιού. Η αναπαραγωγή πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια:

1) προσρόφηση βιριόντων στο κύτταρο.

2) διείσδυση ιοσωμάτων στο κύτταρο.

3) "Γδύσιμο" και απελευθέρωση του ιικού γονιδιώματος (αποπρωτεϊνοποίηση ιών).

4) βιοσύνθεση συστατικών του ιού.

5) ο σχηματισμός ιών - "συναρμολόγηση"?

6) απελευθέρωση ιοσωμάτων από το κύτταρο.

Αυτά τα στάδια είναι διαφορετικά για διαφορετικούς ιούς. Ο πλήρης κύκλος αναπαραγωγής του ιού ολοκληρώνεται σε 5-6 ώρες (ιός γρίπης) ή σε λίγες μέρες (ιός ιλαράς).

Η παραγωγική αλληλεπίδραση είναι πιο συχνά λυτικής φύσης, δηλ. τελειώνει με το θάνατο του μολυσμένου κυττάρου, ο οποίος συμβαίνει μετά την πλήρη συναρμολόγηση του θυγατρικού πληθυσμού και την απελευθέρωση ιών από το κύτταρο.

Ενσωματωμένος τύποςαλληλεπίδραση (virogeny) συνίσταται στην ολοκλήρωση, δηλ. ενσωμάτωση του ιικού DNA στο κυτταρικό χρωμόσωμα και η συνύπαρξή τους. Το ιικό DNA που είναι ενσωματωμένο στο χρωμόσωμα ενός κυττάρου ονομάζεται προϊός. Σε αυτή την περίπτωση, το ιικό σωματίδιο μπορεί να γίνει ανενεργό, μερικές φορές παραμένει στο κύτταρο για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να προδίδει την παρουσία του με κανέναν τρόπο (HIV, ιός ηπατίτιδας Β). Ωστόσο, υπό την επίδραση ορισμένων φυσικών και χημικών παραγόντων, ο προϊός μπορεί να αποκοπεί από το κυτταρικό χρωμόσωμα και να μεταβεί σε μια αυτόνομη κατάσταση με την ανάπτυξη ενός παραγωγικού τύπου αλληλεπίδρασης με το κύτταρο, ή το κύτταρο μετασχηματιστεί, προκαλώντας κακοήθη ανάπτυξη (ογκογόνοι ιοί).

Βακτηριακοί ιοί (βακτηριοφάγοι).

Οι βακτηριοφάγοι είναι ιοί που έχουν την ικανότητα να διεισδύουν στα βακτηριακά κύτταρα, να αναπαράγονται σε αυτά και να προκαλούν τη λύση τους. Αποτελούνται από μια κεφαλή, η οποία περιέχει νουκλεϊκό οξύ, και μια διεργασία (ουρά). Τα περισσότερα περιέχουν δίκλωνο DNA, το οποίο είναι κλειστό σε έναν δακτύλιο.

Η διείσδυση του φάγου στο βακτηριακό κύτταρο συμβαίνει με την έγχυση νουκλεϊκού οξέος μέσω του καναλιού της διεργασίας.

Σύμφωνα με τον μηχανισμό αλληλεπίδρασης μεταξύ ενός φάγου και ενός βακτηριακού κυττάρου, υπάρχουν:

1) ΔηλητηριώδηςΟι βακτηριοφάγοι, μόλις εισέλθουν σε ένα βακτηριακό κύτταρο, αντιγράφονται (σχηματίζοντας 200-300 σωματίδια φάγου) και προκαλούν θάνατο (λύση) του βακτηριακού κυττάρου.

2) Μέτριοςμετά τη διείσδυση στο βακτηριακό κύτταρο, δεν το καταστρέφουν, αφού το DNA του φάγου είναι ενσωματωμένο στο βακτηριακό DNA. Αυτό το DNA βακτηριοφάγου ονομάζεται προφάγηκαι το βακτήριο λυσογόνος. Αυτή η συνύπαρξη ενός βακτηρίου και ενός εύκρατου βακτηριοφάγου ονομάζεται λυσογονία.

Οι βακτηριοφάγοι χρησιμοποιούνται στην εργαστηριακή διαγνωστική για τον εντοπισμό βακτηρίων προκειμένου να εντοπιστεί η πηγή της μόλυνσης. Τα σκευάσματα βακτηριοφάγων παράγονται σε ταμπλέτες, με τη μορφή αλοιφών, αερολυμάτων, υπόθετων και χρησιμοποιούνται για την πρόληψη και τη θεραπεία ορισμένων μολυσματικών ασθενειών.

Μέθοδοι για τη μελέτη των ιών.

Δεδομένου ότι οι ιοί δεν καλλιεργούνται σε τεχνητά θρεπτικά μέσα, οργανισμοί πειραματόζωων, έμβρυα κοτόπουλου και κυτταροκαλλιέργειες χρησιμοποιούνται για την αναπαραγωγή τους για διαγνωστικούς σκοπούς (η κύρια μέθοδος).

πειραματόζωα(λευκά ποντίκια, χάμστερ, κουνέλια, πίθηκοι κ.λπ.) έχουν μολυνθεί με το ελεγμένο υλικό που περιέχει ιό. Η ανίχνευση (ένδειξη) του γεγονότος της αναπαραγωγής των ιών καθορίζεται με βάση την ανάπτυξη τυπικών σημείων της νόσου, αλλαγές στα όργανα και τους ιστούς του ζώου ή μια θετική δοκιμασία αιμοσυγκόλλησης (RHA). Το RGA βασίζεται στην ικανότητα ορισμένων ιών να προκαλούν συγκόλληση (κόλληση) ερυθροκυττάρων διαφόρων ζωικών, πτηνών και ανθρώπινων ειδών λόγω της ειδικής πρωτεΐνης αιμοσυγκολλητίνης που υπάρχει στην επιφάνεια του ιού.

έμβρυα κοτόπουλου(αναπτύσσονται ηλικίας 5 - 12 ημερών) μολύνονται με την εισαγωγή του υλικού δοκιμής σε διάφορους ιστούς και κοιλότητες του εμβρύου. Η ανίχνευση των ιών πραγματοποιείται με βάση συγκεκριμένες βλάβες των μεμβρανών και του σώματος του εμβρύου (σπίτιδες, αιμορραγίες), καθώς και στο RGA.

κυτταρικής καλλιέργειαςχρησιμοποιείται πιο συχνά. Η κυτταρική καλλιέργεια μολύνεται με τον ιό και καλύπτεται με ένα λεπτό στρώμα άγαρ. Ανάλογα με τις ιδιότητες του ιού και τον τύπο των κυττάρων που μολύνει, το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του ιού με το κύτταρο μπορεί να είναι οι ακόλουθες αλλαγές στις κυτταρικές καλλιέργειες:

Κυτοπαθητικό αποτέλεσμα (CPE) - η ανάπτυξη εκφυλιστικών διεργασιών στα κύτταρα.

Ο σχηματισμός συμπλαστών - γιγάντια πολυπύρηνα κύτταρα ως αποτέλεσμα της σύντηξης του κυτταροπλάσματος πολλών κυττάρων και της μιτωτικής διαίρεσης.

Ο σχηματισμός εγκλεισμάτων είναι μια από τις εκδηλώσεις της CPE.

Αύξηση της μάζας των ιών - ο σχηματισμός πλακών ή αποικιών ιών (περιορισμένες περιοχές κυττάρων που έχουν καταστραφεί από ιούς, ορατές ως φωτεινές κηλίδες στο φόντο των λεκιασμένων ζωντανών κυττάρων (για παράδειγμα, σε ευλογιά, ιλαρά, πολιομυελίτιδα κ.λπ.) ).

Παρόμοιες πληροφορίες.