برای اهداف عملی می توان از فاژها استفاده کرد. استفاده از باکتریوفاژها در پزشکی و نه تنها

دستاوردهای پزشکی و داروسازی مدرن عالی است، اما عوامل بیماری زا نیز دائماً در حال بهبود هستند و با عملکرد داروهایی که چند سال پیش برای آنها کشنده بود، سازگار می شوند. در جایی که آنتی بیوتیک ها ناتوان هستند، باکتریوفاژها به مبارزه با میکروارگانیسم های بیماری زا کمک می کنند.

باکتریوفاژها چیست؟

به معنای واقعی کلمه از یونانی باستان ترجمه شده است، باکتریوفاژها باکتری خوار هستند. این اصطلاح بیولوژیکی به ویروس هایی اشاره دارد که به طور انتخابی سلول های باکتریایی را آلوده می کنند.

باکتریوفاژها در هر جایی که باکتری ها زندگی می کنند وجود دارند، بنابراین زیستگاه آنها می تواند هوا، آب، خاک، بدن انسان، غذا، لباس باشد.

ویژگی های ساختاری یک باکتریوفاژ: چنین ویروسی ندارد ساختار سلولی، فقط مواد ژنتیکی پوشیده شده با پوشش پروتئینی در بالا وجود دارد. بنابراین برای تولید مثل باید به دنبال میکروارگانیسم های سلولی مناسب باشند.

فاژ فعالیت مخرب خود را برای باکتری با تزریق اطلاعات ژنتیکی خود به بدن آن آغاز می کند و سپس به تولید مثل فعال می پردازد. هنگامی که یک سلول باکتری از بین می رود، از 100 تا 200 باکتریوفاژ جدید از طریق قطعات آن ظاهر می شود و بلافاصله شروع به حمله به باکتری های مجاور می کند.

انواع

معروف ترین باکتریوفاژها:

• اسهال خونی؛
• استافیلوکوک؛
• استرپتوکوک؛
• پتاسیم؛
• سودومونادیک؛
• سودوموناس آئروژینوزا.

مزایای

برخی از دانشمندان استدلال می کنند که استفاده از داروهای مبتنی بر باکتریوفاژها به زودی با استفاده از آنتی بیوتیک ها در درمان بیماری های مختلف رقابت خواهد کرد.

اساس این فرض جسورانه با مزایای زیر در استفاده از فاژها ارائه می شود:

• عدم اعتیاد و موارد منع مصرف دارو؛
• بدون اثر بازدارنده بر روی سیستم ایمنی؛
• عمل انتخابی (فلور باکتریایی مفید دست نخورده باقی می ماند).
• ترکیب هماهنگ با سایر روش های درمانی، از جمله درمان با آنتی بیوتیک ها (طبق نتایج تحقیقات، فاژها حتی اثر خود را افزایش می دهند).
• اثر برجسته در درمان تنبلی شرایط دردناکناشی از عوامل باکتریایی غیر حساس به آنتی بیوتیک ها.

این اجازه می دهد تا باکتریوفاژ با موفقیت برای کودکان، افراد مسن، زنان باردار، بیماران ناتوان استفاده شود.

نشانه ها

نشانه های گنجاندن باکتریوفاژها در رژیم درمانی عفونت های زیر است:

• جراحی (آبسه، جنین، پاراپروکتیت، استئومیلیت، کورک، سوختگی، بلغم، کربونکل، زخم های چرکی)؛
• دستگاه ادراری تناسلی (سیستیت، پیلونفریت، کولپیت، اورتریت، اندومتریت، سالپنگو-اوفوریت)؛
• روده ای (کوله سیستیت، گاستروانتروکولیت، دیس باکتریوز روده)؛
• مسمومیت خون؛
• بیماری های ارگان های گوش و حلق و بینی (لوزه، سینوزیت، اوتیت میانی)؛
• بیماری ها دستگاه تنفسیو ریه ها (نای، جنب، لارنژیت، برونشیت، پنومونی).

روش های کاربردی

روش استفاده از باکتریوفاژ مستقیماً به ماهیت و محل کانون التهاب بستگی دارد. AT موقعیت های مختلفکاربردهای زیر مناسب خواهد بود:

• شفاهی ( محصول داروییاز طریق دهان مصرف می شود)
• رکتال (باکتریوفاژ تنقیه)؛
• به صورت موضعی (به صورت شستشو، لوسیون، آبیاری، تلقیح، شستشو، معرفی تورونداهای آغشته به دارو).

اگر درمان با روش های مختلف کاربرد ترکیب شود، باکتریوفاژ مؤثرتر عمل می کند. معین هستند نشانه های بالینی، که بر اساس آن باکتریوفاژ به صورت خوراکی در قرص مصرف می شود و اقدام محلیمایع باکتریوفاژ را به شکل لوسیون تبدیل می کند.

داروهای مبتنی بر باکتریوفاژ به شکل محلول‌ها، آئروسل‌ها، قرص‌ها، شیاف‌ها و ژل‌ها محبوبیت بیشتری پیدا می‌کنند. فرم های داروخانهآماده سازی با دستورالعمل های دقیق در مورد نحوه مصرف باکتریوفاژ ارائه شده است.

موارد منع مصرف

اکثر افراد با درجه خاصی از بی اعتمادی امکان درمان با باکتریوفاژها را در نظر می گیرند، اگرچه اثربخشی و مهمتر از همه بی خطر بودن چنین درمانی قبلاً اثبات شده است.

تنها منع مصرف احتمالیشاید حساسیت بیش از حدبه باکتریوفاژها، هرچند موارد واکنش آلرژیکدر باکتریوفاژها معمولی نیستند.

آماده سازی باکتریوفاژ

صنعت داروسازی داروهای زیادی را ارائه می دهد که اصل عمل آنها بر اساس جهت گیری ضد میکروبی باکتریوفاژها است.

• روده باکتریوفاژ (Intestifag)

  

  آماده سازی ضد میکروبی ایمونوبیولوژیکی مایع. فعالیت میکروارگانیسم ها را مهار می کند، بیماری زا دستگاه گوارش(اسهال خونی باکتریایی، تب حصبه، انتروکولیت، تب پاراتیفوئید، دیس باکتریوز، سالمونلوز). به صورت داخلی و به عنوان تنقیه استفاده می شود. موارد منع مصرف: حساسیت به دارو. اثرات جانبی: در نوزادان در 2 روز اول بستری، بثورات پوستی و نارسایی ممکن است.

• پیوباکتریوفاژ چند ظرفیتی (Sextaphage)

  

  برخورد موفق با بیماری های چرکی-عفونی کنندهنوزادان و نوزادان، بیماری های چرکی و التهابی دستگاه تنفسی فوقانی، عفونت های روده ای. برای درمان زخم های تازه آلوده استفاده می شود. هیچ گونه منع مصرف و عوارض جانبی وجود ندارد.

• باکتریوفاژ کلبسیلا پنومونی (Klebsifag)

  

  بر باکتری هایی که باعث ذات الریه، اوزن ها، رینوسکلروما می شوند تأثیر می گذارد. همچنین برای جلوگیری از آلودگی به شرایط سپتیک عمومی کمک می کند. سویه های بیمارستانیکلبسیل. عوارض جانبی ندارد. موارد منع مصرف: حساسیت به اجزا.

• باکتریوفاژ سالمونلا

  

  سلول های سالمونلا و میکروارگانیسم های مشابه آنها در ساختار آنتی ژنی را از بین می برد. مناسب برای درمان سالمونلوز در کودکان و بزرگسالان. هیچ گونه منع مصرف و عوارض جانبی وجود ندارد.

• باکتریوفاژ سودوموناس آئروژینوزا (پسودوموناس آئروژینوزا)

  

  برای درمان جراحت استفاده می شود بدن های مختلفسودوموناس آئروژینوزا. اثرات جانبیشناسایی نشده. منع مصرف - حساسیت به دارو.

• باکتریوفاژ استرپتوکوک (استرپتوفاژ)

  

  این باکتری‌های استرپتوکوک را از بین می‌برد که داروهای مبتنی بر آن را در درمان لوزه‌ها، ورم لوزه‌ها، سینوزیت، پاناریتیوم، زخم‌های چرک‌زده و بسیاری از بیماری‌های دیگر ضروری می‌سازد. برای درمان سینوزیت، دفن این باکتریوفاژ در بینی توصیه می شود. عوارض جانبی ندارد. موارد منع مصرف: حساسیت به دارو.

• باکتریوفاژ کلی

  

  خاصی دارد عمل ضد باکتریبه طور انحصاری علیه سویه های بیماری زا از اشریشیا کلی. این دارو برای ضایعات دستگاه گوارش، خفگی زخم ها، سپسیس نوزادان، ورم ملتحمه، عفونت های دستگاه ادراری-تناسلی تجویز می شود. موارد منع مصرف: حساسیت به دارو. هیچ عوارض جانبی شناسایی نشده است.

• باکتریوفاژ کلبسیلا چند ظرفیتی

  

  موثر در درمان پریتونیت، پلوریت، بیماری های چرکی-التهابی در زنان. همچنین در درمان استوماتیت، پریودنتیت و التهاب سینوس ها استفاده می شود. عوارض جانبی ندارد. منع مصرف - حساسیت به اجزای دارو.

• باکتریوفاژ کولیپروتئوس

  

  AT شکل مایعدر تقاضا برای پیشگیری و درمان کولپیت، انتروکولیت. به شکل قرص، بیشتر برای اشکال پیشرفته پیلونفریت و سیستیت استفاده می شود. فرآیندهای التهابیدر اندام های لگنی موارد منع مصرف: حساسیت به هر یک از اجزای دارو. عوارض جانبی ندارد.

• باکتریوفاژ دیسانتریک

  

  برای درمان و پیشگیری از اسهال خونی استفاده می شود. عوارض جانبی مشخص نشده است. موارد منع مصرف: حساسیت به اجزای تشکیل دهنده، و برای شکل دارو در قرص - سن بیمار کمتر از 1 سال، دوره بارداری و شیردهی است.

در مورد خطر ویروس های تشکیل دهنده اغراق نکنید داروهای مشابهو آنالوگ های باکتریوفاژ. آنها فقط برای باکتری های عامل بیماری کشنده هستند. اگر پزشک گنجاندن باکتریوفاژها را در رژیم درمانی مناسب می‌داند، باید به بهبودی سریع اعتماد کرده و هماهنگ شوید.

استفاده از باکتریوفاژها منحصراً برای هدف مورد نظر و تحت نظارت پزشک معالج انجام می شود.

باکتریوفاژ gi یا فاژها (از دیگر یونانی φᾰγω "من می بلعم") ویروس هایی هستند که به طور انتخابی سلول های باکتریایی را آلوده می کنند. بیشتر اوقات، باکتریوفاژها در داخل باکتری ها تکثیر می شوند و باعث لیز آنها می شوند. به عنوان یک قاعده، یک باکتریوفاژ از یک پوسته پروتئینی و ماده ژنتیکی یک اسید نوکلئیک تک رشته ای یا دو رشته ای (DNA یا به طور معمول، RNA) تشکیل شده است. تعداد کل باکتریوفاژها در طبیعت تقریباً برابر با تعداد کل باکتری ها (1030 - 1032 ذره) است. باکتریوفاژها به طور فعال در چرخه نقش دارند مواد شیمیاییو انرژی، تأثیر قابل توجهی بر تکامل میکروب ها و باکتری ها دارند. ساختار یک میو ویروس باکتریوفاژ معمولی.

ساختار باکتریوفاژها 1 - سر، 2 - دم، 3 - اسید نوکلئیک، 4 - کپسید، 5 - "یقه"، 6 - پوشش پروتئین دم، 7 - فیبریل دم، 8 - سنبله، 9 - صفحه پایه

باکتریوفاژها متفاوت هستند ساختار شیمیایی، نوع اسید نوکلئیک، مورفولوژی و ماهیت برهمکنش با باکتری ها. به اندازه ویروس های باکتریاییصدها و هزاران بار کوچکتر از سلول های میکروبی است. یک ذره معمولی فاژ (ویریون) از یک سر و یک دم تشکیل شده است. طول دم معمولا 2-4 برابر قطر سر است. سر حاوی مواد ژنتیکی - RNA یا DNA تک رشته ای یا دو رشته ای با آنزیم ترانس کریپتاز در حالت غیر فعال است که توسط یک پوسته پروتئین یا لیپوپروتئین احاطه شده است - یک کپسید که ژنوم را در خارج از سلول حفظ می کند. اسید نوکلئیک و کپسید با هم نوکلئوکپسید را تشکیل می دهند. باکتریوفاژها ممکن است یک کپسید ایکوسادرال داشته باشند که از چندین نسخه از یک یا دو پروتئین خاص تشکیل شده است. معمولاً گوشه ها از پنتامرهای پروتئین و تکیه گاه هر طرف از هگزامرهای پروتئینی مشابه یا مشابه تشکیل شده است. علاوه بر این، فاژها می توانند کروی، لیمویی شکل یا پلئومورفیک باشند. دم، یا فرآیند، یک لوله پروتئینی است - ادامه پوسته پروتئینی سر، در پایه دم یک ATPase وجود دارد که انرژی را برای تزریق مواد ژنتیکی بازسازی می کند. همچنین باکتریوفاژهایی با فرآیند کوتاه، بدون فرآیند و رشته ای وجود دارند.

سیستماتیک باکتریوفاژها تعداد زیادی از باکتریوفاژهای جدا شده و مطالعه شده نیاز به سیستماتیک شدن آنها را تعیین می کند. این کار توسط کمیته بین المللی طبقه بندی ویروس ها (ICTV) انجام می شود. در حال حاضر، با توجه به طبقه بندی بین المللیو نامگذاری ویروس ها، باکتریوفاژها بسته به نوع اسید نوکلئیک و مورفولوژی تقسیم می شوند. در این لحظه 19 خانواده را متمایز کنید. از این تعداد، تنها دو خانواده حاوی RNA و تنها پنج خانواده پوشش داده شده اند. از خانواده‌های ویروس‌های حاوی DNA، تنها دو خانواده دارای ژنوم تک رشته‌ای هستند. در 9 خانواده حاوی DNA، ژنوم با DNA حلقوی نشان داده می شود، در حالی که در 9 خانواده دیگر خطی است. نه خانواده فقط مختص باکتری ها هستند، نه خانواده باقیمانده مخصوص باستانی ها هستند و (Tectiviridae) هم باکتری ها و هم باستانی ها را آلوده می کنند.

برهمکنش یک باکتریوفاژ با سلول های باکتریایی با توجه به ماهیت برهمکنش یک باکتریوفاژ با یک سلول باکتریایی، فاژهای بدخیم و معتدل متمایز می شوند. تعداد فاژهای ویروسی فقط از طریق چرخه لیتیک افزایش می یابد. فرآیند برهمکنش یک باکتریوفاژ بدخیم با یک سلول شامل چندین مرحله است: جذب باکتریوفاژ روی سلول، نفوذ به داخل سلول، بیوسنتز اجزای فاژ و مونتاژ آنها و خروج باکتریوفاژها از سلول. در ابتدا، باکتریوفاژها به گیرنده های مخصوص فاژ روی سطح سلول باکتری متصل می شوند. دم فاژ با کمک آنزیم هایی که در انتهای آن قرار دارند (عمدتاً لیزوزیم)، غشای سلولی را به صورت موضعی حل می کند، منقبض می شود و DNA موجود در سر به داخل سلول تزریق می شود، در حالی که پوسته پروتئینی باکتریوفاژ در خارج باقی می ماند. . DNA تزریقی باعث بازسازی کامل متابولیسم سلولی می شود: سنتز DNA باکتریایی، RNA و پروتئین متوقف می شود. DNA باکتریوفاژ با استفاده از آنزیم ترانس کریپتاز خود شروع به رونویسی می کند که پس از ورود به سلول باکتری فعال می شود. سنتز اول زود، و سپس دیر و. RNA که وارد ریبوزوم های سلول میزبان می شود، جایی که پروتئین های باکتریوفاژ اولیه (DNA پلیمرازها، نوکلئازها) و دیررس (پروتئین های کپسید و دم، لیزوزیم، ATPase و آنزیم های ترانس کریپتاز) سنتز می شوند. تکثیر DNA باکتریوفاژ طبق یک مکانیسم نیمه محافظه کار اتفاق می افتد و با مشارکت DNA پلیمرازهای خود انجام می شود. پس از سنتز پروتئین های دیررس و تکمیل تکثیر DNA، فرآیند نهایی رخ می دهد - بلوغ ذرات فاژ یا ترکیب DNA فاژ با یک پروتئین پوششی و تشکیل ذرات فاژ عفونی بالغ.

چرخه زندگیباکتریوفاژهای متوسط ​​و بدخیم در مراحل اولیه برهمکنش با سلول باکتری دارای چرخه یکسانی هستند. جذب باکتریوفاژ بر روی گیرنده های سلولی خاص فاژ. تزریق یک اسید نوکلئیک فاژ به سلول میزبان. همانندسازی همزمان فاژ و اسیدهای نوکلئیک باکتریایی. تقسیم سلولی. علاوه بر این، باکتریوفاژ می تواند بر اساس دو مدل ایجاد شود: روش لیزوژنیک یا لیتیک. باکتریوفاژهای معتدل پس از تقسیم در حالت پروفاز (مسیر لیزوژنیک) هستند.باکتریوفاژهای ویروسی بر اساس یک مدل سیاسی رشد می کنند: اسید نوکلئیک فاژ سنتز آنزیم های فاژ را هدایت می کند و از دستگاه پروتئین سنتز باکتری برای این کار استفاده می کند. فاژ به هر طریقی DNA و RNA میزبان را غیرفعال می کند و آنزیم های فاژ آن را کاملاً می شکافند. RNA فاژ ماشین سلولی سنتز پروتئین را تحت تأثیر قرار می دهد. اسید نوکلئیک فاژ سنتز پروتئین های پوششی جدید را تکثیر و هدایت می کند. ذرات فاژ جدید در نتیجه خودآرایی خود به خودی پوسته پروتئین (کپسید) در اطراف اسید نوکلئیک فاژ تشکیل می شوند. تحت کنترل RNA فاژ، لیزوزیم سنتز می شود. لیز سلولی: سلول تحت تأثیر لیزوزیم می ترکد. حدود 200-1000 فاژ جدید آزاد می شود. فاژها باکتری های دیگر را آلوده می کنند.

کاربرد در پزشکی یکی از زمینه های کاربرد باکتریوفاژها می باشد آنتی بیوتیک درمانیجایگزین مصرف آنتی بیوتیک به عنوان مثال، از باکتریوفاژها استفاده می شود: استرپتوکوک، استافیلوکوک، کلبسیلا، اسهال خونی و آلنت آبیاری، پیوباکتریوفاژ، کولی، پروتئوس و کولیپروتئوس و غیره. 13 ثبت نام و درخواست در روسیه آماده سازی پزشکیبر اساس فاژها آنها در حال حاضر برای درمان استفاده می شوند عفونت های باکتریاییکه به آن حساس نیستند درمان سنتیآنتی بیوتیک ها، به ویژه در جمهوری گرجستان. معمولاً استفاده از باکتریوفاژها نسبت به آنتی بیوتیک ها که وجود دارد موفقیت آمیزتر است غشاهای بیولوژیکیپوشیده شده با پلی ساکاریدها که معمولاً آنتی بیوتیک ها از طریق آنها نفوذ نمی کنند. در حال حاضر، استفاده درمانی از باکتریوفاژها در غرب تایید نشده است، اگرچه از فاژها برای از بین بردن باکتری هایی که باعث مسمومیت غذایی مانند لیستریا می شوند، استفاده می شود. در سالها تجربه در مقدار شهر بزرگو حومه شهراثر درمانی و پیشگیری کننده غیرعادی بالای باکتریوفاژ دیسانتریک ثابت شده است (P. M. Lerner, 2010). در روسیه، آماده سازی فاژهای درمانی برای مدت طولانی ساخته شده است؛ فاژها حتی قبل از آنتی بیوتیک ها درمان می شدند. AT سال های گذشتهفاژها پس از سیل در کریمسک و خاباروفسک به طور گسترده برای جلوگیری از اسهال خونی مورد استفاده قرار گرفتند.

در زیست شناسی از باکتریوفاژها استفاده می شود مهندسی ژنتیکبه عنوان ناقل هایی که بخش های DNA را منتقل می کنند، انتقال طبیعی ژن ها بین باکتری ها با استفاده از فاژهای خاص (ترانسداکشن) نیز امکان پذیر است. ناقل فاژ معمولا بر اساس یک باکتریوفاژ معتدل λ حاوی یک مولکول DNA خطی دو رشته ای ایجاد می شود. چپ و شانه های راستفاژها تمام ژن های لازم برای چرخه لیتیک (تکثیر، تولید مثل) را دارند. بخش میانیژنوم باکتریوفاژ λ (شامل ژن‌هایی است که لیزوژن را کنترل می‌کنند، یعنی ادغام آن در DNA یک سلول باکتریایی) برای تولید مثل آن ضروری نیست و تقریباً 25 هزار جفت باز است. این قسمت را می توان با یک قطعه DNA خارجی جایگزین کرد. چنین فاژهای اصلاح شده چرخه لیتیک را طی می کنند، اما لیزوژنی رخ نمی دهد. وکتورهای مبتنی بر باکتریوفاژ λ برای شبیه سازی قطعات DNA یوکاریوتی (یعنی ژن های بزرگتر) تا اندازه 23 کیلوبایت استفاده می شوند. علاوه بر این، فاژهای بدون درج کمتر از 38 kbp هستند. یا، برعکس، با درج های خیلی بزرگ - بیش از 52 کیلوبایت. رشد نمی کنند و باکتری ها را آلوده نمی کنند. از آنجایی که تکثیر باکتریوفاژها فقط در سلول های زنده امکان پذیر است، می توان از باکتریوفاژها برای تعیین میزان زنده ماندن باکتری ها استفاده کرد. این جهتچشم انداز بسیار خوبی دارد، زیرا یکی از مسائل اصلی در فرآیندهای مختلف بیوتکنولوژیکی، تعیین زنده بودن فرهنگ های مورد استفاده است. با استفاده از روش آنالیز الکترواپتیکی سوسپانسیون های سلولی، نشان داده شد که می توان مراحل برهمکنش بین یک سلول فاژ-میکروبی را بررسی کرد.

و همچنین در دامپزشکی برای: پیشگیری و درمان بیماری های باکتریایی پرندگان و حیوانات. درمان بیماری های چرکی و التهابی غشای مخاطی چشم، حفره دهان؛ پیشگیری از عوارض چرکی و التهابی در سوختگی ها، زخم ها، مداخلات جراحی؛ در مهندسی ژنتیک: برای انتقال - انتقال طبیعیژن های بین باکتری ها؛ به عنوان بردارهایی که بخش هایی از DNA را منتقل می کنند. با استفاده از فاژها، امکان ایجاد تغییرات جهت دار در ژنوم DNA میزبان وجود دارد. که در صنایع غذایی: در مقادیر زیاد، عوامل حاوی فاژ در حال حاضر در حال فرآوری محصولات آماده گوشت و مرغ هستند. باکتریوفاژها در تولید محصولات غذایی از گوشت، مرغ، پنیر، محصولات گیاهی و غیره استفاده می شوند.

که در کشاورزی: سمپاشی آماده سازی فاژ برای محافظت از گیاهان و محصولات زراعی از پوسیدگی و بیماری های باکتریایی. حفاظت از دام و طیور در برابر عفونت ها و بیماری های باکتریایی؛ برای ایمنی محیط زیست: درمان آنتی باکتریال دانه ها و گیاهان؛ تمیز کردن اماکن شرکت های فرآوری مواد غذایی؛ پاکسازی فضای کار و تجهیزات؛ پیشگیری از محوطه بیمارستان؛ انجام فعالیت های زیست محیطی

بنابراین، امروزه باکتریوفاژها در زندگی انسان و حیوان بسیار محبوب هستند. شرکت ها برنامه ریزی شده اند کل خطمناطق دارای اولویت برای توسعه و تولید باکتریوفاژهای درمانی و پیشگیری کننده، که با روندهای جدید جهانی مرتبط است. داروهای جدیدی برای درمان بسیاری از بیماری ها در حال ایجاد و معرفی هستند. باکتری شناسان، ویروس شناسان، بیوشیمیست ها، ژنتیک ها، بیوفیزیکدانان، زیست شناسان مولکولی، انکولوژیست های تجربی، متخصصان مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی در مطالعه و استفاده از باکتریوفاژها مشغول هستند.

باکتریوفاژها در عمل پزشکیدر تشخیص، درمان و پیشگیری استفاده می شود بیماری های عفونی.

الف- در تشخیص، از باکتریوفاژ در اجرای روش فرهنگی تحقیق برای تعیین نوع جدا شده استفاده می شود. فرهنگ ناب، همچنین برای تایپ آن. روشی که در زیر برای استفاده از باکتریوفاژ برای نشان دادن وجود نوع خاصی از باکتری در یک ماده پاتولوژیک بدون جداسازی آن در یک کشت خالص توضیح داده شده است، فراگیر نشده است.

1. واکنش افزایش تیتر فاژ بر اساس توانایی یک باکتریوفاژ خاص برای تکثیر فقط در سلول های باکتریایی گونه های "خود" است. طبق اصل زیر انجام می شود. مقدار معینی از یک باکتریوفاژ خاص به مواد پاتولوژیک اضافه می شود، آن را در یک ترموستات انکوبه می کنند و سپس مقدار فاژ را دوباره تعیین می کنند. اگر افزایش یابد، به این معنی است که باکتریوفاژ سلول های گونه های "خود" خود را برای تکثیر "پیدا" کرده است، بنابراین، باکتری های گونه مورد نظر در مواد پاتولوژیک وجود دارد.

2. در فرآیند شناسایی یک کشت خالص از گونه ها و نوع باکتریوفاژها استفاده می شود.
آ. گونه های باکتریوفاژ برای نشان دادن فاژ استفاده می شود. کشت خالص جدا شده با یک چمن روی پلیت آگار کاشته می شود و یک قطره از گونه باکتریوفاژ روی آن می ریزد. اگر کشت متعلق به گونه مورد نظر باشد، در محل استفاده از قطره رشدی وجود نخواهد داشت، در غیر این صورت، فاژ در محل استفاده از قطره مشاهده می شود. رشد باکتری. گاهی اوقات، پس از استفاده از باکتریوفاژ، پتری دیش صفحه آگار کج می شود و به قطره اجازه می دهد تا از لبه ظرف جاری شود (به همین دلیل است که به این روش " قطره قطره" می گویند).

ب از باکتریوفاژهای معمولی برای تایپ فاژ استفاده می شود. اصل روش به شرح زیر است.
1. سویه ای که باید تایپ شود با یک چمن روی صفحه آگار کاشته می شود.
2. سپس قطرات باکتریوفاژهای معمولی بر روی سطح بذر ریخته می شود (هر کدام در مربع خود که از قبل مشخص شده است، به عنوان مثال، با یک شیشه گراف در پایین یک ظرف پتری).
3. ظرف تلقیح در ترموستات انکوبه می شود.
4. تجربه با ثبت "لکه های استریل" یا "پلاک" - مکان های عدم رشد در محل استفاده از قطره باکتریوفاژ که به آن حساس است در نظر گرفته می شود. این گزینهباکتری ها
5. فاگووار (فاگوتیپ) با فهرست کردن فاژهای معمولی که این نوع را لیز می کنند، مشخص می شود.
ب- استفاده از باکتریوفاژها (معمولا گونه ها) برای درمان، فاژ درمانی نامیده می شود. به منظور درمان، باکتریوفاژها به صورت موضعی (به شکل آبیاری سطح آسیب دیده، تزریق در فوکوس موضعی) استفاده می شوند. فرآیند پاتولوژیکو غیره)، زیرا تجویز تزریقی آنها منجر به ایجاد یک پاسخ ایمنی به پروتئین فاژ خارجی می شود. اگر از یک باکتریوفاژ درمانی به صورت خوراکی استفاده شود (برای درمان عفونت های روده ایبهتر است از شکل قرصی دارو، پوشیده شده با پوسته مقاوم به اسید که در محیط قلیایی روده حل می شود، استفاده شود - باکتریوفاژها به pH پایین بسیار حساس هستند و به سرعت در محیط اسیدی معده غیرفعال می شوند. .
ج. پروفیلاکسی فاژ - استفاده از یک باکتریوفاژ (همچنین، به عنوان یک قاعده، یک گونه) برای جلوگیری از توسعه عفونت باکتریایی. در حال حاضر برای پیشگیری اضطراری استفاده می شود تب حصبهو اسهال خونی (زیر پیشگیری اضطراریبه عنوان مجموعه ای از اقدامات برای جلوگیری از پیشرفت بیماری پس از انجام عمل عفونت درک می شود، یعنی. ورود پاتوژن به بدن بیمار).

برای اولین بار، این فرض مطرح شد که باکتریوفاژها ویروس هستند. D. Errel. در آینده، ویروس های قارچ و غیره کشف شد، آنها شروع به نامیدن آنها فاژ کردند.

مورفولوژی فاژ.

اندازه - 20 - 200 نانومتر. بیشتر فاژها به شکل قورباغه هستند. پیچیده ترین فاژها از یک سر چند وجهی حاوی نوکلئیک اسید، گردن و فرآیندها تشکیل شده است. در پایان فرآیند صفحه پایه قرار دارد که رشته ها و دندان ها از آن بیرون می آیند. این رشته‌ها و دندان‌ها برای اتصال فاژ به پوسته باکتریایی عمل می‌کنند. پیچیده ترین فاژهای سازمان یافته در قسمت انتهایی فرآیند حاوی یک آنزیم هستند - لیزوزیم. این آنزیم با نفوذ فاژ NK به سیتوپلاسم به حل شدن غشای باکتری کمک می کند. در بسیاری از فاژها، این فرآیند توسط یک غلاف احاطه شده است که در برخی از فاژها می تواند منقبض شود.

5 گروه مورفولوژیکی وجود دارد

1. باکتریوفاژها با فرآیند طولانی و غلاف انقباضی
2. فاژها با فرآیند طولانی اما بدون غلاف انقباضی
3. فاژها با دم کوتاه
4. فاژها با آنالوگ فرآیند
5. فاژهای رشته ای

ترکیب شیمیایی.

فاژها از اسید نوکلئیک و پروتئین تشکیل شده اند. اکثر آنها حاوی DNA 2 رشته ای هستند که در یک حلقه بسته شده اند. برخی از فاژها حاوی یک رشته DNA یا RNA هستند.

پوسته فاژ - کپسید، از زیر واحدهای پروتئینی مرتب شده - کپسومرها تشکیل شده است.

پیچیده ترین فاژهای سازمان یافته در قسمت انتهایی فرآیند حاوی یک آنزیم هستند - لیزوزیم. این آنزیم با نفوذ فاژ NK به سیتوپلاسم به حل شدن غشای باکتری کمک می کند.

فاژها انجماد، گرم شدن تا 70 و خشک شدن را به خوبی تحمل می کنند. حساس به اسیدها، UV و جوش. فاژها با تعامل با گیرنده های سلولی خاص، باکتری های کاملاً مشخص را آلوده می کنند.

با توجه به ویژگی تعامل -

پلی فاژها - در تعامل با چندین گونه باکتریایی مرتبط

مونوفاژها - گونه های فاژ - با یک نوع باکتری تعامل دارند

نوع فاژها - با انواع مختلف باکتری در یک گونه تعامل دارند.

با توجه به عملکرد فاژهای معمولی، گونه ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد ردیف فاژ. تعامل فاژها با باکتری ها می تواند از طریق آن ادامه یابد نوع مولد، مولد و یکپارچه.

نوع تولیدی- نتاج فاژ تشکیل می شود و سلول لیز می شود

با مولد- سلول به وجود خود ادامه می دهد، روند تعامل در مرحله اولیه قطع می شود

نوع یکپارچه- ژنوم فاژ در کروموزوم باکتریایی ادغام می شود و با آن همزیستی می کند.

بسته به نوع تعامل، وجود دارد فاژهای بدخیم و معتدل

ویروسیتعامل با باکتری ها به شیوه ای سازنده در ابتدا، فاژ بر روی غشای باکتریایی به دلیل تعامل گیرنده های خاص جذب می شود. نفوذ یا نفوذ اسید نوکلئیک ویروسی به سیتوپلاسم باکتری وجود دارد. تحت تأثیر لیزوزیم، سوراخ کوچکی در پوسته باکتری ایجاد می شود، پوسته فاژ کاهش می یابد و NK تزریق می شود. پوسته فاژ خارج از باکتری. مرحله بعدی سنتز پروتئین های اولیه است. آنها سنتز پروتئین های ساختاری فاژ، تکثیر اسید نوکلئیک فاژ، و سرکوب فعالیت کروموزوم های باکتریایی را فراهم می کنند.

این با سنتز دنبال می شود اجزای ساختاریفاژها و تکثیر اسید نوکلئیک از این عناصر، نسل جدیدی از ذرات فاژ جمع آوری می شود. این مجموعه مورفوژنز نامیده می شود، ذرات جدید، که 10-100 می تواند در یک باکتری تشکیل شود. لیز بیشتر باکتری و انتشار نسل جدیدی از فاژها در محیط خارجی.

باکتریوفاژهای معتدلتعامل سازنده یا یکپارچه. چرخه تولید به همین ترتیب پیش می رود. با برهمکنش یکپارچه، DNA یک فاژ معتدل پس از ورود به سیتوپلاسم، در ناحیه خاصی به کروموزوم ادغام می شود و در طی تقسیم سلولی به طور همزمان با DNA باکتری همانندسازی می کند و این ساختارها به سلول های دختر منتقل می شود. چنین DNA فاژی داخلی - پیشگوییو باکتری حاوی پروفاژ را لیزوژنیک و به آن پدیده می گویند لیزوژنی

به طور خود به خود یا تحت تأثیر تعدادی از عوامل خارجی، پروفاژ را می توان از کروموزوم جدا کرد، یعنی. به حالت آزاد حرکت کنید، خواص یک فاژ بدخیم را نشان دهید، که منجر به تشکیل نسل جدیدی از اجسام باکتریایی می شود - القای پروفاژ.

لیزوژنز باکتریایی زمینه ساز تبدیل فاژ (لیزوژنیک) است. این به عنوان تغییر در صفات یا خواص در باکتری‌های لیزوژنیک در مقایسه با باکتری‌های غیر لیزوژنیک همان گونه درک می‌شود. ممکن است تغییر کند خواص مختلف- مورفولوژیکی، آنتی ژنی و غیره

فاژهای معتدل می توانند معیوب باشند - قادر به تشکیل نتاج فاژ نیستند داخل بدنو در القاء

Virion - یک ذره ویروسی کامل، متشکل از NK و یک پوسته پروتئین

کاربرد عملی فاژها -

1. کاربرد در تشخیص در رابطه با تعدادی از گونه‌های باکتریایی، مونوفاژها در واکنش لیزپذیری فاژ استفاده می‌شوند، به عنوان یکی از معیارهای شناسایی یک کشت باکتریایی، از فاژهای معمولی برای تایپ فاژ، برای تمایز درون گونه‌ای باکتری‌ها استفاده می‌شود. برای اهداف اپیدمیولوژیک، برای تعیین منبع عفونت و راه های از بین بردن انجام می شود
2. برای درمان و پیشگیری از تعدادی از عفونت های باکتریایی - نوع شکمیعفونت های استافیلوکوک و استرپتوکوک (قرص هایی با پوشش مقاوم در برابر اسید)
3. باکتریوفاژهای معتدل در مهندسی ژنتیک به عنوان یک ناقل قادر به وارد کردن مواد ژنتیکی به یک سلول زنده استفاده می شوند.

ژنتیک باکتری ها

ژنوم باکتری متشکل از عناصر ژنتیکی است که قابلیت تکثیر خود را دارند - replicon ها Replicon ها کروموزوم ها و پلاسمیدهای باکتریایی هستند. کروموزوم باکتریایی یک نوکلوئید تشکیل می دهد که با پروتئین ها در یک حلقه بسته مرتبط نیست و حامل مجموعه هاپلوئیدی از ژن ها است.

پلاسمیدها نیز حلقه بسته مولکول DNA هستند، اما بسیار کوچکتر از کروموزوم هستند. وجود پلاسمیدها در سیتوپلاسم باکتری ها ضروری نیست، اما مزیتی را به همراه دارند محیط. پلاسمیدهای بزرگ با کروموزوم کاهش می یابند و تعداد آنها در سلول کم است. و تعداد پلاسمیدهای کوچک می تواند به چند ده برسد. برخی از پلاسمیدها می توانند به طور برگشت پذیر در کروموزوم باکتری در یک منطقه خاص ادغام شوند و به عنوان یک شبیه سازی واحد عمل کنند. این گونه پلاسمیدها یکپارچه نامیده می شوند. برخی از پلاسمیدها می توانند از طریق تماس مستقیم - پلاسمیدهای مزدوج - از یک باکتری به باکتری دیگر منتقل شوند. آنها حاوی ژن هایی هستند که مسئول تشکیل قرص های F هستند که پل مزدوجی را برای انتقال مواد ژنتیکی تشکیل می دهند.

انواع اصلی پلاسمیدها عبارتند از

F - پلاسمید همگرای یکپارچه. فاکتور جنسیت توانایی باکتری ها را برای اهدا کننده در طول کونژوگه تعیین می کند

R - پلاسمیدها. مقاوم. حاوی ژن هایی است که سنتز عواملی را تعیین می کند که داروهای ضد باکتری را از بین می برند. باکتری های دارای چنین پلاسمیدهایی به بسیاری از داروها حساس نیستند. بنابراین، یک عامل مقاوم به دارو تشکیل می شود.

سم پلاسمید - عوامل تعیین کننده بیماری زایی -

انت - پلاسمید - حاوی ژن تولید انتروتوکسین است.

Hly - گلبول های قرمز را از بین می برد.

عناصر ژنتیکی متحرک این شامل درج - عناصر درج. نام عمومی پذیرفته شده Is است. اینها بخش هایی از DNA هستند که می توانند هم در داخل رپلیکون و هم بین آنها حرکت کنند. آنها فقط حاوی ژن های لازم برای حرکت خود هستند.

ترانسپوزون ها- ساختارهای بزرگتر که خواص مشابه Is دارند، اما علاوه بر آن حاوی ژن های ساختاری هستند که سنتز را تعیین می کنند. مواد بیولوژیکیمانند سموم عناصر ژنتیکی قابل انتقال می توانند باعث غیرفعال شدن ژن، آسیب به مواد ژنتیکی، همجوشی شبیه سازی و تکثیر ژن در جمعیت باکتریایی شوند.

تنوع در باکتری ها

همه انواع تنوع به 2 گروه تقسیم می شوند - غیر ارثی (فنوتیپی، اصلاح شده) و ارثی (ژنوتیپی).

اصلاحات- تغییرات فنوتیپی غیرقابل وراثت در صفات یا خواص. تغییرات روی ژنوتیپ تأثیر نمی گذارد و بنابراین ارثی نیستند. آنها پاسخ های تطبیقی ​​به تغییر در برخی شرایط خاص هستند. محیط خارجی. به عنوان یک قاعده، آنها در نسل اول، پس از پایان فاکتور از بین می روند.

تنوع ژنوتیپیبر روی ژنوتیپ ارگانیسم تأثیر می گذارد و بنابراین می تواند به فرزندان منتقل شود. تنوع ژنوتیپی به جهش و نوترکیبی تقسیم می شود.

جهش ها- تغییرات مداوم و ارثی در خصوصیات یا خواص ارگانیسم. اساس جهش ها تغییر کمی یا کیفی در توالی نوکلئوتیدها در یک مولکول DNA است. جهش ها می توانند تقریباً هر ویژگی را تغییر دهند.

از نظر منشأ، جهش ها خود به خود و القا می شوند.

جهش های خود به خوددر شرایط طبیعی وجود ارگانیسم رخ می دهد و نمایه شده استدر نتیجه عمل هدایت شده عامل جهش زا ایجاد می شود. با توجه به ماهیت تغییرات در ساختار اولیه DNA در باکتری ها، جهش های ژنی یا نقطه ای و ناهنجاری های کروموزومی متمایز می شوند.

جهش های ژنیدر یک ژن اتفاق می افتد و به حداقل یک نوکلئوتید جذب می کند. این نوع جهش ممکن است از جایگزینی یک نوکلئوتید به جای نوکلئوتید دیگر، از دست دادن یک نوکلئوتید، یا قرار دادن یک نوکلئوتید اضافی ایجاد شود.

کروموزومی- می تواند بر چندین کروموزوم تأثیر بگذارد.

ممکن است یک حذف وجود داشته باشد - از بین رفتن یک بخش کروموزوم، یک تکرار - دو برابر شدن یک بخش کروموزوم. چرخش 180 درجه ای یک بخش کروموزوم یک وارونگی است.

هر جهش تحت تأثیر یک عامل جهش زا خاص رخ می دهد. ذاتاً جهش زاها فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی هستند. تابش یونیزه کننده، اشعه ایکس، اشعه ماوراء بنفش. به جهش زاهای شیمیایی - آنالوگ های بازهای نیتروژنی، خود اسید نیتروژن و حتی برخی داروهاسیتواستاتیک به بیولوژیکی - برخی از ویروس ها و ترانسفازون ها

نوترکیبی- تبادل قطعات کروموزوم

انتقال - انتقال مواد ژنتیکی توسط یک باکتریوفاژ

ترمیم مواد ژنتیکی -ترمیم آسیب ناشی از جهش

چندین نوع جبران وجود دارد

1. فعال سازی نوری - این فرآیند توسط یک آنزیم خاص ارائه می شود که در حضور نور مرئی فعال می شود. این آنزیم در طول زنجیره DNA حرکت می کند و آسیب را ترمیم می کند. تیمارهایی را که تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش تشکیل می شوند ترکیب می کند. نتایج ترمیم تاریکی قابل توجه تر است. به نور بستگی ندارد و توسط چندین آنزیم تامین می شود - ابتدا نوکلئازها بخش آسیب دیده زنجیره DNA را قطع می کنند، سپس DNA پلیمراز یک تکه روی ماتریس زنجیره مکمل باقی مانده سنتز می کند و لیگازها پچ را به ناحیه آسیب دیده می دوزند. .

غرامت مشمول جهش های ژنی، در حالی که کروموزوم ها معمولا این کار را نمی کنند

1. نوترکیبی ژنتیکی در باکتری ها با نفوذ مواد ژنتیکی از یک باکتری اهدا کننده به یک باکتری گیرنده با تشکیل یک ژنوم دختر حاوی ژن های هر دو فرد اصلی مشخص می شود.

گنجاندن یک قطعه DNA از اهداکننده به گیرنده با عبور از روی آن صورت می گیرد

سه نوع انتقال -

1. دگرگونی- فرآیندی که طی آن قطعه ای از DNA دهنده جدا شده منتقل می شود. بستگی به صلاحیت گیرنده و وضعیت DNA دهنده دارد. صلاحیت- توانایی جذب DNA این بستگی به حضور پروتئین های خاص در غشای سلولی گیرنده دارد و در دوره های خاصی از رشد باکتری ها تشکیل می شود. DNA دهنده باید دو رشته ای باشد و اندازه آن خیلی بزرگ نباشد. DNA دهنده به غشای باکتری نفوذ می کند، یکی از زنجیره ها از بین می رود، دیگری در DNA گیرنده ادغام می شود.
2. انتقال- با کمک باکتریوفاژها انجام می شود. انتقال عمومی و ترانسداکشن اختصاصی.

عمومی -با مشارکت عوامل بیماریزا رخ می دهد. در طول مونتاژ فاژهای ذرات، سر فاژ ممکن است به اشتباه شامل DNA فاژ نباشد، بلکه قطعه ای از کروموزوم باکتریایی را شامل شود. چنین فاژهایی فاژهای معیوب هستند.

خاص- توسط فاژهای متوسط ​​انجام می شود. هنگام برش، برش آن به شدت در امتداد مرز انجام می شود. آنها بین ژن های خاصی قرار می گیرند و آنها را منتقل می کنند.

1. صرف- انتقال مواد ژنتیکی از یک باکتری اهداکننده به گیرنده در صورت تماس مستقیم با آنها. شرط لازم- وجود یک پلاسمید تشدید کننده در سلول دهنده. در هنگام کونژوگاسیون به دلیل پیلی، یک پل کونژوگه تشکیل می شود که از طریق آن ماده ژنتیکی از اهدا کننده به بیمار منتقل می شود.

تشخیص ژن

مجموعه ای از روش ها برای شناسایی ژنوم یک میکروارگانیسم یا قطعه آن در ماده مورد مطالعه. روش هیبریداسیون NC اولین روشی بود که پیشنهاد شد. بر اساس اصل مکمل بودن. این روش تشخیص وجود قطعات DNA نشانگر پاتوژن را در ماده ژنتیکی با استفاده از پروب های مولکولی ممکن می سازد. پروب های مولکولی رشته های کوتاهی از DNA هستند که مکمل یک مکان نشانگر هستند. یک برچسب به پروب وارد می شود - فلوروکروم، ایزوتوپ رادیواکتیو، آنزیم ماده آزمایش تحت یک درمان ویژه قرار می گیرد که امکان از بین بردن میکروارگانیسم ها، آزادسازی DNA و تقسیم آن به قطعات تک رشته ای را فراهم می کند. پس از آن، مواد ثابت می شود. سپس فعالیت برچسب شناسایی می شود. این روش خیلی حساس نیست. شناسایی پاتوژن فقط با تعداد کافی از آن امکان پذیر است. 10 تا 4 میکروارگانیسم از نظر فنی کاملاً پیچیده است و نیاز دارد تعداد زیادیکاوشگرها بطور گستردهدر عمل، او پیدا نکرد. طراحی شد روش جدید - پلیمراز واکنش زنجیره ای- PCR.

این روش بر اساس توانایی DNA و RNA ویروسی برای تکثیر است، یعنی. به بازتولید خود ماهیت بیمار کپی مکرر است - تقویت آزمایشگاهی یک قطعه DNA که نشانگر یک میکروارگانیسم معین است. از آنجایی که این فرآیند در حد کافی صورت می گیرد دمای بالا 70-90، این روش پس از جداسازی DNA پلیمراز مقاوم در برابر حرارت از باکتری های گرمادوست امکان پذیر شد. مکانیسم تقویت به این صورت است که کپی کردن زنجیره های DNA در هیچ نقطه ای آغاز نمی شود، بلکه فقط از بلوک های شروع خاصی شروع می شود که برای ایجاد آنها به اصطلاح از پرایمرها استفاده می شود. پرایمرها توالی های پلی نوکلئوتیدی هستند که مکمل توالی های انتهایی قطعه کپی شده از DNA مورد نظر هستند و پرایمرها نه تنها تقویت را آغاز می کنند، بلکه محدود می کنند. اکنون چندین گزینه برای PCR وجود دارد، 3 مرحله مشخصه است -

1. دناتوره شدن DNA (جداسازی به قطعات 1 رشته ای)
2. پیوست پرایمر.
3. گسترش رایگان رشته های DNA به 2 رشته

این چرخه 1.5-2 دقیقه طول می کشد. در نتیجه تعداد مولکول های DNA 20-40 برابر می شود. نتیجه 10 به توان 8 کپی است. پس از تقویت، الکتروفورز انجام شده و به صورت نواری جداسازی می شود. در دستگاه خاصی به نام تقویت کننده انجام می شود.

مزایای PCR

1. بدون جداسازی یک کشت خالص، نشانه های مستقیمی از وجود پاتوژن در ماده آزمایشی ارائه می دهد.
2. بسیار حساسیت بالا. از نظر تئوری، شما می توانید 1 را پیدا کنید.
3. مواد برای تحقیق را می توان بلافاصله پس از نمونه برداری ضد عفونی کرد.
4. 100٪ ویژگی
5. نتایج سریع تجزیه و تحلیل کامل- 4-5 ساعت روش اکسپرس.

به طور گسترده ای برای تشخیص بیماری های عفونی استفاده می شود که عوامل ایجاد کننده آن ارگانیسم های کشت نشده یا سخت کشت هستند. کلامیدیا، مایکوپلاسما، بسیاری از ویروس ها - هپاتیت، تبخال. یک سیستم آزمایشی برای تعیین توسعه داده شده است سیاه زخم، بیماری سل.

تحلیل محدودیت- با کمک آنزیم ها، مولکول DNA بر اساس توالی های خاصی از نوکلوئیدها تقسیم می شود و قطعات با توجه به ترکیب آنها تجزیه و تحلیل می شوند. از این طریق می توانید سایت های منحصر به فردی را پیدا کنید.

بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک

بیوتکنولوژی علمی است که بر اساس مطالعه فرآیندهای حیاتی موجودات زنده، از این فرآیندهای زیستی و همچنین خود اشیاء بیولوژیکی برای تولید صنعتی محصولات ضروری برای انسان، برای بازتولید اثرات زیستی که خود را نشان نمی دهند استفاده می کند. در شرایط غیر طبیعی مانند اشیاء بیولوژیکیبیشترین استفاده از میکروارگانیسم های تک سلولی و همچنین سلول ها، حیوانات و گیاهان است. سلول ها خیلی سریع تکثیر می شوند که این امکان را فراهم می کند مدت کوتاهیافزایش زیست توده تولید کننده در حال حاضر، بیوسنتز مواد پیچیده، مانند پروتئین ها، آنتی بیوتیک ها، مقرون به صرفه تر و از نظر فناوری در دسترس تر از سایر انواع مواد خام است.

بیوتکنولوژی از خود سلول ها به عنوان منبع محصول هدف و همچنین مولکول های بزرگ سنتز شده توسط سلول، آنزیم ها، سموم، آنتی بادی ها و متابولیت های اولیه و ثانویه - اسیدهای آمینه، ویتامین ها، هورمون ها استفاده می کند. فن آوری برای به دست آوردن محصولات سنتز میکروبی و سلولی به چندین مرحله معمولی کاهش می یابد - انتخاب یا ایجاد یک ستاد تولیدی. انتخاب محیط غذایی بهینه، کشت. جداسازی محصول هدف، تصفیه آن، استانداردسازی، فرم دوز. مهندسی ژنتیک به ایجاد یک محصول هدف ضروری برای یک فرد خلاصه می شود. ژن هدف به دست آمده با یک ناقل ذوب می شود و ناقل می تواند یک پلاسمید باشد و به سلول گیرنده وارد شود. گیرنده - باکتری - اشریشیا کلی، مخمر. محصولات هدف سنتز شده توسط نوترکیب ها جدا، خالص شده و در عمل مورد استفاده قرار می گیرند.

انسولین و اینترفرون انسانی برای اولین بار ساخته شدند. اریتروپویتین، هورمون رشد، آنتی بادی های مونوکلونال. واکسن هپاتیت B

کاربرد عملی فاژهاباکتریوفاژها در تشخیص آزمایشگاهی عفونت ها در طی شناسایی درون گونه ای باکتری ها، به عنوان مثال، تعیین فاگوار (نوع فاژ) استفاده می شوند. برای این کار از روش استفاده می شود تایپ فاژ،بر اساس ویژگی دقیق عمل فاژها: قطره های مختلف فاژهای تشخیصی نوع خاص روی فنجانی با محیط مغذی متراکم کاشته شده با "چمن" از یک فرهنگ خالص پاتوژن اعمال می شود. فاژ فاژ یک باکتری بر اساس نوع فاژی که باعث لیز آن شده است (تشکیل یک لکه استریل، "پلاک" یا "کلنی منفی" فاژ) تعیین می شود. از تکنیک تایپ فاژ برای شناسایی منبع و راه های انتشار عفونت (علامت گذاری اپیدمیولوژیک) استفاده می شود. جداسازی باکتری های یک فاگوار از بیماران مختلف نشان دهنده منبع مشترک عفونت آنهاست.

از فاژها برای درمان و پیشگیری نیز استفاده می شودتعدادی از عفونت های باکتریایی آنها تیفوئید، سالمونلا، اسهال خونی، سودوموناس، استافیلوکوک، فاژهای استرپتوکوک و ترکیبات ترکیبی (کلیپروتئیک، پیوباکتریوفاژها و غیره) تولید می کنند. باکتریوفاژها بر اساس موارد مصرف خوراکی، تزریقی یا موضعی به شکل مایع، قرص، شیاف یا آئروسل تجویز می شوند.

باکتریوفاژها به طور گسترده در مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی استفاده می شوند.به عنوان ناقل برای به دست آوردن DNA نوترکیب.

عوامل ایجاد کننده اشریشیوز طبقه بندی و ویژگی ها نقش اشرشیاکلی در شرایط طبیعی و پاتولوژیک. تشخیص میکروبیولوژیک اشریشیوز روده. اصول درمان و پیشگیری.

اشریشیوز- بیماری های عفونیکه عامل آن اشرشیاکلی است.

اشریشیوز روده ای (روده ای) و تزریقی وجود دارد. اشریشیوز روده ای یک بیماری عفونی حاد است که با ضایعه غالب دستگاه گوارش مشخص می شود. آنها به شکل طغیان رخ می دهند، عوامل ایجاد کننده سویه های اسهالی E. coli هستند. اشریشیوز تزریقی - بیماری های ناشی از سویه های فرصت طلب E. coli - نمایندگان میکرو فلور طبیعی روده بزرگ. با این بیماری ها آسیب به هر عضوی امکان پذیر است.

موقعیت طبقه بندی. عامل ایجاد کننده - Escherichia coli - نماینده اصلی جنس Escherichia، خانواده Enterobacteriaceae است که متعلق به بخش Gracilicutes است.

خواص مورفولوژیکی و رنگی. E. coli میله های کوچک گرم منفی با انتهای گرد هستند. در اسمیر، آنها به طور تصادفی مرتب می شوند، هاگ تشکیل نمی دهند، پریتریک هستند. برخی از سویه ها میکرو کپسوله شده اند، pili.

اموال فرهنگیاشریشیا کلی - بی هوازی اختیاری، بهینه. سرعت برای رشد - 37 درجه سانتیگراد. E.coliخواستار نیست رسانه های مغذیو در محیط های ساده به خوبی رشد می کند، کدورت پراکنده ای را روی مایع ایجاد می کند و در محیط جامد کلنی ها را تشکیل می دهد. برای تشخیص اشریشیوز، از رسانه های تشخیصی افتراقی با لاکتوز استفاده می شود - Endo، Levina.

فعالیت آنزیمی E.coliدارای طیف وسیعی از آنزیم های مختلف است. اکثر انگ E.coliتوانایی آن در تخمیر لاکتوز است.

ساختار آنتی ژنیک. E. coli دارای جسمی است O-،تاژک دار و آنتی ژن های K سطحی. آنتی ژن O بیش از 170 نوع دارد، آنتی ژن K - بیش از 100، آنتی ژن H - بیش از 50. ساختار آنتی ژن O تعلق به سروگروپ را تعیین می کند. فشارها E. coliداشتن مجموعه ای ذاتی از آنتی ژن ها (فرمول آنتی ژنی) نامیده می شود انواع سرولوژیکی (سرووارها).

با توجه به آنتی ژن، سم زا، خواص، دو انواع بیولوژیکی E.coli:

1) مشروط بیماری زا coli;

2) "مسلما" بیماری زا، اسهال زا.

عوامل بیماری زایی. اندوتوکسین را با اثرات آنتروتروپیک، نوروتروپیک و تب زا تشکیل می دهد. اشرشیای اسهالی یک اگزوتوکسین تولید می کند که باعث اختلال قابل توجهی در متابولیسم آب و نمک می شود. علاوه بر این، در برخی از سویه ها و همچنین عوامل ایجاد کننده اسهال خونی، یک عامل مهاجم یافت می شود که باعث نفوذ باکتری ها به سلول ها می شود. بیماری زایی اشرشیای اسهالی در وقوع خونریزی، در اثر نفروتوکسیک است. به عوامل بیماری زایی همه سویه ها E.coliشامل پیلی و پروتئین های غشای خارجی است که چسبندگی را تقویت می کند، و همچنین یک میکروکپسول که از فاگوسیتوز جلوگیری می کند.

مقاومت. E.coliمقاومت بالاتری در برابر عمل دارد عوامل مختلفمحیط خارجی؛ به مواد ضد عفونی کننده حساس است، به سرعت در هنگام جوشاندن می میرد.

نقشE.coli. E. coli نماینده میکرو فلور طبیعی روده بزرگ است. آنتاگونیست باکتری های بیماری زا روده، باکتری های پوسیده و قارچ های این جنس است. کاندیدا.علاوه بر این، در سنتز ویتامین های گروه نقش دارد بودنو به،تا حدی فیبر را تجزیه می کند.

سویه هایی که در روده بزرگ زندگی می کنند و به طور مشروط بیماری زا هستند، می توانند از دستگاه گوارش فراتر رفته و با کاهش ایمنی و تجمع آنها، بیماری های پیو التهابی غیراختصاصی (سیستیت، کوله سیستیت) ایجاد کنند - اشریشیوز تزریقی

همهگیرشناسی.منشا اشریشیوز روده ای افراد بیمار هستند. مکانیسم عفونت - مدفوعی-دهانی، راه های انتقال - خوراکی، تماس با خانوار.

پاتوژنز.حفره دهان وارد می شود روده کوچک، با کمک پیلی و پروتئین های غشای خارجی در سلول های اپیتلیال جذب می شود. باکتری ها تکثیر می شوند، می میرند، اندوتوکسین ترشح می کنند که باعث افزایش حرکت روده می شود، باعث اسهال، تب و سایر علائم مسمومیت عمومی می شود. تخصیص اگزوتوکسین - اسهال شدید، استفراغ و نقض قابل توجه متابولیسم آب نمک.

درمانگاه. دوره نفهتگی 4 روز است. این بیماری به صورت حاد، با تب، درد شکم، اسهال، استفراغ شروع می شود. اختلال خواب و اشتها، سردرد ذکر شده است. در شکل هموراژیک، خون در مدفوع یافت می شود.

مصونیت.بعد از بیماری گذشتهایمنی شکننده و کوتاه مدت است.

تشخیص میکروبیولوژیک . روش اصلی - باکتریولوژیکنوع کشت خالص تعیین می شود (میله های گرم منفی، اکسیداز منفی، تخمیر گلوکز و لاکتوز به اسید و گاز، تشکیل ایندول، عدم تشکیل سولفید هیدروژن) و متعلق به سروگروپ، که امکان تشخیص E.coli فرصت طلب را فراهم می کند. از اسهال ها شناسایی درون گونه ای، که دارای اهمیت اپیدمیولوژیک است، شامل تعیین سرووار با استفاده از سرم های ایمنی جذب شده تشخیصی است.

83. ساختار و عملکرد سیستم ایمنی.