फ़ेज़ का अनुप्रयोग. बैक्टीरियोफेज: अनुप्रयोग के आधुनिक पहलू, भविष्य की संभावनाएँ

फेज तैयारियों का उपयोग संक्रामक रोगों के उपचार और रोकथाम के साथ-साथ निदान में - सूक्ष्मजीवों की पहचान में फेज संवेदनशीलता और फेज टाइपिंग निर्धारित करने के लिए किया जाता है। फ़ेज़ की क्रिया उनकी सख्त विशिष्टता पर आधारित होती है। फ़ेज़ का चिकित्सीय और रोगनिरोधी प्रभाव फ़ेज़ की लिटिक गतिविधि के साथ-साथ फ़ैगोलिसेट्स में पाए जाने वाले नष्ट हुए माइक्रोबियल कोशिकाओं के घटकों (एंटीजन) की प्रतिरक्षा संपत्ति द्वारा निर्धारित होता है, विशेष रूप से बार-बार उपयोग के मामले में। फ़ेज़ की तैयारी प्राप्त करते समय, फ़ेज़ के सिद्ध उत्पादन उपभेदों और, तदनुसार, सूक्ष्मजीवों की विशिष्ट संस्कृतियों का उपयोग किया जाता है। तरल पोषक माध्यम में एक जीवाणु संस्कृति, जो प्रजनन के लघुगणकीय चरण में है, फेज के गर्भाशय निलंबन से संक्रमित होती है।

फेज-लाइस्ड कल्चर (आमतौर पर अगले दिन) को बैक्टीरिया फिल्टर के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है, और एक परिरक्षक के रूप में फेज युक्त छानने में एक क्विनोसोल समाधान जोड़ा जाता है।
तैयार दवाफेज है साफ़ तरल पीला रंग. लंबे समय तक भंडारण के लिए, कुछ फ़ेज़ सूखे रूप में (गोलियों में) उपलब्ध हैं। उपचार और रोकथाम में आंतों में संक्रमणफ़ेज़ का उपयोग सोडियम बाइकार्बोनेट के घोल के साथ एक साथ किया जाता है, क्योंकि पेट की अम्लीय सामग्री फ़ेज़ को नष्ट कर देती है। फेज शरीर में लंबे समय (5-7 दिन) तक नहीं रहता है, इसलिए इसे दोबारा इस्तेमाल करने की सलाह दी जाती है।

सोवियत संघ में निर्मित निम्नलिखित औषधियाँ, रोगों के उपचार और रोकथाम के लिए उपयोग किया जाता है: टाइफाइड, साल्मोनेला, पेचिश, कोलीफेज, स्टेफिलोकोकल फेज और स्ट्रेप्टोकोकल। वर्तमान में, फ़ेज़ का उपयोग एंटीबायोटिक दवाओं के साथ संयोजन में उपचार और रोकथाम के लिए किया जाता है। इस एप्लिकेशन में और भी बहुत कुछ है प्रभावी कार्रवाईबैक्टीरिया के एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी रूपों के लिए।

किसी रोगी या संक्रमित पर्यावरणीय वस्तुओं से पृथक बैक्टीरिया की पहचान करने के लिए डायग्नोस्टिक बैक्टीरियोफेज का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। बैक्टीरियोफेज की मदद से, उनकी उच्च विशिष्टता के कारण, बैक्टीरिया के प्रकार और, अधिक सटीकता के साथ, अलग-अलग प्रकार के पृथक बैक्टीरिया को निर्धारित करना संभव है। वर्तमान में, जीनस साल्मोनेला, विब्रियो और स्टेफिलोकोसी के बैक्टीरिया के फेज डायग्नोस्टिक्स और फेज टाइपिंग विकसित की गई है। फ़ेज़ टाइपिंग संक्रमण के स्रोत को स्थापित करने, महामारी विज्ञान संबंधों का अध्ययन करने और महामारी वाले रोगों के छिटपुट मामलों को अलग करने में मदद करती है।
फेज डायग्नोस्टिक्स और फेज टाइपिंग संबंधित प्रजाति या प्रकार के फेज के साथ एक पृथक सूक्ष्मजीव की सह-खेती के सिद्धांत पर आधारित हैं। सकारात्मक परिणामऐसा माना जाता है कि अध्ययन के तहत प्रजाति फेज के साथ और फिर विशिष्ट फेज में से एक के साथ संस्कृति का एक अच्छी तरह से परिभाषित विश्लेषण होता है।

बैक्टीरियोफेज उनके लिए जाने जाते हैं अनूठी खासियतबैक्टीरिया को चुनिंदा रूप से संक्रमित करते हैं: प्रत्येक प्रकार का बैक्टीरियोफेज केवल इसके विरुद्ध सक्रिय होता है खास प्रकार काबैक्टीरिया और दूसरों के प्रति तटस्थ। दवा इन "बैक्टीरिया खाने वालों" की पांच हजार से अधिक किस्मों को जानती है, जो एक रोगजनक कोशिका में घुसकर इसे अंदर से नष्ट कर देती हैं, लेकिन पूरे शरीर के माइक्रोफ्लोरा को परेशान नहीं करती हैं।

परिचालन सिद्धांत

बैक्टीरियोफेज तैयारियों की कार्रवाई का सिद्धांत यह है कि जब फेज को सतही रूप से पेश या लागू किया जाता है, तो वे हानिकारक जीवाणु की खोज करते हैं और उसमें प्रवेश करते हैं, जिससे इसकी संरचना अंदर से बाधित हो जाती है।

एक जीवाणु के अंदर फ़ेज के प्रजनन से उसका पूर्ण विनाश होता है।यह प्रक्रिया, जिसमें 15 से 45 मिनट लगते हैं, लगभग 70 से 200 नए फ़ेज़ कण उत्पन्न करती है।

उपयोग किए जाने पर फ़ेज़ का लाभ यह है कि जब तक वहां कोई संक्रमण है, तब तक वे गुणा करते रहते हैं और कोशिकाओं में प्रवेश करते रहते हैं

प्रजातियाँ और निवास स्थान

बावजूद इसके छोटे आकार काफेज कण (0.2 मिलीमाइक्रोन तक) इनकी संरचना अधिक होती है जटिल संरचनाअन्य समूहों के वायरस की तुलना में। बैक्टीरियोफेज की आनुवंशिक जानकारी फेज हेड के अंदर स्थित डीएनए में निहित होती है। बैक्टीरियोफेज की एक विविध रूपात्मक संरचना होती है।

विभिन्न आकृतियों के बैक्टीरियोफेज

में प्रकृतिक वातावरणबैक्टीरियोफेज लगभग हर उस स्थान पर पाए जाते हैं जहाँ जीवाणु कोशिका होती है।

चिकित्सा में, फ़ेज़ तैयारियों को समूहों में विभाजित किया जाता है, जिसमें वे प्रभावित करने वाले रोगजनक बैक्टीरिया के नाम से फ़ेज़ भी शामिल हैं:

• स्ट्रेप्टोकोकल;
• स्टेफिलोकोकल;
• पेचिश;
• कोलियम;
• स्यूडोमोनस;
• क्लेबसिएलोसिस;
• प्रोटियासिया;
• और दूसरे।

व्यावहारिक अनुप्रयोग और उद्देश्य

बैक्टीरियोफेज का उपयोग ही नहीं है प्रभावी तरीकाकईयों का इलाज संक्रामक रोगजीवाणु रोगज़नक़ों के कारण होता है, लेकिन यह विश्वसनीय निवारक तरीकों को भी संदर्भित करता है।

बैक्टीरियोफेज युक्त चिकित्सीय और रोगनिरोधी दवाओं का प्रभावी ढंग से इलाज के लिए उपयोग किया जाता है:

• हेमोलिटिक एस्चेरिचिया कोली, स्टेफिलोकोकस, स्ट्रेप्टोकोकस, एंटरोकोकस, स्यूडोमोनास एरुगिनोसा, प्रोटियस, आदि के कारण होने वाले रोग;
• बच्चों और वयस्कों में डिस्बैक्टीरियोसिस;
• ईएनटी रोग;
• रोकथाम जीवाणु संबंधी जटिलताएँइन्फ्लूएंजा और तीव्र श्वसन संक्रमण के लिए;
• पायोडर्मा त्वचा, कीड़े और जानवरों के काटने, घाव में संक्रमण;
• मौखिक गुहा और पेरियोडोंटल ऊतकों की प्युलुलेंट-सूजन संबंधी बीमारियाँ;
• जननांग प्रणाली के जीवाणु संबंधी रोग।

फ़ेज़ की तैयारी सबसे अधिक प्रभावशीलता तब दिखाती है जब निवारक उपयोगऔर जल्दी पता लगाने केइस रोग का प्रेरक कारक.

दवाओं की विविधता और उनकी विशेषताएं

बैक्टीरियोफेज युक्त चिकित्सीय और रोगनिरोधी दवाएं समाधान और जैल के रूप में उत्पादित की जाती हैं। आप ऐसी दवाएं फार्मेसियों या विश्वसनीय ऑनलाइन स्टोर http://vitabio.ru/ पर पा सकते हैं। नीचे उनमें से कुछ के उदाहरण और विवरण दिए गए हैं।

बैक्टीरियोफेज युक्त जैल: ओटोफैग, फागोडेंट, फागोडर्म, फागोगिन

फागोगिन- बैक्टीरियोफेज के साथ एक तैयारी, जो इच्छित जेल के रूप में निर्मित होती है अंतरंग स्वच्छता. दवा में लगभग 40 प्रकार के बैक्टीरियोफेज शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक का उद्देश्य एक विशिष्ट प्रकार के सूक्ष्म जीव का मुकाबला करना है। फागोगिन प्रभावी है जीवाणुरोधी एजेंटजननांग संक्रमण की रोकथाम और उपचार के लिए स्थानीय उपयोग।
ओटोफैगस- ओटिटिस, लैरींगाइटिस, टॉन्सिलिटिस, राइनाइटिस और ईएनटी अंगों के अन्य संक्रामक रोगों की रोकथाम और उपचार के लिए जेल। ओटोफैगस प्रभावी उपायइन्फ्लूएंजा और तीव्र श्वसन संक्रमण के दौरान जीवाणु संबंधी जटिलताओं की रोकथाम के लिए। ओटोफैग का उपयोग भी किया जाता है एंटीसेप्टिकसर्जिकल हस्तक्षेप के दौरान.
फागोडेंट- मौखिक गुहा की स्वच्छता और जीवाणुरोधी उपचार के लिए जीवित बैक्टीरियोफेज युक्त नवीनतम विकास। एक डिस्पेंसर के साथ जेल के रूप में निर्मित, दवा बेअसर करने में सक्षम है रोगजनक वनस्पतिऔर चूल्हा सूजन प्रक्रिया. फैगोडेंट का उपयोग मौखिक श्लेष्मा और मसूड़ों में प्युलुलेंट-भड़काऊ प्रक्रियाओं के उपचार में किया जाता है, और पुनर्स्थापित करता है ताजा सांसऔर मौखिक गुहा के माइक्रोफ्लोरा को पुनर्स्थापित करता है।
फागोडर्म- त्वचा की सतही और गहरी परतों के रोगों और उसकी क्षति की रोकथाम और उपचार के लिए एक दवा। प्राकृतिक तैयारीफैगोडर्म हानिकारक बैक्टीरिया से प्रभावी ढंग से मुकाबला करता है और प्रदान करता है व्यापक कल्याणत्वचा। विभिन्न में उपयोग के लिए उपयुक्त आयु के अनुसार समूहप्राकृतिक घटकों की सामग्री के कारण.

बैक्टीरियोफेज एंटीबायोटिक दवाओं से बेहतर क्यों हैं?

रोगाणुओं का लक्षित विनाश फ़ेज़ को एंटीबायोटिक दवाओं पर एक निर्विवाद लाभ देता है, जो बैक्टीरिया के साथ मिलकर सभी लाभकारी माइक्रोफ़्लोरा को नष्ट कर देते हैं। इस तरह के व्यवहार से संपूर्ण व्यवस्था में व्यवधान उत्पन्न होता है। जठरांत्र पथ, डिस्बैक्टीरियोसिस और अन्य बीमारियाँ, जिन्हें बैक्टीरियोफेज के साथ इलाज करने पर बाहर रखा जाता है।
बैक्टीरियोफेज के अन्य लाभ:

• एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति मजबूत प्रतिरोधक क्षमता वाले बैक्टीरिया को नष्ट करने में सक्षम;
• कोई दुष्प्रभाव नहीं;
• सभी दवाओं के साथ संगत;
• नशे की लत नहीं हैं;
• रोगनिरोधी एजेंटों के रूप में उपयोग किया जाता है;
• शरीर की प्रतिरोधक क्षमता को कम न करें;
• सभी आयु समूहों द्वारा उपयोग के लिए उपयुक्त।

इस तथ्य के बावजूद कि बैक्टीरियोफेज युक्त दवाओं के लिए कोई मतभेद नहीं हैं, ऐसे मामले हैं जब फेज युक्त दवाएं प्रभावी नहीं होती हैं, तो बीमारी का उपचार पारंपरिक तरीकों से जारी रहता है।

वैज्ञानिकों और विशेषज्ञों के अनुसार, फेज थेरेपी कई संक्रामक रोगों के खिलाफ लड़ाई में एक प्रमुख क्रांतिकारी खोज है, जहां दवा पहले शक्तिहीन थी। प्राणी प्राकृतिक साधनसंक्रमण से लड़ने के लिए, बैक्टीरियोफेज आदर्श रूप से परस्पर क्रिया करते हैं मानव शरीरबिना नुकसान पहुंचाए.

एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति रोगजनक रोगाणुओं की बढ़ती प्रतिरोधक क्षमता के कारण, और इस तथ्य के कारण वैकल्पिक तरीकेसंक्रामक रोगों के उपचार तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं, बैक्टीरियोफेज पर शोध केवल गति पकड़ेगा, जिससे नई खोज होगी और कई बीमारियों पर जीत हासिल होगी।

बैक्टीरियोफेज विशिष्ट वायरस हैं जो चयनात्मक होते हैं रोगाणुओं पर हमला करना और उन्हें नुकसान पहुंचाना. ये कोशिका के अंदर अपनी संख्या बढ़ाकर बैक्टीरिया को नष्ट कर देते हैं। इस मामले में, रोगजनक माइक्रोफ्लोरा नष्ट हो जाता है, और लाभकारी माइक्रोफ्लोरा संरक्षित रहता है।

सदी की शुरुआत में संक्रामक रोगों के इलाज के लिए इन वायरस का उपयोग प्रस्तावित किया गया था। हालाँकि, एंटीबायोटिक दवाओं के आगमन के बाद दुनिया के कई देशों में उनमें रुचि ख़त्म हो गई। आज, इन वायरस में रुचि लौट रही है।

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संरचनात्मक विशेषताएं और आवास

बैक्टीरियोफेज क्या हैं? यह वायरस का एक बड़ा समूह है, जो बैक्टीरिया कोशिकाओं से 100 गुना छोटा है। फ़ेज़ की संरचना, जब कई बार बढ़ाई जाती है, आश्चर्यजनक रूप से विविध होती है।

बैक्टीरियोफेज कितने प्रकार के होते हैं?

आइए उनके प्रकार के आधार पर रोगाणुओं के प्रकार और उनके उद्देश्य पर विचार करें।

वायरस के उन्नीस परिवार हैं, जो न्यूक्लिक एसिड (डीएनए या आरएनए) के प्रकार के साथ-साथ जीनोम के आकार और संरचना में भिन्न हैं।

चिकित्सा में बैक्टीरियोफेज वर्गीकृतरोगजनक बैक्टीरिया पर प्रभाव की गति के अनुसार:

1. शीतोष्ण बैक्टीरियोफेजधीरे-धीरे और आंशिक रूप से रोगजनक सूक्ष्मजीवों को नष्ट कर देते हैं, जिससे वे पैदा होते हैं अपरिवर्तनीय परिवर्तनअगली पीढ़ी के रोगाणुओं में संचारित। यह तथाकथित लाइसोजेनिक प्रभाव है।
2. विषाणु विषाणु अणु, माइक्रोबियल कोशिकाओं में प्रवेश करके, वे सक्रिय रूप से और तेज़ी से गुणा करते हैं। वे लगभग तुरंत ही जीवाणु की मृत्यु का कारण बनते हैं (लिटिक प्रभाव)।
3. मध्यम प्रकार के रोगाणुवैकल्पिक उपचार के रूप में उपयोग किया जाता है जीवाण्विक संक्रमण. उनके कुछ फायदे हैं:
4. सुविधाजनक रूप. के लिए दवा का उत्पादन किया जाता है मौखिक प्रशासनसमाधान के रूप में या टैबलेट के रूप में।

एंटीबायोटिक दवाओं के विपरीत, बैक्टीरियोफेज में नहीं होता है दुष्प्रभाव, उनके कारण होने की संभावना कम है एलर्जी की प्रतिक्रिया, द्वितीयक नकारात्मक प्रभाव नहीं है।

कोई माइक्रोबियल प्रतिरोध नहीं है. बैक्टीरिया के लिए वायरस के अनुकूल ढलना अधिक कठिन होता है, और कब जटिल प्रभावयह लगभग असंभव है.

लेकिन इसके नुकसान भी हैं :

• चिकित्सा का कोर्स लंबा है;
• दवाओं का सही समूह चुनने में कुछ कठिनाइयाँ;
• जीवाणु जीनोम एक सूक्ष्म जीव से दूसरे में स्थानांतरित होता है।

चिकित्सा में, वर्णित वायरस की विशिष्टता को ध्यान में रखते हुए, वे जटिल और पॉलीवलेंट बैक्टीरियोफेज का उपयोग करना पसंद करते हैं, जिसमें इन रोगाणुओं की कई किस्में होती हैं।

बैक्टीरियोफेज की सूची और विवरण:

1. डिस्फैक, पॉलीवलेंट पेचिश।यह शिगेला फ्लेक्सनर और सोने की मृत्यु का कारण बनता है।
2. आंत्र ज्वररोगज़नक़ों को मारता है टाइफाइड ज्वर, साल्मोनेला।
3. क्लेबसिएला पॉलीवलेंट।प्रतिनिधित्व करता है जटिल उपाय, क्लेबसिएला निमोनिया, ओज़ेना, राइनोस्क्लेरोमा को नष्ट करना।
4. क्लेबसिएला निमोनिया, क्लेब्सिफ़ैगस- मूत्रजनन, श्वसन, के खिलाफ लड़ाई में एक उत्कृष्ट सहायक पाचन तंत्र, सर्जिकल संक्रमण, सामान्यीकृत सेप्टिक विकृति विज्ञान।
5. कोलिप्रोटीओफेज, कोलिप्रोटीन।पायलोनेफ्राइटिस, सिस्टिटिस, कोलाइटिस और प्रोटियस और ई. कोलाई के कारण होने वाली अन्य बीमारियों के उपचार के लिए अभिप्रेत है।
6. कोलिफेज, यदि।त्वचा संक्रमण के उपचार में प्रभावी और आंतरिक अंग, एंटरोपैथोजेनिक एस्चेरिचिया कोलाई ई. कोली द्वारा उकसाया गया।
7. प्रोटीनोफेज, प्रोटियासी का विशिष्ट प्रोटियासी रोगाणुओं वल्गेरिस और मिराबिलिस पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है, जो रोगजनक हैं शुद्ध सूजनआंतों की विकृति।
8. स्त्रेप्तोकोच्कल, स्ट्रेप्टोफेज किसी भी शुद्ध संक्रमण के दौरान निकलने वाले स्टेफिलोकोसी को जल्दी से बेअसर कर देता है।
9. स्यूडोमोनास एरुगिनोसा।स्यूडोमोनास एरुगिनोसा के कारण होने वाली सूजन के उपचार के लिए अनुशंसित। स्यूडोमोनास एरुगिनोसिस बैक्टीरिया को नष्ट करता है।
10. जटिल पायोबैक्टीरियोफेज। यह स्ट्रेप्टोकोकी, एंटरोकोकी, स्टेफिलोकोकी, स्यूडोमैनस एरुगिनोसिस, एस्चेरिचिया कोली, क्लेबसिएला ऑक्सीटोका और निमोनिया के फागोलिसेट्स का मिश्रण है।
11. संप्रदाय,पॉलीवैलेंट पायोबैक्टीरियोफेज। एस्चेरिचिया कोलाई पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है।
12. तीव्रता। जटिल औषधिलाइसिस शिगिला, साल्मोनेला, एनरोकोकस, स्टैफिलोकोकस, स्यूडोमैनिस प्रोटीस और एरुनिना।

केवल एक डॉक्टर को जांच करने और संक्रमण की पहचान करने के बाद ही दवाएं लिखनी चाहिए। उनका स्वतंत्र उपयोग अप्रभावी हो सकता है क्योंकि फ़ेज़ के प्रति संवेदनशीलता विशेष परीक्षण के बिना निर्धारित नहीं की जा सकती है।

प्रत्येक ग्राहक के लिए उपचार योजना व्यक्तिगत रूप से विकसित की जाती है। अक्सर वे इलाज के लिए दवाओं का सहारा लेते हैं आंतों की डिस्बिओसिस. उपचार का कोर्स लगभग पांच दिन का हो सकता है, लेकिन कुछ मामलों में 15 दिन तक भी। अधिक प्रभावशीलता के लिए पाठ्यक्रम को 2-3 बार दोहराएं।

स्टेफिलोकोकल संक्रमण के उपचार के एक कोर्स का एक उदाहरण:

• छह महीने तक के बच्चे के लिए - 5 मिली;
• छह महीने से एक वर्ष तक - 10 मिलीलीटर;
• एक से तीन साल का बच्चा - 15 मिली;
• 3 साल से 8-20 मिली तक;
• आठ साल के बाद के बच्चे के लिए - 30 मिली;
• शिशुओं को फ़ेज़ मौखिक रूप से, नाक में बूंदें या एनीमा के रूप में दिया जाता है।

बैक्टीरियोफेज बैक्टीरिया के अंदर गुणा करते हैं, जिससे वे मर जाते हैं। जबकि उपचार के दौरान दवाओं का सेवन किया जाता है और उनकी मात्रा कम हो जाती है, इसके विपरीत, फ़ेज़ की संख्या बढ़ सकती है।

जब फेज का भोजन गायब हो जाता है - हानिकारक बैक्टीरिया, फ़ेज़ स्वयं गायब हो जाते हैं।

बच्चों में रोगों के उपचार में बैक्टीरियोफेज तैयारियों का उपयोग किया जाता है:

• कान के संक्रमण;
• जननांग संक्रमण;
• श्वासप्रणाली में संक्रमण;
• सर्जिकल संक्रमण;
• जठरांत्र संबंधी मार्ग में संक्रमण;
• नेत्र संक्रमण, आदि

बैक्टीरियोफेज को विकसित करने के लिए, बैक्टीरियोफेज वाली सामग्री को एक पोषक माध्यम पर लगाया जाता है जिसमें एक विशिष्ट जीवाणु संस्कृति का बीजारोपण किया जाता है। जिन स्थानों पर वे प्रवेश करते हैं, वहां नष्ट हुए जीवाणुओं का एक क्षेत्र बन जाता है, जो एक खाली स्थान होता है। इस सामग्री को बैक्टीरियोलॉजिकल सुई से हटा दिया जाता है। इसे एक युवा जीवाणु संस्कृति युक्त निलंबन में स्थानांतरित किया जाता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि परिणामी बैक्टीरियोफेज शुद्ध है, ये चरण 10 बार तक किए जाते हैं।

बैक्टीरियोफेज के आधार पर, दवाओं का उत्पादन सपोसिटरी, एरोसोल, टैबलेट, समाधान और अन्य रूपों में किया जाता है। दवा का नाम बैक्टीरिया के उस समूह का उपयोग करता है जिसका मुकाबला करना है।

एंटीबायोटिक दवाओं से तुलना

एंटीबायोटिक दवाओं के विपरीत, सभी प्रकार की बैक्टीरियोफेज दवाएं मानव शरीर पर प्रतिकूल प्रभाव नहीं डालती हैं।

प्रत्येक प्रकार सूक्ष्मजीवों को चुनिंदा रूप से प्रभावित करता है, इसलिए वे न केवल माइक्रोफ्लोरा को नुकसान पहुंचाते हैं, बल्कि डिस्बिओसिस के उपचार में भी उपयोग किए जाते हैं। हालाँकि, कई कारणों से इन दवाओं का उपयोग एंटीबायोटिक दवाओं की तुलना में बहुत कम किया जाता है:

1. बैक्टीरियोफेज रक्त में प्रवेश नहीं करते हैं। उनका उपयोग केवल तभी किया जाता है जब दवा को एक्सपोज़र की जगह पर आसानी से पहुंचाना संभव हो। उदाहरण के लिए, गरारे करें, सीधे घाव पर लगाएं, अगर आपको आंतों में संक्रमण है तो पीएं।
2. बैक्टीरियोफेज का उपयोग करने के लिए, निदान में आश्वस्त होना महत्वपूर्ण है। अपवाद हैं संयोजन औषधियाँविभिन्न रोगजनकों के विरुद्ध बैक्टीरियोफेज के साथ। इन दवाओं का असर कम और कीमत अधिक होती है।

प्रायोगिक उपयोगफ़ेज.बैक्टीरियोफेज का उपयोग बैक्टीरिया की अंतःविशिष्ट पहचान, यानी फागोवर (फागोटाइप) के निर्धारण के लिए संक्रमण के प्रयोगशाला निदान में किया जाता है। इस प्रयोजन हेतु विधि का प्रयोग किया जाता है फेज टाइपिंग,फ़ेज़ की कार्रवाई की सख्त विशिष्टता के आधार पर: विभिन्न नैदानिक ​​प्रकार-विशिष्ट फ़ेज़ की बूंदों को रोगज़नक़ की शुद्ध संस्कृति के "लॉन" के साथ बोए गए घने पोषक माध्यम के साथ एक प्लेट पर लागू किया जाता है। एक जीवाणु का फ़ेज़ उस फ़ेज़ के प्रकार से निर्धारित होता है जिसके कारण उसका लसीका होता है (एक बाँझ स्थान, "पट्टिका", या "नकारात्मक कॉलोनी", फ़ेज़ का निर्माण)। फ़ेज़ टाइपिंग तकनीक का उपयोग संक्रमण के प्रसार के स्रोत और मार्गों (महामारी विज्ञान अंकन) की पहचान करने के लिए किया जाता है। विभिन्न रोगियों से एक ही फागोवर के बैक्टीरिया का अलगाव उनके संक्रमण के एक सामान्य स्रोत को इंगित करता है।

फ़ेज़ का उपयोग उपचार और रोकथाम के लिए भी किया जाता हैअनेक जीवाणु संक्रमण। वे टाइफाइड, साल्मोनेला, पेचिश, स्यूडोमोनास, स्टेफिलोकोकल, स्ट्रेप्टोकोकल फेज और संयुक्त तैयारी (कोलिप्रोटस, पायोबैक्टीरियोफेज, आदि) का उत्पादन करते हैं। बैक्टीरियोफेज संकेत के अनुसार मौखिक रूप से, पैरेन्टेरली या शीर्ष रूप से तरल, टैबलेट फॉर्म, सपोसिटरी या एरोसोल के रूप में निर्धारित किए जाते हैं।

बैक्टीरियोफेज का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जेनेटिक इंजीनियरिंगऔर जैव प्रौद्योगिकीपुनः संयोजक डीएनए के उत्पादन के लिए वैक्टर के रूप में।

एस्चेरिचियोसिस के प्रेरक एजेंट। वर्गीकरण और विशेषताएँ। सामान्य और रोग संबंधी स्थितियों में एस्चेरिचिया कोली की भूमिका। सूक्ष्मजैविक निदानएंटरल एस्चेरिचियोसिस। उपचार और रोकथाम के सिद्धांत.

एस्चेरिचियोसिस- संक्रामक रोग, जिसका प्रेरक एजेंट एस्चेरिचिया कोलाई है।

एंटरल (आंत) और पैरेंट्रल एस्चेरिचियोसिस हैं। एंटरल एस्चेरिचियोसिस एक तीव्र संक्रामक रोग है जो जठरांत्र संबंधी मार्ग को प्राथमिक क्षति पहुंचाता है। वे प्रकोप के रूप में होते हैं; प्रेरक एजेंट ई. कोली के डायरियाजेनिक उपभेद हैं। पैरेंट्रल एस्चेरिचियोसिस ई. कोलाई के अवसरवादी उपभेदों के कारण होने वाली बीमारी है - प्रतिनिधि सामान्य माइक्रोफ़्लोराबृहदांत्र. इन बीमारियों से किसी भी अंग को नुकसान संभव है।

वर्गीकरण स्थिति. प्रेरक एजेंट - एस्चेरिचिया कोली - ग्रेसिलिक्यूट्स विभाग से संबंधित जीनस एस्चेरिचिया, परिवार एंटरोबैक्टीरियासी का मुख्य प्रतिनिधि है।

रूपात्मक और टिनक्टोरियल गुण. ई.कोली गोल सिरों वाली छोटी ग्राम-नेगेटिव छड़ें हैं। स्मीयरों में वे बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित होते हैं, बीजाणु नहीं बनाते हैं, पेरिट्रिचस। कुछ उपभेदों में एक माइक्रोकैप्सूल, पिली होता है।

सांस्कृतिक गुण.एस्चेरिचिया कोलाई एक ऐच्छिक अवायवीय, इष्टतम है। गति। ऊंचाई के लिए - 37C. ई कोलाईयह पोषक मीडिया पर मांग नहीं करता है और सरल मीडिया पर अच्छी तरह से बढ़ता है, तरल मीडिया पर फैला हुआ मैलापन देता है और ठोस मीडिया पर कॉलोनियां बनाता है। एस्चेरिचियोसिस का निदान करने के लिए, लैक्टोज के साथ विभेदक निदान मीडिया का उपयोग किया जाता है - एंडो, लेविन।

एंजाइम गतिविधि. ई कोलाईइसमें विभिन्न एंजाइमों का एक बड़ा समूह होता है। अधिकांश बानगी ई कोलाईइसकी लैक्टोज को किण्वित करने की क्षमता है।

प्रतिजनी संरचना. एस्चेरिचिया कोली में दैहिक रोग होता है के बारे में-,फ्लैगेलर एच और सतह के एंटीजन। ओ-एंटीजन के 170 से अधिक प्रकार हैं, के-एंटीजन - 100 से अधिक, एच-एंटीजन - 50 से अधिक। ओ-एंटीजन की संरचना इसके सेरोग्रुप को निर्धारित करती है। उपभेदों ई कोलाईएंटीजन का अपना सेट (एंटीजेनिक फॉर्मूला) रखने वाले कहलाते हैं सीरोलॉजिकल वेरिएंट (सेरोवर्स)।

एंटीजेनिक, टॉक्सिजेनिक गुणों के अनुसार, दो प्रतिष्ठित हैं: जैविक संस्करण ई कोलाई:

1) अवसरवादी एस्चेरिचिया कोलाई;

2) "निश्चित रूप से" रोगजनक, डायरियाजेनिक।

रोगज़नक़ कारक. एंडोटॉक्सिन बनाता है, जिसमें एंटरोट्रोपिक, न्यूरोट्रोपिक और पाइरोजेनिक प्रभाव होते हैं। डायरियाजेनिक एस्चेरिचिया एक एक्सोटॉक्सिन उत्पन्न करता है जो महत्वपूर्ण क्षति का कारण बनता है जल-नमक चयापचय. इसके अलावा, कुछ उपभेदों, जैसे पेचिश के प्रेरक एजेंटों में एक आक्रामक कारक होता है जो कोशिकाओं में बैक्टीरिया के प्रवेश को बढ़ावा देता है। डायरियाजेनिक एस्चेरिचिया की रोगजनकता रक्तस्राव और नेफ्रोटॉक्सिक क्रिया की घटना में है। सभी उपभेदों के रोगजनकता कारकों के लिए ई कोलाईइसमें पिली और बाहरी झिल्ली प्रोटीन शामिल हैं जो आसंजन को बढ़ावा देते हैं, साथ ही एक माइक्रोकैप्सूल जो फागोसाइटोसिस को रोकता है।

प्रतिरोध। ई कोलाईकार्रवाई के प्रति अधिक प्रतिरोध है कई कारकबाहरी वातावरण; यह कीटाणुनाशकों के प्रति संवेदनशील है और उबालने पर जल्दी मर जाता है।

भूमिकाई कोलाई. एस्चेरिचिया कोलाई बृहदान्त्र के सामान्य माइक्रोफ्लोरा का प्रतिनिधि है। यह रोगजनक आंत्र बैक्टीरिया, पुटीय सक्रिय बैक्टीरिया और जीनस के कवक का विरोधी है कैंडिडा।इसके अलावा, यह विटामिन के संश्लेषण में शामिल है होनाऔर को,फाइबर आंशिक रूप से टूट जाता है।

बड़ी आंत में रहने वाले और अवसरवादी उपभेद जठरांत्र संबंधी मार्ग से आगे निकल सकते हैं और प्रतिरक्षा में कमी और उनके संचय के साथ, विभिन्न गैर-विशिष्ट प्युलुलेंट-भड़काऊ बीमारियों (सिस्टिटिस, कोलेसिस्टिटिस) का कारण बन सकते हैं - पैरेंट्रल एस्चेरिचियोसिस।

महामारी विज्ञान।एंटेरिक एस्चेरिचियोसिस का स्रोत बीमार लोग हैं। संक्रमण का तंत्र - मल-मौखिक, संचरण मार्ग - आहार, संपर्क और घरेलू।

रोगजनन.मुखगुहा में प्रवेश करता है छोटी आंत, पिली और बाहरी झिल्ली प्रोटीन की मदद से उपकला कोशिकाओं में सोख लिया जाता है। बैक्टीरिया बढ़ते हैं और मर जाते हैं, एंडोटॉक्सिन छोड़ते हैं, जो आंतों की गतिशीलता को बढ़ाता है, दस्त, बुखार और सामान्य नशा के अन्य लक्षणों का कारण बनता है। एक्सोटॉक्सिन पैदा करता है - गंभीर दस्त, उल्टी और पानी-नमक चयापचय में महत्वपूर्ण व्यवधान।

क्लिनिक. उद्भवन 4 दिन है. यह रोग बुखार, पेट दर्द, दस्त और उल्टी के साथ तीव्र रूप से शुरू होता है। नींद और भूख में गड़बड़ी होती है, सिरदर्द. पर रक्तस्रावी रूपमल में खून पाया जाता है।

रोग प्रतिरोधक क्षमता।बाद पिछली बीमारीप्रतिरक्षा नाजुक और अल्पकालिक होती है।

सूक्ष्मजैविक निदान . मूल विधि - जीवाणुविज्ञानी.प्रकार निर्धारित करें शुद्ध संस्कृति(ग्राम-नकारात्मक छड़ें, ऑक्सीडेज-नकारात्मक, ग्लूकोज और लैक्टोज को एसिड और गैस में किण्वित करना, इंडोल बनाना, हाइड्रोजन सल्फाइड नहीं बनाना) और एक सेरोग्रुप से संबंधित है, जो अवसरवादी ई. कोलाई को डायरियाजेनिक से अलग करना संभव बनाता है। अंतःविशिष्ट पहचान, जिसका महामारी विज्ञान संबंधी महत्व है, में नैदानिक ​​अधिशोषित प्रतिरक्षा सीरा का उपयोग करके सेरोवर का निर्धारण करना शामिल है।

83. प्रतिरक्षा प्रणाली की संरचना और कार्य.

पहली बार यह धारणा बनी कि बैक्टीरियोफेज वायरस हैं। डी. एरेल. इसके बाद, फंगल वायरस आदि की खोज की गई और उन्हें फ़ेज के रूप में जाना जाने लगा।

फेज आकृति विज्ञान.

आयाम - 20 - 200nm. अधिकांश फ़ेज़ टैडपोल के आकार के होते हैं। सबसे जटिल चरणों में एक बहुआयामी सिर होता है, जिसमें न्यूक्लिक एसिड स्थित होता है, एक गर्दन और प्रक्रियाएं होती हैं। प्रक्रिया के अंत में एक बेसल प्लेट होती है, जिसमें से धागे और दांत निकलते हैं। ये धागे और दांत फ़ेज़ को जीवाणु झिल्ली से जोड़ने का काम करते हैं। सबसे जटिल रूप से व्यवस्थित फ़ेज़ में, प्रक्रिया के दूरस्थ भाग में एंजाइम होता है - लाइसोजाइम. यह एंजाइम साइटोप्लाज्म में फेज एनके के प्रवेश के दौरान जीवाणु झिल्ली के विघटन को बढ़ावा देता है। कई चरणों में, प्रक्रिया एक आवरण से घिरी होती है, जो कुछ चरणों में सिकुड़ सकती है।

5 रूपात्मक समूह हैं

1. एक लंबी प्रक्रिया और सिकुड़ा हुआ आवरण वाले बैक्टीरियोफेज
2. लंबी प्रक्रिया वाले फ़ेज़ लेकिन कोई संकुचनशील आवरण नहीं
3. लघु शाखा चरण
4. एक प्रक्रिया एनालॉग के साथ फ़ेज़
5. फिलामेंटस फेज

रासायनिक संरचना।

फ़ेज न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन से बने होते हैं। उनमें से अधिकांश में 2-स्ट्रैंडेड डीएनए होते हैं, जो एक सर्कल में बंद होते हैं। कुछ फ़ेज़ में डीएनए या आरएनए का एक ही स्ट्रैंड होता है।

फेज शैल - कैप्सिड, क्रमित प्रोटीन सबयूनिट - कैप्सोमर्स से मिलकर बनता है।

सबसे जटिल रूप से व्यवस्थित फ़ेज़ में, प्रक्रिया के दूरस्थ भाग में एंजाइम होता है - लाइसोजाइम. यह एंजाइम साइटोप्लाज्म में फेज एनके के प्रवेश के दौरान जीवाणु झिल्ली के विघटन को बढ़ावा देता है।

फ़ेज़ ठंड को सहन करते हैं, 70 तक गर्म होते हैं और अच्छी तरह सूखते हैं। एसिड, यूवी और उबलने के प्रति संवेदनशील। फ़ेज़ विशिष्ट कोशिका रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करके कड़ाई से परिभाषित बैक्टीरिया को संक्रमित करते हैं।

बातचीत की विशिष्टता के अनुसार -

पॉलीफेज - बैक्टीरिया की कई संबंधित प्रजातियों के साथ बातचीत

मोनोफेज - प्रजाति-विशिष्ट फेज - एक प्रकार के बैक्टीरिया के साथ बातचीत करते हैं

टाइप फ़ेज़ - एक प्रजाति के भीतर बैक्टीरिया के अलग-अलग वेरिएंट के साथ बातचीत करते हैं।

विशिष्ट फ़ेज़ की क्रिया के अनुसार प्रजातियों को विभाजित किया जा सकता है फेज श्रृंखला. बैक्टीरिया के साथ फेज की अंतःक्रिया के माध्यम से हो सकती है उत्पादक, अनुत्पादक और एकीकृत प्रकार।

उत्पादक प्रकार- फेज संतति का निर्माण होता है, और कोशिका लीज्ड हो जाती है

उत्पादक के साथ- कोशिका का अस्तित्व बना रहता है, प्रारंभिक चरण में अंतःक्रिया प्रक्रिया बाधित हो जाती है

एकीकृत प्रकार- फ़ेज़ जीनोम जीवाणु गुणसूत्र में एकीकृत होता है और इसके साथ सह-अस्तित्व में रहता है।

बातचीत के प्रकार के आधार पर, वे भेद करते हैं विषैले और शीतोष्ण फ़ेज।

विषैलाबैक्टीरिया के साथ उत्पादक तरीके से बातचीत करें। सबसे पहले, जीवाणु झिल्ली पर फ़ेज़ का अवशोषण विशिष्ट रिसेप्टर्स की बातचीत के कारण होता है। बैक्टीरिया के साइटोप्लाज्म में वायरल न्यूक्लिक एसिड का प्रवेश या प्रवेश होता है। लाइसोजाइम के प्रभाव में, जीवाणु खोल में एक छोटा सा छेद बन जाता है, फेज का आवरण सिकुड़ जाता है और एनके इंजेक्ट हो जाता है। जीवाणु के बाहर फेज खोल. इसके बाद, प्रारंभिक प्रोटीन का संश्लेषण होता है। वे फ़ेज़ संरचनात्मक प्रोटीन के संश्लेषण, फ़ेज़ न्यूक्लिक एसिड की प्रतिकृति और जीवाणु गुणसूत्रों की गतिविधि का दमन सुनिश्चित करते हैं।

इसके बाद संश्लेषण होता है सरंचनात्मक घटकफेज और न्यूक्लिक एसिड प्रतिकृति। इन तत्वों से, फ़ेज़ कणों की एक नई पीढ़ी इकट्ठी होती है। संयोजन को मॉर्फोजेनेसिस कहा जाता है, नए कण, जिनमें से 10-100 एक जीवाणु में बन सकते हैं। इसके बाद बैक्टीरिया का विश्लेषण होता है और बाहरी वातावरण में फेज की एक नई पीढ़ी को छोड़ा जाता है।

शीतोष्ण बैक्टीरियोफेजउत्पादक या एकीकृत तरीके से बातचीत करें। उत्पादक चक्र इसी प्रकार आगे बढ़ता है। एकीकृत अंतःक्रिया के साथ, समशीतोष्ण फ़ेज़ का डीएनए, साइटोप्लाज्म में प्रवेश करने के बाद, एक निश्चित क्षेत्र में गुणसूत्र में एकीकृत हो जाता है, और कोशिका विभाजन के दौरान इसे जीवाणु डीएनए के साथ समकालिक रूप से दोहराया जाता है और ये संरचनाएं बेटी कोशिकाओं में संचारित होती हैं। ऐसे अंतर्निर्मित फेज डीएनए - प्रचार, और एक प्रोफ़ेज युक्त जीवाणु को लाइसोजेनिक कहा जाता है, और यह घटना है लाइसोजेनी.

अनायास, या की एक श्रृंखला के प्रभाव में बाह्य कारकप्रोफ़ेग को गुणसूत्र से काटा जा सकता है, अर्थात। एक स्वतंत्र अवस्था में जाएं, एक विषैले फेज के गुणों को प्रदर्शित करें, जिससे जीवाणु निकायों की एक नई पीढ़ी का निर्माण होगा - प्रोफ़ेग प्रेरण.

बैक्टीरिया का लाइसोजेनेसिस फेज (लाइसोजेनिक) रूपांतरण का आधार है। इसे एक ही प्रजाति के गैर-लाइसोजेनिक बैक्टीरिया की तुलना में लाइसोजेनिक बैक्टीरिया में विशेषताओं या गुणों में बदलाव के रूप में समझा जाता है। परिवर्तन के अधीन विभिन्न गुण- रूपात्मक, एंटीजेनिक, आदि।

शीतोष्ण फेज दोषपूर्ण हो सकते हैं - फेज संतान बनाने में असमर्थ स्वाभाविक परिस्थितियांऔर प्रेरण में.

विरियन एक पूर्ण विकसित वायरल कण है जिसमें एनके और एक प्रोटीन शेल होता है

फ़ेज़ का व्यावहारिक अनुप्रयोग -

1. निदान में अनुप्रयोग. कई जीवाणु प्रजातियों के संबंध में, जीवाणु संस्कृति की पहचान करने के मानदंडों में से एक के रूप में मोनोफेज का उपयोग फागोलिसेबिलिटी प्रतिक्रिया में किया जाता है; विशिष्ट फेज का उपयोग फागोटाइपिंग और बैक्टीरिया के इंट्रास्पेसिफिक भेदभाव के लिए किया जाता है। संक्रमण के स्रोत और इसे खत्म करने के तरीकों को स्थापित करने के लिए महामारी विज्ञान उद्देश्यों के लिए आयोजित किया गया
2. अनेक जीवाणु संक्रमणों के उपचार और रोकथाम के लिए - पेट का प्रकार, स्टेफिलोकोकल और स्ट्रेप्टोकोकल संक्रमण (एसिड-प्रतिरोधी गोलियाँ)
3. शीतोष्ण बैक्टीरियोफेज का उपयोग आनुवंशिक इंजीनियरिंग में एक वेक्टर के रूप में किया जाता है जो जीवित कोशिका में आनुवंशिक सामग्री को पेश करने में सक्षम होता है।

बैक्टीरिया की आनुवंशिकी

जीवाणु जीनोम में स्व-प्रजनन में सक्षम आनुवंशिक तत्व होते हैं - प्रतिकृतियाँप्रतिकृतियाँ जीवाणु गुणसूत्र और प्लास्मिड हैं। जीवाणु गुणसूत्र एक न्यूक्लियॉइड बनाता है, एक बंद वलय जो प्रोटीन से जुड़ा नहीं होता है और जीन का एक अगुणित समूह रखता है।

प्लास्मिड भी डीएनए अणु की एक बंद अंगूठी है, लेकिन क्रोमोसोम की तुलना में आकार में बहुत छोटा है। बैक्टीरिया के साइटोप्लाज्म में प्लास्मिड की उपस्थिति आवश्यक नहीं है, लेकिन वे इसमें लाभ प्रदान करते हैं पर्यावरण. बड़े प्लास्मिड गुणसूत्र के साथ कम हो जाते हैं और कोशिका में उनकी संख्या कम होती है। और छोटे प्लास्मिड की संख्या कई दर्जन तक पहुंच सकती है। कुछ प्लास्मिड एक निश्चित क्षेत्र में जीवाणु गुणसूत्र में उलटा एकीकृत होने और एकल प्रतिकृति के रूप में कार्य करने में सक्षम हैं। ऐसे प्लास्मिड को एकीकृत कहा जाता है। कुछ प्लास्मिड सीधे संपर्क - संयुग्मी प्लास्मिड के माध्यम से एक जीवाणु से दूसरे जीवाणु में संचारित होने में सक्षम होते हैं। इनमें एफ-पाइल्स के निर्माण के लिए जिम्मेदार जीन होते हैं, जो आनुवंशिक सामग्रियों के स्थानांतरण के लिए एक संयुग्मी पुल बनाते हैं।

प्लास्मिड के मुख्य प्रकार हैं

एफ - इंटीग्रेटिव कंजेटिव प्लास्मिड। लिंग कारक संयुग्मन के दौरान बैक्टीरिया की दाता बनने की क्षमता निर्धारित करता है

आर - प्लास्मिड। प्रतिरोधी. इसमें ऐसे जीन होते हैं जो नष्ट करने वाले कारकों के संश्लेषण को निर्धारित करते हैं जीवाणुरोधी औषधियाँ. ऐसे प्लास्मिड वाले बैक्टीरिया कई दवाओं के प्रति संवेदनशील नहीं होते हैं। इसलिए, दवा प्रतिरोधी कारक बनते हैं।

प्लाज्मिड टॉक्स - रोगजनकता के निर्धारण कारक -

एंट - प्लास्मिड - में एंटरोटॉक्सिन के उत्पादन के लिए एक जीन होता है।

हेली - लाल रक्त कोशिकाओं को नष्ट करता है।

मोबाइल आनुवंशिक तत्व. इनमें सम्मिलन शामिल है - सम्मिलन तत्व. आम तौर पर स्वीकृत पदनाम Is है। ये डीएनए के खंड हैं जो प्रतिकृति के भीतर और उनके बीच दोनों जगह घूम सकते हैं। उनमें केवल उनके स्वयं के आंदोलन के लिए आवश्यक जीन होते हैं।

ट्रांसपोज़न- बड़ी संरचनाएं जिनमें आईएस के समान गुण होते हैं, लेकिन इसके अलावा उनमें संरचनात्मक जीन होते हैं जो संश्लेषण का निर्धारण करते हैं जैविक पदार्थ, जैसे विषाक्त पदार्थ। मोबाइल आनुवंशिक तत्व जीन निष्क्रियता, आनुवंशिक सामग्री को नुकसान, प्रतिकृति संलयन और पूरे जीवाणु आबादी में जीन के प्रसार का कारण बन सकते हैं।

जीवाणुओं में परिवर्तनशीलता.

सभी प्रकार की परिवर्तनशीलता को 2 समूहों में विभाजित किया गया है - गैर-वंशानुगत (फेनोटाइपिक, संशोधन) और वंशानुगत (जीनोटाइपिक)।

संशोधनों- लक्षणों या गुणों में फेनोटाइपिक गैर-विरासत परिवर्तन। संशोधन जीनोटाइप को प्रभावित नहीं करते हैं और इसलिए विरासत में नहीं मिलते हैं। वे विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों में परिवर्तन के प्रति अनुकूली प्रतिक्रियाएँ हैं। एक नियम के रूप में, कारक के कार्य करना बंद करने के बाद, वे पहली पीढ़ी में खो जाते हैं।

जीनोटाइपिक परिवर्तनशीलताजीव के जीनोटाइप को प्रभावित करता है, और इसलिए इसे वंशजों में प्रेषित किया जा सकता है। जीनोटाइपिक परिवर्तनशीलता को उत्परिवर्तन और पुनर्संयोजन में विभाजित किया गया है।

उत्परिवर्तन- किसी जीव की विशेषताओं या गुणों में लगातार, वंशानुगत परिवर्तन। उत्परिवर्तन का आधार डीएनए अणु में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम में गुणात्मक या मात्रात्मक परिवर्तन है। उत्परिवर्तन लगभग किसी भी संपत्ति को बदल सकते हैं।

उत्पत्ति से, उत्परिवर्तन स्वतःस्फूर्त और प्रेरित होते हैं।

सहज उत्परिवर्तनजीव के अस्तित्व की प्राकृतिक परिस्थितियों में होता है, और प्रेरित कियाएक उत्परिवर्तजन कारक की निर्देशित कार्रवाई के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। बैक्टीरिया में डीएनए की प्राथमिक संरचना में परिवर्तन की प्रकृति के आधार पर, जीन या बिंदु उत्परिवर्तन और गुणसूत्र विपथन को प्रतिष्ठित किया जाता है।

जीन उत्परिवर्तनएक ही जीन के भीतर होता है और न्यूनतम रूप से एक न्यूक्लियोटाइड शामिल होता है। इस प्रकार का उत्परिवर्तन एक न्यूक्लियोटाइड के दूसरे के साथ प्रतिस्थापन, एक न्यूक्लियोटाइड की हानि, या एक अतिरिक्त के सम्मिलन का परिणाम हो सकता है।

गुणसूत्र- कई गुणसूत्रों को प्रभावित कर सकता है।

विलोपन हो सकता है - गुणसूत्र के एक खंड का नुकसान, या दोहराव - गुणसूत्र के एक खंड का दोगुना होना। गुणसूत्र के एक भाग को 180 डिग्री तक घुमाना एक व्युत्क्रम है।

कोई भी उत्परिवर्तन एक निश्चित उत्परिवर्ती कारक के प्रभाव में होता है। अपनी प्रकृति से, उत्परिवर्तन भौतिक, रासायनिक और जैविक होते हैं। आयनित विकिरण, एक्स-रे, यूवी किरणें। रासायनिक उत्परिवर्तजनों में नाइट्रोजनस आधारों के एनालॉग, स्वयं नाइट्रस एसिड और यहां तक ​​कि कुछ भी शामिल हैं दवाइयाँ, साइटोस्टैटिक्स। जैविक - कुछ वायरस और ट्रांसफैसन

पुनर्संयोजन- गुणसूत्र वर्गों का आदान-प्रदान

ट्रांसडक्शन - बैक्टीरियोफेज का उपयोग करके आनुवंशिक सामग्री का स्थानांतरण

आनुवंशिक सामग्री की मरम्मत -उत्परिवर्तनों से उत्पन्न क्षति की बहाली।

क्षतिपूर्ति कई प्रकार की होती है

1. फोटोरिएक्टिवेशन - यह प्रक्रिया एक विशेष एंजाइम द्वारा सुनिश्चित की जाती है जो दृश्य प्रकाश की उपस्थिति में सक्रिय होता है। यह एंजाइम डीएनए स्ट्रैंड के साथ चलता है और क्षति की मरम्मत करता है। यूवी की क्रिया के तहत बनने वाले टाइमर को संयोजित करता है। अँधेरे पुनर्मूल्यांकन के परिणाम अधिक महत्वपूर्ण हैं। यह प्रकाश पर निर्भर नहीं करता है और कई एंजाइमों द्वारा प्रदान किया जाता है - सबसे पहले, न्यूक्लियस डीएनए श्रृंखला के क्षतिग्रस्त खंड को काटते हैं, फिर डीएनए पोलीमरेज़, संरक्षित पूरक श्रृंखला के मैट्रिक्स पर, एक पैच को संश्लेषित करते हैं, और लिगेज पैच को सिलाई करते हैं क्षतिग्रस्त क्षेत्र.

क्षतिपूर्ति के अधीन हैं जीन उत्परिवर्तन, लेकिन क्रोमोसोमल आमतौर पर नहीं होते हैं

1. बैक्टीरिया में आनुवंशिक पुनर्संयोजन. उन्हें दाता जीवाणु से प्राप्तकर्ता जीवाणु में आनुवंशिक सामग्री के प्रवेश की विशेषता होती है, जिसमें दोनों मूल व्यक्तियों के जीन युक्त एक बेटी जीनोम का निर्माण होता है।

प्राप्तकर्ता में दाता डीएनए टुकड़े का समावेश क्रॉसिंग ओवर द्वारा होता है

तीन प्रकार के संचरण -

1. परिवर्तन- एक प्रक्रिया जिसमें पृथक दाता डीएनए का एक टुकड़ा स्थानांतरित किया जाता है। यह प्राप्तकर्ता की क्षमता और दाता डीएनए की स्थिति पर निर्भर करता है। क्षमता- डीएनए को अवशोषित करने की क्षमता. यह उपस्थिति पर निर्भर करता है कोशिका झिल्लीविशेष प्रोटीन का प्राप्तकर्ता और बैक्टीरिया के विकास की निश्चित अवधि के दौरान बनता है। दाता डीएनए डबल-स्ट्रैंडेड होना चाहिए और आकार में बहुत बड़ा नहीं होना चाहिए। दाता डीएनए जीवाणु झिल्ली में प्रवेश करता है, और एक श्रृंखला नष्ट हो जाती है, दूसरी प्राप्तकर्ता के डीएनए में एकीकृत हो जाती है।
2. पारगमन- बैक्टीरियोफेज की मदद से किया गया। सामान्य पारगमन और विशिष्ट पारगमन।

सामान्य -विषैले कारकों की भागीदारी के साथ होता है। फ़ेज़ कणों के संयोजन के दौरान, फ़ेज़ हेड में गलती से फ़ेज़ डीएनए नहीं, बल्कि जीवाणु गुणसूत्र का एक टुकड़ा शामिल हो सकता है। ऐसे फेज दोषपूर्ण फेज होते हैं।

विशिष्ट- यह समशीतोष्ण फ़ेज द्वारा किया जाता है। काटते समय, इसे सीमा के साथ सख्ती से काटा जाता है। वे कुछ जीनों के बीच निर्मित होते हैं और उन्हें स्थानांतरित करते हैं।

1. विकार- उनके सीधे संपर्क पर दाता जीवाणु से प्राप्तकर्ता तक आनुवंशिक सामग्री का स्थानांतरण। एक आवश्यक शर्त- दाता कोशिका में एक संक्रामक प्लास्मिड की उपस्थिति। संयुग्मन के दौरान, पिली के कारण एक संयुग्मन पुल बनता है, जिसके माध्यम से आनुवंशिक सामग्री को दाता से रोगी तक स्थानांतरित किया जाता है।

जीन निदान

विधियों का एक सेट जो अध्ययन के तहत सामग्री में किसी सूक्ष्मजीव के जीनोम या उसके टुकड़े की पहचान करना संभव बनाता है। एनसी संकरण की विधि सबसे पहले प्रस्तावित की गई थी। पूरकता के सिद्धांत के उपयोग पर आधारित है। यह विधि आपको आणविक जांच का उपयोग करके आनुवंशिक सामग्री में रोगज़नक़ के मार्कर डीएनए टुकड़ों की उपस्थिति का पता लगाने की अनुमति देती है। आणविक जांच मार्कर क्षेत्र की पूरक छोटी डीएनए श्रृंखलाएं हैं। जांच में एक फ्लोरोसेंट लेबल जोड़ा जाता है, रेडियोधर्मी आइसोटोप, एंजाइम। अध्ययन की जा रही सामग्री को विशेष उपचार के अधीन किया जाता है, जो इसे सूक्ष्मजीवों को नष्ट करने, डीएनए जारी करने और इसे एकल-फंसे टुकड़ों में विभाजित करने की अनुमति देता है। इसके बाद सामग्री को ठीक कर दिया जाता है। इसके बाद टैग की गतिविधि का पता लगाया जाता है। यह विधि अत्यधिक संवेदनशील नहीं है. रोगज़नक़ की पहचान तभी संभव है जब इसकी मात्रा पर्याप्त रूप से बड़ी हो। 10 से 4 सूक्ष्मजीव. यह तकनीकी रूप से काफी जटिल है और इसकी आवश्यकता है बड़ी मात्राजांच। बड़े पैमाने परव्यवहार में उसे यह नहीं मिला। विकसित किया गया था नई विधि - पोलीमर्स श्रृंखला अभिक्रिया- पीसीआर.

यह विधि डीएनए और वायरल आरएनए की प्रतिकृति बनाने की क्षमता पर आधारित है, अर्थात। स्व-प्रजनन के लिए. रोगी का सार बार-बार नकल करना है - डीएनए टुकड़े का इन विट्रो प्रवर्धन, जो किसी दिए गए सूक्ष्मजीव के लिए एक मार्कर है। चूँकि प्रक्रिया पर्याप्त रूप से होती है उच्च तापमान 70-90, थर्मोफिलिक बैक्टीरिया से थर्मोस्टेबल डीएनए पोलीमरेज़ को अलग करने के बाद यह विधि संभव हो गई। प्रवर्धन तंत्र ऐसा है कि डीएनए श्रृंखलाओं की नकल किसी भी बिंदु पर शुरू नहीं होती है, बल्कि केवल कुछ शुरुआती ब्लॉकों पर शुरू होती है, जिसके निर्माण के लिए तथाकथित प्राइमरों का उपयोग किया जाता है। प्राइमर वांछित डीएनए के कॉपी किए गए टुकड़े के टर्मिनल अनुक्रमों के पूरक पॉलीन्यूक्लियोटाइड अनुक्रम हैं, और प्राइमर न केवल प्रवर्धन शुरू करते हैं, बल्कि इसे सीमित भी करते हैं। अब कई पीसीआर विकल्प हैं, जो 3 चरणों की विशेषता रखते हैं -

1. डीएनए का विकृतीकरण (1 श्रृंखला के टुकड़ों में विभाजन)
2. प्राइमर लगाना.
3. डबल स्ट्रैंड में डीएनए स्ट्रैंड का पूरक जोड़

यह चक्र 1.5-2 मिनट तक चलता है। परिणामस्वरूप, डीएनए अणुओं की संख्या 20-40 गुना दोगुनी हो जाती है। परिणाम प्रतियों की 10 से 8वीं घात है। प्रवर्धन के बाद, वैद्युतकणसंचलन किया जाता है और धारियों के रूप में पृथक किया जाता है। यह एक विशेष उपकरण में किया जाता है जिसे एम्पलीफायर कहा जाता है।

पीसीआर के लाभ

1. शुद्ध कल्चर को अलग किए बिना, परीक्षण सामग्री में रोगज़नक़ की उपस्थिति का प्रत्यक्ष संकेत देता है।
2. बहुत उच्च संवेदनशील. सैद्धांतिक रूप से, कोई 1 का पता लगा सकता है।
3. शोध के लिए सामग्री को संग्रह के तुरंत बाद कीटाणुरहित किया जा सकता है।
4. 100% विशिष्टता
5. तेज़ परिणाम. पूर्ण विश्लेषण- 4-5 घंटे. एक्सप्रेस विधि.

इसका व्यापक रूप से संक्रामक रोगों के निदान के लिए उपयोग किया जाता है, जिनके कारक जीव असंस्कृत या पालने में कठिन होते हैं। क्लैमाइडिया, माइकोप्लाज्मा, कई वायरस - हेपेटाइटिस, हर्पीस। निर्धारित करने के लिए परीक्षण प्रणालियाँ विकसित की गई हैं बिसहरिया, तपेदिक।

प्रतिबंध विश्लेषण- एंजाइमों की सहायता से डीएनए अणु को विभाजित किया जाता है कुछ क्रमसंरचना के आधार पर न्यूक्लियॉइड और टुकड़ों का विश्लेषण किया जाता है। इस तरह आप अद्वितीय क्षेत्र ढूंढ सकते हैं.

जैव प्रौद्योगिकी और आनुवंशिक इंजीनियरिंग

जैव प्रौद्योगिकी एक विज्ञान है, जो जीवित जीवों की महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के अध्ययन के आधार पर, इन जैव प्रक्रियाओं के साथ-साथ स्वयं जैविक वस्तुओं का उपयोग, मनुष्यों के लिए आवश्यक उत्पादों के औद्योगिक उत्पादन के लिए, ऐसे जैव प्रभावों को पुन: उत्पन्न करने के लिए करता है जो अप्राकृतिक रूप में प्रकट नहीं होते हैं। स्थितियाँ। जैसा जैविक वस्तुएंसबसे अधिक बार, एकल-कोशिका वाले सूक्ष्मजीवों के साथ-साथ जानवरों और पौधों की कोशिकाओं का उपयोग किया जाता है। कोशिकाएं बहुत तेजी से प्रजनन करती हैं, जो इसकी अनुमति देता है छोटी अवधिउत्पादक का बायोमास बढ़ाएँ। वर्तमान में, प्रोटीन, एंटीबायोटिक्स जैसे जटिल पदार्थों का जैवसंश्लेषण अन्य प्रकार के कच्चे माल की तुलना में अधिक किफायती और तकनीकी रूप से सुलभ है।

जैव प्रौद्योगिकी लक्ष्य उत्पाद के स्रोत के रूप में स्वयं कोशिकाओं का उपयोग करती है, साथ ही कोशिका द्वारा संश्लेषित बड़े अणुओं, एंजाइमों, विषाक्त पदार्थों, एंटीबॉडी और प्राथमिक और माध्यमिक मेटाबोलाइट्स - अमीनो एसिड, विटामिन, हार्मोन का उपयोग करती है। माइक्रोबियल और सेलुलर संश्लेषण के उत्पादों को प्राप्त करने की तकनीक कई विशिष्ट चरणों में आती है - उत्पादक मुख्यालय का चयन या निर्माण। इष्टतम का चयन पोषक माध्यम, खेती। लक्ष्य उत्पाद का पृथक्करण, उसका शुद्धिकरण, मानकीकरण, देना दवाई लेने का तरीका. जेनेटिक इंजीनियरिंग मनुष्यों के लिए आवश्यक लक्ष्य उत्पादों के निर्माण के लिए आती है। परिणामी लक्ष्य जीन को एक वेक्टर से जोड़ दिया जाता है, और वेक्टर एक प्लास्मिड हो सकता है, और इसे प्राप्तकर्ता कोशिका में डाला जाता है। प्राप्तकर्ता - जीवाणु - कोलाई, यीस्ट। पुनः संयोजकों द्वारा संश्लेषित लक्ष्य उत्पादों को पृथक, शुद्ध किया जाता है और व्यवहार में उपयोग किया जाता है।

इंसुलिन और मानव इंटरफेरॉन. एरिथ्रोपोइटिन, वृद्धि हार्मोन, मोनोक्लोनल एंटीबॉडीज। हेपेटाइटिस बी का टीका.