Fágok alkalmazása. Bakteriofágok: az alkalmazás modern vonatkozásai, jövőbeli kilátások

A fágkészítményeket fertőző betegségek kezelésére, megelőzésére, valamint diagnosztikában - a mikroorganizmusok azonosításában a fágérzékenység és fágtipizálás meghatározására használják. A fágok működése szigorú specifikusságukon alapul. A fágok terápiás és profilaktikus hatását magának a fágnak a lítikus aktivitása, valamint a fagolizátumokban található elpusztult mikrobasejtek komponenseinek (antigének) immunizáló tulajdonsága határozza meg, különösen ismételt felhasználás esetén. A fágkészítmények előállítása során a fágok bevált termelő törzseit és ennek megfelelően tipikus mikroorganizmus-tenyészeteket használnak. A szaporodás logaritmikus fázisában lévő, folyékony tápközegben lévő baktériumtenyészetet megfertőzik a fág méhszuszpenziójával.

A fággal lizált tenyészetet (általában másnap) bakteriális szűrőkön átszűrjük, és a fágot tartalmazó szűrlethez tartósítószerként kinozololdatot adunk.
Kész gyógyszer fág az tiszta folyadék sárgás színű. A hosszabb tárolás érdekében néhány fág száraz formában (tablettában) kapható. A kezelésben és a megelőzésben bélfertőzések A fágokat nátrium-hidrogén-karbonát oldattal egyidejűleg használják, mivel a gyomor savas tartalma elpusztítja a fágot. A fág nem marad meg sokáig a szervezetben (5-7 napig), ezért ajánlott újra felhasználni.

A Szovjetunióban gyártották a következő gyógyszereket, betegségek kezelésére és megelőzésére használják: tífusz, szalmonella, vérhas, coliphage, staphylococcus fág és streptococcus. Jelenleg a fágokat antibiotikumokkal kombinálva kezelésre és megelőzésre használják. Ez az alkalmazás több hatékony fellépés a baktériumok antibiotikum-rezisztens formáihoz.

A diagnosztikai bakteriofágokat széles körben használják a betegekből vagy fertőzött környezeti tárgyakból izolált baktériumok azonosítására. A bakteriofágok segítségével nagy specificitásuk miatt lehetőség nyílik a baktériumok típusainak, illetve nagyobb pontossággal az izolált baktériumok egyedi típusainak meghatározására. Jelenleg a Salmonella, Vibrio és Staphylococcusok nemzetségébe tartozó baktériumok fágdiagnosztikáját és fágtipizálását fejlesztették ki. A fágtipizálás segít meghatározni a fertőzés forrását, tanulmányozni az epidemiológiai összefüggéseket, és megkülönböztetni a szórványos betegségeket a járványostól.
A fágdiagnosztika és a fágtipizálás az izolált mikroorganizmus és a megfelelő faj vagy típusú fág együttes tenyésztésének elvén alapul. Pozitív eredményÚgy véljük, hogy a vizsgált kultúra jól körülhatárolható lízise megy végbe a faj fágjával, majd az egyik tipikus fággal.

A bakteriofágok arról ismertek egyedi funkció szelektíven megfertőzik a baktériumokat: minden típusú bakteriofág csak ellene aktív bizonyos típus baktériumok és semlegesek másokkal szemben. Az orvostudomány több mint ötezer fajtáját ismeri ezeknek a „baktériumevőknek”, amelyek egy kórokozó sejtbe behatolva belülről elpusztítják azt, de nem zavarják a szervezet egészének mikroflóráját.

Működési elve

A bakteriofág készítmények működési elve az, hogy a fágok bejuttatása vagy felületi alkalmazása során megkeresik és behatolnak a káros baktériumba, belülről megbontva annak szerkezetét.

A fágok szaporodása a baktériumon belül annak teljes pusztulásához vezet. Ez a folyamat, amely 15-45 percig tart, körülbelül 70-200 új fágrészecskét termel.

A fágok előnye a használat során, hogy mindaddig tovább szaporodnak és bejutnak a sejtekbe, amíg fertőzés van ott

Faj és élőhely

Annak ellenére, hogy nagyon kis méret fágrészecskék (legfeljebb 0,2 millimikron) szerkezetükben több összetett szerkezet mint más csoportok vírusai. A bakteriofágok genetikai információja a fágfej belsejében található DNS-ben található. A bakteriofágok morfológiai szerkezete változatos.

Különböző formájú bakteriofágok

BAN BEN természetes környezet A bakteriofágok szinte bárhol megtalálhatók, ahol egy baktériumsejt található.

Az orvostudományban a fágkészítményeket csoportokra osztják, beleértve a fágokat az általuk érintett patogén baktériumok neve alapján:

• streptococcus;
• staphylococcus;
• vérhasi;
• kólium;
• pseudomonas;
• klebsielosis;
• Proteacea;
• és mások.

Gyakorlati alkalmazás és cél

A bakteriofágok használata nem csak hatékony módszer sokak kezelése fertőző betegségek bakteriális kórokozók okozzák, hanem megbízható megelőző módszerekre is utal.

A bakteriofágokat tartalmazó terápiás és profilaktikus gyógyszereket hatékonyan alkalmazzák:

• hemolitikus Escherichia coli, staphylococcus, streptococcus, enterococcus, Pseudomonas aeruginosa, Proteus stb. által okozott betegségek;
• dysbacteriosis gyermekeknél és felnőtteknél;
• ENT betegségek;
• megelőzés bakteriális szövődmények influenza és akut légúti fertőzések esetén;
• pyoderma bőr, rovar- és állatcsípés, sebfertőzések;
• a szájüreg és a parodontális szövetek gennyes-gyulladásos betegségei;
• az urogenitális rendszer bakteriális betegségei.

A fágkészítmények akkor mutatják a legnagyobb hatékonyságot, amikor megelőző használatÉs korai észlelés ennek a betegségnek a kórokozója.

Különféle gyógyszerek és jellemzőik

A bakteriofágokat tartalmazó terápiás és profilaktikus gyógyszereket oldatok és gélek formájában állítják elő. Ilyen gyógyszereket találhat a gyógyszertárakban vagy megbízható online áruházakban http://vitabio.ru/. Az alábbiakban ezek közül néhány példát és leírást talál.

Bakteriofágokat tartalmazó gélek: Otofag, Fagodent, Fagoderm, Fagogin

Fagogin– bakteriofágokat tartalmazó készítmény, amelyet gél formájában állítanak elő intim higiénia. A gyógyszer körülbelül 40 fajta bakteriofágot tartalmaz, amelyek mindegyike egy adott típusú mikroba elleni küzdelemre irányul. A Fagogin hatékony antibakteriális szer helyi alkalmazás a genitális fertőzések megelőzésére és kezelésére.
Otophagus- gél otitis, laryngitis, mandulagyulladás, nátha és egyéb fertőző betegségek megelőzésére és kezelésére a fül-orr-gégészetben. Otophagus hatékony gyógymód influenza és akut légúti fertőzések bakteriális szövődményeinek megelőzésére. Az Otofagot is használják fertőtlenítő sebészeti beavatkozások során.
Fagodent– élő bakteriofágokat tartalmazó legújabb fejlesztés a szájüreg higiéniai és antibakteriális kezelésére. Adagolóval ellátott gél formájában előállított gyógyszer képes semlegesíteni patogén flóraés kandalló gyulladásos folyamat. A Fagodent a szájnyálkahártya és az íny gennyes-gyulladásos folyamatainak kezelésére, helyreállító friss leheletés helyreállítja a szájüreg mikroflóráját.
Fagoderm– a bőr felszíni és mélyrétegeinek betegségeinek, károsodásainak megelőzésére és kezelésére szolgáló gyógyszer. Természetes készítmény A Fagoderm hatékonyan megbirkózik a káros baktériumokkal és biztosítja átfogó wellness bőr. Különböző használatra alkalmas korcsoportok természetes összetevők tartalma miatt.

Miért jobbak a bakteriofágok, mint az antibiotikumok?

A mikrobák célzott elpusztítása vitathatatlan előnyt jelent a fágoknak az antibiotikumokkal szemben, amelyek a baktériumokkal együtt elpusztítják az összes hasznos mikroflórát. Az ilyen kezelés az egész rendszer megzavarásához vezet. gyomor-bél traktus, dysbacteriosis és egyéb betegségek, amelyek bakteriofágokkal történő kezelés esetén kizártak.
A bakteriofágok további előnyei:

• képes elpusztítani az antibiotikumokkal szemben erős immunitással rendelkező baktériumokat;
• nincs mellékhatás;
• kompatibilis az összes gyógyszerrel;
• nem okoznak függőséget;
• profilaktikus szerként használják;
• ne csökkentse a szervezet immunitását;
• Minden korosztály számára alkalmas.

Annak ellenére, hogy a bakteriofágokat tartalmazó gyógyszereknek nincs ellenjavallata, vannak olyan esetek, amikor a fágokat tartalmazó gyógyszerek nem hatékonyak, akkor a betegség kezelése hagyományos módszerekkel folytatódik.

A tudósok és szakemberek szerint a fágterápia jelentős forradalmi felfedezés számos fertőző betegség elleni küzdelemben, ahol az orvostudomány korábban tehetetlen volt. Lény természetes eszközökkel a fertőzések leküzdésére a bakteriofágok ideálisan kölcsönhatásba lépnek emberi test anélkül, hogy kárt okozna.

A kórokozó mikrobák antibiotikumokkal szembeni növekvő rezisztenciája miatt, és amiatt, hogy alternatív módszerek a fertőző betegségek kezelései egyre népszerűbbek, a bakteriofágokkal kapcsolatos kutatások csak lendületet kapnak, ami új felfedezésekhez és számos betegség feletti győzelemhez vezet.

A bakteriofágok olyan specifikus vírusok, amelyek szelektíven megtámadja és károsítja a mikrobákat. A sejt belsejében szaporodva elpusztítják a baktériumokat. Ebben az esetben a patogén mikroflóra megsemmisül, és a hasznos mikroflóra megmarad.

E vírusok alkalmazását a század elején javasolták fertőző betegségek kezelésére. Az antibiotikumok megjelenése után azonban a világ számos országában elveszett az érdeklődés irántuk. Manapság visszatér az érdeklődés e vírusok iránt.

Kapcsolatban áll

Szerkezeti jellemzők és élőhely

Mik azok a bakteriofágok? Ez a vírusok nagy csoportja, 100-szor kisebb, mint a baktériumsejtek. A fágok szerkezete sokszoros nagyításkor feltűnően változatos.

Melyek a bakteriofágok típusai?

Nézzük meg a mikrobák típusait és céljukat, típusuktól függően.

Tizenkilenc víruscsalád létezik, amelyek a nukleinsavak (DNS vagy RNS) típusában, valamint a genom alakjában és szerkezetében különböznek egymástól.

Bakteriofágok az orvostudományban osztályozott a patogén baktériumokra gyakorolt ​​​​hatás sebességének megfelelően:

1. Mérsékelt égövi bakteriofágok lassan és részben elpusztítja a kórokozó mikroorganizmusokat, okozva azokat visszafordíthatatlan változásokátadják a mikrobák következő generációjának. Ez az úgynevezett lizogén hatás.
2. Virulens vírusmolekulák, bejutva a mikrobasejtekbe, aktívan és gyorsan szaporodnak. Szinte azonnal a baktérium halálához vezetnek (lítikus hatás).
3. Mérsékelt típusú mikrobák alternatív kezelésként használják bakteriális fertőzések. Vannak bizonyos előnyök:
4. Kényelmes forma. A gyógyszert azért állítják elő orális beadás oldat vagy tabletta formájában.

Az antibiotikumokkal ellentétben a bakteriofágok nem rendelkeznek mellékhatások, kisebb valószínűséggel okoznak allergiás reakció, nincs másodlagos negatív hatása.

Nincs mikrobiális rezisztencia. A baktériumok nehezebben alkalmazkodnak a vírusokhoz, és mikor összetett hatás szinte lehetetlen.

De vannak hátrányai is :

• a terápia folyamata hosszabb;
• bizonyos nehézségek a megfelelő gyógyszercsoport kiválasztásában;
• A bakteriális genom egyik mikrobáról a másikra kerül át.

Az orvostudományban, figyelembe véve a leírt vírusok specifitását, előszeretettel alkalmazzák a komplex és többértékű bakteriofágokat, amelyek ezen mikrobák többféle változatát tartalmazzák.

A bakteriofágok listája és leírása:

1. Dysfak, polivalens dysentericus. Ez okozza Shigella Flexner és Sonne halálát.
2. Tífusz elpusztítja a kórokozókat tífusz, szalmonella.
3. Klebsiella polivalens. Képviseli komplex gyógymód, elpusztító Klebsiella tüdőgyulladás, ozena, rhinoscleroma.
4. Klebsiella pneumoniae, Klebsifagus- kiváló asszisztens az urogenitális, légúti, emésztőrendszerek, sebészeti fertőzések, generalizált szeptikus patológiák.
5. Koliproteofág, koliproteán. A pyelonephritis, cystitis, colitis és egyéb Proteus és E. coli által okozott betegségek kezelésére szolgál.
6. Kolifág, ha. Hatékony a bőrfertőzések kezelésében és belső szervek, amelyet az enteropatogén Escherichia coli E. Coli vált ki.
7. Proteofág, A Proteaceae káros hatással van bizonyos Proteaceae vulgaris és mirabilis mikrobákra, amelyek kórokozók gennyes gyulladás bélrendszeri patológiák.
8. Streptococcus, a streptofág gyorsan semlegesíti az esetleges gennyes fertőzések során felszabaduló staphylococcusokat.
9. Pseudomonas aeruginosa. Pseudomonas aeruginosa okozta gyulladások kezelésére ajánlott. Lizálja a Pseudomonas aeruginosis baktériumokat.
10. Komplex piobakteriofág. Streptococcusok, enterococcusok, staphylococcusok, pseudomanus aeruginosis, Escherichia coli, Klebsiella oxytoca és tüdőgyulladás fagolizátumainak keveréke.
11. Sectafage, polivalens piobakteriofág. Káros hatással van az Escherichia colira.
12. Intenzitás. Komplex gyógyszer lizálja a Shigilla, Salmonella, Enerococcus, Staphylococcus, Pseudomanis proteus és Aerunina baktériumokat.

Csak orvos írhat fel gyógyszereket, miután megvizsgálta és azonosította a fertőzést. Önálló felhasználásuk hatástalan lehet, mert a fágokkal szembeni érzékenység speciális vizsgálat nélkül nem határozható meg.

A kezelési rendet minden ügyfél számára egyedileg alakítják ki. Leggyakrabban gyógyszerekhez folyamodnak a terápiához bél dysbiosis. A kezelés időtartama körülbelül öt nap, de egyes esetekben akár 15 nap is lehet. A nagyobb hatékonyság érdekében ismételje meg a tanfolyamokat 2-3 alkalommal.

Példa a staphylococcus fertőzés kezelésére:

• hat hónapos gyermek számára - 5 ml;
• hat hónaptól egy évig - 10 ml;
• egy-három éves gyermek - 15 ml;
• 3 évtől 8-20 ml-ig;
• nyolc év utáni gyermek számára - 30 ml;
• A csecsemők fágokat kapnak szájon át, cseppeket az orrba vagy beöntés formájában.

A bakteriofágok szaporodnak a baktériumokban, ezáltal elpusztítják őket. Míg a kezelés során gyógyszereket fogyasztanak és mennyiségük csökken, addig a fágok száma éppen ellenkezőleg, növekedhet.

Amikor a fágok tápláléka eltűnik - káros baktériumok, maguk a fágok eltűnnek.

A bakteriofág készítményeket gyermekek betegségeinek kezelésére használják:

• fülfertőzések;
• húgyúti fertőzések;
• légúti fertőzések;
• sebészeti fertőzések;
• gyomor-bélrendszeri fertőzések;
• szemfertőzések stb.

Bakteriofágok termesztéséhez a bakteriofágokat tartalmazó anyagot egy adott baktériumkultúrával beoltott táptalajra visszük fel. Azokon a helyeken, ahol bejutnak, az elpusztult baktériumok zónája képződik, ami egy üres hely. Ezt az anyagot bakteriológiai tűvel távolítják el. Egy fiatal baktériumtenyészetet tartalmazó szuszpenzióba visszük át. Ezeket a lépéseket legfeljebb 10-szer hajtják végre annak biztosítása érdekében, hogy a kapott bakteriofág tiszta legyen.

A bakteriofágok alapján a gyógyszereket kúpok, aeroszolok, tabletták, oldatok és egyéb formák formájában állítják elő. A gyógyszer neve a baktériumok azon csoportját használja, amelyek leküzdésére hivatott.

Összehasonlítás az antibiotikumokkal

Az antibiotikumokkal ellentétben minden típusú bakteriofág gyógyszer nem befolyásolja hátrányosan az emberi szervezetet.

Mindegyik típus szelektíven befolyásolja a mikroorganizmusokat, így nemcsak nem károsítják a mikroflórát, hanem a dysbiosis kezelésére is használják. Ezeket a gyógyszereket azonban több okból is sokkal ritkábban használják, mint az antibiotikumokat:

1. A bakteriofágok nem hatolnak be a vérbe. Csak akkor használják őket, ha a gyógyszer könnyen eljuttatható az expozíció helyére. Például gargarizáljon, közvetlenül a sebbe kenje, igyon, ha bélfertőzése van.
2. A bakteriofágok használatához fontos, hogy magabiztos legyen a diagnózisban. A kivételek azok kombinált gyógyszerek bakteriofágokkal különféle kórokozók ellen. Ezeknek a gyógyszereknek a hatékonysága kisebb, és az ára magasabb.

Gyakorlati használat fágok. A bakteriofágokat a fertőzések laboratóriumi diagnosztikájában használják a baktériumok intraspecifikus azonosítására, azaz a fagovár (fagotípus) meghatározására. Erre a célra a módszert használják fág tipizálás, a fágok hatásának szigorú sajátossága alapján: a különböző diagnosztikai típusspecifikus fágok cseppjeit a kórokozó tiszta kultúrájának „gyepével” beoltott, sűrű tápközeggel ellátott lemezre csepegtetik. A baktérium fágját a lízist okozó fág típusa határozza meg (steril folt, „plakk” vagy „negatív telep”, fág kialakulása). A fágtipizálási technikát a fertőzés forrásának és terjedési útvonalainak azonosítására használják (epidemiológiai jelölés). Ugyanazon fagovár baktériumok különböző betegekből történő izolálása fertőzésük közös forrását jelzi.

A fágokat kezelésre és megelőzésre is használják számos bakteriális fertőzés. Tífusz, szalmonella, vérhas, pseudomonas, staphylococcus, streptococcus fágokat és kombinált készítményeket (coliproteus, pyobacteriophag stb.) termelnek. A bakteriofágokat a javallatok szerint orálisan, parenterálisan vagy helyileg írják fel folyadék, tabletta, kúp vagy aeroszol formájában.

A bakteriofágokat széles körben használják génmanipulációés a biotechnológia mint vektorok rekombináns DNS előállítására.

Az escherichiosis kórokozói. Taxonómia és jellemzők. Az Escherichia coli szerepe normál és kóros állapotokban. Mikrobiológiai diagnosztika enterális escherichiosis. A kezelés és a megelőzés elvei.

Escherichiosis- fertőző betegségek, melynek kórokozója az Escherichia coli.

Létezik enterális (intesztinális) és parenterális escherichiosis. Az enterális escherichiosis egy akut fertőző betegség, amelyet a gyomor-bél traktus elsődleges károsodása jellemez. Kitörések formájában fordulnak elő, a kórokozók az E. coli hasmenést okozó törzsei. A parenterális escherichiosis az E. coli opportunista törzsei által okozott betegség - képviselői normál mikroflóra kettőspont. Ezekkel a betegségekkel bármely szerv károsodása lehetséges.

Taxonómiai helyzet. A kórokozó - Escherichia coli - az Escherichia nemzetség, az Enterobacteriaceae család fő képviselője, amely a Gracilicutes osztályhoz tartozik.

Morfológiai és színárnyalati tulajdonságok. Az E. coli kisméretű, lekerekített végű gram-negatív rudak. A kenetekben véletlenszerűen helyezkednek el, nem képeznek spórákat, peritrichosak. Egyes törzseknek van mikrokapszulája, pili.

Kulturális tulajdonságok. Az Escherichia coli fakultatív anaerob, optimális. ütemben. magassághoz - 37C. E. coli táptalajra nem igényes, egyszerű táptalajokon jól növekszik, folyékony táptalajokon diffúz zavarosságot ad, szilárd táptalajokon pedig telepeket képez. Az escherichiosis diagnosztizálására laktózt tartalmazó differenciáldiagnosztikai táptalajokat használnak - Endo, Levin.

Enzimaktivitás. E. coli számos különböző enzimet tartalmaz. A legtöbb fémjel E. coli a laktóz fermentáló képessége.

Antigén szerkezet. Az Escherichia coli szomatikus RÓL RŐL-, flagelláris H és felszíni K antigének. Az O-antigénnek több mint 170 változata van, a K-antigénnek - több mint 100-nak, a H-antigénnek - több mint 50-nek. Az O-antigén szerkezete határozza meg szerocsoportját. Törzsek E. coli saját antigénkészlettel (antigénképlet) rendelkezőket nevezünk szerológiai változatok (szerovariánsok).

Az antigén, toxigén tulajdonságok szerint kettőt különböztetünk meg: biológiai változat E. coli:

1) opportunista Escherichia coli;

2) „bizonyára” kórokozó, hasmenés.

Patogenitási tényezők. Endotoxint képez, melynek enterotróp, neurotróp és pirogén hatása van. A hasmenéses Escherichia exotoxint termel, amely jelentős károkat okoz víz-só anyagcsere. Ezenkívül egyes törzsek, például a vérhas kórokozói, olyan invazív faktort tartalmaznak, amely elősegíti a baktériumok bejutását a sejtekbe. A hasmenést okozó Escherichia patogenitása a vérzés és a nefrotoxikus hatás előfordulásában rejlik. Valamennyi törzs patogenitási tényezőire E. coli közé tartoznak a pili- és külső membránfehérjék, amelyek elősegítik az adhéziót, valamint egy mikrokapszula, amely megakadályozza a fagocitózist.

Ellenállás. E. coli nagyobb a cselekvési ellenállása különféle tényezők külső környezet; érzékeny a fertőtlenítőszerekre, forralva gyorsan elpusztul.

SzerepE. coli. Az Escherichia coli a vastagbél normál mikroflórájának képviselője. A patogén bélbaktériumok, a rothadó baktériumok és a nemzetséghez tartozó gombák antagonistája Candida. Ezenkívül részt vesz a vitaminok szintézisében LENNIÉs NAK NEK, részben lebontja a rostokat.

A vastagbélben élő, opportunista törzsek túljuthatnak a gyomor-bélrendszeren, és az immunitás csökkenésével és felhalmozódásával különféle nem specifikus gennyes-gyulladásos betegségek (hólyaghurut, epehólyag-gyulladás) okozóivá válhatnak. parenterális escherichiosis.

Járványtan. Az enterális escherichiosis forrása a beteg emberek. A fertőzés mechanizmusa - széklet-orális, átviteli utak - étkezési, kapcsolattartási és háztartási.

Patogenezis. Szájüreg.Bejut vékonybél, adszorbeálódik a hámsejtekben a pili és a külső membránfehérjék segítségével. A baktériumok szaporodnak és elpusztulnak, endotoxin szabadul fel, ami fokozza a bélmozgást, hasmenést, lázat és az általános mérgezés egyéb tüneteit okozza. Exotoxint termel - súlyos hasmenést, hányást és a víz-só anyagcsere jelentős megzavarását.

Klinika. Lappangási időszak 4 nap. A betegség akutan kezdődik, lázzal, hasi fájdalommal, hasmenéssel és hányással. Alvás- és étvágyzavarok vannak, fejfájás. Nál nél vérzéses forma A székletben vér található.

Immunitás. Után múltbeli betegség az immunitás törékeny és rövid életű.

Mikrobiológiai diagnosztika . Alap módszer - bakteriológiai. Határozza meg a típust tiszta kultúra(gram-negatív pálcikák, oxidáz-negatív, glükózt és laktózt savvá és gázzá fermentálnak, indolt képeznek, hidrogén-szulfidot nem képeznek) és egy szerocsoportba tartozik, ami lehetővé teszi az opportunista E. coli megkülönböztetését a hasmenést okozótól. Az intraspecifikus azonosítás, amelynek epidemiológiai jelentősége van, a szerovariáns meghatározásából áll, diagnosztikai adszorbeált immunszérum felhasználásával.

83. Az immunrendszer felépítése és funkciói.

Első alkalommal merült fel az a feltételezés, hogy a bakteriofágok vírusok. D. Errel. Ezt követően gombavírusokat stb. fedeztek fel, és fágok néven váltak ismertté.

Fág morfológia.

Méretek - 20-200nm. A legtöbb fág ebihal alakú. A legösszetettebb fágok egy sokoldalú fejből állnak, amelyben a nukleinsav található, egy nyakból és a folyamatokból. A folyamat végén van egy alaplemez, amelyből szálak és fogak nyúlnak ki. Ezek a szálak és fogak arra szolgálnak, hogy a fágot a bakteriális membránhoz rögzítsék. A legbonyolultabban szervezett fágokban a folyamat disztális része tartalmazza az enzimet - lizozim. Ez az enzim elősegíti a bakteriális membrán feloldódását az NK fág citoplazmába való behatolása során. Sok fágban a folyamatot burok veszi körül, amely egyes fágokban összehúzódhat.

5 morfológiai csoport van

1. Bakteriofágok hosszú folyamattal és összehúzódó burokkal
2. Fágok hosszú folyamattal, de nincs összehúzódó hüvely
3. Rövid ágú fágok
4. Fágok folyamatanalóggal
5. Fonalszerű fágok

Kémiai összetétel.

A fágok nukleinsavból és fehérjékből állnak. Legtöbbjük kétszálú DNS-t tartalmaz, körbe zárva. Egyes fágok egyetlen DNS- vagy RNS-szálat tartalmaznak.

fághéj - kapszid, rendezett fehérje alegységekből - kapsomerekből áll.

A legbonyolultabban szervezett fágokban a folyamat disztális része tartalmazza az enzimet - lizozim. Ez az enzim elősegíti a bakteriális membrán feloldódását az NK fág citoplazmába való behatolása során.

A fágok jól tűrik a fagyasztást, a 70 °C-ra melegítést és a szárítást. Érzékeny savakra, UV-sugárzásra és forrásra. A fágok specifikus sejtreceptorokkal kölcsönhatásba lépve fertőzik meg a szigorúan meghatározott baktériumokat.

Az interakció sajátossága szerint -

Polifágok - több rokon baktériumfajjal kölcsönhatásba lépnek

A monofágok – fajspecifikus fágok – egyfajta baktériummal lépnek kölcsönhatásba

Típusfágok – kölcsönhatásba lépnek egy fajon belül a baktériumok egyedi változataival.

A tipikus fágok működése szerint a fajok feloszthatók fág sorozat. A fágok és a baktériumok kölcsönhatása ezen keresztül történhet produktív, produktív és integratív típus.

Termelő típus- fág utódok képződnek, és a sejt lizálódik

A produktív- a sejt tovább él, az interakciós folyamat a kezdeti szakaszban megszakad

Integratív típus- a fág genom beépül a bakteriális kromoszómába és együtt él vele.

Az interakció típusaitól függően megkülönböztetik virulens és mérsékelt égövi fágok.

Fertőző produktív módon lépnek kapcsolatba a baktériumokkal. Először is, a fág abszorpciója a bakteriális membránon specifikus receptorok kölcsönhatása miatt következik be. A vírusos nukleinsav behatol vagy behatol a baktériumok citoplazmájába. A lizozim hatására egy kis lyuk képződik a baktérium héjában, a fág hüvelye összehúzódik és NK-t injektálnak. A fág héja a baktériumon kívül. Ezután megtörténik a korai fehérjék szintézise. Biztosítják a fág szerkezeti fehérjék szintézisét, a fág nukleinsavak replikációját és a bakteriális kromoszómák aktivitásának visszaszorítását.

Ezt követően a szintézis megtörténik szerkezeti elemek fágok és nukleinsav replikáció. Ezekből az elemekből a fágrészecskék új generációja áll össze. Az összeállítást morfogenezisnek nevezik, új részecskék, amelyekből egy baktériumban 10-100 képződhet. Ezután következik a baktériumok lízise és a fágok új generációjának kibocsátása a külső környezetbe.

Mérsékelt égövi bakteriofágok produktív vagy integratív módon lépnek kapcsolatba egymással. A termelési ciklus hasonlóan zajlik. Integratív interakcióval a mérsékelt égövi fág DNS-e a citoplazmába való belépés után egy bizonyos területen beépül a kromoszómába, és a sejtosztódás során szinkronban replikálódik a bakteriális DNS-sel, és ezek a struktúrák továbbadódnak a leánysejteknek. Ilyen beépített fág DNS - prófág, a prófágot tartalmazó baktériumot pedig lizogénnek nevezzük, és a jelenség az lizogén.

Spontán módon, vagy egy sorozat hatására külső tényezők A prófégot ki lehet vágni a kromoszómából, i.e. szabad állapotba kerül, egy virulens fág tulajdonságait mutatják, amelyek a baktériumtestek új generációjának kialakulásához vezetnek - profág indukció.

A baktériumok lizogenezise a fág (lizogén) átalakulás hátterében áll. Ez a lizogén baktériumok jellemzőiben vagy tulajdonságaiban bekövetkezett változás az azonos fajhoz tartozó nem lizogén baktériumokhoz képest. Változni fog különböző tulajdonságok- morfológiai, antigén stb.

A mérsékelt égövi fágok hibásak lehetnek – nem képesek olyan fág utódokat kialakítani, amelyek nincsenek benne természeti viszonyokés indukcióban.

A virion egy teljes értékű vírusrészecske, amely NK-ból és fehérjehéjból áll

A fágok gyakorlati alkalmazása -

1. Alkalmazás a diagnosztikában. Számos baktériumfajtával kapcsolatban a fagolizálhatósági reakcióban a monofágokat használják a baktériumtenyészet azonosításának egyik kritériumaként, a tipikus fágokat pedig a fagotipizáláshoz és a baktériumok intraspecifikus differenciálásához. Epidemiológiai céllal, a fertőzés forrásának és megszüntetésének módjainak megállapítása érdekében
2. Számos bakteriális fertőzés kezelésére és megelőzésére - hasi típus staphylococcus és streptococcus fertőzések (saválló tabletták)
3. A mérsékelt égövi bakteriofágokat a génsebészetben olyan vektorként használják, amely képes genetikai anyagot bevinni egy élő sejtbe.

A baktériumok genetikája

A bakteriális genom olyan genetikai elemekből áll, amelyek képesek önszaporodni - replikonok. A replikonok bakteriális kromoszómák és plazmidok. A bakteriális kromoszóma egy nukleoidot, zárt gyűrűt alkot, amely nem kapcsolódik fehérjékhez, és haploid génkészletet hordoz.

A plazmid szintén egy DNS-molekula zárt gyűrűje, de mérete jóval kisebb, mint egy kromoszóma. A plazmidok jelenléte a baktériumok citoplazmájában nem szükséges, de előnyt jelentenek környezet. A nagy plazmidok a kromoszómával redukálódnak, és számuk a sejtben kicsi. A kis plazmidok száma pedig több tucat is lehet. Egyes plazmidok egy bizonyos régióban reverzibilisen képesek beépülni a bakteriális kromoszómába, és egyetlen replikonként működnek. Az ilyen plazmidokat integratívnak nevezzük. Egyes plazmidok képesek átadni egyik baktériumból a másikba közvetlen érintkezés útján – konjugatív plazmidok. F-halmok kialakulásáért felelős géneket tartalmaznak, amelyek konjugatív hidat képeznek a genetikai anyagok átviteléhez.

A plazmidok fő típusai a

F - integratív kongatív plazmid. A nemi faktor határozza meg a baktériumok azon képességét, hogy donorok legyenek a konjugáció során

R - plazmidok. Ellenálló. Olyan géneket tartalmaz, amelyek meghatározzák a pusztító tényezők szintézisét antibakteriális gyógyszerek. Az ilyen plazmidokkal rendelkező baktériumok sok gyógyszerre nem érzékenyek. Ezért gyógyszerrezisztens faktorok képződnek.

Plazmid tox – a patogenitást meghatározó tényezők –

Az Ent - plazmidok - enterotoxinok termelésére szolgáló gént tartalmaznak.

Hly - elpusztítja a vörösvérsejteket.

Mobil genetikai elemek. Ide tartozik a beillesztés - beillesztési elemek. Az általánosan elfogadott megnevezés az Is. Ezek olyan DNS-szakaszok, amelyek a replikonon belül és közöttük is mozoghatnak. Csak a saját mozgásukhoz szükséges géneket tartalmazzák.

Transzpozonok- nagyobb struktúrák, amelyek tulajdonságai megegyeznek az Is-szel, de ezen felül a szintézist meghatározó szerkezeti géneket tartalmaznak biológiai anyagok, mint például a toxinok. A mobil genetikai elemek géninaktivációt, a genetikai anyag károsodását, replikonfúziót és a gének baktériumpopuláción belüli terjedését okozhatják.

A baktériumok változatossága.

A variabilitás minden típusa 2 csoportra osztható - nem örökletes (fenotipikus, módosítás) és örökletes (genotipikus).

Módosítások- a tulajdonságok vagy tulajdonságok fenotípusos, nem öröklődő változásai. A módosítások nem befolyásolják a genotípust, ezért nem öröklődnek. Ezek alkalmazkodó reakciók bizonyos környezeti feltételek változásaira. Általában az első generációban elvesznek, miután a faktor megszűnik.

Genotípusos variabilitás befolyásolja a szervezet genotípusát, ezért átterjedhet leszármazottaira. A genotípus variabilitás mutációkra és rekombinációkra oszlik.

Mutációk- a szervezet jellemzőinek vagy tulajdonságainak tartós, öröklődő változásai. A mutációk alapja a DNS-molekula nukleotidszekvenciájának minőségi vagy mennyiségi változása. A mutációk szinte bármilyen tulajdonságot megváltoztathatnak.

Eredetüknél fogva a mutációk spontának és indukáltak.

Spontán mutációk a szervezet létezésének természetes körülményei között fordul elő, és indukált mutagén faktor irányított hatásának eredményeként keletkeznek. A baktériumok DNS elsődleges szerkezetében bekövetkezett változások természete alapján megkülönböztetik a gén- vagy pontmutációkat és a kromoszóma-rendellenességeket.

Génmutációk egyetlen génen belül fordulnak elő, és minimálisan egy nukleotidot tartalmaznak. Ez a fajta mutáció lehet az egyik nukleotid másikkal való helyettesítésének, egy nukleotid elvesztésének vagy egy további beiktatásának eredménye.

Kromoszómális- több kromoszómát is érinthet.

Előfordulhat deléció – a kromoszóma egy részének elvesztése, vagy duplikáció – a kromoszóma egy részének megkettőződése. A kromoszóma egy részének 180 fokkal történő elforgatása inverzió.

Bármely mutáció egy bizonyos mutagén faktor hatására következik be. A mutagének természetüknél fogva fizikai, kémiai és biológiai eredetűek. Ionizáló sugárzás, röntgensugarak, UV sugarak. A kémiai mutagének közé tartoznak a nitrogéntartalmú bázisok analógjai, maga a salétromsav, és még néhány gyógyszerek, citosztatikumok. Biológiai - néhány vírus és transzfazon

Rekombináció- kromoszóma szakaszok cseréje

Transzdukció - genetikai anyag átvitele bakteriofág segítségével

Genetikai anyag helyreállítása - a mutációkból eredő károsodások helyreállítása.

Többféle jóvátétel létezik

1. Fotoreaktiváció - ezt a folyamatot egy speciális enzim biztosítja, amely látható fény jelenlétében aktiválódik. Ez az enzim a DNS-szál mentén mozog, és helyreállítja a sérüléseket. Egyesíti az UV hatására létrejövő időzítőket. A sötét jóvátétel eredményei jelentősebbek. Nem függ a fénytől, és több enzim biztosítja - először a nukleázok vágják ki a DNS-lánc sérült szakaszát, majd a DNS-polimeráz a megőrzött komplementer lánc mátrixán foltot szintetizál, a ligázok pedig bevarrják a foltot a láncba. sérült terület.

A jóvátétel tárgya génmutációk, de a kromoszómálisak általában nem

1. Genetikai rekombináció baktériumokban. Jellemzőjük, hogy a donor baktérium genetikai anyagának behatolása a recipiens baktériumba mindkét eredeti egyed génjét tartalmazó leánygenom kialakításával.

A donor DNS-fragmens beépülése a recipiensbe keresztezéssel történik

Háromféle átvitel -

1. átalakítás- olyan eljárás, amelynek során izolált donor DNS-fragmentumot adnak át. A recipiens kompetenciájától és a donor DNS állapotától függ. Kompetencia- DNS-felvétel képessége. A jelenléttől függ sejt membrán speciális fehérjék befogadója, és a baktériumok növekedésének bizonyos időszakaiban képződik. A donor DNS-nek kétszálúnak és nem túl nagy méretűnek kell lennie. A donor DNS áthatol a baktérium membránján, és az egyik lánc megsemmisül, a másik beépül a recipiens DNS-ébe.
2. Transzdukció- bakteriofágok segítségével hajtják végre. Általános transzdukció és specifikus transzdukció.

Tábornok - virulencia faktorok részvételével történik. A fágrészecskék összeállítása során a fágfej tévedésből nem fág DNS-t tartalmazhat, hanem a bakteriális kromoszóma egy darabját. Az ilyen fágok hibás fágok.

Különleges- mérsékelt égövi fágok végzik. A vágás, vágás szigorúan a határ mentén történik, bizonyos gének közé épülnek és azokat továbbítják.

1. Konjugáció- genetikai anyag átvitele a donor baktériumtól a recipienshez, közvetlen érintkezés esetén. Szükséges feltétel- kongatív plazmid jelenléte a donor sejtben. A konjugáció során a pili miatt konjugációs híd képződik, amelyen keresztül a genetikai anyag a donortól a pácienshez kerül.

Géndiagnosztika

Olyan módszerek összessége, amelyek lehetővé teszik egy mikroorganizmus genomjának vagy fragmensének azonosítását a vizsgált anyagban. Elsőként az NC hibridizációs módszert javasolták. A komplementaritás elvének alkalmazása alapján. Ez a módszer lehetővé teszi a kórokozó marker DNS-fragmenseinek jelenlétének kimutatását a genetikai anyagban molekuláris próbák segítségével. A molekuláris próbák rövid DNS-láncok, amelyek komplementerek a markerrégióval. Fluoreszcens jelölést adnak a szondához, radioaktív izotóp, enzim. A vizsgált anyagot speciális kezelésnek vetik alá, amely lehetővé teszi a mikroorganizmusok elpusztítását, a DNS felszabadítását és egyszálú fragmentumok felosztását. Ezt követően az anyagot rögzítik. Ezután a címke aktivitása észlelhető. Ez a módszer nem túl érzékeny. A kórokozó azonosítása csak akkor lehetséges, ha annak mennyisége kellően nagy. 10-4 mikroorganizmus. Technikailag meglehetősen bonyolult és igényes nagy mennyiség szondák. Széles körben elterjedt a gyakorlatban nem találta meg. Kifejlesztették új módszer - polimeráz láncreakció- PCR.

Ez a módszer a DNS és a vírus RNS replikációs képességén alapul, azaz. az önreprodukcióhoz. A páciens lényege az ismételt másolás - egy DNS-fragmens in vitro amplifikációja, amely egy adott mikroorganizmus markere. Mivel a folyamat kellően lezajlik magas hőmérsékletek 70-90., a módszer a hőstabil DNS polimeráz termofil baktériumokból történő izolálása után vált lehetővé. Az amplifikációs mechanizmus olyan, hogy a DNS-láncok másolása nem minden ponton kezdődik, hanem csak bizonyos kiindulási blokkoknál, amelyek létrehozásához úgynevezett primereket használnak. A primerek olyan polinukleotid szekvenciák, amelyek komplementerek a kívánt DNS lemásolt fragmensének terminális szekvenciájával, és a primerek nemcsak beindítják az amplifikációt, hanem korlátozzák is azt. Most számos PCR-lehetőség létezik, amelyeket 3 szakasz jellemez -

1. A DNS denaturációja (1 láncra oszlás)
2. Az alapozó rögzítése.
3. DNS-szálak komplementer hozzáadása kettős szálhoz

Ez a ciklus 1,5-2 percig tart. Ennek eredményeként a DNS-molekulák száma 20-40-szeresére nő. Az eredmény a másolatok 10-8. Az amplifikáció után elektroforézist hajtanak végre, és csíkok formájában izolálják. Ezt egy speciális eszközben hajtják végre, amelyet erősítőnek neveznek.

A PCR előnyei

1. Közvetlenül jelzi a kórokozó jelenlétét a vizsgált anyagban, tiszta tenyészet izolálása nélkül.
2. Nagyon nagy érzékenység. Elméletileg kimutatható az 1. sz.
3. A kutatásra szánt anyag a begyűjtés után azonnal fertőtleníthető.
4. 100%-os specifitás
5. Gyors eredmények. Teljes elemzés- 4-5 óra. Expressz módszer.

Széles körben alkalmazzák olyan fertőző betegségek diagnosztizálására, amelyek kórokozói tenyészthetetlenek vagy nehezen tenyészthető szervezetek. Chlamydia, mycoplasma, sok vírus - hepatitis, herpesz. Ennek meghatározására tesztrendszereket fejlesztettek ki lépfene, tuberkulózis.

Restrikciós elemzés- enzimek segítségével a DNS molekula részekre oszlik bizonyos szekvenciák a nukleoidokat és a fragmentumokat az összetétel alapján elemzik. Így egyedi területeket találhat.

Biotechnológia és géntechnológia

A biotechnológia egy olyan tudomány, amely az élő szervezetek létfontosságú folyamatainak tanulmányozása alapján ezeket a biofolyamatokat, valamint magukat a biológiai tárgyakat felhasználja az ember számára szükséges termékek ipari előállítására, olyan biohatások reprodukálására, amelyek nem nyilvánulnak meg természetellenesen. körülmények. Mint biológiai tárgyak Leggyakrabban egysejtű mikroorganizmusokat, valamint állatokból és növényekből származó sejteket használnak. A sejtek nagyon gyorsan szaporodnak, ami lehetővé teszi egy kis idő növeli a termelő biomasszáját. Jelenleg az összetett anyagok, például fehérjék, antibiotikumok bioszintézise gazdaságosabb és technológiailag elérhetőbb, mint más típusú nyersanyagok.

A biotechnológia magát a sejteket használja a céltermék forrásaként, valamint a sejt által szintetizált nagy molekulákat, enzimeket, toxinokat, antitesteket és primer és másodlagos metabolitokat - aminosavakat, vitaminokat, hormonokat. A mikrobiális és sejtszintézis termékek előállításának technológiája több tipikus szakaszból áll - a termelési központ kiválasztása vagy létrehozása. Az optimális kiválasztása tápközeg, termesztés. A céltermék izolálása, tisztítása, standardizálása, adása dózisforma. A géntechnológia az ember számára szükséges céltermékek létrehozásán múlik. A kapott célgént egy vektorhoz fuzionáltatjuk, és a vektor lehet plazmid, és beépül a befogadó sejtbe. Recipiens - baktérium - coli, élesztő. A rekombinánsok által szintetizált céltermékeket izolálják, tisztítják és a gyakorlatban felhasználják.

Az inzulin és humán interferon. Eritropoetin, növekedési hormon, monoklonális antitestek. Hepatitis B vakcina.