A fágok használata. 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 lévő 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 fág anyaszuszpenzióval fertőzik meg.

A fággal lizált tenyészetet (általában másnap) baktériumszűrőn átszűrjük, és a fágot tartalmazó szűrlethez tartósítószerként kinozololdatot adunk.
Késztermék 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 sokáig a szervezetben (5-7 napig), ezért ajánlott újra alkalmazni.

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

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. A Salmonella, Vibrio és Staphylococcusok nemzetségébe tartozó baktériumok fágdiagnosztikáját és fágtipizálását fejlesztették ki. A fágtipizálás segít feltárni a fertőzés forrását, tanulmányozni az epidemiológiai összefüggéseket, megkülönböztetni a sporadikus és járványos betegségeket.
A fágdiagnosztika és a fágtipizálás az izolált mikroorganizmusok és a megfelelő fajok vagy típusú fágok együttes tenyésztésének elvén alapul. pozitív eredmény figyelembe vesszük a vizsgált tenyészet jól kifejezett lízisét a fajfággal, majd az egyik tipikus fággal.

A bakteriofágok arról ismertek egyedülálló tulajdonság szelektíven megfertőzik a baktériumokat: minden típusú bakteriofág csak ellene aktív egy bizonyos fajta baktériumok, és semleges másokkal szemben. Az orvostudomány több mint ötezer faját ismeri ezeknek a "baktériumevőknek", amelyek a kórokozó sejtbe behatolva belülről elpusztítják azt, ugyanakkor nem sértik meg a test egészének mikroflóráját.

Működési elve

A bakteriofág készítmények működési elve az, hogy ha a fágokat felületesen juttatják be vagy alkalmazzák, akkor megkeresik és behatolnak egy káros baktériumba, belülről megsértve annak szerkezetét.

A fágok szaporodása a baktériumon belül annak teljes pusztulásához vezet. Ennek a 15-45 percig tartó folyamatnak az eredményeként körülbelül 70-200 új fágrészecske képződik.

A fágok előnye, hogy használatuk során tovább szaporodnak és bejutnak a sejtekbe mindaddig, amíg a fertőzés jelen van.

Faj és élőhely

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

Különféle formájú bakteriofágok

NÁL NÉL természetes környezet bakteriofágok szinte bárhol megtalálhatók, ahol baktériumsejt található.

Az orvostudományban a fágkészítményeket csoportokra osztják, beleértve a fágokat a kórokozó baktériumok neve szerint, amelyekre hatnak:

• streptococcus;
• staphylococcus;
• vérhas;
• tét;
• pszeudomonadic;
• klebsieleus;
• fehérje;
• és mások.

Gyakorlati alkalmazás és cél

A bakteriofágok alkalmazása nem csak hatékony módszer sok fertőző betegségek bakteriális kórokozók okozzák, hanem megbízható megelőző módszerekre is utal.

A bakteriofágokat tartalmazó terápiás és profilaktikus gyógyszereket hatékonyan alkalmazzák a következők kezelésére:

• 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 a leghatékonyabbak, amikor megelőző használatés korai észlelés ennek a betegségnek a kórokozója.

Különféle gyógyszerek és jellemzőik

A bakteriofágokat tartalmazó terápiás és profilaktikus készítmények oldatok és gélek formájában kaphatók. 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 gyógyszer, amelyet gél formájában állítanak elő intim higiénia. A gyógyszer részeként körülbelül 40 fajta bakteriofág létezik, amelyek mindegyike egy adott típusú mikrobák elleni küzdelemre irányul. A Fagogin hatékony antibakteriális szer lokális a genitális fertőzések megelőzésére és kezelésére.
Otophag- gél, középfülgyulladás, gégegyulladás, mandulagyulladás, nátha és egyéb felső légúti fertőző betegségek megelőzésére és kezelésére. Otophag 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 használják, visszatér friss leheletés helyreállítja a szájüreg mikroflóráját.
Fagoderm- a bőr felszíni és mélyrétegeinek betegségeinek, károsodásának megelőzésére és kezelésére szolgáló gyógyszer. természetes készítmény A Fagoderm hatékonyan megbirkózik a káros baktériumokkal és biztosítja átfogó egészségfejlesztés bőrtakarók. Alkalmas különféle korcsoportok természetes összetevők tartalma miatt.

Miért jobbak a bakteriofágok, mint az antibiotikumok?

A mikrobák céltudatos megsemmisítése tagadhatatlan előnyt biztosít 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 a bakteriofágok kezelésében kizártak.
A bakteriofágok egyéb előnyei:

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

Annak ellenére, hogy a bakteriofágot tartalmazó készítményeknek nincs ellenjavallata, vannak esetek, amikor a fágokat tartalmazó készítmények nem hatékonyak, a betegség kezelését hagyományos módszerekkel folytatják.

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

A kórokozó mikrobák antibiotikumokkal szembeni növekvő rezisztenciája miatt, illetve tekintettel arra, hogy alternatív módszerek a fertőző betegségek kezelései egyre nagyobb népszerűségnek örvendenek, a bakteriofágokkal kapcsolatos kutatások csak lendületet kapnak, ami újabb felfedezésekhez és számos betegség feletti győzelemhez vezet.

A bakteriofágok olyan specifikus vírusok, amelyek szelektíven megtámadja és károsítja a mikrobákat. A sejten belül szaporodva elpusztítják a baktériumokat. Ebben az esetben a kórokozó mikroflóra elpusztul, és a jótékony mikroflóra megmarad.

E vírusok alkalmazását már 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 többszörös nagyítás mellett változatos.

Mik azok a bakteriofágok

Vegye figyelembe a mikrobák típusait és célját, 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 részlegesen elpusztítja a kórokozó mikroorganizmusokat, és ez okozza őket visszafordíthatatlan változásokátadták a mikrobák következő generációjának. Ez az úgynevezett lizogén hatás.
2. Virulens vírusmolekulák, miután a mikroba sejtjeiben aktívan és gyorsan szaporodnak. A baktériumok szinte azonnali elpusztulásához vezetnek (lítikus hatás).
3. Mérsékelt mikrobiális fajok alternatív kezelésként használják bakteriális fertőzések. Vannak bizonyos előnyeik:
4. Kényelmes forma. A gyógyszer arra készült szájon át történő bevitel 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 baktérium genomja egyik mikrobáról a másikra kerül át.

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

A bakteriofágok listája és leírása:

1. Dizfak, polivalens vérhas. Ez okozza Shigella Flexner és Sonne halálát.
2. tífusz- elpusztítja a kórokozókat tífusz, szalmonella.
3. Klebsiella polivalens. Képviseli komplex gyógymód, elpusztító Klebsiella tüdőgyulladás, ozen, rhinoscleroma.
4. Klebsiella tüdőgyulladás, Klebsifag- kiváló asszisztens az urogenitális, légúti betegségek elleni küzdelemben, emésztőrendszerek, sebészeti fertőzések, generalizált szeptikus patológiák.
5. Koliproteofág, koliproteoid. A pyelonephritis, cystitis, colitis és más Proteus és Escherichia coli által kiváltott betegségek kezelésére szolgál.
6. Coliphagus, ha. Hatékony a bőrfertőzések kezelésében és belső szervek, amelyet az enteropatogén Escherichia coli E. Coli vált ki.
7. Proteofág A proteus káros hatással van a vulgaris és mirabilis specifikus fehérje mikrobákra, amelyek kórokozók gennyes gyulladás bélrendszeri patológiák.
8. streptococcus, a streptofág gyorsan semlegesíti az esetleges gennyes fertőzésekből izolált staphylococcusokat.
9. Pseudomonas aeruginosa. Pseudomonas aeruginosát provokáló gyulladások kezelésére ajánlott. Lizálja a Pseudomonas aeruginosa baktériumokat.
10. Komplex piobakteriofág. Streptococcusok, enterococcusok, staphylococcusok, pseudomanus aeruginosis, Escherichia coli, Klebsiella oxytoca és tüdőgyulladás fagolizátumainak keveréke.
11. sektafagu, polirepülő piobakteriofág. Káros hatással van az Escherichia colira.
12. Intensi. Komplex előkészítés, Shigilla, Salmonella, Enerococcus, Staphylococcus, Pseudomanis Proteus és Aerunina lizálása.

Csak az orvos a vizsgálat és a fertőzés kimutatása után írhat fel gyógyszert. Független felhasználásuk hatástalan lehet, mert speciális vizsgálat nélkül lehetetlen meghatározni a fágokkal szembeni érzékenységet.

A kezelési rendet minden ügyfél számára egyedileg alakítják ki. Leggyakrabban gyógyszeres kezeléshez folyamodnak bél dysbacteriosis. A kezelés időtartama körülbelül öt nap lehet, de bizonyos esetekben - akár 15 nap. A nagyobb hatékonyság érdekében ismételje meg a tanfolyamokat 2-3 alkalommal.

Példa a staphylococcus fertőzés terápiájára:

• hat hónapos gyermek - 5 ml;
• hat hónaptól egy évig - 10 ml;
• egy-három éves gyermek - 15 ml;
• 3 évtől 8-20 ml-ig;
• gyermek nyolc év után - 30 ml.;
• a csecsemők fágokat kapnak szájon át, orrcseppekkel, beöntés formájában.

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

A fág táplálék eltűnésével - káros baktériumok, maguk a fágok eltűnnek.

A bakteriofág készítményeket gyermekek betegségeinek kezelésére használják:

• fülfertőzések;
• Húgyúti fertőzések;
• légúti fertőzések;
• sebészeti fertőzések;
• a gyomor-bél traktus fertőzései;
• szemfertőzések stb.

Bakteriofágok termesztéséhez a bakteriofágokat tartalmazó anyagot egy bizonyos baktériumkultúrával beoltott táptalajra visszük fel. Azokon a helyeken, ahol eltalálják, az elpusztult baktériumok zónája képződik, ami egy üres hely. Ezt az anyagot bakteriológiai tűvel veszik. Egy fiatal baktériumtenyészetet tartalmazó szuszpenzióba visszük át. Ezeket a műveleteket legfeljebb 10-szer hajtják végre, hogy a kapott bakteriofág tiszta legyen.

A bakteriofágok alapján a készítményeket kúpok, aeroszolok, tabletták, oldatok és egyéb formák formájában állítják elő. A gyógyszerek elnevezése egy baktériumcsoportot használ annak leküzdésére, amely ellen szánják őket.

Összehasonlítás az antibiotikumokkal

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

Mindegyik faj szelektíven befolyásolja a mikroorganizmusokat, így nemcsak nem károsítják a mikroflórát, hanem a dysbacteriosis 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 gargarizálni, közvetlenül a sebbe kenni, bélfertőzéssel inni.
2. A bakteriofágok használatához fontos, hogy biztosak legyünk a diagnózisban. A kivétel az kombinált készítmények bakteriofágokkal különféle kórokozók ellen. Ezeknek a gyógyszereknek a hatékonysága kisebb, és az ára magasabb.

Gyakorlati használat fágok. A bakteriofágokat a fertőzések laboratóriumi diagnosztikájában alkalmazzák a baktériumok intraspecifikus azonosítása során, azaz a fagovár (fág típus) meghatározása során. Ehhez a módszert használják fág tipizálás, a fágok hatásának szigorú sajátossága alapján: különféle diagnosztikai típus-specifikus fágok cseppjeit csészébe csepegtetik sűrű tápközeggel, amelyet a kórokozó tiszta kultúrájának "gyepével" vetettek be. A baktérium fág fágját a lízist okozó fág típusa határozza meg (steril folt, "plakk" vagy "negatív telep", fág kialakulása). A fágtipizálási technikát a fertőzés forrásának és terjedési módjainak azonosítására használják (epidemiológiai jelölés). Az azonos fagovarba tartozó 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 (koliproteit, piobakteriofágokat 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 vektorokként a rekombináns DNS előállításához.

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 akut fertőző betegség, amelyet a gyomor-bél traktus túlnyomórészt elváltozása jellemez. Kitörések formájában fordulnak elő, a kórokozók az E. coli hasmenést okozó törzsei. Parenterális escherichiosis - az E. coli opportunista törzsei által okozott betegségek - képviselői normál mikroflóra vastagbél. Ezekkel a betegségekkel bármely szerv károsodása lehetséges.

taxonómiai helyzete. 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 pálcikák. A kenetekben véletlenszerűen helyezkednek el, nem képeznek spórákat, peritrichosak. Néhány törzs mikrokapszulázott, pili.

kulturális javak. Escherichia coli - fakultatív anaerob, optim. ütemben. növekedéshez - 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, Levina.

enzimatikus aktivitás. E. coli sokféle enzimet tartalmaz. A legtöbb fémjel E. coli a laktóz fermentáló képessége.

Antigén szerkezet. Az E. coli szomatikus O-, flagellált 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 a szerocsoporthoz való tartozást. Törzsek E. coli inherens antigénkészlettel (antigénképlet) rendelkező ún szerológiai változatok (szerovariánsok).

Antigén, toxigén, tulajdonságok szerint kettő biológiai változatai E. coli:

1) opportunista E. coli;

2) "bizonyára" kórokozó, hasmenés.

patogenitási tényezők. Enterotróp, neurotróp és pirogén hatású endotoxint képez. A hasmenéses Escherichia exotoxint termel, amely jelentős károkat okoz víz-só anyagcsere. Ezenkívül egyes törzsekben, valamint a vérhas kórokozóiban invazív faktor található, amely elősegíti a baktériumok behatolását a sejtekbe. A hasmenéses Escherichia patogenitása a vérzés előfordulásában, a nefrotoxikus hatásban 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; fertőtlenítőszerre érzékeny, forraláskor gyorsan elpusztul.

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

A vastagbélben élő, feltételesen kórokozó törzsek túljuthatnak a gyomor-bélrendszeren, és az immunitás csökkenésével és felhalmozódásukkal különféle nem specifikus gennyes-gyulladásos betegségeket (hólyaghurut, epehólyag-gyulladás) okozhatnak - parenterális escherichiosis.

Járványtan. Az enterális escherichiosis forrása a beteg emberek. A fertőzés mechanizmusa - széklet-orális, átviteli útvonalak - étkezési, kapcsolattartó háztartás.

Patogenezis. Szájüreg.Bejut vékonybél, adszorbeálódik a hámsejtekben a pili és a külső membránfehérjék segítségével. A baktériumok szaporodnak, elpusztulnak, endotoxint bocsátanak ki, ami fokozza a bélmozgást, hasmenést, lázat és egyéb általános mérgezési tüneteket okoz. Exotoxint oszt ki - súlyos hasmenést, hányást és a víz-só anyagcsere jelentős megsértését.

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

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

Mikrobiológiai diagnosztika . Fő módszer - bakteriológiai. Határozza meg a nézetet tiszta kultúra(gram-negatív rudak, oxidáz-negatív, a glükózt és a laktózt savvá és gázzá fermentálja, indolt képez, hidrogén-szulfidot nem képez) és egy szerocsoportba tartozik, ami lehetővé teszi az opportunista E. coli megkülönböztetését a hasmenéstől. 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. A jövőben felfedezték a gombák vírusait stb., amelyeket fágoknak neveztek.

Fág morfológia.

Méretek - 20-200nm. A legtöbb fág ebihal alakú. A legösszetettebb fágok egy nukleinsavat tartalmazó poliéder fejből, egy nyakból és folyamatokból állnak. A folyamat végén a bazális lemez, amelyből szálak és fogak nyúlnak ki. Ezek a szálak és fogak arra szolgálnak, hogy a fágot a baktériumhéjhoz rögzítsék. A folyamat távoli részében a legbonyolultabban szervezett fágok egy enzimet tartalmaznak - lizozim. Ez az enzim hozzájárul a bakteriális membrán feloldásához, amikor az NK fág behatol a citoplazmába. 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 nem összehúzódó burokkal
3. Fágok rövid farokkal
4. Fágok folyamatanalóggal
5. Fonaszerű fágok

Kémiai összetétel.

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

fághéj - kapszid, rendezett fehérje alegységekből - kapszomerekből áll.

A folyamat távoli részében a legbonyolultabban szervezett fágok egy enzimet tartalmaznak - lizozim. Ez az enzim hozzájárul a bakteriális membrán feloldásához, amikor az NK fág behatol a citoplazmába.

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 - fajfágok - kölcsönhatásba lépnek egyfajta baktériummal

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

A tipikus fágok működése szerint a fajok feloszthatók fágsor. A fágok és a baktériumok kölcsönhatása továbbhaladhat produktív, produktív és integratív típus.

produktív típus- fág utódok képződnek, és a sejt lizálódik

Egy 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 típusától függően vannak virulens és mérsékelt égövi fágok.

Fertőző produktív módon lépnek kapcsolatba a baktériumokkal. Kezdetben a fág a bakteriális membránon szívódik fel specifikus receptorok kölcsönhatása miatt. A vírusos nukleinsav behatol vagy behatol a baktériumok citoplazmájába. A lizozim hatására egy kis lyuk képződik a baktérium héjában, a fág héja lecsökken, és NK-t injektálnak. A fág héja a baktériumon kívül. A következő lépés a korai fehérjék szintézise. Biztosítják a fág szerkezeti fehérjék szintézisét, a fág nukleinsav replikációját és a bakteriális kromoszómák aktivitásának visszaszorítását.

Ezt követi a szintézis 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. A baktérium további lízise és a fágok új generációjának kibocsátása a külső környezetbe.

mérsékelt égövi bakteriofágok akár produktív, akár integratív kölcsönhatásba léphetnek. A termelési ciklus ugyanúgy megy. 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 átkerülnek a leánysejtekbe. Ilyen beépített fág DNS - prófág, a prófágot tartalmazó baktériumot pedig lizogénnek nevezzük, a jelenséget pedig az ún lizogén.

Spontán módon, vagy egy sorozat hatására külső tényezők a kromoszómából kivágható egy profág, azaz. szabad állapotba kerül, egy virulens fág tulajdonságait mutatják, amelyek a baktériumtestek új generációjának kialakulásához vezetnek - profág indukció.

A bakteriális lizogenezis a fág (lizogén) átalakulás hátterében áll. Ez a lizogén baktériumok jellemzőinek vagy tulajdonságainak megváltozása az azonos fajhoz tartozó nem lizogén baktériumokhoz képest. Megváltozhat különböző tulajdonságok- morfológiai, antigén stb.

A mérsékelt égövi fágok hibásak lehetnek – nem képesek olyan fág utódokat létrehozni, amelyek nincsenek benne vivoés indukcióban.

Virion - teljes vírusrészecske, amely NK-ból és fehérjehéjból áll

A fágok gyakorlati alkalmazása -

1. Alkalmazás a diagnosztikában. Számos baktériumfajtával kapcsolatban a monofágokat alkalmazzák a fág lizabilitási reakcióban, a baktériumtenyészet azonosításának egyik kritériumaként, a tipikus fágokat fágtipizálásra, a baktériumok intraspecifikus differenciálására használják. Járványügyi céllal, a fertőzés forrásának és megszüntetésének módjainak megállapítása érdekében
2. Számos bakteriális fertőzés kezelésére és megelőzésére - hasi típus staphylococcus és streptococcus fertőzések (saválló bevonattal ellátott 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 önreplikációra - replikonok. A replikonok bakteriális kromoszómák és plazmidok. A bakteriális kromoszóma egy nukleoidot alkot, amely nem kapcsolódik zárt gyűrűben lévő fehérjékhez, és haploid génkészletet hordoz.

A plazmidok szintén a DNS-molekula zárt gyűrűi, de sokkal kisebbek, mint a 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 tízet is elérhet. Egyes plazmidok egy bizonyos régióban reverzibilisen képesek beépülni a bakteriális kromoszómába, és egyetlen replikonként működnek. Az ilyen plazmidokat integratívnak nevezzük. Egyes plazmidok közvetlen érintkezéssel átvihetők egyik baktériumból a másikba – konjugatív plazmidok. F-pillák képződéséért felelős géneket tartalmaznak, amelyek konjugatív hidat képeznek a genetikai anyag 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 kialakul egy gyógyszerrezisztens faktor.

Plazmid tox – a patogenitást meghatározó tényezők –

Az Ent - plazmid - tartalmazza az enterotoxinok termelődésének génjét.

Hly - elpusztítja a vörösvértestet.

mobil genetikai elemek. Ide tartoznak a betétek - 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 transzponálható genetikai elemek géninaktivációt, a genetikai anyag károsodását, replikonfúziót és génproliferációt okozhatnak egy baktériumpopulációban.

változatosság a baktériumokban.

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

Módosítások- a tulajdonságok vagy tulajdonságok fenotípusos, nem örökölhető változásai. A módosítások nem befolyásolják a genotípust, ezért nem öröklődnek. Ezek adaptív válaszok bizonyos környezeti feltételek változásaira. Általában az első generációban, a faktor megszűnése után elvesznek.

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

Mutációk- tartós, öröklött változások a szervezet jellemzőiben vagy tulajdonságaiban. 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, ill indexelt a mutagén faktor irányított hatásának eredményeként keletkeznek. A baktériumokban a DNS elsődleges szerkezetében bekövetkező változások természete szerint megkülönböztetik a gén- vagy pontmutációkat és a kromoszóma-rendellenességeket.

Génmutációk egyetlen génen belül fordulnak elő, és minimálisan befognak egy nukleotidot. Ez a fajta mutáció az egyik nukleotid másikkal való helyettesítéséből, egy nukleotid elvesztéséből vagy egy további beiktatásából származhat.

Kromoszómális- több kromoszómát is érinthet.

Előfordulhat deléció – egy kromoszómaszegmens elvesztése, duplikáció – egy kromoszómaszegmens megkettőződése. Egy kromoszómaszegmens 180 fokos 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. Kémiai mutagénekhez - nitrogénbázisok analógjaihoz, magának a salétromsavnak és még néhány gyógyszerek, citosztatikumok. Biológiai - néhány vírus és transzfazon

Rekombináció- a kromoszómák részeinek cseréje

Transzdukció – genetikai anyag átvitele bakteriofág által

Genetikai anyag javítása - 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-lánc mentén mozog, és helyreállítja a sérüléseket. Egyesíti a kakukkfűt, amely az UV hatására keletkezik. A sötét jóvátétel eredményei jelentősebbek. Nem függ a fénytől, és több enzim biztosítja - először a nukleázok kivágják a DNS-lánc sérült szakaszát, majd a DNS-polimeráz foltot szintetizál a megmaradt komplementer lánc mátrixán, és a ligázok varrják be a foltot a sérült területre. .

A jóvátétel tárgya génmutációk, míg a kromoszómák általában nem

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

A donor DNS-fragmensének beépülése a recipiensbe keresztezéssel történik

Háromféle átvitel -

1. átalakítás- az a folyamat, amelynek során az izolált donor DNS-fragmentuma átkerül. A recipiens kompetenciájától és a donor DNS állapotától függ. Kompetencia- a DNS felszívó képessége. A jelenléttől függ sejt membrán specifikus 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, az egyik lánc elpusztul, a másik beépül a recipiens DNS-ébe.
2. transzdukció- bakteriofágok segítségével hajtják végre. Általános transzdukció és specifikus transzdukció.

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

Különleges- mérsékelt fágok végzik. Kivágáskor szigorúan a szegély mentén történik a kivágás, bizonyos gének közé beillesztve azokat továbbítják.

1. konjugáció- genetikai anyag átvitele a donor baktériumából a recipiensbe, közvetlen érintkezés esetén. Szükséges állapot- kongatív plazmid jelenléte a donor sejtben. A pili miatti konjugáció során konjugációs híd képződik, amelyen keresztül a genetikai anyag a donortól a pácienshez kerül.

Géndiagnosztika

A vizsgált anyagban lévő mikroorganizmus vagy annak fragmentuma genomjának azonosítására szolgáló módszerek összessége. Elsőként az NC hibridizációs módszert javasolták. A komplementaritás elve alapján. Ez a módszer lehetővé teszi a kórokozó marker DNS-fragmenseinek jelenlétét a genetikai anyagban molekuláris próbák segítségével. A molekuláris próbák rövid DNS-szálak, amelyek komplementerek egy markerhellyel. Címke kerül a szondába - fluorokróm, radioaktív izotóp, enzim. A vizsgálati anyagot olyan speciális kezelésnek vetik alá, amely lehetővé teszi a mikroorganizmusok elpusztítását, a DNS felszabadítását és egyszálú fragmensekre való felosztását. Ezt követően az anyagot rögzítik. Ezután a címkeaktivitás észlelhető. Ez a módszer nem túl érzékeny. A kórokozó azonosítása csak kellően nagy számmal lehetséges. 10-4 mikroorganizmus. Technikailag meglehetősen bonyolult és igényes egy nagy szám szondák. széles körben elterjedt a gyakorlatban nem találta. Lett tervezve 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 elegendő magas hőmérsékletek 70-90, a módszer egy hőstabil DNS polimeráz termofil baktériumokból történő izolálása után vált lehetővé. Az amplifikáció mechanizmusa olyan, hogy a DNS-láncok másolása nem minden ponton, hanem csak bizonyos kiindulási blokkoknál kezdődik meg, amelyek létrehozásához úgynevezett primereket használnak. A primerek olyan polinukleotid szekvenciák, amelyek komplementerek a kívánt DNS lemásolt fragmentumának végszekvenciájával, és a primerek nemcsak amplifikációt indítanak el, hanem korlátozzák is. Most több lehetőség van a PCR-re, 3 szakasz jellemző -

1. DNS denaturáció (1 szálú fragmentumokra való szétválasztás)
2. Alapozó rögzítés.
3. A DNS-szálak ingyenes kiterjesztése 2 szálra

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 hajtunk végre, és csíkok formájában izoláljuk. 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. Magasan nagy érzékenység. Elméletileg megtalálhatja az 1. sz.
3. A kutatásra szánt anyag a mintavétel 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 nem tenyésztett vagy nehezen tenyészthető szervezetek. Chlamydia, mycoplasma, sok vírus - hepatitis, herpesz. Ennek meghatározására tesztrendszert fejlesztettek ki lépfene, tuberkulózis.

Restrikciós elemzés- A DNS-molekulákat enzimek bontják le bizonyos szekvenciák a nukleoidokat és a fragmentumokat összetételük szerint elemzik. Így egyedi oldalakat találhat.

Biotechnológia és géntechnológia

A biotechnológia 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 a szervezetben. természetellenes körülmények. Mint biológiai tárgyak leggyakrabban az egysejtű mikroorganizmusokat, valamint a sejteket, állatokat és növényeket használják. A sejtek nagyon gyorsan szaporodnak, ami lehetővé teszi egy kis idő növeli a termelő biomasszáját. Jelenleg az összetett anyagok, mint például a 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, valamint primer és másodlagos metabolitokat - aminosavakat, vitaminokat, hormonokat. A mikrobiális és sejtszintézis termékek előállításának technológiája több tipikus szakaszra redukálódik - a termelő központ kiválasztására vagy létrehozására. Az optimális kiválasztása növekedési közeg, termesztés. A céltermék izolálása, tisztítása, standardizálása, dózisforma. A géntechnológia az ember számára szükséges céltermékek létrehozására redukálódik. A kapott célgént fuzionáltatják egy vektorral, és a vektor lehet plazmid, és beépíthető a befogadó sejtbe. Recipiens - baktérium - coli, élesztő. A rekombinánsok által szintetizált céltermékeket izolálják, tisztítják és a gyakorlatban felhasználják.

Az inzulin volt az első, amelyet létrehoztak humán interferon. Eritropoetin, növekedési hormon, monoklonális antitestek. Hepatitis B vakcina.