Кафедра микробиологии, вирусологии и ииммунологии Методы заражения куриного эмбриона. Подготовила: преподаватель Угышева Ш.Е.
Термин вирус означает яд. Вирусы - это неклеточные системы живых существ, которые отличаются своими малыми размерами, отсутствием в вирионе белоксинтезирующих и энергогенерирующих систем, а также облигатным внутриклеточным паразитизмом. Целая вирусная частица называется – вирионом. 12 февраля 1892 Д. И. Ивановский открыл вирус табачной мозаики (ВТМ)
Строение вирусов
Структура вирусов A – простой вирус B – сложный вирус
За своей степенью опасности вирусы разделяют на четыре группы: I группа: возбудители лихорадки Эбола, Ласса, Марбурга, Мачупо, натуральной оспы, а также вирус гепатита В (мартышек). ІІ группа: арбовирусы, некоторые аренавирусы, вирусы бешенства, вирусы гепатита С и В человека, ВИЧ. ІІІ группа - вирусы гриппа, полиомиелита, энцефаломиокардита, осповакцины. ІV группа - аденовирусы, коронавирусы, герпесвирусы, реовирусы, онковирусы.
ДНК-содержащие вирусы Hepadnaviridae Parvoviridae Papovaviridae Adenoviridae Herpesviridae Poxviridae Iridovoridae РНК-содержащие вирусы Picornaviridae Caliciviridae Togaviruses Flaviviridae Coronaviridae Rhabdoviridae Filoviridae Paramyxoviruses Orthomyxoviruses Arenaviridae Классификация вирусов
Принципы классификации вирусов Тип нуклеиновой кислоты, ее структура, стратегия репликации Размеры, морфология, симметрия вириона, число капсомеров, наличие суперкапсида. Наличие специфических ферментов, особенно РНК- и ДНК-ПОЛИМЕРАЗ, нейраминидазы Чувствительность к физическим и химическим агентам, особенно к эфиру Иммунологические свойства Естественные механизмы передачи Тропизм к хозяину, его тканям и клеткам Патология, формирования включений Симптоматология заболеваний.
Семейство вирусовНали- чие супер -кап- сида Тип симмет рии Структура РНК Вирусы патогенные для человека FiloviridaeДаСпира льный Однонитчастая, линейная, не- сегментированая, минус Вирус Эбола, вирус Марбурга CoronaviridaeДаСпира льный Однонитчастая, линейная, не- сегментированая, плюс Коронавирусы ArenaviridaeДаСпира льный Однонитчастая циркулярная, 2 сегменты, минус Вирус лимфоцитарного хориоменингита BunyavirusДаСпира льный Однонитчастая циркулярная, 3 сегменты, минус Хантавирусы, вирус Кримской-Конго гемморагической лихорадки, вирус гемморагической лихорадки с почечным синдромом Классификация вирусов (РНК- содержащие)
Классификация вирусов (ДНК- содержащие) PapovaviridaeНетКубичес кий Двухнитчаст ая, циркулярна Вирус папиломы AdenoviridaeНетКубичес кий Двухнитчаст ая, линейная Аденовирус HepadnavirusДаКубичес кий Двониткова, дефектна, циркулярна Вирус гепатита В HerpesviridaeДаКубичес кий Двухнитчаст ая, линейная Вирус простого герпеса 1, 2, опоясывающего герпеса-ветрянки, цитомегаловирус, Эпштейна-Барр вирус PoxviridaeДаСмеша- нный Двухнитчаст ая, линейная Вирус натуральной оспы, вирус вакцины ParvoviridaeНетКубичес кий Однонитчас тая,,линейн ая Вирусы гастроэнтерита, инфекционной эритемы, гемолитической болезни
Химический состав вирусов В состав вирусов входит нуклеиновая кислота, белок, липиды, гликолипиды, гликопротеиды. Они всегда содержат один тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), которая составляет от 1 % до 40 % массы вириона. Вирусные геномы содержат информацию, достаточную для синтеза лишь нескольких белков. Их масса достигает мг, что в 1 млн. раз меньше, чем в клетки, а длина- до 0,093 мм Число нуклеотидных пар колеблется от 3150 (вирус гепатита В) до (вирус натуральной оспы). Белки вирусов (70-90 %) разделяются на структурные и неструктурные. Структурными - белки, которые входят в состав зрелых внеклеточных вирионов. Они выполняют ряд важных функций: - защищают нуклеиновую кислоту от внешнего повреждения взаимодействуют с мембранами чувствительных клеток обеспечивают проникновения вируса в клетку - имеют РНК- и ДНК- полиме-разную активность и др. Неструктурные белки не входят в состав зрелых вирионов, однако образуются во время их репродукции. Они: - обеспечивают регуляцию экспрессии вирусного генома - являются предшественниками вирусных белков, способные подавлять клеточный биосинтез. В зависимости от расположения в вирионе, белки разделяются на капсидные, суперкапсидные, матриксные, белки сердцевины и ассоциируемые с нуклеиновой кислотой. Липиды (15-35 %) содержатся в сложных вирусах и входят в состав суперкапсидной оболочки, образовывая ее двойной липидный слой. Они: - стабилизируют вирусную оболочку - обеспечивают защиту внутренних слоев вирионов от гидрофильных веществ внешней среды - принимают участие у депротеинизации вирионов.
Репродукция вирусов. дизъюнктивный Особенности ее заключаются в том, что геномы представлен как РНК, так и ДНК, они многообра-зные за структурой и формой, почти все вирусные РНК способны реплицироватся независимо от ДНК клетки.Вирусам присущий дизъюнктивный способ репродукции, заключается в том, что синтез генома и белков вируса разорван в пространстве и времени: нуклеиновые кислоты реплиццируются в ядре клетки, белки - в цитоплазме, а сбор целых вирионов может происходить на внутренней пове-рхности цитоплазматичної мембраны. Репродукция вирусов - уникальная система воссоздания чужерод-ной информации в клетках эукариотов и обеспечивает абсолютное подчинение клеточных структур потребностям вирусов. В репродукции вирусов выделяют ряд стадий. ранним К ранним принадлежит адсорбция вирусов на поверхности клетки, проникновение (пенетрация) их внутрь клетки и их раздевание (депротеинизация). Поздние (стратегия вирусного генома) Поздние стадии (стратегия вирусного генома) включают синтез вирусных нуклеиновых кислот, синтез белка, сбор вирионов и выход вирусных частиц из клетки.
Прикрепление вирусов к поверхности клетки обеспечивается двумя механизмами: неспецифическим и специфическим. Неспецифический определяется силами электростатического взаимодействия, что возникает между химическими группами на поверхности вирусов и клеток, которые несут разные заряды. Специфический механизм (обратная и необоротная адсорбция) предопределяется комплементарними вирусными и клеточными рецепторами. Они могут иметь белковую, углеводную, липидную природу. Например, рецептором для вирусов гриппа является сиаловая кислота. Число рецепторов на участках адсорбции может достигать На поверхности вирусов рецепторы, как правило, расположены на дне углублений и щелей. Проникновение вирусов внутрь клетки происходит за механизмом рецепторного эндоцитоза (вариант виропексиса) на специальных участках клеточных мембран, которые содержат особенный блок с высокой молекулярной массой - клатрин. Мембраны инвагинируются, и образуются покрытые клатрином внутриклеточные вакуоли. их число может достигать Вакуоли, объединяясь, образуют рецептосоми, а последние сливаются с лизосомами. Поверхностные белки вирусов взаимодействуют с мембранами лизосом, а их нуклеопротеид выходит в цитоплазму. Однако существует еще один механизм проникновения вирусов в клетку - индукция слияния мембран. Она происходит благодаря особенному вирусному белку слияния (F- от fusion - слияние). В результате этого процесса вирусная липопротеидная оболочка интегрирует с клеточной мембраной, а геном его проникает в клетку. Такой белок идентифицирован у вирусов гриппа, парагриппа, рабдовирусов и др.
Раздевание вирионов - многостепенный процесс, во время которого высвобождается их нуклеиновый аппарат, исчезают защитные оболочки, которые тормозят экспрессию генома. Происходит оно в специализированных участок - лизосомах, аппарате Гольджи. Поздние стадии репродукции направлены на синтез вирусных нуклеиновых кислот и белка. Механизм репликации (образование вирусных геномов, которые являются точной копией предшественника) зависит от особенностей нуклеиновой кислоты. У разных видов вирусов он неодинаковый. Репликация у вирусов, которые содержат РНК, происходит за подобными закономерностями. На материнской РНК синтезируется ИРНК, а матрицей для синтеза вирусного генома служат промежуточные формы РНК. Транскрипцией называют процесс образования информационных (матричных) РНК. Она происходит с помощью специальных ферментов, которые называются ДНК- или РНК-зависимые РНК-полимеразы. У вирусов ДНК эти ферменты клеточного происхождения, а у РНК-вирусов - собственные вирусспецифические транскриптазы. На стадии трансляции происходит считывание генетической информации из матричной РНК и перевод ее в последовательность аминокислот. Происходит процесс в рибосомах. Молекулы РНК продвигаются в рибосомах в соответствии с последовательностью триплетного кода, который распознают транспортные РНК. Последние несут на специальных участках аминокислоты.
Культивирование вирусов Куриные эмбрионы дневного возраста. Способы заражения - открытый, закрытый
Культивирование вирусов Культуры клеток: - первично-трипсинизированные культуры эмбрионов человека, почек мартышек, фибробластов эмбриона курицы и тому подобное; способные расти на протяжении нескольких пасса-жей как вторичные культуры; перевиваемые клетки; они представляют собой культуры клеток, которые приобрели способность к неограниченному росту и размножению; Их получают из опухолей или из нормальных человеческих или животных тканей, которые имеют измененный кариотип. HeLa (карцинома шейки матки) Hep-2 (карцинома гортани человека), КВ (карцинома ротовой полости человека), RD (рабдомиосаркома человека), RH (почка эмбриона человека), Vero (почка зеленой мартышки), СПЭВ (почка эмбриона свиньи), ВНК-32 (почка сирийского хомяка). Культуры клеток диплоидные клетки; они представляют собой культуры клетки одного типа, имеют диплоид- ный набор хромосом и способные выдерживать при этом до 100 пересеваний в условиях лабора-тории. Они являются удобной моделью для получения вакцинных препаратов вирусов, так как свободные от контаминации инородными вирусами, хранят исходный кариотип во время пассажей, не имеют онкогенной активности. Чаще всего пользуются линиями культур, которые получены с фибробластов эмбриона человека (WI-38, MRC-5, MRC-9, IMR-90), коров, свиней, овец и тому подобное. Культуры клеток хранят в замороженном состоянии.
Питательные среды, которые используются для поддержки культур клеток или их роста бывают естественными или синтетическими (искусственными). Естественные среды - сыворотка крови крупного рогатого скота, жидкости из серозных полостей, продукты гидролиза молока, многообразные гидролизаты (5 % гемогидролизат, 0,5 % гидролизат лактоальбумина) или экстракты тканей. Их химический состав помогает создать условия, какие подобные к тем, что существуют в организме человека. Существенным недостатком таких сред считается их нестандартность, ведь качественный и количественный состав компонентов, которые входят к их составу, может изменяться. Синтетические питательные среды не имеют этого недостатка, ведь их химический состав стандартен, потому что их получают комбинируя многообразные солевые растворы (витамины, аминокислоты) в искусственных условиях. К таким наиболее употребимым растворам принадлежат среда 199 (культивирование первинно-трипсинизированных и перевиваемых культур клеток), среда Игла (содержит минимальный набор аминокислот и витаминов и используется для культивирования диплоидных линий клеток и перевиваемых), среда Игла МЕМ (культивирование особенно требовательных линий клеток), раствор Хенкса, что используется для изготовления питательных сред, отмывания клеток и тому подобное
Заражение лабораторных животных. Многочисленные лабораторные животные широко используются в вирусологии для выделения и идентификации вирусов, получения специфических противовирусных сывороток, изучения многообразных аспектов патогенеза вирусных заболеваний, разработки способов борьбы с заболеваниями и их профилактики. Чаще всего используют белых мышей разного возраста (двухдневного возраста), белых крыс, гвинейских свинок, кролей, сусликов, хлопчатниковых крыс, мартышек и других.
Существуют многообразные способы заражения животных в зависимости от тропизма вирусов, клинической картины заболевания. Исследуемый материал можно вводить: - через рот - в дыхательные пути (ингаляторно, через нос) - накожный - внутрикожно - подкожно, внутримышечный - внутривенно - внутрибрюшинно - внутрисердечно - на скарифицированную роговицу - в переднюю камеру глаза - в мозг.
Бактериофа́ги (фаги) (от др.-греч. φ γω «пожираю») вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки. Чаще всего бактериофаги размножаются внутри бактерий и вызывают их лизис. Как правило, бактериофаг состоит из белковой оболочки и генетического материала одноцепочечной или двуцепочечной нуклеиновой кислоты (ДНК или, реже, РНК). Размер частиц приблизительно от 20 до 200 нм. Независимо от Фредерика Туорта французско-канадский микробиолог ДЭрель, Феликс 3 сентября 1917 год сообщил об открытии бактериофагов. [1] Наряду с этим известно, что российский микробиолог Николай Фёдорович Гамалея ещё в 1898 году, впервые наблюдал явление лизиса бактерий (сибиреязвенной палочки) под влиянием перевиваемого агента [2][3].др.-греч.вирусыбактериальныелизис нуклеиновой кислотыДНКРНКнмДЭрель, Феликс1917 год [1]Николай Фёдорович Гамалея [2][3] Жизненный цикл Умеренные и вирулентные бактериофаги на начальных этапах взаимодействия с бактериальной клеткой имеют одинаковый цикл. Адсорбция бактериофага на фагоспецифических рецепторах клетки. Инъекция фаговой нуклеиновой кислоты в клетку хозяина. Совместная репликация фаговой и бактериальной нуклеиновой кислоты. Деление клетки. Далее бактериофаг может развиваться по двум моделям: лизогенный либо литический путь. Умеренные бактериофаги после деления клетки находятся в состоянии профага (Лизогенный путь). Вирулентные бактериофаги развиваются по Литической модели: Нуклеиновая кислота фага направляет синтез ферментов фага, используя для этого белоксинтезирующий аппарат бактерии. Фаг тем или иным способом инактивирует ДНК и РНК хозяина, а ферменты фага совсем расщепляют её; РНК фага «подчиняет» себе клеточный аппарат синтеза белка. Нуклеиновая кислота фага реплицируется, и направляет синтез новых белков оболочки. Образуются новые частицы фага в результате спонтанной самосборки белковой оболочки (капсид) вокруг фаговой нуклеиновой кислоты; под контролем РНК фага синтезируется лизоцим. Лизис Лизис клетки: клетка лопается под воздействием лизоцима; высвобождается около новых фагов; фаги инфицируют другие бактерии. Лизис 1 головка, 2 хвост, 3 нуклеиновая кислота,нуклеиновая кислота 4 капсид,капсид 5 «воротничок», 6 белковый чехол хвоста, 7 фибрилла хвоста, 8 шипы, 9 базальная пластинка
Заражение куриного эмбриона Куриный эмбрион используется для культивирования вирусов, микоплазм. Используют эмбрионы в возрасте 8-14 дней в зависимости от вида вируса и способа заражения; на хорион-аллантоисную оболочку, в аллантоисную и ам-ниотическую полость, в желточный мешок. Перед-заражением определяют жизнеспособность эмбриона в овоскопе и отмечают карандашом на скорлупе границы воздушного мешка. Заражение куриных эмбрионов производят в боксе в строго асептических условиях, пользуясь инструментом, стерилизованным кипячением. Скорлупу над воздушным пространством протирают спиртом, обжигают в пламени, смазывают 2% раствором йода, снова протирают спиртом и обжигают. Вирусный материал в количестве мл наносят на хорион-аллантоисную оболочку туберкулиновым шприцом или пастеровской пипеткой. Вскрытие эмбрионов производят через часа инкубации в термостате. Наличие вируса в хролантоиской оболочке определяют: 1. По белесоватым непрозрачным пятнам разной формы; 2. В реакции гемаглютинации.
Спасибо!!!