3. Особенности генетики вирусов

Наследственная информация генома вирусов может быть записана как в ДНК, так и РНК. Мутации у вирусов могут происходить спонтанно, а также индуцировано под влиянием тех же факторов, мутагенов, что и у бактерий.

Фенотипические мутации вирусного генома – это изменения в антигенной структуре, неспособность вызывать продуктивную информацию в чувствительной клетке, чувствительность к t⁰, изменения формы и размеров бляшек в культуре клеток под агаровым слоем.

Свойства вирусов изменяются при одновременном заражении несколькими вирусами чувствительной клетки, как в результате обмена генетическим материалом (генетическая рекомбинация и генетическая реактивация), так и без него (комплементация и фенотипическое смешивание).

Генетическая рекомбинация имеет место чаще у ДНК – содержащих вирусов. Среди РНК содержащих вирусов у тех, которые обладают фрагментированным генотипом (вирус гриппа). При рекомбинации происходит обмен между гомологичными участками генома.

Генетическая реактивация наблюдается между геномами родственных вирусов, имеющих мутации в разных генах. При перераспределении генетического материала формируется полноценный дочерний геном.

Комплементация – наблюдается в том случае когда один из двух вирусов, инфицирующих клетку, в результате мутации синтезируют нефункциональный белок. Другой вирус, немутантный, синтезирует полноценный белок, восполняет его отсутствие у мутантного вируса.

Фенотипическое смешивание возникает при смешанном заражении чувствительной клетки двумя вирусами – часть потомства приобретает фенотипические признаки, присущие двум вирусам, но генотип их не изменяется.

4. Применение генетических методов в диагностике инфекционных болезней

а) Метод молекулярной гибридизации позволяет выявить степень сходства различных ДНК; основан на способности двухцепочечной ДНК при определенных условиях (при пов. t⁰90^{0 С}), в щелочной среде денатурировать, т.е. расплетаться на две нити, а при понижении t⁰ на 10⁰ вновь восстанавливаться в двухнитевую структуру. Используют меченые зонды. Зондом называется одноцепочная молекула нуклеиновой кислоты, меченная радионуклидами, с которой сравнивают исследуемую ДНК. Применяют для идентификации микробов.

б) Полимеразная цепная реакция ПЦР – позволяет обнаружить микроб в исследуемом материале по наличию в нем ДНК без выделения микроба в чистую культуру. Применяют для диагностики вирусных и бактериальных инфекций. ПЦР основана на амплификации, т. е. увеличении количества копий специфического (маркерного) гена возбудителя. Для этого двунитевую ДНК, выделенную из исследуемого материала, денатурируют («расплетают» при нагревании) и достраивают (при охлаждении) к расплетенным нитям ДНК новые комплементарные нити. В результате из одного гена образуется два. Этот процесс копирования генов повторяется многократно. Достраивание новых комплементарных нитей ДНК происходит при добавлении к искомым генам праймеров (затравки из коротких однонитевых ДНК, комплементарных 3¹- концам ДНК искомого гена), ДНК – полимеразы и нуклеотидов.