Ðведение_в_виÑÑÑоÐогиÑ_2023

ВВЕДЕНИЕ В ВИРУСОЛОГИЮ.

БАКТЕРИОФАГИ.

ГЕНЕТИКА И ИЗМЕНЧИВОСТЬ

БАКТЕРИЙ

1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кафедра микробиологии и вирусологии № 1

ВВЕДЕНИЕ В ВИРУСОЛОГИЮ. БАКТЕРИОФАГИ.

ГЕНЕТИКА И ИЗМЕНЧИВОСТЬ БАКТЕРИЙ

Учебно-методическое пособие

Под общей редакцией д.м.н., профессора Набока Ю.Л.

Ростов-на-Дону

2023

2

УДК 578.33(075.8)

ББК 28.3я7 В 24

Введение в вирусологию. Бактериофаги. Генетика и изменчивость бактерий : учебно-методическое пособие / сост. : Ю.Л. Набока, Л.И. Васильева, М.Л. Черницкая [и др.] ; под общ. ред. д.м.н., проф. Ю.Л. Набока ; ФГБОУ ВО РостГМУ Минздрава России, каф. микробиологии и вирусологии № 1. – Ро- стов-на-Дону : Изд-во РостГМУ, 2023. – 65 с.

Учебно-методическое пособие, составленное в соответствии с федеральным государственным стандартом высшего образования, типовой учебной программой по дисциплине «Микробиология, вирусология».

Предназначено для самостоятельной подготовки обучающихся медицинских вузов к практическим занятиям и самоконтроля усвоения материала.

Составители:

Набока Ю.Л., Васильева Л.И., Черницкая М.Л., Гудима И.А., Кудря Е.В., Иванникова Е.В., Джалагония К.Т., Белоглазова Н.Н., Леус И.Н., Крицкая В.В., Свирава Э.Г.

Рецензенты:

Харсеева Г.Г. – доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой микробиологии и вирусологии № 2 ФГБОУ ВО РостГМУ Минздрава России.

Куцевалова О.Ю. – кандидат медицинских наук, зав. лабораторией клинической микробиологии, главный внештатный специалист по клинической микробиологии МЗ РО (ул. 14-я Линия 63) ФГБУ «Ростовский научноисследовательский онкологический институт» Минздрава России.

Утверждено на кафедральной конференции кафедры микробиологии и вирусологии № 1 ФГБОУ ВО РостГМУ Минздрава России. Протокол № 7 от 16.12.2022 г.

Утверждено центральной методической комиссией ФГБОУ ВО РостГМУ Минздрава России. Протокол № 3 от 22.12.2022 г.

© ФГБОУ ВО РостГМУ Минздрава России, 2023

3

СОДЕРЖАНИЕ

Занятие №1. Общая характеристика вирусов, особенности репродук-

ции. Вирусный онкогенез. Методы диагностики вирусных инфек-

ций…………………………………………………………………. 5

Занятие №2. Вирусологический метод диагностики. Интерфероны,

классификация, механизм действия, практическое применение. Осо-

бенности противовирусного иммунитета.………………………………... 19

Занятие №3. Бактериофаги. Генетика и изменчивость бактерий. Анти-

биотики…………………………………………………....................... 33

Занятие №4. Контрольное занятие по разделу «Введение в вирусоло-

гию. Бактериофаги. Генетика и изменчивость бактерий»………………. 47

Список рекомендуемой литературы………………………………………. 64

4

Занятие №1

Тема. Общая характеристика вирусов, особенности репродукции. Вирусный онкогенез. Методы диагностики вирусных инфекций.

Цель занятия. Изучить строение, химический состав вирусов и способы их репродукции. Освоить принципы диагностики вирусных инфекций с помощью генетического, вирусологического, серологического и вирусоскопического методов исследования.

I.Теоретические знания

1.Царство «Vira». Основные свойства вирусов. Понятие о вирусе (вирионе).

2.Молекулярно-генетическая организация вирусов.

3.Типы вирусной инфекции на уровне клетки.

4.Продуктивный тип вирусной инфекции. Особенности репродукции ДНК- и РНК-содержащих вирусов.

5.Интегративный тип вирусной инфекции.

6.Вирусный онкогенез. Механизмы. Основные онкогенные вирусы, вызывающие опухоли у человека.

7.Вироиды и инфекционные прионы.

8.Методы лабораторной диагностики вирусных инфекций.

II.Практические навыки

1.Световая микроскопия готовых препаратов включений Бабеша-Негри при бешенстве (окраска по Селлерсу).

2.Изучение схемы заражения в аллантоисную полость куриного эмбриона отделяемым из носоглотки больного с подозрением на гриппозную инфекцию.

3.Изучение методики приготовление монослоя культуры клеток Нер-2.

4.Изучение схемы заражения культуры клеток Нер-2 отделяемым из носоглотки больного с подозрением на аденовирусную инфекцию.

5

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЗАНЯТИЮ

1. Царство «Vira». Основные свойства вирусов. Понятие о вирусе (вирионе).

Приоритет открытия вирусов (от лат. virus – яд) принадлежит русскому ученому Д.И. Ивановскому (1892 г.), который доказал вирусную природу мо-

заичной болезни табака. Вирусы широко распространены в природе и пора-

жают человека, животных, насекомых, растения и бактерии.

Основные свойства (критерии) вирусов:

•ультрамикроскопические размеры, не имеют клеточного строения;

•не способны к росту и бинарному делению;

•содержат только один тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК);

6

•для воспроизведения в клетке хозяина вирусного потомства достаточно по-

падания в нее только нуклеиновой кислоты вируса (ДНК или РНК);

•абсолютный внутриклеточный паразитизм, так как у вирусов отсутствуют:

-ферменты для энергетического метаболизма;

-собственные рибосомы, поэтому синтез вирусных белков происходит на рибосомах клетки-хозяина.

Основы систематики вирусов

Вирусы классифицируют по типу нуклеиновой кислоты, размеру и форме вириона, наличию или отсутствию суперкапсида, антигенным различиям.

В систематике вирусов используют такие таксономические категории, как семейство, подсемейство, род (табл. 1).

Таблица 1 – Основные вирусы человека и животных

7

Цит. «Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: учебник / под ред. В.В. Зверева, А.С. Быкова. – М.: МИА, 2016. – С. 67-68».

Зрелая вирусная частица называется вирионом. Размеры вирионов варьи-

руются от 20 нм (вирус полиомиелита) до 350 нм (вирус натуральной оспы).

Форма вирионов может быть различной (рис. 1): палочковидной (вирусы Эбола и табачной мозаики), в виде пули (вирус бешенства), сферической (виру-

сы гриппа, полиомиелита, ВИЧ), в форме многогранника (аденовирусы).

8

Рисунок 1 – Формы вирионов

2. Молекулярно-генетическая организация вирусов.

Вирус (вирион) устроен следующим образом: в центре ДНК или РНК, во-

круг нее белковая оболочка – капсид (от лат. capsa – футляр), состоящая из от-

дельных субъединиц (капсомеров). Нуклеиновая кислота вируса, заключенная в капсид, называется нуклеокапсидом. Формы вирусных частиц зависят от того,

как сгруппированы капсомеры вокруг нуклеиновой кислоты. Вирусы могут быть просто и сложно устроенные. Просто устроенные вирусы имеют только

нуклеокапсид (вирус полиомиелита, аденовирусы).

Сложно устроенные вирусы имеют вторую, суперкапсидную оболочку –

пеплос, состоящую из пепломеров (вирусы гриппа, бешенства, SARS-CoV-2).

Суперкапсидная оболочка состоит из 2-х слоев липидов и заключенных в них белков, которые выступают на поверхности вирусов в виде шипов и выполняют роль рецепторов для адсорбции на поверхности клеток хозяина. Наличие в су-

перкапсиде липидов определяет чувствительность вирусов к эфиру и другим жирорастворителям.

Геном вирусов содержит от 3 до 100 и более генов, которые подразделяют на структурные и регуляторные. Структурные гены кодируют синтез бел-

ков, входящих в состав вириона. Регуляторные гены изменяют метаболизм инфицированной клетки и регулируют скорость репродукции вирусов.

9

3. Типы вирусной инфекции на уровне клетки.

Продуктивный. В результате проникновения вириона в чувствительную клетку хозяина происходит воспроизводство вирусного потомства – репродук-

ция. Для клетки хозяина исход продуктивной вирусной инфекции зависит от строения внедрившегося в нее вируса. Различают:

- взрывной механизм: после репродукции вируса из погибающей клетки од-

новременно выходит большое количество вирионов. Такой тип инфекции характерен для простых вирусов;

- почкование: после репродукции вирусного нуклеокапсида происходит его контакт с определенным участком клеточной мембраны, выпячивание и отпочковывание вириона, покрытого мембраной, от клетки. Такой тип ин-

фекции характерен для сложных вирусов. При этом клетка способна дли-

тельно сохранять жизнеспособность. Она становится источником вирусной инфекции для здоровых клеток, постоянно продуцируя вирусные частицы почкованием. Затем клетка погибает.

Абортивный: не завершается образованием вирусного потомства и гибе-

лью клетки. Это обусловлено либо дефектностью самого вируса, либо генети-

ческой резистентностью клетки к данному вирусу.

Интегративный: не приводит к гибели клеток. При этой форме инфекции вирусная ДНК встраивается в геном клетки-хозяина и в последующем при де-

лении передается дочерним клеткам.

4. Продуктивный тип вирусной инфекции. Особенности репродукции

ДНК- и РНК-содержащих вирусов.

Вирусы могут размножаться в цитоплазме или ядре клетки-хозяина и от-

личаются разобщенным способом репродукции: в клетке отдельно синтезиру-

ются нуклеиновые кислоты вирусов и вирусные белки, а затем происходит их сборка (композиция) в зрелые вирусные частицы.

10