Реферат методы культивирования вирусов

Обновлено: 22.04.2024

Изучение современной классификации (таксономии) вирусов. Признаки, характеризующие нуклеиновую кислоту, стратегию вирусного генома, морфологию нуклеокапсида и наличие или отсутствие липопротеидной оболочки. Основные методы культивирования вирусов.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	26.11.2015
Размер файла	26,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Основы классификации вирусов

таксономия вирус нуклеокапсид геном

Современная классификация (таксономия) вирусов, созданная Международным комитетом по таксономии вирусов (МКТВ), является Международной универсальной системой, единой для всех вирусов позвоночных, беспозвоночных, растений, грибов и бактерий.

Она основана на фундаментальных свойствах вирусов, главными из которых являются признаки, характеризующие нуклеиновую кислоту, стратегию вирусного генома, а также морфологию нуклеокапсида и наличие или отсутствие липопротеидной оболочки. Все вирусы независимо от круга естественных хозяев по фундаментальным признакам занимают в классификации следующие уровни (таксоны): порядок, семейство, подсемейство, род и вид. Однако, согласно правилам МКТВ, обязательными среди них считаются таксоны: семейство, род и вид.

Ниже уровня вида существуют такие подразделения, как серотип, штамм, вариант, изолят. Их классификацией занимаются международные группы специалистов, которые принимают решение об отнесении того или иного изолята или группы изолятов в отдельный вид. Естественно возникающие изоляты, имеющие геном, рекомбинированный из штаммов разных видов, классифицируются как виды или подвидовые сущности. Искусственно созданные вирусы и вирусы-мутанты не включены в Международную классификацию.

Вироиды могут классифицироваться по тем же правилам, которые относятся и к вирусам.

Сателлиты, т. е. вирусы, реплицирующиеся только в присутствии вируса-помощника, и прионы не классифицируются как вирусы. Они имеют свою условную классификацию, удобную для специалистов, работающих с ними.

Характеристика таксономических уровней. Под видом понимают политетический класс вирусов, составляющих реплицирующую линию и занимающих определенную экологическую нишу. Это означает, что члены вида имеют общее происхождение (предшественника), ряд общих признаков, среди которых нет единого определяющего, что объясняет их вариабельность внутри вида и схожую биотическую среду обитания. В основе формирования вида лежат следующие критерии: феномены генетических взаимодействий; антигенные свойства; спектр естественных хозяев; клеточный тропизм; патогенность и цитопатология; пути передачи.

Род объединяет группу видов вирусов, имеющих определенные общие признаки. К ним относятся: морфология вирионов (в том числе размер, тип симметрии и число капсомеров); наличие липопротеидной оболочки; физико-химические свойства (в том числе чувствительность к растворителям, pH среды, температуре и т. д.).

Семейство объединяет группу родов, имеющих ряд наиболее постоянных общих признаков. К ним относятся: тип нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК) и ее структура (количество цепей и их форма); стратегия вирусного генома (в том числе полярность и возможность обратной транскрипции для некоторых вирусов).

Некоторые вирусы обладают уникальной способностью преодолевать филогенетические барьеры и размножаться как в позвоночных, так и в беспозвоночных хозяевах (клещи, комары, москиты). Для этих вирусов членистоногие являются и естественными хозяевами, и переносчиками вирусов между позвоночными. Они составляют группу арбовирусов (вирусы позвоночных, передающихся членистоногими).

Особенности вирусов, отличающие их от всех других живых существ:

наличие только одного типа нуклеиновой кислоты - ДНК или РНК, в то время как клетки всех остальных живых существ содержат ДНК и РНК, взаимодействие которых необходимо для биосинтеза белков;

отсутствие собственных белоксинтезирующих систем и клеточного строения;

внутриклеточный паразитизм на молекулярном (генетическом) уровне;

убиквитарность (распространенны повсеместно);

имеют микроскопические размеры.

Внеклеточная форма вируса - вирион и вирус, находящийся внутри клетки хозяина - это две разные формы вируса.

Вирионы разных вирусов имеют размеры от 15 до 400 нанометров. Нанометр - это 10 -9 метра. Наиболее мелкие вирусы - вирусы полиомиелита - имеют вирион размером 17-25 им, средние - вирус гриппа - 80-120 нм, крупные - вирус оспы - 300-400 им.

В центре вириона располагается его геном. Это нуклеиновая кислота - ДНК или РНК (однонитевая или двунитевая). Плюс-однонитевая РНК несет две функции: наследственную и информационную, например, у вируса полиомиелита. Минус-однонитевая РНК, как, например, у вируса гриппа, несет только наследственную функцию, и только в процессе репродукции вируса к ней достраивается плюс-нить и РНК.

Вокруг нуклеиновой кислоты симметрично располагаются белковые молекулы - капсомеры, составляющие капсид (лат. capsa - коробка). Различают спиральный тип симметрии, когда капсомеры уложены по всей длине молекулы нуклеиновой кислоты, и кубический, когда капсомеры располагаются в виде двадцатигранника (икосаэдра).

Вирионы, содержащие только нуклеиновую кислоту и белок, составляют нуклеокапсид. Это простые вирусы, например, ВТМ, вирус полиомиелита.

У вирионов сложноорганизованных вирусов имеется еще поверхностная оболочка - суперкапсид, содержащий, кроме белков, также углеводы, липиды, компоненты клетки хозяина. Строение вириона лежит в основе классификации вирусов. По типу нуклеиновой кислоты их делят на: рибовирусы и дезоксири-бовирусы, далее по структуре вирионов, по месту размножения и по другим признакам проводится деление на семейства и роды.

Вследствие малых размеров вирусы не видны в световом микроскопе. Только наиболее крупный из них - вирус оспы - можно наблюдать в виде мелких точечных образований - элементарных телец Пашена.

Размножаясь в чувствительных клетках организма, вирусы оспы, бешенства, гриппа образуют в них внутриклеточные включения. Их можно обнаружить в световом или в люминесцентном микроскопе. Обнаружение внутриклеточных включений используется для диагностики. Например, включения Бабеша-Негри в нервных клетках обнаруживаются при бешенстве.

Морфологию вирионов изучают в электронном микроскопе. Вирусы имеют разные формы: сферическую, нитевидную, палочковидную.

Типы взаимодействия вируса с клеткой. Различают три типа взаимодействия вируса с клеткой: продуктивный, абортивный и интегративный.

Продуктивный тип -- завершается образованием нового поколения вирионов и гибелью (лизисом) зараженных клеток (цитолитическая форма). Некоторые вирусы выходят из клеток, не разрушая их (нецитолитическая форма). Абортивный тип -- не завершается образованием новых вирионов, поскольку инфекционный процесс в клетке прерывается на одном из этапов. Интегративный тип, или вирогения -- характеризуется встраиванием (интеграцией) вирусной ДНК в виде провируса в хромосому клетки и их совместным сосуществованием (совместная репликация).

1. Формирование вирусов является многоступенчатым процессом с образованием промежуточных форм;

2. Сборка просто устроенных вирусов заключается во взаимодействии молекул вирусных нуклеиновых кислот с капсидными белками и образовании нуклеокапсидов (например, вирусы полиомиелита). У сложно устроенных вирусов сначала формируются нуклеокапсиды, с которыми взаимодействуют белки суперкапсидных оболочек (например, вирусы гриппа);

3. Формирование вирусов происходит не во внутриклеточной жидкости, а на ядерных или цитоплазматических мембранах клетки;

4. Сложно организованные вирусы в процессе формирования включают в свой состав компоненты клетки-хозяина (липиды, углеводы).

Время, необходимое для осуществления полного цикла репродукции вирусов, варьирует от 5--6 ч (вирусы гриппа, натуральной оспы и др.) до нескольких суток (вирусы кори, аденовирусы и др.). Образовавшиеся вирусы способны инфицировать новые клетки и проходить в них указанный выше цикл репродукции.

2. Культивирование вирусов

Основные методы культивирования вирусов:

1) биологический - заражение лабораторных животных. При заражении вирусом животное заболевает. Если болезнь не развивается, то патологические изменения можно обнаружить при вскрытии. У животных наблюдаются иммунологические сдвиги. Однако далеко не все вирусы можно культивировать в организме животных;

2) культивирование вирусов в развивающихся куриных эмбрионах. Куриные эмбрионы выращивают в инкубаторе 7--10 дней, а затем используют для культивирования. В этой модели все типы зачатков тканей подвержены заражению. Но не все вирусы могут размножаться и развиваться в куриных эмбрионах.

В результате заражения могут происходить и появляться:

1) гибель эмбриона;

2) дефекты развития: на поверхности оболочек появляются образования - бляшки, представляющие собой скопления погибших клеток, содержащих вирионы;

3) накопление вирусов в аллантоисной жидкости (обнаруживают путем титрования);

4) размножение в культуре ткани (это основной метод культивирования вирусов).

Различают следующие типы культур тканей:

1) перевиваемые - культуры опухолевых клеток; обладают большой митотической активностью;

2) первично трипсинизированные - подвергшиеся первичной обработке трипсином; эта обработка нарушает межклеточные связи, в результате чего выделяются отдельные клетки. Источником являются любые органы и ткани, чаще всего - эмбриональные (обладают высокой митотической активностью).

Для поддержания клеток культуры ткани используют специальные среды. Это жидкие питательные среды сложного состава, содержащие аминокислоты, углеводы, факторы роста, источники белка, антибиотики и индикаторы для оценки развития клеток культуры ткани.

О репродукции вирусов в культуре ткани судят по их цитопатическому действию, которое носит разный характер в зависимости от вида вируса.

Основные проявления цитопатического действия вирусов:

1) размножение вируса может сопровождаться гибелью клеток или морфологическими изменениями в них;

2) некоторые вирусы вызывают слияние клеток и образование многоядерного синцития;

3) клетки могут расти, но делиться, в результате чего образуются гигантские клетки;

4) в клетках появляются включения (ядерные, цитоплазматические, смешанные). Включения могут окрашиваться в розовый цвет (эозинофильные включения) или в голубой (базофильные включения);

5) если в культуре ткани размножаются вирусы, имеющие гемагглютинины, то в процессе размножения клетка приобретает способность адсорбировать эритроциты (гемадсорбция).

Подобные документы

Облигатные внутриклеточные паразиты. Морфология, строение вирусов. Сложно устроенные вирусы. Продуктивный тип взаимодействия вируса с клеткой. Представители однонитевых ДНК-вирусов. Культивирование, индикация вирусов. Внутриклеточная репродукция вирусов.

презентация [2,4 M], добавлен 23.02.2014

Эволюционное происхождение. Свойства вирусов. Природа вирусов. Строение и классификация вирусов. Взаимодействие вируса с клеткой. Значение вирусов. Вирусные заболевания. Особенности эволюции вирусо на соременном этапе.

реферат [299,2 K], добавлен 22.11.2005

Понятие мутации вирусов и мутагенов. Частота мутаций вирусов и механизмы их возникновения. Модификации, вызываемые хозяином. Изменчивость вирусов при пассажах. Изменчивость вирусов, возникающая в процессе пассажей при пониженных и повышенных температурах.

реферат [32,0 K], добавлен 10.11.2010

Свойства вирусов, особенности их строения и классификация. Взаимодействие вируса с клеткой. Процессы, связанные с размножением вируса. Описание основных вирусных заболеваний. Эволюция вирусов на современном этапе. Влияние загрязнения внешней среды.

реферат [466,4 K], добавлен 24.03.2011

Понятие, история открытия, происхождение, культивация, формы существования и свойства вирусов. Общая характеристика и сравнение вирусов животных, растений и бактерий. Механизмы инфицирующего и летального воздействия ВИЧ на клетки организма человека.

Изучение современной классификации (таксономии) вирусов. Признаки, характеризующие нуклеиновую кислоту, стратегию вирусного генома, морфологию нуклеокапсида и наличие или отсутствие липопротеидной оболочки. Основные методы культивирования вирусов.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	26.11.2015
Размер файла	26,0 K

1. Основы классификации вирусов

таксономия вирус нуклеокапсид геном

Вироиды могут классифицироваться по тем же правилам, которые относятся и к вирусам.

Особенности вирусов, отличающие их от всех других живых существ:

отсутствие собственных белоксинтезирующих систем и клеточного строения;

внутриклеточный паразитизм на молекулярном (генетическом) уровне;

убиквитарность (распространенны повсеместно);

имеют микроскопические размеры.

Внеклеточная форма вируса - вирион и вирус, находящийся внутри клетки хозяина - это две разные формы вируса.

1. Формирование вирусов является многоступенчатым процессом с образованием промежуточных форм;

2. Культивирование вирусов

Основные методы культивирования вирусов:

В результате заражения могут происходить и появляться:

1) гибель эмбриона;

3) накопление вирусов в аллантоисной жидкости (обнаруживают путем титрования);

4) размножение в культуре ткани (это основной метод культивирования вирусов).

Различают следующие типы культур тканей:

1) перевиваемые - культуры опухолевых клеток; обладают большой митотической активностью;

Основные проявления цитопатического действия вирусов:

1) размножение вируса может сопровождаться гибелью клеток или морфологическими изменениями в них;

2) некоторые вирусы вызывают слияние клеток и образование многоядерного синцития;

3) клетки могут расти, но делиться, в результате чего образуются гигантские клетки;

Подобные документы

презентация [2,4 M], добавлен 23.02.2014

реферат [299,2 K], добавлен 22.11.2005

реферат [32,0 K], добавлен 10.11.2010

реферат [466,4 K], добавлен 24.03.2011

Изучение современной классификации (таксономии) вирусов. Признаки, характеризующие нуклеиновую кислоту, стратегию вирусного генома, морфологию нуклеокапсида и наличие или отсутствие липопротеидной оболочки. Основные методы культивирования вирусов.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	26.11.2015
Размер файла	26,0 K

Подобные документы

презентация [2,4 M], добавлен 23.02.2014

реферат [299,2 K], добавлен 22.11.2005

реферат [32,0 K], добавлен 10.11.2010

реферат [466,4 K], добавлен 24.03.2011

Основные способы заражения куриных эмбрионов вирусом. Этапы получения субкультур: снятие клеточного слоя, отделение и посев клеток, методика заражения клеточных культур вирусом, учет результатов. Полуперевиваемые культуры клеток человека и животных.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	презентация
Язык	русский
Дата добавления	29.01.2015
Размер файла	4,2 M

HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.

Подобные документы

Применение клеточных технологий в селекции растений. Использование методов in vitro в отдаленной гибридизации. Работы по культивированию каллуса с целью получения нового селекционного материала. Гибридизация соматических клеток и ее основные результаты.

реферат [28,6 K], добавлен 10.08.2009

Основные функции бокаловидных клеток как клеток эпителия слизистой оболочки кишечника и других органов позвоночных животных и человека. Форма клеток и особенности их локализации. Секрет бокаловидных клеток. Участие бокаловидных клеток в секреции слизи.

реферат [2,9 M], добавлен 23.12.2013

Термин "клон", его происхождение. Тотипотентные свойства клетки - способности реализовывать всю генетическую информацию, заложенную в ядре. Отличия клеток растений от клеток животных. Первые попытки клонирования. Процесс клонирования эмбрионов амфибий.

статья [13,4 K], добавлен 04.05.2009

История изучения стволовых клеток. Изолирование линий эмбриональных стволовых клеток человека и животных. Эмбриональные, гемопоэтические, мезенхимальные, стромальные и тканеспецифичные стволовые клетки. Использование дезагрегированных эмбрионов.

реферат [32,5 K], добавлен 13.12.2010

Основные разновидности живых клеток и особенности их строения. Общий план строения эукариотических и прокариотических клеток. Особенности строения растительной и грибной клеток. Сравнительная таблица строения клеток растений, животных, грибов и бактерий.

реферат [5,5 M], добавлен 01.12.2016

Методы культивирования соматических клеток человека и животных на искусственных питательных средах как предпосылка к развитию клеточной инженерии. Этапы соматической гибридизации. Перенос генетического материала. Происхождение трансгенных растений.

реферат [15,8 K], добавлен 23.01.2010

Сущность и сравнительная характеристика прокариотов и эукариотов. Понятие и структура вирусов, механизм их жизнедеятельности и оценка влияния на организм. Строение бактерий и их разновидности. Отличительные свойства животных и растительных клеток.

Рис. 2. Заражение куриного эмбриона на ХАО через естественную воздушную камеру
(по Николау)
Рис. 3. Заражение куриного эмбриона в аллантоисную полость (по Николау)

Заражение через искусственную воздушную камеру применяют чаще первого, так как оно обеспечивает контакт вируссодержащего материала с большей поверхностью ХАО и, следовательно, ведет к образованию большего количества вируса. Для заражения эмбриона этим методом его помещают в штатив горизонтально зародышем вверх. В скорлупе делают два отверстия: одно небольшое над центром воздушной камеры (предназначено для отсасывания из нее воздуха), а другое диаметром 0,2-0,5 см сбоку, со стороны зародыша. Сложность метода в том, что, делая второе отверстие, необходимо осторожно снять вначале кусочек скорлупы, затем скользящим движением, не повреждая ХАО, сдвинуть подскорлупную оболочку в сторону так, чтобы через образовавшийся дефект мог пройти воздух. После этого резиновой грушей через первое отверстие отсасывают воздух из естественной воздушной камеры (рис. 4, а). В результате через боковое отверстие наружный воздух устремляется внутрь, образуя искусственную воздушную камеру, дном которой является ХАО (рис. 4, б).

Рис. 4. Заражение куриного эмбриона на ХАО через искусственную воздушную камеру (по Николау и др.)
Через боковое отверстие на поверхность ХАО наносят инфекционную жидкость и отверстие закрывают кусочком лейкопластыря. Закрывать первое отверстие нет необходимости, так как внутренний листок подскорлупной оболочки при этом методе заражения не нарушается и продолжает выполнять роль барьера для микрофлоры окружающей среды.
Дальнейшую инкубацию эмбрионов, зараженных этим методом, проводят в горизонтальном положении боковым отверстием вверх.
Заражение в желточный мешок. Большей частью им пользуются для размножения хламидий, а также вирусов болезни Марека, ринопневмонии лошадей, катаральной лихорадки овец и др. Заражают эмбрионы 5-7-дневного, а иногда и 2-3-дневного возраста (вирус лихорадки долины РИФ). Используют два варианта заражения (рис. 6).

Рис. 5. Заражение куриного эмбриона в амниотическую полость (по Николау и др.)
Рис. 6. Заражение куриного эмбриона в желточный мешок (по Николау и др.)

Первый вариант. Иногда путь заражения осуществляется на горизонтально укрепленном в штативе эмбрионе, при этом зародыш находится внизу, а желток - над ним. Отверстие в скорлупе закрывают каплей расплавленного парафина.
Второй вариант. Эмбрионы помещают в штатив в вертикальном положении. Делают отверстие в скорлупе над центром воздушной камеры и вводят иглу на глубину 3,5-4 см под углом 45° к вертикальной оси в направлении, противоположном месту нахождения зародыша.
Заражение в амниотическую полость. Для этой цели используют эмбрионы 6-10-дневного возраста. Метод используется при культивировании вирусов гриппа, ньюкаслской болезни, ринопневмонии лошадей и др. Есть два способа заражжения (рис. 5).
Закрытый способ. Заражение проводят в затемненном боксе. Яйцо помещают на овоскопе в горизонтальном положении зародышем вверх. Через отверстие в скорлупе над воздушной камерой вводят иглу с затупленным концом по направлению к зародышу. Доказательством того, что игла проникла в амнион, служит движение тела зародыша в направлении передвижения.
Открытый способ. Скорлупу над воздушной камерой срезают так, чтобы образовалось окно диаметром 1,5-2,5 см. Через него пинцетом под контролем глаза снимают подскорлупную оболочку. Затем анатомический (14 см) пинцет с сомкнутыми браншами ведут, продавливая хорионаллантоисную оболочку по направлению к зародышу. Когда пинцет достигнет его, бранши размыкают, захватывают амниотическую оболочку вместе с ХАО и подтягивают к окну. Удерживая левой рукой пинцет с фиксированной в нем оболочкой амниона, вводят вируссодержащий материал (рис. 7). Далее все оболочки опускают, окно закрывают лейкопластырем и эмбрион инкубируют в вертикальном положении.
Заражение в тело зародыша. Для заражения используют эмбрионы 7-12-дневного возраста. Известно два варианта метода.
Первый вариант. Заражают так же, как в амнион закрытым способом, с той лишь разницей, что берут острую иглу и на овоскопе показателем попадания иглы в тело считают подчинение зародыша движениям иглы.
Второй вариант. Заражают так же, как в амнион открытым способом: через окно в скорлупе подтягивают пинцетом тело зародыша. Материал вводят в головной мозг или определенные участки тела. При таких методах заражения бывает значительный процент неспецифической гибели эмбрионов.

Рис. 7. Заражение куриного эмбриона в амнион открытым способом (по Николау и др.)

Рис. 8. Отсасывание аллантоисной жидкости (по Николау)
Рис. 9. Отсасывание амниотической жидкости (по Николау и др.)

Для получения стенки желточного мешка как вируссодержащего материала желток извлекают на чашку Петри, стенку его разрезают ножницами и отполаскивают от содержимого в физиологическом растворе. Тело зародыша извлекают, удерживая его за шею (рис. 10).
При вскрытии куриных эмбрионов ставят бактериологический контроль вируссодержащего материала посевом на МПБ, МПА, МППБ и среду Сабуро. Вируссодержащий материал хранят при минус 25 °С и ниже.
Культивирование с производственными целями на куриных эмбрионах применяется для размножения ряда вирусов (осповакцины, клещевого энцефалита, гриппа, москитной лихорадки и др.). Так, для изготовления гриппозной и оспенной вакцин используют вирусы, размноженные на хорионаллантоисной оболочке, вакцины против москитной лихорадки - в аллантоисной полости, а вирус клещевого энцефалита культивируют в желточном мешке.
Метод размножения вирусов на культурах тканей
Для изготовления живых и инактированных вакцин вирусы размножаются на первичных культурах тканей, а диагностических препаратов также и на перевиваемых культурах.
Для размножения вирусов предложен ряд методов с использованием культур тканей. Такие методы, как Карреля-Берреуза (1910), культивирование кусочков ткани, фиксированных в сгустке плазмы, Меттлендов (1928) - культивирование в переживающих тканях - в настоящее время не используются не только в производстве, но и в исследовательской работе. Эти методы вытеснены культивированием в однослойной культуре клеток.
Работа по культивированию клеток производится в специальных лабораториях при соблюдении высоких требований к стерильности воздуха, посуды, растворов, питательных сред. Используемая посуда должна быть нейтральной, хорошо вымытой и обезжиренной, применяемые реактивы - химически чистыми.

Читайте также: