Методы исследования вирусов
Особенности основных методов исследования, применяемых в вирусологии. Электронная и иммуноэлектронная микроскопия. Основные преимущества применения метода молекулярной гибридизации. Изучение внутриклеточного паразитизма вирусов и их малых размеров.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.02.2022 |
Размер файла | 19,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
Самостоятельная работа студента
ТЕМА: “Методы исследования вирусов”
Проверил: доцент кафедры ботаники и физиологии растений Шекеков Аскербек Шекекович
Выполнила: студентка 3-курса, гр БТБ-2-19
Калимова Камиля
Бишкек - 2022г
План
Введение
Методы исследования вирусов
Электронная микроскопия
Иммуноэлектронный метод
Иммунофлюоресцентныйметод
Метод молекулярной гибридизации
Заключение
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Вирусы как облигатные внутриклеточные паразиты не способны расти на искусственных питательных средах. Они могут размножаться только в организмах восприимчивых хозяев или в живых чувствительных к вирусу клетках.
Организм восприимчивого хозяина для исследования вирусов используется в тех случаях, когда нет экспериментальных систем для изучения патогенеза вирусных инфекций, при тестировании безопасности вирусных вакцин или специфической безвредности вирусных препаратов. Кроме очевидных достоинств, методы имеют недостатки и ограничения, связанные с трудностями стандартизации и воспроизводимости результатов, а также из за относительно высокой стоимости экспериментов.
Культуры клеток, введенные в исследовательскую практику в 1940 х годах, кардинально изменили методический арсенал вирусологии.
В настоящее время культуральные методы являются основными в экспериментальной и практической вирусологии.
Методы исследования, применяемые в вирусологии отличаются значительной сложностью, что связано прежде всего с абсолютным внутриклеточным паразитизмом вирусов и их малыми размерами.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИРУСОВ
Методы исследования, применяемые в вирусологии отличаются значительной сложностью, что связано прежде всего с абсолютным внутриклеточным паразитизмом вирусов и их малыми размерами.
При исследовании материалов, полученных от больных вирусными инфекциями, с целью лабораторной диагностики этих заболеваний применяются различные методы:
· Методы электронной и иммуноэлектронной микроскопии;
· Метод молекулярной гибридизации;
· Метод иммунофлюоресценции;
· Выявление антител класса lgM.
ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ
Электронная микроскопия -- это метод исследования структур, находящихся вне пределов видимости светового микроскопа и имеющих размеры менее одного микрона (от 1 мк до 1--5 A).
Действие электронного микроскопа (Прил.1.рис.1) основано на использовании направленного потока электронов, который выполняет роль светового луча в световом микроскопе, а роль линз играют магниты (магнитные линзы).
Вследствие того, что различные участки исследуемого объекта по-разному задерживают электроны, на экране электронного микроскопа получается черно-белое изображение изучаемого объекта, увеличенное в десятки и сотни тысяч раз. В биологии и медицине в основном используются электронные микроскопы просвечивающего типа.
Электронная микроскопия возникла в 30-х годах, когда были получены первые изображения некоторых вирусов (вируса табачной мозаики и бактериофагов). В настоящее время электронная микроскопия нашла наиболее широкое применение в цитологии, микробиологии и вирусологии, обусловив создание новых отраслей науки. При электронной микроскопии биологических объектов применяют специальные методы приготовления препаратов. Это необходимо для выявления отдельных компонентов изучаемых объектов ( вируса ), а также для сохранения их структуры в условиях высокого вакуума под пучком электронов.
При помощи электронной микроскопии изучается внешняя форма объекта, молекулярная организация его поверхности, с помощью метода ультратонких срезов исследуется внутреннее строение объекта.
Электронная микроскопия в сочетании с биохимическими, цитохимическими методами исследования, иммунофлюоресценцией, а также рентгеноструктурным анализом позволяют судить о составе и функции структурных элементов клеток и вирусов.
Электронная микроскопия вирусов, окрашенных методом негативного контрастирования, позволяет дифференцировать вирусы и определять их концентрацию. Применение электронной микроскопии в диагностике вирусных инфекций ограничивается теми случаями, когда концентрация вирусных частиц в клиническом материале достаточно высокая (105в 1 мл и выше
Недостатком метода является невозможность отличать вирусы, принадлежащие к одной таксономической группе. Этот недостаток устраняется путем использования иммунной электронной микроскопии.
Метод основан на образовании иммунных комплексов при добавлении специфической сыворотки к вирусным частицам, при этом происходит одновременная концентрация вирусных частиц, позволяющая идентифицировать их. Метод применяют также для выявления антител. В целях экспресс-диагностики проводят электронно-микроскопическое исследование экстрактов тканей, фекалий, жидкости из везикул, секретов из носоглотки.
Электронную микроскопию широко используют для изучения морфогенеза вируса, ее возможности расширяются при применении меченых антител.
ИММУНОЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ
Представляет собой непосредственную визуализацию взаимодействия антигена и антител методом электронной микроскопии, была впервые предложена для вирусологических исследований Дж. Альмейдаи А. Ватерсоном в 1969г.
Методически тест ИЭМ выполняется в следующей последовательности:
1. Материал, в котором предполагается наличие искомого вируса, смешивается и инкубируется со стандартной иммунной сывороткой;
2. Комплекс вирус-антитело осаждается центрифугированием в подходящих для него режимах;
3. К ресуспендированному осадку добавляется контрастирующее вещество, и полученный препарат исследуется под электронным микроскопом.
В случае положительной реакции выявляются характерные агрегаты, состоящие из вирусных частиц, соединенных между собой мостиками из антител. Порог чувствительности ИЭМ невысок: надежное выявление вируса осуществимо, когда его концентрация в исходном материале составляет 10^4 -- 10^6 частиц в мл.
Преимуществом метода является возможность оценивать не только исход серологической реакции, но и идентифицировать ее морфологический субстрат, т. е. определить форму и размер вирусных частиц. При наличии препаратов вируса с известным содержанием частиц ИЭМ может применяться и для количественного определения антител в сыворотках, для чего предложена специальная система учета интенсивности взаимодействия вируса и антител.
Серологические методы в вирусологии основаны на классических иммунологических реакциях :Реакции связывания комплемента, торможения гемагглютинации, биологической нейтрализации, иммунодиффузии, непрямой гемагглютинации, радиального гемолиза, иммунофлюоресценции, иммуноферментного, радиоиммунного анализа. Разработаны микрометоды многих реакций, техника их непрерывно совершенствуются.
Эти методы используют для идентификации вирусов с помощью набора известных сывороток и для серодиагностики с целью определения нарастания антител во второй сыворотке по сравнению с первой (первую сыворотку берут в первые дни после заболевания, вторую -- через 2--3 нед.). Диагностическое значение имеет не менее чем четырехкратное нарастание антител во второй сыворотке. Если выявление антител класса lgM свидетельствует о недавно перенесенной инфекции, то антитела класса lgC сохраняются в течение нескольких лет, а иногда и пожизненно. Для идентификации индивидуальных антигенов вирусов и антител к ним в сложных смесях без предварительной очистки белков используют иммуноблоттинг. иммуноэлектронная микроскопия вирусология паразитизм
Метод сочетает фракционирование белков с помощью электрофореза в полиакриламидном геле с последующей иммуноиндикацией белков иммуноферментным методом. Разделение белков снижает требования к химической чистоте антигена и позволяет выявлять индивидуальные пары антиген -- антитело. Такая задача актуальна, например, при серодиагностике ВИЧ-инфекции, где ложноположительные реакции иммуноферментного анализа обусловлены наличием антител к клеточным антигенам, которые присутствуют в результате недостаточной очистки вирусных белков.
Идентификация антител в сыворотках больных к внутренним и наружным вирусным антигенам позволяет определять стадию заболевания, а при анализе популяций -- изменчивость вирусных белков.
Иммуноблоттинг при ВИЧ-инфекции применяют как подтверждающий тест для выявления индивидуальных вирусных антигенов и антител к ним. При анализе популяций метод используют для определения изменчивости вирусных белков.
Большая ценность метода заключается в возможности анализа антигенов, синтезируемых с помощью технологии рекомбинантных ДНК, установлении их размеров и наличия антигенных детерминант.
ИММУНОФЛЮОРЕСЦЕНТНЫЙ МЕТОД
Иммунофлюоресцентный метод, или реакция иммунофлюоресценции (РИФ), используется в микробиологических лабораториях, оборудованных люминесцентным микроскопом.
В исследовании применяются прямая и непрямая реакции иммунофлюоресценции.
При использовании для диагностики прямой реакции иммунофлюоресценции на предметное стекло наносят зафиксированный этанолом клинический материал.
Затем в него добавляют люминесцентную сыворотку. Проводят осмотр препарата под люминесцентным микроскопом.
Иммунологическая реакция антиген-антитело происходит непосредственно на предметном стекле. Например, гриппозный антиген, который соединился с меченым иммуноглобулином, под микроскопом имеет вид ярких светящихся частиц, размещенных в ядре и цитоплазме зараженных клеток. Метод простой, но для его выполнения необходимы люминесцентные сыворотки к каждому типу антигенов.
Суть непрямой реакции иммунофлюоресценции заключается в том, что сначала на предметном стекле антиген связывается со специфической (немеченой) сывороткой. К образованному на стекле комплексу антиген-антитело добавляют люминесцентную сыворотку.
Конечным этапом является микроскопия, которая выявляет меченые комплексы.
При этом методе расходуется небольшое количество люминесцентных сывороток, поэтому он широко используется для выявления бактериальных, риккетсиозных, пневмоцистных инфекций.
Он позволяет легко идентифицировать вирусы гриппа, парагриппа, аденовирусы, респираторно-синцитиальный вирус, цитомегаловирус. Диагностику легионеллезной и хламидийной инфекции следует также производить с помощью реакции иммунофлюоресценции на определение соответствующего антигена.
МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ
Метод молекулярной гибридизации, основанный на выявлении вирусоспецифических нуклеиновых кислот, позволяет обнаружить единичные копии генов и по степени чувствительности не имеет себе равных.
Реакция основана на гибридизации комплементарных нитей ДНК или РНК (зондов) и формировании двунитчатых структур. Наиболее дешевым зондом является клонированная рекомбинантная ДНК. Зонд метят радиоактивными предшественниками (обычно радиоактивным фосфором). Перспективно использование колориметрических реакций.
Существует несколько вариантов молекулярной гибридизации: точечная, блот-гибридизация, сэндвич-гибридизация, гибридизация insitu и др.
Заключение
Вирусы - мельчайшие возбудители многочисленных инфекционных заболеваний человека, животных, растений и бактерий. Являются внутриклеточными паразитами, не способными к жизнедеятельности вне живых клеток.
Человек встречается с вирусами, прежде всего, как с возбудителями наиболее распространенных болезней, поражающих все живое на Земле: людей, животных, растении и даже одноклеточные организмы - бактерии, грибы, простейших. Резко возрос удельный вес вирусных инфекций в инфекционной патологии человека - он достиг почти 80%. Это объясняется, по меньшей мере, тремя причинами:
- Во-первых, существуют успешные меры борьбы с инфекциями другого происхождения (например, высокоэффективные антибиотики при бактериальных инфекциях), и на этом фоне значительно изменилось соотношение между вирусными и бактериальными инфекциями;
- Во-вторых, увеличилось абсолютное число заболеваний некоторыми вирусными инфекциями (например, вирусный гепатит);
- В-третьих, разрабатываются новые и улучшаются существующие методы диагностики вирусных инфекций, повышается порог их чувствительности.
-В результате «открыты» новые инфекции, которые, конечно, существовали и раньше, но оставались нераспознанными.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1) Лабораторная диагностика вирусных инфекций, Н.Н. Носик, В.М. Стаханова
2) Институт вирусологии им. Д.И. Ивановского РАМН, Москва;LaboratoryDiagnosisofViralInfections, N.N. Nosik, V.M. Stachanova
3) Атлас анатомии и онтогенеза вирусов человека и животных, А. А. Авакян, А. Ф. Быковский,1970
4) Планета вирусов, Карл Циммер,2012
5) http://www.serdechno.ru/enciklopediya/3171.html
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Особенности вирусов - возбудителей опасных заболеваний человека, которые передаются при физическом контакте, воздушно-капельным, половым путем. Характеристика вирусологии - науки, изучающей природу вирусов, их строение, размножение, биохимию, генетику.
реферат [21,1 K], добавлен 23.01.2010Методы световой микроскопии, темного поля, фазового контраста, наблюдения в инфракрасных и ультрафиолетовых лучах, в свете люминесценции. Поляризационная, электронная микроскопия. Лоренцова электронная микроскопия. Сущность зонального центрофугирования.
презентация [1,0 M], добавлен 10.10.2008Эволюционное 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 22.11.2005Генетическая система бактерий. Полимеразная цепная реакция. Применение генетических методов в диагностике инфекционных заболеваний. Метод молекулярной гибридизации. Особенности генетики вирусов. Системы репарации бактерий. Взаимодействие вирусных геномов.
презентация [2,6 M], добавлен 13.09.2015Понятие 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 10.11.2010Свойства 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 24.03.2011Облигатные 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 23.02.2014Задачи генетики микроорганизмов, которая составляет основу молекулярной биологии. Плазмиды. Мигрирующие генетические элементы. Генетический материал бактерий. Сущность генетики вирусов. Закономерности геномной организации патогенных бактерий и вирусов.
презентация [285,5 K], добавлен 09.11.2014Основной предмет изучения гистологии. Главные этапы гистологического анализа, объекты его исследования. Процесс изготовления гистологического препарата для световой и электронной микроскопии. Флюоресцентная (люминесцентная) микроскопия, сущность метода.
курсовая работа [32,3 K], добавлен 12.01.2015История развития и сферы использования молекулярной биотехнологии; генная инженерия. Мутации и рекомбинации вирусов. Строение генетического аппарата клетки. Внехромосомные элементы наследственности. Действие мутагенов на генетический материал бактерий.
презентация [2,0 M], добавлен 24.03.2015Понятие, 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.
реферат [25,5 K], добавлен 23.01.2010Общая характеристика вирусов как неклеточных биологических объектов. Внеклеточная и внутриклеточная морфологические формы вирусов. Строение и химический состав простого и сложноустроенного вириона. Смешанный или сложный тип симметрии (бактериофаги).
презентация [1,6 M], добавлен 25.10.2013Определение назначения и описание механизма гистохимических методов идентификации химических веществ в гистологических срезах. Описание электронной, люминесцентной и ультрафиолетовой микроскопии. Радиоавтография и культура клеток и тканей вне организма.
реферат [28,2 K], добавлен 09.09.2014История открытия вирусов, их детальное исследование после изобретения микроскопа. Характеристика вирусов: свойства, формы существования, строение, химический состав и процесс размножения. Гипотеза о происхождении вирусов из "беглой" нуклеиновой кислоты.
презентация [553,5 K], добавлен 18.01.2014Характеристика вирусов как очень маленьких живых организмов, вызывающих болезни у растений и животных. Особенности строения вирусных ДНК, РНК, их внешний вид, размеры компонентов, вызываемые заболевания. Размножение и основные стадии репродукции вирусов.
презентация [1,6 M], добавлен 20.01.2012Общая характеристика и географическое распространение паразитических видов среди большинства групп животных; методы борьбы с ними. Ознакомление с особенностями влияния паразитических грибов, бактерий, вирусов, микоплазмы и цветковых растений на хозяина.
реферат [16,4 K], добавлен 29.11.2011Открытие вирусов, их размеры, особенности строения и жизненный цикл. Синтез компонентов вирусной частицы - нуклеиновой кислоты и белков капсида. Вирусы растений, животных и человека как возбудители различных заболеваний. Эволюционное развитие вирусов.
контрольная работа [433,8 K], добавлен 15.03.2014Методы изучения морфологии микроорганизмов. Правила работы в микробиологической лаборатории. Микроскопия в светлом поле. Установка света по Келеру. Изображения фиксированных препаратов, полученные в результате исследования метода изучения морфологии.
лабораторная работа [925,0 K], добавлен 14.05.2009Основные методы биотехнологии. Размножение организмов с интересующими человека свойствами с помощью метода культуры клеток. Особенности применения методов генной инженерии. Перспективы метода клонирования. Технические трудности применения методов.
презентация [616,1 K], добавлен 04.12.2013История открытия вирусов как нового типа возбудителей болезней русским ученым Д.И. Ивановским. Отличительные особенности и классификация вирусов, их строение: сердцевина, белковая оболочка (капсид), липопротеидная оболочка. Циркуляция фагов в биосфере.
презентация [170,7 K], добавлен 21.12.2012