Віруси класифікуються на ті, що містять днк (вірус простого герпесу) і ті, що містять рнк (вірус імунодефіциту людини).
За структурою капсомерів. Ізометричні (кубічні), спіральні, змішані.
За наявністю або відсутністю додаткової ліпопротеїдної оболонки
За клітинами-хазяїнами
Найбільш вживана в теперішній час класифікація вірусів запропонована лауреатом Нобелівської премії Девідом Балтимором.
Классификация Балтимора:
(I) Вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК и не имеющие РНК-стадии (например, герпесвирусы, поксвирусы, паповавирусы, мимивирус).
(II) Вирусы, содержащие двуцепочечную РНК (например, ротавирусы).
(III) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу ДНК (например, парвовирусы).
(IV) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК положительной полярности (например, пикорнавирусы, флавивирусы).
(V) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК негативной или двойной полярности (например, ортомиксовирусы, филовирусы).
(VI) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК и имеющие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретровирусы (например, ВИЧ).
(VII) Вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК и имеющие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретроидные вирусы (например, вирус гепатита B).
Дальнейшее деление производится на основе таких признаков как структура генома (наличие сегментов, кольцевая или линейная молекула), генетическое сходство с другими вирусами, наличие липидной оболочки, таксономическая принадлежность организма-хозяина и так далее.
Основные критерии таксономической классификации вирусов
При систематизировании вирусов выделяют следующие основные критерии: сходство нуклеиновых кислот, размеры, наличие или отсутствие суперкапсида, тип симметрии нуклеокапсида, характеристика нуклеиновых кислот (молекулярная масса, тип кислоты (ДНК или РНК), полярность [плюс или минус], количество нитей в молекуле либо наличие сегментов, наличие ферментов), чувствительность к химическим агентам (особенно к эфиру), антигенная структура и иммуногенность, тропизм к тканям и клеткам, способность образовывать тельца включений.
Дополнительный критерий — симптоматология поражений: способность вызывать генерализованные поражения либо инфекции с первичным поражением определённых органов (нейроинфекции, респираторные инфекции и др.).
Таксономія вірусів в основних рисах схожа на таксономію клітинних організмів. Таксономічні категорії, що використовуються в класифікації вірусів, наступні (в дужках наведені суфікси для утворення латинських назв):
Ряд (-virales), Родина (-viridae), Підродина (-virinae), Рід (-virus), Вид
Антигени. Класифікація. Властивості.
Антигенами называются структурно чужеродные для данного конкретного организма вещества (высокомолекулярные соединения - белки и полисахариды), це біополімери, що входять до складу структурних елементів клітин або відкремлені від них, які здатні зумовлювати імунні реакції: синтез антитіл, активацію клітинного імунітету, підвищену чутливість, імунну пам'ять або імунологічну толерантність. Носителями таких чужеродных веществ будут бактерии, вирусы, грибки, трансплантаты, опухолевые клетки.
В иммунологии термин "антиген" несет двойную смысловую нагрузку: как индуктор иммунного ответа и как биологический маркер.
В определении антигена как индуктора иммунного ответа скрыты две его основные характеристики: антигенная специфичность (антигенность) , определяемая структурными и химические особенностями веществ, принимающих участие в иммунном процессе. иммуногенность - способность инициировать иммунную систему к формированию эффекторов, нейтрализующих антигенную чужеродность. (Иммуногенность - это способность антигена вызывать иммунный ответ, а антигенность - это способность антигена связываться с антителом).
В зависимости от происхождения, антигены классифицируют на экзогенные, эндогенные и аутоантигены.
Экзогенные антигены попадают в организм из окружающей среды, путем вдыхания, проглатывания или инъекции. Такие антигены попадают в антиген-представляющие клетки путем эндоцитоза или фагоцитоза и затем процессируются на фрагменты. Антиген-представляющие клетки затем на своей поверхности презентируют фрагменты Т-хелперам (CD4+) через молекулы главного комплекса гистосовместимости второго типа (MHC II).
Эндогенные антигены образуются клетками организма в ходе естественного метаболизма или в результате вирусной или внутриклеточной бактериальной инфекции. Фрагменты далее презентируются на поверхности клетки в комплексе с белками главного комплекса гистосовместимости первого типа MHC I. В случае, если презентированные антигены распознаются цитотоксическими лимфоцитами (CTL, CD8+), Т-клетки секретируют различные токсины, которые вызывают апоптоз или лизис инфицированной клетки. Для того, чтобы цитотоксические лимфоциты не убивали здоровые клетки, аутореактивные Т-лимфоциты исключаются из репертуара в ходе отбора по толерантности.
Аутоантигены — это как правило нормальные белки или белковые комплексы (а также комплексы белков с ДНК или РНК), которые распознаются иммунной системой у пациентов с аутоиммунными заболеваниями. Такие антигены в норме не должны узнаваться иммунной системой, но, ввиду генетических факторов или условий окружающей среды, иммунологическая толерантность к таким антигенам у таких пациентов может быть утеряна.
Опухолевые антигены, или неоантигены - это такие антигены, которые презентируются молекулами MHC I или MHC II на поверхности опухолевых клеток. Такие антигены могут быть презентированы опухолевыми клетками, и никогда — нормальными клетками. В таком случае они называются опухоль-специфичными антигенами (tumor-specific antigen, TSA) и, в общем случае, являются следствием опухоль-специфичной мутации. Более распространенными являются антигены, которые презентируются и на поверхности здоровых, и на поверхности опухолевых клеток, их называют опухоль-ассоциированными антигенами (tumor-associated antigen, TAA). Цитотоксические Т-лимфоциты, которые распознают такие антигены, могут уничтожить такие клетки до того, как они начнут пролиферировать или метастазировать.
Нативный антиген это антиген, который не был еще процессирован антигенпредставляющей клеткой на малые части. Т-лимфоциты не могут связываться с нативными антигенами и поэтому требуют процессинг АПК, в то время как В-лимфоциты могут быть активированы непроцессироваными антигенами.
Повні антигени — сполуки, що здатні самостійно індукувати синтез специфічних антитіл і взаємодіяти з ними іn vitro та іn vivо, т Повні антигени у складі своєї молекули містять, як правило, не одну, а кілька однотипних груп - антигенних детермінант, або епітопів. Такі антигени є полівалентним. Гаптени є частиною повного або кон'югованого антигену.
Неповні антигени (гаптени) – це субстанції, яки не здатні самостійно викликати імунну відповідь, однак набувають цієї здатності після кон'югації з високомолекулярними, наприклад білковими, молекулами або в суміші з деякими речовинами.
Структуру, до якої кон'югують гаптен, називають носієм, а антигени в цьому випадку назвають кон'югованими. Неповні антигени (гаптени) зазвичай мають лише одну детермінантну групу, тому вони є моновалентними
Спороутворення у мікроорганізмів. Хімічний склад, будова, розташування та фізіологічна роль спор в клітинах бацил та грибів.
Спора (від грец. σπορα — «насіння») в біології — репродуктивна структура, пристосована для поширення і виживання в неактивному стані протягом довгого періоду часу за несприятливими умовами. Спори формують частину життєвого циклу багатьох рослин, грибів, деяких бактерій та найпростіших[1]. Головною різницею між спорами і насінням, іншою структурою, призначеною для розмноження, є незначна кількість поживних речовин, що міститься у спорі.
Багато видів бактерій володіють здатністю до спорооутворення, яка полягає в тому, що при настанні умов, несприятливих для життя, клітина змінює свою структуру, об'єм і форму, часто також втрачає воду.
Найбільш відомим та найбільш пристосованим до екстремальних умов типом бактеріальних спор є ендоспори, що формуются всередині клітини деякими представниками типу Firmicutes, наприклад, грам-позитивними Bacillus, Anaerobacter, Heliobacterium та Clostridium)[2]. Майже у всіх випадках формується одна ендоспрора, тобто це не є процесом розмноження, хоча Anaerobacter може формувати до семи ендоспор на клітину[3]. Ендоспори мають центральне ядро, складене з цитоплазми що містить ДНК та рибосоми, оточене шаром корки і захищене непроникною і жорсткою оболонкою. Ендоспори не показують ніякого метаболізму і можуть витримати екстремальний фізико-хімічний тиск, наприклад високі рівні ультрафіолетового випромінювання, гамма-випромінювання, детергентів, дезинфікуючих засобів, нагрівання, тиску і висушування[4]. У такому неактивному стані ці організми, у деяких випадках, можуть залишатися життєздатними протягом мільйонів років[5][6] та виживати навіть у космічному просторі [7].
Інші види бактерії формують різні типи і форми спор, так метан-окислюючі бактерії роду Methylosinus формують так звані екзоспори, названі так тому що вони формуються брунькуванням на кінці клітини. Інші типи спор, так звані «цисти», утворюються членами родів Azotobacter, Bdellovibrio (бделоцисти), і Myxococcus (міксоспори). Вони стійкі до висушування та інших шкідливих умов, але меншою мірою, ніж ендопори. Нитчасті Actinobacteria формують відтворюючі спори двох категорій: кондіціоспори, які є ланцюжками спор, сформованих з міцелієподібник ниток, та спорангієспори, які формуються в спеціалізованих мішечках, спорангіях [8].
Спори грибів та найпростіших
У грибів спори часто класифікуються за структурою, в якій відбувається мейоз і утворення спори. Тому що ці структури части залежать від таксономічного походження виду, тип спори — часто характеристика таксону грибів. Такими типами спор є:
Спорангіоспори (Zygomycota), Аскоспори (Ascomycota), Базидіоспори (Basidiomycota), Еціоспори (плісняви), Уредіоспори (плісняви), Теліоспори, Ооспори (Oomycetes), Карпоспори (червоних водоростей (Rhodophyta), Тетраспори (у червоних водоростей).
Типи спороутворення: бацилярний, клостридіальний, Ішектридіальний. Розміщення : центральне, термінальне, субтермінальне.
Споруляція -7 стадій:
1 .утворення вп'ячувань ЦПМ 2.утворення септи
3.відокремлення преспори
4.утворення кортекса
5.синтез оболонки
6.підвищення світлозаломлення та термостійкості.
7.лізис спорангія та вихід спори.
Термостійкість спор пояснюється стабілізацією ДНК дипіколінатом кальція та дегідратацією протопласта.
Частини спори: екзоспоріум, оболонка спори, кортекс, ядро. Проростання-3 стадії: активація, дозрівання, проростання. Фізіологічна роль: -форма спокою у бактерій- як спосіб зберігання у несприятливих умовах. З однієї клітини
утворюється одна спора.
-спосіб розмноження- ендоспори-гонідії і гормогонії у ниткових, екзоспори в конідіях та спорангіях грибів.
Таблица 32. Спорообразующие анаэробные бактерии. Схема 1. Процесс спорообразования по данным люминесцентной микроскопии (объяснение в тексте). Схема 2. Цикл развития спорообразующих бактерий: в — деление вегетативных клеток 1-7 стадии спорообразования: 1 — образование осевого хроматинового тяжа; 2 — образование споровой перегородки (септы); 3 — «поглощение» протопластом материнской клетки септированного участка цитоплазмы с ядром; 4 — формирование кортекса; 5 — начало формирования оболочки споры; 6 — завершение образования оболочки и созревание споры; 7 — лизис материнской клетки и освобождение спор; с — свободная зрелая спора; п — прорастание споры. Темные извитые нити — ДНК, красным цветом обозначены мембраны вегетативной клетки и споры, голубым — цитоплазма, желтым — клеточная стенка, синим — оболочка споры. Схема 3. Строение зрелой споры: с — сердцевина споры; цпм — цитоплазматическая (внутренняя) мембрана споры; вмс - внешняя мембрана споры; кс - зародышевый слой клеточной стенки; к -кортекс; цс - слой цитоплазмы между внешней мембраной споры и оболочкой; всо — внутренний слой споровой оболочки; нсо - наружный слой споровой оболочки; в — выросты на спорах; п — подушечка, прикрепляющаяся к споре; лс — линзовидная структура, состоящая из гранулярного вещества.
22. Охарактеризуйте основні методи дослідження вірусів