واکنش ایمونوفلورسانس (RIF) یک واکنش سرولوژیکی است که امکان تشخیص آنتی بادی های آنتی ژن های شناخته شده را فراهم می کند. این روش شامل میکروسکوپ اسمیرهای رنگ شده است.
این واکنش در ایمونولوژی، ویروس شناسی و میکروبیولوژی استفاده می شود. این به شما امکان می دهد حضور ویروس ها، باکتری ها، قارچ ها، تک یاخته ها و ICC را تعیین کنید. RIF به طور گسترده در عمل تشخیصی برای تشخیص آنتی ژن های ویروسی و باکتریایی در مواد عفونی استفاده می شود. این روش بر اساس توانایی یک فلوروکروم برای اتصال به پروتئین ها بدون ایجاد اختلال در ویژگی ایمنی آنها است. به طور عمده در تشخیص عفونت های دستگاه ادراری استفاده می شود.
روش های زیر برای انجام واکنش ایمونوفلورسانس وجود دارد: مستقیم، غیر مستقیم، با مکمل. روش مستقیم شامل رنگ آمیزی مواد با فلوئوروکروم است. به دلیل توانایی آنتی ژن های میکروبی یا بافتی برای درخشش در اشعه ماوراء بنفش میکروسکوپ فلورسنت، آنها به عنوان سلول هایی با حاشیه سبز رنگ روشن تعریف می شوند.
روش غیر مستقیم شامل تعیین کمپلکس آنتی ژن + آنتی بادی است. برای انجام این کار، مواد آزمایشی با آنتی بادی های سرم ضد میکروبی خرگوش که برای تشخیص در نظر گرفته شده است، درمان می شود. پس از اتصال آنتی‌بادی‌ها به میکروب‌ها، آنها از آنهایی که متصل نشده‌اند جدا می‌شوند و با سرم ضد خرگوش نشاندار شده با فلوئوروکروم درمان می‌شوند. پس از این، مجموعه میکروب + آنتی بادی های ضد میکروبی + آنتی بادی های ضد خرگوش با استفاده از میکروسکوپ فرابنفش به روش مستقیم تعیین می شود.
واکنش ایمونوفلورسانس در تشخیص سیفلیس ضروری است. تحت تأثیر فلوروکروم، عامل ایجاد کننده سیفلیس به عنوان سلولی با مرز زرد-سبز شناسایی می شود. عدم وجود لومینسانس به این معنی است که بیمار مبتلا به سیفلیس نیست. این آزمایش اغلب برای واکنش مثبت واسرمن تجویز می شود. این روش در تشخیص بسیار موثر است، زیرا به شما امکان می دهد عامل بیماری زا را در مراحل اولیه بیماری شناسایی کنید.
علاوه بر این واقعیت که RIF به شما امکان تشخیص سیفلیس را می دهد، همچنین برای تعیین وجود پاتوژن هایی مانند کلامیدیا، مایکوپلاسما، تریکوموناس و همچنین پاتوژن های سوزاک و تبخال تناسلی استفاده می شود.
برای تجزیه و تحلیل، از اسمیر یا خون وریدی استفاده می شود. روش گرفتن اسمیر کاملا بدون درد است و هیچ خطری ندارد. لازم است برای این تحلیل آماده شود. 12 ساعت قبل استفاده از محصولات بهداشتی مانند مالو یا ژل توصیه نمی شود. همچنین، گاهی اوقات، بنا به توصیه پزشک، تحریک انجام می شود. برای این کار مصرف غذای تند یا الکل یا تزریق یک ماده محرک مانند گونواکسین یا پیروژنال توصیه می شود. ضمناً فاصله بین مصرف داروهای ضد باکتری و انجام آزمایش باید حداقل چهارده روز باشد.
هنگام ارزیابی نتایج، باید این واقعیت را در نظر گرفت که لومینسانس نه تنها در باکتری های زنده، بلکه در باکتری های مرده نیز مشاهده می شود، این به ویژه در مورد کلامیدیا صدق می کند. پس از یک دوره آنتی بیوتیک، سلول های کلامیدیا مرده نیز می درخشند.
با آماده سازی مناسب بیمار و رعایت تکنیک اسمیر، این تجزیه و تحلیل به شما امکان می دهد بیماری ها را در مراحل اولیه شناسایی کنید که برای درمان به موقع بسیار مهم است. از جنبه های مثبت این روش می توان به زمان کوتاه برای به دست آوردن نتایج، سهولت اجرا و هزینه کم تحلیل اشاره کرد.
معایب شامل این واقعیت است که مقدار نسبتاً زیادی از مواد آزمایشی برای انجام تجزیه و تحلیل مورد نیاز است. علاوه بر این، فقط یک متخصص با تجربه باید نتایج را ارزیابی کند.
فهرست مطالب مبحث "واکنش های بارشی (RP). ایمونوالکتروفورز. واکنش های پیچیده ایمونوداگنوستیک.":ایمونوبلات[از انگلیسی blot, spot] - روشی برای شناسایی Ag (یا AT) با استفاده از سرم های شناخته شده مربوطه (یا Ag). در عمل از آنها برای شناسایی HIV Ag استفاده می شود. در ابتدا، ویروس Ag با الکتروفورز در یک ژل پلی اکریلیک جدا می شود (در عمل، این روش انجام نمی شود، اما از یک معرف تجاری استفاده می شود). سپس یک حامل (فیلم نیتروسلولزی یا کاغذ فعال) روی نوارهای رسوب زده می شود و الکتروفورز ادامه می یابد. سپس سرم بیمار روی فیلم اعمال می شود و انکوبه می شود.
پس از شستن AT بدون بند (در صورت وجود)، این کار را انجام دهید الایزا- آنتی سرم Ig انسانی که با یک آنزیم نشاندار شده است و یک بستر کروموژنیک که هنگام تعامل با آنزیم تغییر رنگ می دهد، روی فیلم اعمال می شود. در حضور کمپلکس های Ag-AT-آنتی سرم به Ig، لکه های رنگی روی حامل ظاهر می شود (شکل 10-20).
برنج. 10-20. ایمونوبلاتواکنش ایمونوفلورسانس (RIF)
واکنش ایمونوفلورسانس (تپه دریایی) توسط A. Koons (1941) توسعه داده شد و بر اساس استفاده از AT برچسب گذاری شده با رنگ های فلوروکروم است. چنین AT ها، با اتصال Ags مختلف، باعث درخشش کمپلکس های ایمنی در اشعه UV یک میکروسکوپ فلورسنت می شوند. در عمل از چندین گزینه استفاده می شود تپه دریایی.
روش ایمونوفلورسانس (RIF، واکنش ایمونوفلورسانس، واکنش کونز) روشی برای تشخیص آنتی ژن های خاص با استفاده از آنتی بادی های کونژوگه به فلوروکروم است. از حساسیت و ویژگی بالایی برخوردار است.
برای تشخیص سریع بیماریهای عفونی (شناسایی پاتوژن در ماده آزمایش)، و همچنین برای تعیین گیرنده‌های AT و سطحی و نشانگرهای لکوسیت‌ها (ایمونوفنوتایپ) و سایر سلول‌ها استفاده می‌شود.
تشخیص آنتی‌ژن‌های باکتریایی و ویروسی در مواد عفونی، بافت‌های حیوانی و کشت‌های سلولی با استفاده از آنتی‌بادی‌های فلورسنت (سرم) به طور گسترده در عمل تشخیصی استفاده می‌شود. تهیه سرم های فلورسنت بر اساس توانایی فلوئوروکروم های خاص (به عنوان مثال، فلورسین ایزوتیوسیانات) برای وارد شدن به پیوند شیمیایی با پروتئین های سرم بدون نقض ویژگی ایمنی آنها است.
سه نوع روش وجود دارد: مستقیم، غیر مستقیم، با مکمل. روش RIF مستقیم بر این واقعیت استوار است که آنتی ژن های بافتی یا میکروب های تحت درمان با سرم های ایمنی با آنتی بادی های برچسب گذاری شده با فلوروکروم می توانند در اشعه UV یک میکروسکوپ فلورسنت بدرخشند. باکتری های موجود در اسمیر تحت درمان با چنین سرم درخشانی در امتداد حاشیه سلول به شکل یک مرز سبز می درخشند.
روش غیرمستقیم RIF شامل تشخیص کمپلکس آنتی ژن-آنتی بادی با استفاده از سرم آنتی گلوبولین (ضد آنتی بادی) است که با فلوروکروم نشاندار شده است. برای انجام این کار، اسمیر از سوسپانسیون میکروب ها با آنتی بادی های سرم تشخیصی ضد میکروبی خرگوش درمان می شود. سپس آنتی‌بادی‌هایی که توسط آنتی‌ژن‌های میکروبی متصل نیستند، شسته می‌شوند و آنتی‌بادی‌های باقی‌مانده روی میکروب‌ها با درمان اسمیر با سرم آنتی‌گلوبولین (ضد خرگوش) که با فلوئوروکروم‌ها نشان‌گذاری شده است، شناسایی می‌شوند. در نتیجه مجموعه ای از میکروب + آنتی بادی های ضد میکروبی خرگوش + آنتی بادی های ضد خرگوش با برچسب فلوروکروم تشکیل می شود. این مجموعه در میکروسکوپ فلورسنت مانند روش مستقیم مشاهده می شود.
سازوکار. اسمیری از مواد آزمایش روی یک لام شیشه ای تهیه می شود، روی شعله ثابت می شود و با سرم ایمنی خرگوش حاوی آنتی بادی علیه آنتی ژن های پاتوژن درمان می شود. برای تشکیل کمپلکس آنتی ژن-آنتی بادی، آماده سازی در یک محفظه مرطوب قرار می گیرد و به مدت 15 دقیقه در دمای 37 درجه سانتی گراد انکوبه می شود و پس از آن با محلول ایزوتونیک کلرید سدیم کاملاً شسته می شود تا آنتی بادی هایی که به آنتی ژن متصل نشده اند حذف شود. سپس سرم آنتی گلوبولین فلورسنت علیه گلوبولین های خرگوش به آماده سازی اعمال می شود، به مدت 15 دقیقه در دمای 37 درجه سانتیگراد انکوبه می شود و سپس آماده سازی با محلول کلرید سدیم ایزوتونیک کاملاً شسته می شود. در نتیجه اتصال سرم آنتی گلوبولین فلورسنت با آنتی بادی های خاص ثابت شده روی آنتی ژن، کمپلکس های درخشان آنتی ژن-آنتی بادی تشکیل می شود که با میکروسکوپ فلورسانس شناسایی می شوند.
22. ایمونواسی آنزیمی- روش ایمونولوژیک آزمایشگاهی برای تعیین کمی یا کیفی ترکیبات مختلف، ماکرومولکول ها، ویروس ها و غیره که بر اساس واکنش آنتی ژن-آنتی بادی خاص است. شناسایی کمپلکس تشکیل شده با استفاده از آنزیم به عنوان برچسب برای ضبط سیگنال انجام می شود.
طبقه بندی:
رقابتی (سیستم به طور همزمان حاوی ترکیب تجزیه شده و آنالوگ آن است)
غیر رقابتی (اگر فقط ترکیب مورد تجزیه و تحلیل و مراکز اتصال مربوط به آن (آنتی ژن و آنتی بادی های خاص) در سیستم وجود داشته باشد)
مستقیم و غیر مستقیم
1. سرم حاوی مخلوطی از آنتی بادی ها با آنتی بادی های ثابت روی یک بستر جامد انکوبه می شود.
2. در مواردی که چسبنده نمی شوند با شستشوی مکرر حذف می شوند.
3. آنتی سرم نشاندار شده با آنزیم را به آنتی بادی که به آنتی بادی متصل می شود اضافه کنید
4. تعیین مقدار آنزیم نشانگر متصل به در
غیر مستقیم:
سرم اب مثبت
1. آنتی بادی های اختصاصی در سرم آزمایش، آنتی بادی هایی را که روی یک بستر جامد ثابت شده اند، متصل می کنند
2. آنتی‌بادی‌های خاص برچسب‌گذاری شده با آنزیم با آنتی‌بادی‌های متصل شده برهم‌کنش نمی‌کنند؛ محتوای نشانگر در بستر کم است.
سرم اب منفی
1. آنتی بادی های غیر اختصاصی در سرم آزمایش، آنتی بادی های ثابت شده روی یک بستر جامد را متصل نمی کنند.
2. آنتی بادی‌های خاص نشاندار شده با آنزیم با یک آنتی‌بادی ثابت تعامل می‌کنند - محتوای نشانگر بالا است.
رایج‌ترین آن IFA فاز جامد است که در آن یکی از اجزای واکنش ایمنی (آنتی ژن یا آنتی‌بادی) روی یک حامل جامد جذب می‌شود. میکرو پانل های پلی استایرن به عنوان یک حامل جامد استفاده می شود. هنگام تعیین آنتی‌بادی‌ها، سرم خون برچسب‌گذاری شده با آنزیم و مخلوطی از محلول‌های آنزیم و کروموژن به طور متوالی به چاه‌هایی با آنتی‌ژن جذب‌شده اضافه می‌شود. هر بار پس از افزودن یک جزء دیگر، معرف های غیر متصل با شستشوی کامل از چاهک ها خارج می شوند. اگر نتیجه مثبت باشد، رنگ محلول کروموژن تغییر می کند.
یک حامل فاز جامد می تواند نه تنها با یک آنتی ژن، بلکه با یک آنتی بادی نیز حساس شود. سپس آنتی ژن مورد نظر با آنتی بادی های جذب شده به چاهک ها اضافه می شود، سرم ایمنی در برابر آنتی ژن نشاندار شده با آنزیم اضافه می شود و سپس مخلوطی از محلول های سوبسترا برای آنزیم و کروموژن اضافه می شود.
کاربرد:برای تشخیص بیماری های ناشی از پاتوژن های ویروسی و باکتریایی.
23. واکنش سرولوژیکی- واکنشی که توسط آن واکنش یک آنتی ژن (میکروب، ویروس، پروتئین خارجی) با آنتی بادی های سرم خون بررسی می شود.
مطالعات سرولوژیکی- اینها روش هایی برای مطالعه آنتی بادی ها یا آنتی ژن های خاص در سرم خون بیماران بر اساس واکنش های ایمنی هستند. آنها همچنین برای شناسایی آنتی ژن های میکروب ها یا بافت ها به منظور شناسایی آنها استفاده می شوند.
تشخیص آنتی بادی های عامل عفونی یا آنتی ژن مربوطه در سرم خون بیمار به ما امکان می دهد تا علت بیماری را مشخص کنیم.
همچنین از مطالعات سرولوژیکی برای تعیین آنتی ژن های گروه خونی، آنتی ژن های بافتی و سطح ایمنی هومورال استفاده می شود.
مطالعات سرولوژیکی شامل واکنش‌های سرولوژیکی مختلف است:
1. واکنش آگلوتیناسیون.
2. واکنش بارش.
3. واکنش خنثی سازی.
4. واکنش شامل مکمل.
5. واکنش با استفاده از آنتی بادی ها یا آنتی ژن های نشاندار شده.
واکنش بی حرکتی ترپونما پالیدوم(RIBT). یک پیش نیاز این است که قبل از معاینه، بیمار آنتی بیوتیک مصرف نکند که اثر سمی روی ترپونما پالیدوم دارد و باعث بی حرکتی غیر اختصاصی آنها می شود.
نتایج مثبت RIBT تقریباً از اواسط دوره تازه ثانویه سیفلیس شناسایی می شود و می تواند برای مدت طولانی پس از درمان باقی بماند. در صورت لزوم، از این روش برای تشخیص AT در CSF استفاده می شود؛ این مطالعه با ویژگی بالا، اما حساسیت کم (حدود 40٪) مشخص می شود.
RIBT برای تشخیص اشکال اولیه سیفلیس به دلیل ظاهر دیرهنگام (نه زودتر از 8-9 هفته از لحظه عفونت) AT-immobilisins کاربرد کمی دارد. این روش می تواند نتایج مثبت کاذب، به ویژه در بیماران مبتلا به پاتولوژی خودایمنی، بیماری های بدخیم و دیابت بدهد. علاوه بر این، RIBT یک تجزیه و تحلیل نسبتاً پیچیده، کار فشرده و گران است که به پرسنل بسیار ماهر و حضور ویواریوم نیاز دارد و بنابراین در سال‌های اخیر فقط در آزمایشگاه‌های خاصی مورد استفاده قرار گرفته است. در تشخیص، RIBT به عنوان یک داور واکنش در مواردی که اختلاف در نتایج سایر مطالعات سرولوژیکی وجود دارد، برای افتراق نتایج مثبت کاذب و هنگام ایجاد تشخیص اشکال دیررس سیفلیس استفاده می شود.
واکنش تثبیت مکمل با آنتی ژن ترپونمال (RSC با TA)حساسیت روش حدود 80 درصد، ویژگی 98 درصد است. این روش بخشی از مجموعه ای از واکنش های سرولوژیکی استاندارد برای سیفلیس بود که توسط دستور وزارت بهداشت اتحاد جماهیر شوروی شماره 1161 در 2 سپتامبر 1985 "در مورد بهبود تشخیص سرولوژیکی سیفلیس" تنظیم شد. در حال حاضر، استفاده از این واکنش، مانند CSC با آنتی ژن کاردیولیپین، به آزمایشگاه های فردی محدود شده است.
واکنش ایمونوفلورسانس (RIF). برای تشخیص سیفلیس، چندین اصلاح RIF استفاده می شود: RIF-c - برای تشخیص AT در CSF، RIF-200 (سرم آزمایش قبل از واکنش 200 بار رقیق می شود). RIF-abs (RIF با جذب)، IgM-RIF-abs (برای تعیین IgM AT). از نظر حساسیت و ویژگی، RIF-abs کمتر از RIBT نیست، اما اجرای این روش بسیار ساده تر است. نتایج RIF-abs از هفته سوم پس از عفونت (قبل از ظهور شانکروئید یا همزمان با آن) مثبت می شود، این روشی برای تشخیص زودهنگام سیفلیس است. نتایج تحقیقات مثبت اغلب سالها پس از درمان کامل سیفلیس اولیه و در بیماران مبتلا به سیفلیس دیررس - برای چندین دهه یافت می شود.
نشانه های انجام RIF-abs:
- نتایج مثبت NTT در زنان باردار در غیاب داده های بالینی و آنامنستیک که نشان دهنده سیفلیس است.
- معاینه افراد مبتلا به بیماری های مختلف جسمی و عفونی که در آن نتایج مثبت NTT ذکر شده است.
- معاینه افراد با تظاهرات بالینی مشخصه سیفلیس، اما با نتایج منفی NTT.
- تشخیص زودرس سیفلیس؛
- در برخی موارد - به عنوان یک معیار برای موفقیت درمان ضد سیفلیس: انتقال یک RIF-abs مثبت به یک منفی پس از درمان، یک معیار 100٪ برای درمان سیفلیس است.
IgM-RIF-abs برای تشخیص جداگانه AT های کلاس Ig استفاده می شود، که در تشخیص سیفلیس مادرزادی از اهمیت ویژه ای برخوردار است، زمانی که ترپونما AT های سنتز شده در بدن کودک توسط IgM نشان داده می شوند و AT های IgG منشاء مادری دارند. نشانه های این مطالعه عبارتند از: تشخیص سیفلیس مادرزادی. ارزیابی نتایج درمان سیفلیس اولیه
RIF حساسیت بالایی (98.5٪) و ویژگی (99.6٪) برای تقریباً همه اشکال سیفلیس دارد. معایب RIF عبارتند از: عدم امکان خودکارسازی تحقیق و ثبت نتایج. مشکلات در تهیه آنتی ژن با کیفیت بالا از سوسپانسیون Treponema pallidum به دست آمده از بیضه خرگوش آلوده. ذهنیت در ارزیابی نتایج
واکنش هماگلوتیناسیون غیرفعال (RPHA). مقایسه نتایج به‌دست‌آمده با استفاده از RPGA و RIBT، RIF-abs، CSR، MRP نشان‌دهنده حساسیت و ویژگی بالای RPGA در تشخیص سیفلیس، همزمان با نتایج RIF-abs بود.
RPGA را می توان در نسخه های کیفی و کمی انجام داد؛ تغییرات کلان و ریز آنها وجود دارد. روش کمی RPGA به فرد اجازه می دهد تا غلظت آنتی بادی های ترپونمال خاص را در خون ارزیابی کند. تیترهای 1:640 و کمتر برای بیمارانی که در گذشته برای سیفلیس درمان شده بودند، معمول است. تیترهای بالاتر برای عفونت فعال و درمان نشده رایج است.
نتایج مثبت RPGA معمولاً 3 هفته پس از ظهور شانکر و سپس در بیمارانی که سالها و اغلب مادام العمر مبتلا به سیفلیس بوده‌اند، مشاهده می‌شود.
حساسیت RPGA برای سیفلیس اولیه 76% است. 100٪ برای سیفلیس ثانویه؛ 97٪ برای سیفلیس نهفته؛ 94 درصد برای سیفلیس دیررس. ویژگی RPGA بالاتر از ویژگی RIF-abs است که 99٪ است.
با توجه به نسبت ویژگی بالا، حساسیت، سهولت عملکرد، و استاندارد بودن معرف‌ها در میان تست‌های ترپونمال برای تشخیص سروزی سیفلیس، RPGA به طور مداوم جایگاه پیشرو در عمل بالینی در جهان را اشغال می‌کند.
مزایای ویژه الایزاعبارتند از: حساسیت و ویژگی بالای روش. اتوماسیون تنظیم واکنش؛ درجه بالای استانداردسازی؛ توانایی مطالعه تعداد زیادی نمونه سرم؛ در حسابداری کمی و مستندسازی عینی نتایج به دست آمده؛ امکان تعیین همزمان تیتر آنتی بادی های ضد ترپونمال کلاس های مختلف (IgG و IgM) در یک نمونه. مناسب بودن برای تشخیص زودرس سیفلیس و تشخیص سیفلیس مادرزادی؛ در سهولت استفاده برای آزمایش خون در سرویس انتقال خون؛ قابلیت کاربرد به عنوان یک تست ترپونمال خاص تاییدی. حساسیت ELISA 98-100٪، ویژگی 96-100٪ است.
معایب الایزا عبارتند از: نامناسب بودن برای مطالعه تک نمونه ها. برای مثال، مدت زمان طولانی‌تری قبل از به دست آوردن نتیجه و ماندگاری کوتاه‌تر کیت‌های ELISA در مقایسه با RPGA.
بلات ایمنی (IB).یکی از روش های مدرن برای تشخیص سیفلیس، IB برای تعیین آنتی بادی های IgG یا IgM در برابر آنتی بادی های خاص ترپونما پالیدوم است.
این روش دارای حساسیت بالا (تا 100%)، ویژگی (98%) و تکرارپذیری (100%) است. این مطالعه امکان مطالعه همزمان طیف آنتی‌بادی‌های چند آنتی‌ژن T. pallidum را با استفاده از آنتی‌ژن‌های نوترکیب و پپتیدی بسیار خالص‌شده که واکنش‌پذیری غیراختصاصی سرم را به حداقل می‌رساند، ممکن می‌سازد.
همه اینها امکان ترجیح استفاده از روش IB را نسبت به سایر آزمایشات ترپونمال برای تأیید تشخیص سیفلیس در موارد دشوار، به ویژه برای تشخیص سیفلیس در نیمه دوم دوره کمون، سیفلیس مادرزادی نهفته در روزهای اول تعیین می کند. زندگی کودک، برای شناسایی سیفلیس نهفته در افراد با پاسخ هومورال ضعیف و همچنین برای افتراق نتایج مثبت کاذب از سایر آزمایشات.
پیشنهاد و توسعه توسط کونز (1942). با استفاده از ایمونوگلوبولین های خاص با برچسب فلوئوروکروم، مواد آنتی ژنی باکتریایی، ویروسی و دیگر در مواد آزمایش (اسمیر، محیط های بافتی) یافت می شوند. هنگامی که یک آنتی بادی نشاندار شده با یک آنتی ژن میکروبی یا دیگر ترکیب می شود، یک کمپلکس درخشان تشکیل می شود که در زیر میکروسکوپ فلورسنت قابل مشاهده است.
روش های ایمونوفلورسانس مستقیم و غیر مستقیم وجود دارد.
روش مستقیم. از ماده آزمایش اسمیر تهیه می شود که روی آن سرم فلورسنت خاصی اعمال می شود و پس از اتصال آنتی بادی به آنتی ژن، سرم اضافی شسته می شود و آماده سازی در زیر میکروسکوپ فلورسنت مشاهده می شود.
روش غیر مستقیم (دو مرحله ای).اسمیر تهیه شده ابتدا با سرم ایمنی رنگ نشده نسبت به آنتی ژن مورد انتظار درمان می شود. پس از اتصال آنتی ژن به آنتی بادی، سرم فلورسنت ضد گونه (آنتی گلوبولین) حیوانی از همان گونه ای که سرم ایمنی رنگ آمیزی نشده روی آن به دست آمد، روی اسمیر اعمال می شود. در نتیجه، سرم فلورسنت ضد گونه روی کمپلکس آنتی ژن-آنتی بادی جذب می شود و کمپلکس در میکروسکوپ لومینسانس با سبز روشن (FIT) یا قرمز (RSX) - فلورسین ایزوسیانات و رودامین سولفونیل کلرید می درخشد.
یک روش غیر مستقیم با استفاده از سرم ضد مکمل وجود دارد.
در حال حاضر، روش برچسب گذاری آنتی بادی ها با آنزیم های پراکنده نور (به عنوان مثال، پراکسیداز ترب کوهی) - ELISA - به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرد. کمپلکس های ایمنی را می توان تحت یک میکروسکوپ میدان روشن معمولی تشخیص داد.
3. واکنش های آنتی ژنی با لنفوسیت های حساس نامیده می شود. سلولی تشخیص آلرژی در بین روش های ایمونودیگنوستیک با استفاده از تظاهرات ایمنی سلولی از اهمیت بالایی برخوردار است. این تشخیص بیماری های عفونی با استفاده از واکنش هایی است که افزایش حساسیت سلول ها و بافت های بدن را به آلرژن های عفونی خاص نشان می دهد. ارگانیسم آلوده به ورود یک آلرژن (به داخل پوست، زیر پوست، روی غشاهای مخاطی) با یک واکنش آلرژیک پاسخ می دهد که به صورت موضعی (هیپرمی، تورم، درد) یا عمومی (افسردگی، افزایش دمای بدن، افزایش) رخ می دهد. تنفس، اختلال در فعالیت قلبی) پدیده. در بدن غیر عفونی، چنین پدیده هایی در هنگام معرفی یک آلرژن مشاهده نمی شود.
ارزش عملی تشخیص آلرژی در ویژگی بالای آن، امکان تشخیص داخل حیاتی، سهولت اجرا و توانایی شناسایی بیماران در صورت عدم وجود علائم بالینی است.
تست های آلرژی به طور گسترده ای برای غدد، سل، بروسلوز، پاراتوبرکلوز، تولارمی، لنفانژیت اپیزوتیک، سیاه زخم و غیره استفاده می شود. آلرژن ها به صورت کورپوسکولار (شامل باکتری های موجود در سوسپانسیون) و لیز شده (عصاره های کشت های باکتریایی) تولید می شوند. مثال ها:
Mallein یک فیلتر استریل از کشت براث گرما از پاتوژن غدد است که از طریق استفاده در غشای مخاطی چشم یا تزریق زیر جلدی اعمال می شود.
PPD tuberculin برای پستانداران و PPD tuberculin برای پرندگان، متشکل از پروتئین‌های رسوب‌شده در انجماد از فیلتر فرهنگی عامل ایجاد کننده سل در گونه‌های گاو و انسان در حالت اول. PPD tuberculin برای پرندگان آنالوگ PPD tuberculin برای پستانداران است، اما از سویه های عامل ایجاد کننده سل پرندگان تهیه می شود. آنها عمدتا در داخل خانه استفاده می شوند.
بروسلین VIEV یک مایع اپالسنت حاوی مواد خاصی است که از بروسلا استخراج می شود و به صورت زیر جلدی و داخل وریدی تجویز می شود.
تولارین - نشان دهنده سوسپانسیون میکروب های تولارمی در محلول نمکی با افزودن 3٪ گلیسرول است که روی یک محیط غذایی جامد رشد کرده و با حرارت دادن از بین می رود. آزمایش با آن هم به صورت داخل وریدی و هم پوستی (در انسان) انجام می شود.
آنتراکسین (یک محصول هیدرولیز سویه واکسن سیاه زخم STI-1 است.
از دیگر پدیده های ایمنی سلولی نیز استفاده می شود. مثلا، واکنش تبدیل لکوسیت بلاست (BLTR)- انتقال لنفوسیت های کوچک به شکل های بلاست، قادر به تکثیر و تمایز بیشتر به اصطلاح. تبدیل بلاست و با تغییرات مورفولوژیکی در لنفوسیت ها همراه است. بلاست ها سلول های بزرگ و گرد با هسته ای بزرگ هستند که بیشتر سیتوپلاسم را اشغال می کند. هسته شامل چندین هسته بازوفیل بزرگ است، سیتوپلاسم بلاست ها دانه ای است. RBTL در کشت لنفوسیت‌ها در شرایط آزمایشگاهی تحت تأثیر آنتی‌ژنی که لنفوسیت‌ها به آن حساس هستند، با شمارش مستقیم بلاست‌ها در آماده‌سازی‌های رنگ‌آمیزی زیر میکروسکوپ مورد مطالعه قرار می‌گیرد.
واکنش مهار مهاجرت ماکروفاژها- در این واقعیت نهفته است که لنفوسیت های یک ارگانیسم حساس، در حضور یک آنتی ژن خاص در محیط کشت، لنفوکین تولید می کنند، عاملی که از مهاجرت ماکروفاژها جلوگیری می کند.
و دیگران (برای خودتان بخوانید): پدیده تشکیل گل سرخ، تشکیل پلاک.
تولید مثل ویروس جغد
روش تولید مثل ویروس ها نیز با تقسیم، جوانه زدن، هاگ زایی یا فرآیند جنسی که در موجودات تک سلولی، در سلول های موجودات چند سلولی و به طور کلی در دومی رخ می دهد، متفاوت است. بازتولید یا تکثیر، همانطور که معمولاً به تولید مثل ویروس ها اشاره می شود، به صورت منفک اتفاق می افتد (اصطلاح اخیر در حال حاضر بیشتر به طور ضمنی از آن استفاده می شود). تشکیل ویریون ها یا با خودآرایی (بسته بندی اسید نوکلئیک ویروسی به یک کپسید پروتئینی و در نتیجه تشکیل یک نوکلئوکپسید) یا با مشارکت سلول (برخی فاژهای مایکوپلاسما حاوی لیپید) یا هر دو روش (ویروس های پوششی) انجام می شود. ). البته تقابل بین تقسیم سلولی میتوزی و همانندسازی مطلق نیست، زیرا روش‌های تکثیر ماده ژنتیکی یک سلول و ویروس‌های حاوی DNA تفاوت اساسی با هم ندارند و اگر در نظر بگیریم که سنتز مواد ژنتیکی در ویروس های حاوی RNA نیز با توجه به نوع قالب انجام می شود، سپس تضاد نسبی بین میتوز و تکثیر همه ویروس ها است. و با این وجود، تفاوت در روش های تولید مثل سلول ها و ویروس ها آنقدر قابل توجه است که منطقی است که کل دنیای زنده را به ویروس ها و غیر ویروس ها تقسیم کنیم.
بسیاری از مفاهیم دیگر که «ویژگی‌های» موجودات زنده هستند، برای ویروس‌ها، و مهمتر از همه، مفاهیم اساسی مانند «فرد»، «جمعیت»، «گونه» قابل استفاده نیستند.
مرسوم است که مفهوم "ویریون" را به عنوان یک فرد ویروسی تفسیر کنیم، اگرچه ویریون تنها مرحله خاصی از زندگی ویروس است و دقیقاً مرحله ای است که در آن ویروس فعالیت حیاتی از خود نشان نمی دهد. بنابراین حتی پیشنهاد شد که این مرحله از وجود ویروس را ویروسپور بنامیم. در این میان، چندین گروه از ویروس ها وجود دارند که در آنها ژنوم نه تنها تکه تکه شده است (این امر در سلول های یوکاریوتی نیز رخ می دهد که ژنوم آنها مجزا است و به صورت مجموع کروموزوم ها وجود دارد)، بلکه قطعات مختلف آن جدا شده و در ذرات مختلف این ویروس تنها زمانی خاصیت عفونی نشان می دهد که مجموعه کاملی از ذرات بر خلاف آن را دریافت کند که تعداد آنها در ویروس های گیاهی 2-4 و در برخی ویروس های حشرات تا 28 عدد است. از "virion" را نمی توان اعمال کرد؟
با حرکت به تجزیه و تحلیل زندگی فعال ویروس، که به طور کامل به تولید مثل آن کاهش می یابد، متوجه می شویم که محل ویریونی که به سلول نفوذ کرده است یا توسط اسید نوکلئیک برهنه آن (به عنوان مثال، در ویروس فلج اطفال) گرفته شده است. یا توسط یک کمپلکس نوکلئوپروتئین (مثلاً در ویروس آنفولانزا)، یا ساختارهای پیچیده‌تر زیرشاخه (مثلاً در reovirus). سپس سنتز مولکول های دختر ژنوم ویروسی اتفاق می افتد. در بسیاری از ویروس های حاوی DNA، این فرآیند نه تنها شبیه سنتز کروموزوم های DNA سلولی است، بلکه تا حد زیادی و گاهی تقریباً به طور کامل توسط آنزیم های سلولی تامین می شود. علاوه بر این، این نه تنها در هنگام تشکیل ویروس‌های ساده و کوچک (پاپوواویروس‌ها، پاروویروس‌ها)، بلکه در هنگام سنتز ویروس‌های پیچیده با ژنوم بزرگ (ویروس‌های هرپس، ایریدوویروس‌ها) رخ می‌دهد، که در آن نسبت خاصی از سنتز DNA توسط کاتالیز می‌شود. آنزیم های خودشان واسطه های تکثیر شونده تشکیل شده در این مورد به سختی می توانند به عنوان افراد ویروسی شناخته شوند: اینها ماتریس هایی هستند که روی آنها نسخه های متعددی از ژنوم های دختر ویروس سنتز می شود. برای ویروس‌هایی که دارای ژنوم RNA تک رشته‌ای هستند، یا از نظر اطلاعاتی بی‌معنا هستند، یعنی پروتئین‌های ویژه ویروس مربوطه (ویروس‌هایی با قطبیت ژنوم مثبت) را رمزگذاری نمی‌کنند، یا برعکس، حاوی ژن‌هایی برای پروتئین‌های ویروسی هستند، زیرا virion RNA خاصیت کدگذاری ندارد.
همراه با چرخه تولیدی، برخی از ویروس‌های حاوی DNA (فاژهای معتدل، پاپوواویروس‌ها، ویروس هپاتیت B و غیره) می‌توانند با ژنوم سلولی تعامل یکپارچه‌ای داشته باشند و به صورت کووالانسی در آن ادغام شده و به گروهی از ژن‌های سلولی منتقل شوند. طبق قوانین مندلیف به سلول های نسل (در یوکاریوت ها). در این حالت، ژنوم ویروسی یکپارچه که به آن پروویروس گفته می شود، در واقع گروهی از ژن های سلولی است. اگر جهشی در یک پروویروس رخ دهد که «بریدن» ژنوم ویروسی را از ژنوم سلولی غیرممکن کند، چنین پروویروسی معیوب می تواند برای همیشه به بخشی جدایی ناپذیر از ژنوم تبدیل شود. بسیاری از داده ها به ما امکان می دهد نتیجه بگیریم که ژنوم پرو و یوکاریوت ها حاوی ژن های یکپارچه یا ژنوم ویروس های مستقل سابق است.
گروه بزرگی از رتروویروس های حاوی RNA وجود دارد که در آنها DNA مکمل روی ماتریکس ژنوم آنها سنتز می شود. این به شکل DNA دو رشته‌ای در ژنوم سلولی ادغام می‌شود (کووالانسی درج می‌شود) و در این شکل ماتریکسی برای سنتز مولکول‌های دختر RNA ویریون و mRNA برای سنتز پروتئین‌های ویروسی است. در هر دو مورد (ویروس‌های حاوی DNA قابل ادغام، رتروویروس‌ها)، پروویروسی که به این روش‌ها تشکیل می‌شود به گروهی از ژن‌های سلولی تبدیل می‌شود.
این حقایق و مثال ها به وضوح این نکته را نشان می دهد که مفهوم یک فرد برای ویروس ها قابل استفاده نیست.
مفهوم جمعیت به همان اندازه برای ویروس ها غیرقابل استفاده است، زیرا مرحله درون سلولی تولید مثل، و حتی بیشتر از آن فرآیندهای یکپارچه سازی، تفسیر یک ویروس در حال تولید مثل را به عنوان یک جمعیت کاملاً بی معنی می کند. به این باید داده های مربوط به ذرات مزاحم معیوب را اضافه کرد که تقریباً با هر عفونت ویروسی "همراه" هستند. این ذرات ویریون هایی با ژنوم ناقص هستند، بنابراین قادر به تولید مثل نیستند. با این حال، آنها نقش بیولوژیکی مهمی را با اطمینان از ماندگاری ویروس ها در ارگانیسم های آلوده یا در کشت بافت ایفا می کنند. بنابراین، "جمعیت" ویروسی اغلب نشان دهنده مجموع ویریون های کامل و تشکیلات معیوب، یعنی مواد تقریبا مرده است. تصور این نوع "جمعیت" متشکل از افراد زنده و مرده در دنیای موجودات غیرممکن است. در برخی موارد، مجموع ذرات معیوب با نقص در بخش‌های مختلف ژنوم می‌تواند ایجاد عفونت ویروسی (پدیده فعال‌سازی مجدد چندگانه) را تضمین کند.
طبیعتاً اگر افراد و جمعیتی وجود نداشته باشند، معرفی مفهوم گونه مشکل است. این نتیجه گیری بیشتر با ملاحظاتی در مورد منشاء و تکامل ویروس ها پشتیبانی می شود. و با این وجود، این مفاهیم در ویروس شناسی کاربرد پیدا کرده اند. ما در مورد جمعیت‌های واقعی موجود ویروس‌ها در سطح ارگانیسم‌های آلوده و جمعیت میزبان‌های ویروسی صحبت می‌کنیم، و طبقه‌بندی بین‌المللی شناخته‌شده مدرن ویروس‌ها بر اساس شناسایی گونه‌ها، جنس‌ها و حتی خانواده‌ها و استفاده از نام‌گذاری دوجمله‌ای است. که برای سایر نمایندگان دنیای ارگانیک پذیرفته شده است. و اینها سرگرمی خالص نیستند، بلکه رویکردهای روش شناختی مبتنی بر نظری و عملا مفید هستند. در ادامه به توضیح این پارادوکس ها خواهیم پرداخت.
اگر ویروس ها ارگانیسم نیستند، پس چه هستند؟ برای پاسخ به این سوال، لازم است طیف وسیعی از ساختارهای بیولوژیکی را که می توان به عنوان ویروس معرفی کرد، ترسیم کرد. وقتی صحبت از ویروس‌های رایج و شناخته شده مانند ویروس‌های آبله یا فاژ MS2 می‌شود، آسان است. , علیرغم این واقعیت که اولین آنها دارای ژنوم هستند - DNA با وزن مولکولی تا 240 · 10 6 ، و دوم - RNA با وزن مولکولی حدود 1.2 · 10 6. تفاوت بین این ویروس ها احتمالاً کمتر از بین مثلاً E. coli و یک فیل یا حداقل هر سلولی از این حیوان نیست. با این حال، اگر ما آنها را به ویروس های عفونی شناخته شده محدود نکنیم، دنیای ویروس ها حتی غنی تر می شود.
البته تعداد ویروس ها شامل ویروس های معیوب می شود. بسیاری از رتروویروس‌های انکوژن معیوب هستند، زیرا اکتساب ژن‌هایی که انکوژن‌ها را کد می‌کنند اغلب با تقسیم‌بندی ژن‌های دیگر همراه است. در حضور ویروس‌های کمکی کامل، معمولاً نزدیک به ویروس‌های معیوب بیولوژیکی، ویروس معیوب می‌تواند تکثیر شود (اگر نقصی در ژن پلیمراز نداشته باشد) یا از پروتئین‌های ویروس کمکی (در صورت داشتن نقص در آن) استفاده کند. ژن های پروتئین های داخلی یا پوششی). می توان از پروتئین های ویروس های بیولوژیکی دور استفاده کرد: اگر یک رتروویروس معیوب در پروتئین های پاکت در حضور ویروس استوماتیت تاولی تکثیر شود، ویریون ها پوسته خارجی دومی را خواهند داشت. با این حال، برای این امر حتی ضروری نیست که یکی از ویروس ها معیوب باشد: در طول عفونت مخلوط با بسیاری از ویروس ها، ویریون ها تشکیل می شوند که ژنوم آنها در پوسته ویروس دیگری محصور شده است.
پلاسمیدها، یا همانطور که قبلاً نامیده می شد، اپیزوم ها، عوامل خارج کروموزومی وراثت، "نزدیک تر" با ماهواره ها هستند. مولکول‌های DNA نسبتاً کوچک، معمولاً با وزن مولکولی کمتر از 107، دایره‌ای، کمتر خطی هستند که اغلب در سلولهای باکتریایی یافت می‌شوند. آنها عملکردهای متفاوتی را با توجه به ژن هایی که دارند انجام می دهند: سمومی که حشرات را می کشند. ژن های ایجاد کننده رشد تومور در گیاهان؛ آنزیم هایی که آنتی بیوتیک ها را از بین می برند یا تغییر می دهند. عامل باروری - در واقع باعث ایجاد فرآیند جنسی در باکتری ها - تبادل ژن ها بین کروموزوم های دو باکتری می شود. در مخمر، سلولهای کشنده (RNA دو رشته‌ای) کشف شده‌اند که روی آنها سموم «کدگذاری» شده‌اند که سلولهای مخمری را که حامل سلولهای کشنده نیستند، از بین می‌برند. پلاسمیدها دو تفاوت عمده با ویروس‌ها، از جمله ویروس‌های معیوب، و ماهواره‌ها دارند: ژن‌های آنها سنتز پروتئین‌هایی را که اسیدهای نوکلئیک در آن بسته‌بندی شده‌اند رمزگذاری نمی‌کنند و تکثیر آنها توسط سلول تضمین می‌شود. پلاسمیدها معمولاً به صورت آزاد در سیتوپلاسم یافت می شوند، اما می توانند در ژنوم یک سلول حامل ادغام شوند و دومی می تواند از آنها آزاد شود. هیچ مرز مشخصی بین پلاسمیدها و ویروس های معمولی وجود ندارد. بنابراین، برخی از پلاسمیدها به وضوح مشتقات فاژها هستند، که بیشتر ژن های خود را از دست داده و تنها تعداد کمی از آنها را حفظ کرده اند. تعدادی از ویروس ها، به عنوان مثال، ویروس پاپیلومای گاوی، می توانند برای مدت طولانی به شکل پلاسمیدها - مولکول های DNA برهنه - باقی بمانند. ویروس های تبخال می توانند به شکل پلاسمیدهایی با ژنوم کامل یا تا حدی حذف شده باقی بمانند. با توسعه مهندسی ژنتیک، بدست آوردن مصنوعی پلاسمید از DNA ویروسی، وارد کردن ژن های خارجی در پلاسمیدها و حتی ساخت مصنوعی پلاسمیدها از قطعات DNA سلولی امکان پذیر شد.
ویروس ها ارتباط نزدیکی با ویروئیدها دارند که عامل بیماری های عفونی گیاهی هستند. آنها تفاوت قابل توجهی با بیماری های ویروسی معمولی ندارند، اما توسط ساختارهای عجیب و غریب ایجاد می شوند - مولکول های RNA ابرپیچ خورده دایره ای کوچک (با وزن مولکولی 120000-160000). از همه جهات دیگر، اینها بیماریهای ویروسی معمولی با تظاهرات خاص، عفونی بودن از طریق انتقال مکانیکی و تکثیر ویروئیدها در سلولهای آلوده هستند.
در نهایت، بیماری های حیوانات (گوسفند، بز) و انسان (بیماری کورو، بیماری کروتسفلد-جاکوب)، که در ایجاد آنسفالوپاتی های اسفنجی شکل بیان می شود، شبیه به عفونت های ویروسی است. فرض بر این است که این بیماری‌ها در نتیجه ژن‌های خارج از کنترل کدکننده پروتئین‌ها هستند که هم محصول آنها و هم محرک‌های آن هستند و هم عامل ضایعات مشخصه سلولهای عصبی هستند.
امکان تکامل دژنراتیو بارها ثابت و اثبات شده است و شاید بارزترین نمونه آن منشأ برخی از اندامک‌های سلولی یوکاریوت‌ها از باکتری‌های همزیست باشد. در حال حاضر، بر اساس مطالعه همسانی اسید نوکلئیک، می توان ثابت کرد که کلروپلاست های تک یاخته ها و گیاهان از اجداد باکتری های سبز آبی امروزی و میتوکندری ها از اجداد باکتری های بنفش سرچشمه می گیرند. امکان منشأ سانتریول ها از همزیستی های پروکاریوتی نیز مورد بحث قرار گرفته است. بنابراین، چنین احتمالی را نمی توان برای منشأ ویروس ها، به ویژه ویروس های بزرگ، پیچیده و خودمختار مانند ویروس آبله منتفی دانست.
با این حال، دنیای ویروس‌ها آنقدر متنوع است که نمی‌توان احتمال چنین تکامل دژنراتیو عمیقی را برای اکثر نمایندگان آن تشخیص داد، از ویروس‌های آبله، هرپس و ایریدویروس‌ها گرفته تا آدنوزاتلایت‌ها، از ریو ویروس‌ها تا ماهواره‌های ویروس نکروز تنباکو یا ویروس دلتای حاوی RNA. - ماهواره ویروس هپاتیت که در،نه به ذکر ساختارهای ژنتیکی مستقل مانند پلاسمیدها یا ویروئیدها. تنوع مواد ژنتیکی در ویروس ها یکی از دلایلی است که به نفع منشاء ویروس ها از اشکال پیش سلولی است. در واقع، ماده ژنتیکی ویروس‌ها تمام اشکال احتمالی خود را از بین می‌برد: RNA و DNA تک و دو رشته‌ای، انواع خطی، دایره‌ای و تکه تکه آنها. طبیعت، همانطور که بود، قبل از انتخاب اشکال متعارف آن - DNA دو رشته ای به عنوان نگهدارنده اطلاعات ژنتیکی و RNA تک رشته ای به عنوان فرستنده آن، همه گونه های ممکن مواد ژنتیکی را روی ویروس ها امتحان کرد. با این حال، تنوع مواد ژنتیکی در ویروس‌ها بیشتر نشان‌دهنده منشأ چند‌رشته‌ای ویروس‌ها است تا حفظ اشکال پیش سلولی اجدادی، که ژنوم آنها در مسیری نامحتمل از RNA به DNA، از اشکال تک رشته‌ای به دوتایی تکامل یافته است. - رشته ای و غیره
فرضیه سوم 20-30 سال بعید به نظر می رسید و حتی نام کنایه آمیز فرضیه ژن های فراری را دریافت کرد. با این حال، حقایق انباشته شده، استدلال های جدید بیشتری را به نفع این فرضیه ارائه می دهند. تعدادی از این حقایق در بخش ویژه ای از کتاب مورد بحث قرار خواهد گرفت. در اینجا متذکر می شویم که این فرضیه است که نه تنها منشاء کاملاً آشکار چند فیلتیک ویروس ها، بلکه اشتراک ساختارهای متنوعی مانند ویروس های کامل و معیوب، ماهواره ها و پلاسمیدها و حتی پریون ها را نیز به راحتی توضیح می دهد. این مفهوم همچنین حاکی از آن است که تشکیل ویروس ها یک رویداد یکباره نبوده است، بلکه بارها رخ داده است و در حال حاضر نیز ادامه دارد. قبلاً در دوران باستان ، هنگامی که اشکال سلولی شروع به شکل گیری کردند ، همراه با آنها و همراه با آنها ، اشکال غیر سلولی که توسط ویروس ها - ساختارهای ژنتیکی مستقل اما وابسته به سلول نشان داده می شد - حفظ و توسعه یافتند. ویروس‌های موجود در حال حاضر محصول تکامل، هر دو قدیمی‌ترین اجدادشان و ساختارهای ژنتیکی خودمختار اخیر هستند. این احتمال وجود دارد که فاژهای دنباله دار نمونه ای از اولی باشند، در حالی که پلاسمیدهای R نمونه ای از دومی هستند.
اصل اصلی نظریه تکاملی چارلز داروین، به رسمیت شناختن مبارزه برای هستی و انتخاب طبیعی به عنوان نیروهای محرک فرآیند تکامل است. اکتشافات جی. مندل و توسعه ژنتیک متعاقب آن، مفاد اساسی نظریه تکامل را با دکترین تنوع ارثی تکمیل کرد، که ماهیتی تصادفی و تصادفی دارد، به ویژه در مورد جهش ها و نوترکیبی ها، که "ماده" برای انتخاب طبیعی هستند. . توسعه بعدی ژنتیک مولکولی مفهوم ژن و اساس شیمیایی جهش‌ها و نوترکیبی‌ها، از جمله جهش‌های نقطه‌ای، درج‌ها، حذف‌ها، بازآرایی‌ها و غیره را به واقعیت تبدیل کرد. در جهان و فرآیندهای تکامل کلان - تشکیل گروه های طبقه بندی بزرگ که اساس تکامل مترقی هستند - به خوبی توضیح داده نشده است.
برای توضیح اساس مولکولی این فرآیندها و همچنین سرعت واقعی تکامل، تئوری تکثیر ژن و ژنوم ارائه شده است. این مفهوم با حقایق مشاهده شده مطابقت دارد و به خوبی تکامل جهان ارگانیک روی زمین، به ویژه، ظهور مهره داران (آکوردها) و تکامل بیشتر آنها را از حیوانات بی شکل بدوی به انسان توضیح می دهد. بنابراین، این مفهوم به سرعت در میان زیست شناسانی که اساس مولکولی تکامل را مطالعه می کردند، مورد پذیرش قرار گرفت.
همراه با این، تعداد قابل توجهی از حقایق انباشته شده است که نشان دهنده وجود یک مبادله در مقیاس بزرگ از بلوک های آماده اطلاعات ژنتیکی، از جمله در میان نمایندگان ویروس های مختلف، از نظر تکاملی دور است. در نتیجه چنین تبادلی، خواص ارثی می تواند به سرعت و به طور ناگهانی از طریق ادغام ژن های خارجی (قرض گرفتن یک عملکرد ژن) تغییر کند. ویژگی‌های ژنتیکی جدید نیز می‌توانند به دلیل ترکیب غیرمنتظره ژن‌های خود و یکپارچه (ظهور عملکرد جدید) ایجاد شوند. در نهایت، یک افزایش ساده در ژنوم به دلیل عدم عملکرد ژن‌ها، امکان تکامل دومی (تشکیل ژن‌های جدید) را باز می‌کند.
نقش ویژه ای در حصول اطمینان از این فرآیندها متعلق به ویروس ها است - ساختارهای ژنتیکی خودمختار، از جمله ویروس های معمولی و پلاسمیدها. این ایده به صورت کلی بیان شد و سپس با جزئیات بیشتر توسعه یافت [Zhdanov V.M., Tikhonenko T.I., 1974].
تولید مثل ویروس های DNA چرخه همانندسازی ویروس های DNA تولید مثل پاپووا ویروس ها. تولید مثل آدنوویروس ها
ویروس ها، فاقد سوپر کپسید(به عنوان مثال، آدنوویروس ها) از طریق ویروس اکسیس به سلول ها نفوذ می کنند، و آنهایی که چنین هستند (آبله و ویروس هرپس) - به دلیل ادغام سوپر کپسید با غشای سلولی. چرخه تولید مثل ویروس های DNA شامل مراحل اولیه و اواخر است (شکل 5-4). در ویروس‌های DNA بزرگ، اختلاف آشکاری بین ظرفیت کدگذاری ژنوم و وزن مولکولی پروتئین‌های ناشی از ویروس و پروتئین‌هایی که بخشی از ویریون‌ها هستند، وجود دارد. به عنوان مثال، در ویروس های تبخال، تنها 15 درصد از DNA تمام پروتئین های ویریون ها و پیش سازهای آنها را کد می کند. ممکن است بخش قابل توجهی از ژنوم حاوی ژن‌هایی باشد که سنتز آنزیم‌ها و پروتئین‌های تنظیم‌کننده را کد می‌کنند. ویروس های پاپووا، آدنو و هرپس به شیوه ای نسبتاً یکنواخت تکثیر می شوند، در حالی که تولید مثل ویروس های آبله دارای برخی ویژگی هاست.
مرحله اولیه تولید مثل. DNA ویروسیبه هسته سلول نفوذ می کند، جایی که توسط RNA پلیمراز وابسته به DNA سلولی رونویسی می شود. در این مورد، بخشی از ژنوم ویروس ("ژن های اولیه") خوانده می شود و سپس ترجمه می شود. در نتیجه، "پروتئین های اولیه" (پروتئین های تنظیم کننده و ماتریکس پلیمرازهای ویروسی) سنتز می شوند.
پروتئین های تنظیم کنندهعملکردهای مختلف را انجام دهد. هنگامی که یک سلول آلوده می شود، آنها سنتز RNA سلولی، DNA و پروتئین را مسدود می کنند و در عین حال بیان ژنوم ویروسی را تقویت می کنند و ویژگی پاسخ پلیمرازها و پلی ریبوزوم های سلولی را تغییر می دهند. آنها همچنین باعث تکثیر DNA سلولی اصلاح شده توسط ژنوم یکپارچه DNA حاوی ویروس ها و رتروویروس ها می شوند، یعنی همانندسازی ژنوم های ویروسی. پلیمرازهای اختصاصی ویروس DNA پلیمرازهای اختصاصی ویروس که در تشکیل مولکول های DNA جمعیت های دختر نقش دارند، در تکثیر ژنوم های ویروسی نیز نقش دارند.
پروتئین های ماتریکسبرای تکثیر اسیدهای نوکلئیک و تجمع جمعیت های دختر ضروری است. آنها تجمعات متراکم الکترونی را در سلول تشکیل می دهند که به عنوان اجسام گنجانده شده شناخته می شوند (به عنوان مثال، اجسام گوارنر در آبله).
مرحله آخر تولید مثل. در این مرحله، سنتز اسیدهای نوکلئیک ویروسی اتفاق می افتد. همه DNA ویروسی تازه سنتز شده در ویریون های جمعیت دختر بسته بندی نمی شوند. بخشی از DNA ("ژن های دیررس") برای سنتز "پروتئین های دیررس" لازم برای تجمع ویریون ها استفاده می شود. تشکیل آنها توسط پلیمرازهای سلولی ویروسی و اصلاح شده کاتالیز می شود.
پاپوواویروس ها و آدنوویروس ها. تولید مثل پاپووا ویروس ها. تولید مثل آدنوویروس ها
جذب، نفوذ و پروتئین زدایی مشابه ویروس های RNA است، اما پاپووا- و آدنوویروس هاپروتئین زدایی در هسته و در ویروس های RNA - در سیتوپلاسم رخ می دهد.
مرحله اولیه تولید مثل. DNA ویروسی ("ژن های اولیه") در هسته سلول رونویسی می شود. رونویسی mRNA "اوایل" ویروسی بر روی یکی از رشته های DNA انجام می شود. مکانیسم رونویسی DNA ویروسی مشابه خواندن اطلاعات از DNA سلولی است. mRNA خاص ترجمه می شود و سنتز آنزیم های لازم برای تشکیل نسخه های دختر DNA آغاز می شود. سنتز DNA سلولی ممکن است به طور موقت افزایش یابد، اما سپس لزوما توسط پروتئین های تنظیم کننده ویروس سرکوب شود.
مرحله آخر تولید مثل. در مرحله پایانی، DNA ویروسی دختر به طور فعال توسط RNA پلیمرازهای سلولی رونویسی می‌شود و در نتیجه محصولاتی از سنتزهای خاص ویروسی ظاهر می‌شوند. mRNA "دیر" به سیتوپلاسم مهاجرت می کند و روی ریبوزوم ها ترجمه می شود. در نتیجه، پروتئین‌های کپسید جمعیت دختر سنتز می‌شوند که به درون هسته منتقل می‌شوند و در اطراف مولکول‌های DNA دختر ذرات ویروسی جدید جمع می‌شوند. رها شدن جمعیت کامل دختر با مرگ سلولی همراه است.
دوره اولیهشامل مراحل جذب ویروس بر روی سلول، نفوذ به داخل سلول، تجزیه (پروتئین زدایی) یا "لخت کردن" ویروس است. اسید نوکلئیک ویروسی به ساختارهای سلولی مناسب تحویل داده شد و تحت تأثیر آنزیم‌های لیزوزومی، سلول‌ها از پوسته‌های پروتئینی محافظ آزاد شدند. در نتیجه، یک ساختار بیولوژیکی منحصر به فرد تشکیل می شود: سلول آلوده حاوی 2 ژنوم (خود و ویروسی) و 1 دستگاه مصنوعی (سلولی) است.
بعد از این شروع می شود گروه دومفرآیندهای تولید مثل ویروس، از جمله میانگینو دوره های پایانی،در طی آن سرکوب سلولی و بیان ژنوم ویروسی رخ می دهد. سرکوب ژنوم سلولی توسط پروتئین های تنظیم کننده با وزن مولکولی کم مانند هیستون ها که در هر سلولی سنتز می شوند تضمین می شود. در طول عفونت ویروسی، این فرآیند تشدید می شود؛ اکنون سلول ساختاری است که در آن دستگاه ژنتیکی توسط ژنوم ویروسی و دستگاه مصنوعی توسط سیستم های مصنوعی سلول نشان داده می شود.
2. سیر بعدی رویدادها در سلول هدایت می شودبرای تکثیر اسید نوکلئیک ویروسی (سنتز مواد ژنتیکی برای ویریون های جدید) و اجرای اطلاعات ژنتیکی موجود در آن (سنتز اجزای پروتئین برای ویریون های جدید). در ویروس‌های حاوی DNA، هم در سلولهای پروکاریوتی و هم در سلولهای یوکاریوتی، تکثیر DNA ویروسی با مشارکت DNA پلیمراز وابسته به DNA سلولی رخ می‌دهد. در این مورد، در ویروس های تک رشته ای حاوی DNA، الف مکملنخ به اصطلاح فرم تکراری است که به عنوان الگویی برای مولکول های DNA دختر عمل می کند.
3. اجرای اطلاعات ژنتیکی ویروس موجود در DNA، به شرح زیر اتفاق می افتد:با مشارکت RNA پلیمراز وابسته به DNA، mRNA سنتز می شود که وارد ریبوزوم های سلول می شود، جایی که پروتئین های ویژه ویروس سنتز می شوند. در ویروس‌های DNA دو رشته‌ای که ژنوم آن در سیتوپلاسم سلول میزبان رونویسی می‌شود، این پروتئین ژنومی خودش است. ویروس هایی که ژنوم آنها در هسته سلول رونویسی می شود از RNA پلیمراز وابسته به DNA سلولی موجود در آن استفاده می کنند.
U ویروس های RNAفرآیندها همانند سازیژنوم، رونویسی و ترجمه اطلاعات ژنتیکی آنها به روش های دیگری انجام می شود. تکثیر RNA ویروسی، چه رشته های منهای و چه به علاوه، از طریق شکل تکرار شونده RNA (مکمل نسخه اصلی) انجام می شود، که سنتز آن توسط RNA پلیمراز وابسته به RNA تضمین می شود - این یک پروتئین ژنومی است که تمام RNA حاوی RNA است. ویروس ها دارند. شکل تکثیر شونده RNA ویروس های منهای رشته ای (به اضافه رشته) نه تنها به عنوان الگویی برای سنتز مولکول های دختر RNA ویروسی (رشته های منهای) عمل می کند، بلکه عملکرد mRNA را نیز انجام می دهد، یعنی به سمت ریبوزوم ها می رود. و سنتز پروتئین های ویروسی را تضمین می کند (پخش).
U به علاوه رشتهبرای ویروس‌های حاوی RNA، عملکرد ترجمه توسط کپی‌های آن انجام می‌شود، که سنتز آن از طریق شکل تکرار شونده (رشته منهای) با مشارکت RNA پلیمرازهای وابسته به RNA ویروسی انجام می‌شود.
برخی از ویروس های RNA (reoviruses) مکانیسم رونویسی کاملا منحصر به فردی دارند. این توسط یک آنزیم ویروسی خاص ارائه می شود - ریورتاز (ترانس کریپتاز معکوس)و به آن رونویسی معکوس می گویند. ماهیت آن این است که ابتدا روی ماتریس RNA ویروسی، با مشارکت رونویسی معکوس، رونوشتی تشکیل می شود که یک رشته DNA است. روی آن با کمک DNA پلیمراز وابسته به DNA سلولی، رشته دوم سنتز شده و رونوشت DNA دو رشته ای تشکیل می شود. از آن، به روش معمول، از طریق تشکیل mRNA، اطلاعات ژنوم ویروس محقق می شود.
نتیجه فرآیندهای توصیف شده همانندسازی، رونویسی و ترجمه، تشکیل است مولکول های دختراسید نوکلئیک ویروسی و پروتئین های ویروسیدر ژنوم ویروس کدگذاری شده است.
بعد از این می آید دوره سوم و پایانیتعامل بین ویروس و سلول ویریون های جدید از اجزای ساختاری (اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها) روی غشای شبکه سیتوپلاسمی سلول جمع می شوند. سلولی که ژنوم آن سرکوب شده (سرکوب شده است) معمولاً می میرد. ویریون های تازه تشکیل شده منفعلانه(در نتیجه مرگ سلولی) یا به طور فعال(با جوانه زدن) سلول را ترک کرده و در محیط آن قرار می گیرند.
بدین ترتیب، سنتز نوکلئیک اسیدها و پروتئین های ویروسی و جمع آوری ویریون های جدیددر یک توالی خاص (از هم جدا شده در زمان) و در ساختارهای مختلف سلولی (جدا شده در فضا) رخ می دهد و بنابراین روش تولید مثل ویروس نامیده شد. منفصل(متفرقه). در طول یک عفونت ویروسی ناقص، روند تعامل بین ویروس و سلول به دلایلی قبل از سرکوب ژنوم سلولی قطع می شود. بدیهی است در این صورت اطلاعات ژنتیکی ویروس پیاده سازی نمی شود و ویروس تکثیر نمی شود و سلول عملکرد خود را بدون تغییر حفظ می کند.
در طول یک عفونت ویروسی نهفته، هر دو ژنوم به طور همزمان در سلول عمل می کنند و در طی تحولات ناشی از ویروس، ژنوم ویروسی بخشی از ژنوم سلولی می شود، عمل می کند و همراه با آن به ارث می رسد.