항생제를 배경으로 끌어들이면서 의사들 사이에서 점점 더 많은 팬을 확보하고 있습니다. 옛날 옛적에 항생제의 출현으로 의사들이 치료에 대해 생각하는 방식이 완전히 바뀌었습니다. 이전에는 희망이 없었던 환자들이 회복되기 시작했고, 치료 알고리즘이 극도로 단순화되었으며, 사망률이 급격히 떨어졌습니다... 기적입니다! 마법의 치료법! 그러나 열정적인 태도는 오래가지 못했다. 너무 많은 문제가 발생하기 시작했습니다.

내 적의 적은 내 친구다

이제 항생제 치료의 "미끄러운" 문제는 모든 사람에게 알려져 있습니다. 항생제의 작용에는 다음이 동반됩니다.

내장과 점막에 필요한 "유용한" 미생물의 파괴;

이에 저항하는 새로운 박테리아 종의 활발한 성장;

출현 부작용~ 때문에 전신적 작용약제.

이런 점에서 근본적으로 다른 치료법을 찾는 것이 시급해졌습니다. 세균 감염. 그리고 박테리오파지가 전면에 나타났습니다.

박테리오파지는 박테리아 세포를 선택적으로 감염시키는 바이러스입니다. 바이러스는 박테리아의 세포벽에 부착되어 유전 물질을 세포에 주입합니다. 결과적으로 새로운 바이러스의 합성이 시작된 다음 용해가 발생합니다. 박테리아 세포그리고 다른 박테리아를 감염시키는 200-1000개의 새로운 파지가 방출됩니다. 병원성 균주의 모든 박테리아가 파괴되면 박테리오파지는 흔적도 없이 체내에서 제거됩니다. 많은 박테리오파지는 매우 특이성이 높으며 바이러스의 각 계통은 오직 특정 유형신체의 다른 미생물과 세포에 영향을 주지 않고 박테리아를 제거합니다. 이는 부작용을 크게 감소시킵니다.

따라서 의심할 여지가 없는 장점은 박테리오파지의 사용다음과 같은 원인이 있을 수 있습니다:

높은 안전성 프로필로 신생아부터 노년층까지 모든 연령의 환자에게 사용할 수 있습니다.

저항성 박테리아 균주의 출현 위험을 줄입니다.

항생제를 포함한 다른 약물과의 병용 가능성.

아마도 박테리오파지의 사용을 제한하는 유일한 것은 선택성이므로 치료 전에 병원체의 성질과 그에 대한 민감성을 명확히 할 필요가 있습니다. 다양한 방식박테리오파지. 그러한 분석은 결코 모든 곳에서 수행되지 않으며 특정 시간, 그러나 개선 진단 시스템이 문제가 곧 해결될 수 있기를 바랍니다.

이론부터 실습까지

존재하다 다른 유형박테리오파지: 한 종류의 박테리아만을 파괴하는 것을 목표로 하는 모노파지와 동시에 여러 종에 작용하는 폴리파지 병원성 박테리아. 박테리오파지는 외과, 산부인과, 신생아과, 이비인후과 진료 등 거의 모든 의학 분야에서 수요가 매우 높기 때문에 향후 박테리오파지를 출시할 계획이다. 다양한 형태. 이들은 관장, 적용, 관개 형태의 경구 투여 reg os에 사용되며, 상처, 질, 자궁, 코, 부비동의 공동으로의 도입뿐만 아니라 배수된 공동(복부, 흉막, 방광, 신장 골반. 코스 기간은 다음에 따라 다릅니다. 임상 징후 7~20일이 소요될 수 있습니다. 안전하고 효과적이며 신뢰할 수 있는 박테리오파지는 병원성 박테리아와의 싸움에 꼭 필요한 무기입니다.

의학뿐만 아니라

분자 생물학과 생명공학의 발전으로 박테리오파지를 치료뿐만 아니라 다른 목적으로도 사용할 수 있게 되었습니다. 예를 들어 미국에서는 박테리오파지를 안전한 방부제로 사용합니다. 식료품. 박테리오파지를 식품에 첨가하면 원치 않는 박테리아의 증식을 방지합니다.

흥미로운 사실

박테리오파지의 발견은 1894년 영국의 세균학자인 어니스트 행킨(Ernest Hankin)이 인도의 갠지스 강과 줌나 강에 상당한 항균 활성이 있다는 것을 발견했을 때 발생했는데, 이는 끓인 후에 완전히 사라졌습니다. 그는 물 속에 박테리아를 죽이는 물질이 있다고 제안했습니다. 이 바이러스는 1917년에 "이질 간균을 감염시키는 눈에 보이지 않는 미생물"을 발견한 프랑스 과학자 Felix D'Hérelle로부터 "박테리오파지"("박테리아 먹는 사람")라는 이름을 받았습니다. 이 "보이지 않음"의 특성에 대한 설명은 전자 현미경이 출현한 후에야 가능해졌습니다.

처음으로 박테리오파지가 바이러스라는 가정이 만들어졌습니다. D. 에렐. 이후 곰팡이 바이러스 등이 발견돼 파지(phage)로 알려지게 됐다.

파지 형태.

크기 - 20 - 200nm. 대부분의 파지는 올챙이 모양입니다. 가장 복잡한 파지는 핵산이 위치한 다각적 인 머리, 목 및 과정으로 구성됩니다. 과정이 끝나면 실과 이빨이 뻗어 있는 기초판이 있습니다. 이 실과 이빨은 파지를 박테리아 막에 부착하는 역할을 합니다. 가장 복잡하게 조직된 파지에서 과정의 말단 부분에는 다음과 같은 효소가 포함되어 있습니다. 리소자임. 이 효소는 파지 NK가 세포질에 침투하는 동안 박테리아 막의 용해를 촉진합니다. 많은 파지에서 이 과정은 덮개로 둘러싸여 있으며 일부 파지에서는 수축할 수 있습니다.

5개의 형태학적 그룹이 있습니다.

1. 긴 돌기와 수축성 칼집을 가진 박테리오파지
2. 긴 과정을 가지고 있지만 수축성 덮개가 없는 파지
3. 짧은 가지 파지
4. 프로세스 유사체가 있는 파지
5. 필라멘트 파지

화학적 구성 요소.

파지는 다음과 같이 구성됩니다. 핵산그리고 단백질. 대부분은 원형으로 닫힌 2가닥의 DNA를 포함하고 있습니다. 일부 파지는 DNA 또는 RNA의 단일 가닥을 포함합니다.

파지 껍질 - 캡시드, 정렬된 단백질 하위 단위(캡소머)로 구성됩니다.

가장 복잡하게 조직된 파지에서 과정의 말단 부분에는 다음과 같은 효소가 포함되어 있습니다. 리소자임. 이 효소는 파지 NK가 세포질에 침투하는 동안 박테리아 막의 용해를 촉진합니다.

파지는 냉동, 70도 가열 및 건조에 잘 견딥니다. 산, UV 및 끓는점에 민감합니다. 파지는 특정 세포 수용체와 상호 작용하여 엄격하게 정의된 박테리아를 감염시킵니다.

상호작용의 특수성에 따라 -

폴리파지 - 여러 관련 박테리아 종과 상호 작용

모노파지(종별 파지)는 한 가지 유형의 박테리아와 상호작용합니다.

유형 파지 - 종 내 박테리아의 개별 변종과 상호 작용합니다.

전형적인 파지의 작용에 따라 종은 다음과 같이 분류될 수 있다. 파지 시리즈. 파지와 박테리아의 상호작용은 다음을 통해 발생할 수 있습니다. 생산적, 생산적, 통합적 유형.

생산적인 유형- 파지 자손이 형성되고 세포가 용해됩니다.

생산적인- 세포는 계속 존재하며, 상호작용 과정은 초기 단계에서 중단됩니다.

통합형- 파지 게놈은 박테리아 염색체에 통합되어 공존합니다.

상호작용의 유형에 따라 구별됩니다. 독성이 있고 온화한 파지.

악성생산적인 방식으로 박테리아와 상호 작용합니다. 첫째, 특정 수용체의 상호작용으로 인해 세균막에 파지가 흡수되는 현상이 일어난다. 박테리아의 세포질에 바이러스 핵산이 침투하거나 침투합니다. 라이소자임의 영향으로 박테리아 껍질에 작은 구멍이 생기고 파지의 껍질이 수축되어 NK가 주입됩니다. 박테리아 외부의 파지 껍질. 다음으로 초기 단백질의 합성이 발생합니다. 그들은 파지 구조 단백질의 합성, 파지 핵산의 복제 및 박테리아 염색체의 활동 억제를 보장합니다.

그 후 합성이 발생합니다. 구조적 구성 요소파지 및 핵산 복제. 이러한 요소로부터 새로운 세대의 파지 입자가 조립됩니다. 이 집합체를 형태형성이라고 하며, 하나의 박테리아에서 10-100개의 새로운 입자가 형성될 수 있습니다. 다음은 박테리아가 용해되고 새로운 세대의 파지가 외부 환경으로 방출되는 것입니다.

온화한 박테리오파지생산적이거나 통합적인 방식으로 상호 작용합니다. 생산주기도 비슷하게 진행됩니다. 통합적 상호작용을 통해 온대 파지의 DNA는 세포질에 들어간 후 염색체에 통합됩니다. 특정 지역, 그리고 세포 분열 중에 박테리아 DNA와 동시에 복제되며 이러한 구조는 딸 세포로 전달됩니다. 이러한 내장 파지 DNA - 프로파지, 프로파지를 함유한 세균을 용원성이라 하며, 그 현상은 다음과 같다. 용원성.

자발적으로 또는 일련의 영향을 받아 외부 요인프로파지는 염색체에서 절단될 수 있습니다. 자유 상태로 전환하고 독성 파지의 특성을 나타내어 새로운 세대의 박테리아 체를 형성합니다. 프로파지 유도.

박테리아의 용해생성은 파지(용원성) 전환의 기초가 됩니다. 이는 동일한 종의 비용원성 박테리아와 비교하여 용원성 박테리아의 특성이나 성질의 변화로 이해됩니다. 변경될 수 있음 다른 속성- 형태학적, 항원성 등

온화한 파지에는 결함이 있을 수 있습니다. 자연 조건그리고 인덕션에서

비리온(Virion)은 NK와 단백질 껍질로 구성된 본격적인 바이러스 입자입니다.

파지의 실제 응용 -

1. 진단에 적용. 다수의 박테리아 종과 관련하여, 모노파지는 박테리아 배양을 식별하기 위한 기준 중 하나로 식세포화 반응에 사용되며, 일반적인 파지는 박테리아의 식세포 분화에 사용됩니다. 감염원을 규명하고 이를 제거하는 방법을 규명하기 위한 역학적 목적으로 실시
2. 다양한 세균 감염의 치료 및 예방을 위해 - 복부형, 포도상 구균 및 연쇄상 구균 감염 (내산성 정제)
3. 온화한 박테리오파지가 사용됩니다. 유전 공학유전물질을 살아있는 세포에 도입할 수 있는 벡터로서.

박테리아의 유전학

박테리아 게놈은 자가 복제가 가능한 유전적 요소로 구성되어 있습니다. 복제물.레플리콘은 박테리아 염색체와 플라스미드입니다. 박테리아 염색체는 단백질과 연관되지 않은 닫힌 고리인 핵양체를 형성하고 반수체 유전자 세트를 운반합니다.

플라스미드는 또한 DNA 분자의 닫힌 고리이지만 염색체보다 크기가 훨씬 작습니다. 박테리아의 세포질에 플라스미드가 존재할 필요는 없지만 환경에 이점을 제공합니다. 큰 플라스미드는 염색체와 함께 감소하며 세포 내 그 수는 적습니다. 그리고 작은 플라스미드의 수는 수십 개에 달할 수 있습니다. 일부 플라스미드는 특정 영역의 박테리아 염색체에 가역적으로 통합되어 단일 레플리콘으로 기능할 수 있습니다. 이러한 플라스미드는 통합이라고 불립니다. 일부 플라스미드는 직접적인 접촉(접합 플라스미드)을 통해 한 박테리아에서 다른 박테리아로 전염될 수 있습니다. 여기에는 유전 물질 전달을 위한 접합 다리를 형성하는 F-파일 형성을 담당하는 유전자가 포함되어 있습니다.

플라스미드의 주요 유형은 다음과 같습니다.

F - 통합 congative 플라스미드. 성 인자는 접합 중 기증자가 되는 박테리아의 능력을 결정합니다.

R - 플라스미드. 저항력이 있습니다. 파괴하는 요인의 합성을 결정하는 유전자가 포함되어 있습니다. 항균 약물. 이러한 플라스미드를 보유한 박테리아는 많은 약물에 민감하지 않습니다. 따라서 약물 내성 인자가 형성됩니다.

플라스미드 독소 - 병원성 결정 요인 -

Ent - 플라스미드 - 장독소 생산을 위한 유전자를 함유하고 있습니다.

Hly - 적혈구를 파괴합니다.

모바일 유전 요소. 여기에는 삽입이 포함됩니다. 삽입 요소. 일반적으로 허용되는 명칭은 Is입니다. 이는 레플리콘 내부와 레플리콘 사이에서 이동할 수 있는 DNA 섹션입니다. 그들은 자신의 움직임에 필요한 유전자만을 포함하고 있습니다.

트랜스포존- Is와 동일한 특성을 가지지만 추가적으로 합성을 결정하는 구조적 유전자를 포함하는 더 큰 구조 생물학적 물질, 독소와 같은. 이동 유전 요소는 유전자 불활성화, 유전 물질 손상, 레플리콘 융합 및 박테리아 개체군 전반에 걸친 유전자 확산을 유발할 수 있습니다.

박테리아의 다양성.

모든 유형의 변이는 비유전성(표현형, 변형)과 유전성(유전자형)의 두 그룹으로 나뉩니다.

수정- 형질이나 성질의 표현형 비상속적 변화. 변형은 유전자형에 영향을 미치지 않으므로 유전되지 않습니다. 이는 특정 환경 조건의 변화에 ​​대한 적응 반응입니다. 일반적으로 해당 요인이 작동을 멈춘 후 1세대에서 손실됩니다.

유전형 가변성유기체의 유전자형에 영향을 미치므로 후손에게 전염될 수 있습니다. 유전형 변이는 돌연변이와 재조합으로 구분됩니다.

돌연변이- 유기체의 특성이나 특성에 지속적이고 유전적인 변화가 있습니다. 돌연변이의 기초는 질적이거나 양적변화 DNA 분자의 뉴클레오티드 서열. 돌연변이는 거의 모든 속성을 변경할 수 있습니다.

기원에 따라 돌연변이는 자발적이고 유도됩니다.

자발적인 돌연변이유기체가 존재하는 자연 조건에서 발생하며, 유도된돌연변이 유발 요인의 직접적인 작용의 결과로 발생합니다. 박테리아의 DNA 기본 구조 변화 특성에 따라 유전자 또는 점 돌연변이와 염색체 이상이 구별됩니다.

유전자 돌연변이단일 유전자 내에서 발생하며 최소한 하나의 뉴클레오티드를 포함합니다. 이러한 유형의 돌연변이는 한 뉴클레오티드가 다른 뉴클레오티드로 대체되거나, 뉴클레오티드가 손실되거나, 추가 뉴클레오티드가 삽입된 결과일 수 있습니다.

염색체- 여러 염색체에 영향을 미칠 수 있습니다.

결실(염색체 부분의 손실)이 있을 수도 있고, 중복(염색체 부분의 두 배 증가)이 있을 수도 있습니다. 염색체 부분을 180도 회전시키는 것은 반전입니다.

모든 돌연변이는 특정 돌연변이 유발 요인의 영향으로 발생합니다. 본질적으로 돌연변이 유발물질은 물리적, 화학적, 생물학적입니다. 이온화 방사선, 엑스레이, 자외선. 화학적 돌연변이 유발 물질에는 질소 염기 유사체, 아질산 자체, 심지어 일부 물질도 포함됩니다. 약, 세포증식억제제. 생물학적 - 일부 바이러스 및 트랜스파손

재조합- 염색체 섹션 교환

형질도입 - 박테리오파지를 사용하여 유전 물질을 전달하는 것

유전물질의 복구 -돌연변이로 인한 손상 복구.

수리에는 여러 종류가 있습니다

1. 광반응성 - 이 과정은 존재 시 활성화되는 특수 효소에 의해 보장됩니다. 가시 광선. 이 효소는 DNA 가닥을 따라 움직이며 손상을 복구합니다. UV의 작용으로 형성된 타이머를 결합합니다. 암흑 배상의 결과는 더욱 중요합니다. 이는 빛에 의존하지 않으며 여러 효소에 의해 제공됩니다. 먼저 뉴클레아제가 DNA 사슬의 손상된 부분을 잘라낸 다음 DNA 중합효소가 보존된 상보 사슬의 매트릭스에서 패치를 합성하고 리가아제가 패치를 DNA 사슬에 꿰맬 수 있습니다. 손상된 지역.

배상은 다음과 같습니다. 유전자 돌연변이그러나 염색체는 일반적으로 그렇지 않습니다.

1. 박테리아의 유전자 재조합. 그들은 원래 개체의 유전자를 포함하는 딸 게놈의 형성과 함께 기증자 박테리아의 유전 물질이 수용자 박테리아로 침투하는 것을 특징으로 합니다.

교차를 통해 기증자 DNA 단편이 수용자에게 통합됩니다.

세 가지 유형의 전송 -

1. 변환- 분리된 기증자 DNA 조각이 전달되는 과정입니다. 수혜자의 능력과 기증자 DNA의 상태에 따라 다릅니다. 능력- DNA를 흡수하는 능력. 존재 여부에 따라 다릅니다. 세포막받는 사람 특수 단백질박테리아 성장의 특정 기간 동안 형성됩니다. 기증자 DNA는 이중 가닥이어야 하며 크기가 너무 크지 않아야 합니다. 기증자 DNA가 세균막을 관통하여 사슬 중 하나가 파괴되고 다른 하나가 수혜자의 DNA에 통합됩니다.
2. 변환- 박테리오파지의 도움으로 수행됩니다. 일반 변환과 특정 변환.

일반적인 -독성 요인의 참여로 발생합니다. 파지 입자를 조립하는 동안 파지 머리에 파지 DNA가 아닌 박테리아 염색체 조각이 포함될 수 있습니다. 이러한 파지는 결함이 있는 파지입니다.

특정한-온대 파지에 의해 수행됩니다. 절단은 경계를 따라 엄격하게 수행되며 특정 유전자 사이에 만들어져 전달됩니다.

1. 동사 변화- 직접 접촉을 통해 기증자 박테리아에서 수용자에게 유전 물질이 전달됩니다. 필요조건- 기증자 세포에 결합성 플라스미드가 존재합니다. 접합 중에 필리로 인해 접합 다리가 형성되고 이를 통해 유전 물질이 기증자로부터 환자에게 전달됩니다.

유전자 진단

연구 중인 물질에서 미생물의 게놈 또는 그 단편을 식별할 수 있는 일련의 방법입니다. NC 혼성화 방법이 최초로 제안되었다. 상보성 원리의 사용을 기반으로 합니다. 이 방법을 사용하면 분자 프로브를 사용하여 유전 물질에서 병원체의 마커 DNA 단편의 존재를 감지할 수 있습니다. 분자 프로브는 마커 영역에 상보적인 짧은 DNA 사슬입니다. 프로브에 형광 라벨이 추가되고, 방사성 동위원소, 효소. 연구 대상 물질은 특수 처리를 거쳐 미생물을 파괴하고 DNA를 방출하며 단일 가닥 조각으로 나눌 수 있습니다. 그 후 재료가 고정됩니다. 그런 다음 태그의 활동이 감지됩니다. 이 방법은 그다지 민감하지 않습니다. 그 양이 충분히 많은 경우에만 병원체를 식별하는 것이 가능합니다. 10~4개의 미생물. 이는 기술적으로 상당히 복잡하며 많은 분량프로브. 펼친실제로 그는 그것을 찾지 못했습니다. 개발되었습니다 새로운 방법 - 중합효소 연쇄 반응- PCR.

이 방법은 DNA와 바이러스 RNA의 복제 능력, 즉 자기 재생산을 위해. 환자의 본질은 반복 복제입니다. 주어진 미생물에 대한 마커인 DNA 단편의 시험관 내 증폭입니다. 과정이 충분히 진행되기 때문에 고온 70-90호에 따르면, 호열성 세균으로부터 내열성 DNA 중합효소를 분리한 후에 이 방법이 가능해졌습니다. 증폭 메커니즘은 DNA 사슬의 복제가 어떤 지점에서도 시작되지 않고 소위 프라이머가 생성되는 특정 시작 블록에서만 시작되는 것과 같습니다. 프라이머는 원하는 DNA의 복제된 단편의 말단 서열에 상보적인 폴리뉴클레오티드 서열로, 증폭을 개시할 뿐만 아니라 이를 제한하기도 합니다. 이제 3단계로 특징되는 여러 가지 PCR 옵션이 있습니다.

1. DNA의 변성(1개의 사슬 단편으로 분할)
2. 프라이머를 부착합니다.
3. 이중 가닥에 DNA 가닥을 상보적으로 추가

이 주기는 1.5~2분 동안 지속됩니다. 그 결과 DNA 분자의 수가 20~40배로 늘어난다. 결과는 10의 8승입니다. 증폭 후 전기영동을 실시하여 줄무늬 형태로 분리한다. 에서 개최됩니다 특수 장치, 이를 증폭기라고 합니다.

PCR의 장점

1. 순수한 배양균을 분리하지 않고 시험 물질에 병원체가 존재한다는 직접적인 표시를 제공합니다.
2. 매우 높은 감도. 이론적으로는 1을 감지할 수 있습니다.
3. 연구용 물질은 수집 후 즉시 소독할 수 있습니다.
4. 100% 특이성
5. 빠른 결과. 전체 분석- 4~5시간. 익스프레스 방법.

진단용으로 꽤 널리 사용됨 전염병, 원인 물질은 배양이 불가능하거나 유기체의 배양이 어려운 것입니다. 클라미디아, 마이코플라스마, 다양한 바이러스 - 간염, 헤르페스. 테스트 시스템은 다음을 결정하기 위해 개발되었습니다. 탄저병, 결핵.

제한 분석- 효소의 도움으로 DNA 분자는 특정 핵양체 서열에 따라 분리되고 단편은 구성에 따라 분석됩니다. 이렇게 하면 독특한 영역을 찾을 수 있습니다.

생명공학 및 유전공학

생명 공학은 살아있는 유기체의 중요한 과정에 대한 연구를 기반으로 인간에게 필요한 제품의 산업적 생산을 위해 이러한 생물학적 과정과 생물학적 개체 자체를 사용하여 부자연스럽게 나타나지 않는 생물학적 효과를 재현하는 과학입니다. 정황. 단세포 미생물은 물론 동식물의 세포도 생물학적 대상으로 가장 많이 사용됩니다. 세포는 매우 빠르게 재생산되므로 짧은 시간생산자의 바이오매스를 증가시킵니다. 현재 단백질, 항생제 등 복합물질의 생합성은 다른 원료에 비해 경제적이며 기술적으로 접근이 용이하다.

생명공학은 세포 자체를 표적 생성물의 공급원으로 사용하고 세포, 효소, 독소, 항체 및 1차 및 2차 대사산물(아미노산, 비타민, 호르몬)에 의해 합성된 큰 분자를 사용합니다. 미생물 및 세포 합성 제품을 얻는 기술은 생산적인 본사의 선택 또는 생성과 같은 몇 가지 일반적인 단계로 나뉩니다. 최적의 영양배지 선택, 재배. 목적산물의 분리, 정제, 표준화, 부여 복용 형태. 유전 공학인간에게 꼭 필요한 타겟 제품을 만드는 일로 귀결됩니다. 생성된 타겟 유전자는 벡터에 융합되며, 벡터는 플라스미드일 수 있으며 수용 세포에 삽입됩니다. 수신자 - 박테리아 - 대장균, 효모. 재조합체에 의해 합성된 목적산물을 분리, 정제하여 실무에 활용하고 있습니다.

인슐린과 인간 인터페론. 에리스로포이에틴, 성장호르몬, 단일클론항체. B형 간염 백신.

파지 제제는 전염병의 치료 및 예방은 물론 진단에도 사용됩니다. 즉, 미생물 식별 시 파지 민감도 및 파지 유형을 결정합니다. 파지의 작용은 엄격한 특이성에 기초합니다. 파지의 치료 및 예방 효과는 파지 자체의 용해 활성뿐만 아니라 특히 반복 사용의 경우 포식분해물에서 발견되는 파괴된 미생물 세포의 성분(항원)의 면역 특성에 의해 결정됩니다. 파지 제제를 얻을 때 입증된 파지 생산 균주와 그에 따른 일반적인 미생물 배양물이 사용됩니다. 번식의 대수 단계에 있는 액체 영양 배지의 박테리아 배양물을 파지의 자궁 현탁액으로 감염시킵니다.

파지가 용해된 배양물(보통 다음날)을 박테리아 필터를 통해 여과하고, 파지를 함유한 여과액에 방부제로 퀴노솔 용액을 첨가합니다.
완성된 파지 준비는 다음과 같습니다. 투명한 액체 황색을 띠는 색깔. 장기간 보관하기 위해 일부 파지는 건조 형태(정제)로 제공됩니다. 치료와 예방에 있어서 장 감염파지는 위의 산성 내용물이 파지를 파괴하기 때문에 중탄산 나트륨 용액과 동시에 사용됩니다. 파지는 체내에서 오랫동안(5~7일) 지속되지 않으므로 재사용하는 것이 좋습니다.

소련에서 생산됨 다음 약물, 질병의 치료 및 예방에 사용: 장티푸스, 살모넬라, 이질, ​​대장균, 포도구균 파지및 연쇄상 구균. 현재 파지는 항생제와 병용하여 치료 및 예방에 사용됩니다. 이 응용 프로그램에는 더 많은 것이 있습니다 효과적인 조치항생제 내성 형태의 박테리아에 대해.

진단용 박테리오파지는 환자나 감염된 환경 물체로부터 분리된 박테리아를 식별하는 데 널리 사용됩니다. 박테리오파지의 도움으로 높은 특이성으로 인해 박테리아 유형을 더 정확하게 결정할 수 있습니다 개별 유형분리된 박테리아. 현재 살모넬라, 비브리오 및 포도상 구균 속의 박테리아에 대한 파지 진단 및 파지 유형 분석이 개발되었습니다. 파지 타이핑은 감염원을 확립하고, 역학적 관계를 연구하고, 산발성 질병 사례와 전염병 사례를 구별하는 데 도움이 됩니다.
파지 진단 및 파지 타이핑은 분리된 미생물을 해당 종 또는 유형의 파지와 함께 공동 배양하는 원리를 기반으로 합니다. 긍정적인 결과종 파지와 전형적인 파지 중 하나를 사용하여 연구 중인 배양물의 잘 정의된 용해가 있는 것으로 간주됩니다.

비라 왕국을 대표하는 박테리오파지의 독특한 특성. 악성 파지, 박테리아 세포와의 상호작용 단계. 박테리오파지의 실제 응용

악성 파지가 원인 생산적인 감염, 파지 재생산 및 박테리아 세포 용해가 발생합니다.

독성 파지와 미생물 세포의 상호 작용 메커니즘:

1. 민감한 세포에 파지가 흡착됩니다.박테리아 세포벽과 파지 과정 필라멘트의 말단에 보체 수용체가 있을 때 발생합니다. 파지는 먼저 필라멘트에 의해 부착된 다음 진부한 판의 이빨을 사용하여 세포벽에 단단히 부착됩니다.

2. 파지 DNA가 박테리아 세포에 침투. 진부판에 위치한 리소자임의 도움으로 세포벽의 일부가 가수분해되고, 과정 껍질이 수축되고 내부 막대가 세포막을 관통합니다. 파지 DNA 분자는 막대 채널을 통해 세포 안으로 침투합니다.

3. 파지의 세포 내 발달. 상 DNA는 유전 정보를 박테리아 세포에 도입합니다. 재생산에 필요한 구성 요소의 생합성이 발생합니다. ~에 초기 단계"초기 단백질"이 합성됩니다. 즉, 많은 복사본을 형성하기 위해 파지 DNA의 복제를 수행하는 효소입니다. 그런 다음 구조적 "후기 단백질"이 세포 리보솜에 형성됩니다.

4. 파지 형태 형성. 파지 성숙은 세 개의 독립적인 가지를 따라 발생합니다. 다양한 분야세포는 연결이 끊긴 프로세스입니다. 파지 헤드는 별도로 형성됩니다. 캡시드는 DNA 분자 주위에 만들어집니다. 프로세스는 독립적으로 구축되고 있습니다. 공정의 필라멘트는 별도로 합성됩니다. 그런 다음 파지의 모든 구성 부분이 결합되어 비리온을 형성합니다.

5. 박테리아 세포 용해 및 파지 방출.용해는 리소자임의 영향으로 발생합니다. 싹이 트면서 종료합니다.

박테리오파지의 엄격한 특이성으로 인해 박테리아 배양의 파지 유형 분석 및 분화뿐만 아니라 수역과 같은 외부 환경에서 이를 표시하는 데에도 사용할 수 있습니다.

박테리아의 파지 타이핑 방법은 미생물학적 실습에 널리 사용됩니다. 이를 통해 연구 중인 문화의 종뿐만 아니라 그 식균형(phagovar)도 결정할 수 있습니다. 이는 동일한 종의 박테리아가 특정 파지를 흡착하여 용해를 일으키는 수용체를 가지고 있기 때문입니다. 이러한 유형별 파지 세트를 사용하면 전염병의 역학 분석을 위해 연구된 배양물의 파지 유형을 결정할 수 있습니다. (감염원 및 전염 경로 확립)

II. 파지는 전염병 예방 및 치료에 사용됩니다.

ㅏ) 파지 예방- 특정 박테리오파지를 섭취하여 특정 세균 감염의 발병을 예방하는 방법입니다. 콜레라, 이질 등을 예방하는 데 사용됩니다. 장티푸스등등

비) 파지 요법은 특정 파지를 섭취하여 세균 감염을 치료하는 방법입니다.(장티푸스, 살모넬라균, 이질, ​​프로테우스, 슈도모나스, 포도상 구균, 연쇄상 구균, 대장균 및 복합 약물. 상기 미생물에 의한 감염성 질환의 치료뿐만 아니라 상처 및 혐기성 감염의 치료에도 사용된다.)

유전형 가변성

병원성 -

부착

침입

침략.

4. 원핵생물의 유전기관의 구조. 표현형 및 유전형 다양성. 유전적 기초박테리아의 병원성.

유전기구원핵생물- 핵막이 없으며 염색체인 하나의 원형 DNA 분자로 표시됩니다. 세포질에 위치하며 히스톤 단백질을 포함하지 않습니다. 유사분열 불능

표현형 다양성 –변형(하나 이상의 특성의 변화) – 유전자형에 영향을 미치지 않습니다. 표현형 변화는 환경 요인의 영향으로 발생합니다. 변형은 인구 집단의 대다수에 영향을 미칩니다. 이는 유전되지 않으며 시간이 지남에 따라 퇴색됩니다. 즉, 원래의 표현형으로 돌아갑니다.

유전형 가변성- 박테리아의 특성을 변화시켜 유전자형에 영향을 미칩니다. 그것은 유전되어 오래 지속됩니다. 돌연변이 또는 유전적 교환(형질전환, 접합 또는 형질도입)의 결과로 발생합니다.

병원성 -미생물의 게놈에 유전되어 고정된 종 특성, 즉 미생물이 거대 유기체에 침투하여 증식하여(침습성) 복합체를 일으키는 잠재적인 능력을 반영하는 유전형 특성입니다. 병리학적 과정질병으로 인해 발생합니다.

병원성 요인에는 미생물이 세포에 부착하는 능력(부착), 표면에 위치하는 능력(집락화), 세포에 침투하는 능력(침략), 신체 방어 요인에 저항하는 능력(공격성)이 포함됩니다.

그 중 일부는 핵양체 유전자(예: 일부 종의 캡슐 및 효소)에 의해 직접적으로 암호화됩니다. 다른 부분은 유전의 염색체외 인자인 플라스미드와 에피솜에 의해 암호화됩니다. 플라스미드 유전자는 일반적으로 병원균과 상피의 상호작용을 결정하고, 염색체 유전자는 기관과 조직에서 세포외 박테리아의 존재와 증식을 결정합니다.

부착미생물을 세포에 결합시키는 역할을 하는 구조를 어드헤신(adhesin)이라고 하며 표면에 위치합니다. 그램 음성 박테리아̆ 필리 I로 인해 유착이 발생하고 일반 유형. 그람 양성 박테리아에서 어드헤신은 세포벽의 단백질과 테이코산입니다. 다른 미생물에서는 표면 단백질, 지질다당류 등 세포 시스템의 다양한 구조에 의해 이 기능이 수행됩니다.

침입히알루로니다아제 효소가 분해됩니다. 히알루론산, 이는 세포 간 물질의 일부이므로 점막과 결합 조직의 투과성을 증가시킵니다. 뉴라미니다아제는 점막 세포의 표면 수용체의 일부인 뉴라민산을 분해하여 병원체가 조직으로 침투하는 것을 촉진합니다.

침략공격성 요인에는 다음이 포함됩니다: 프로테아제 - 면역글로불린을 파괴하는 효소; 응고효소는 혈장을 응고시키는 효소입니다. 피브리놀리신 - 피브린 응고 용해; 레시티나제 - 막 인지질에 작용하는 효소 근육 섬유, 적혈구 및 기타 세포 .

박테리오파지, 의학에서의 응용.

박테리오파지. 의료 행위에 적용.

박테리오파지는 박테리아 세포에 특이적으로 침투하여 이를 번식시키고 용해를 일으킬 수 있는 박테리아 바이러스입니다.

박테리아가 존재하는 모든 곳(토양, 물, 장관사람. 모두 파지에 내재되어 있습니다. 생물학적 특징, 이는 바이러스의 특징입니다.

파지의 형태:

파지의 모양은 다양합니다. 사상형, 구형, 입방형, 머리와 꼬리가 있는 파지(정자와 유사)입니다.

크기별 - 소형, 중형 및 대형.

가장 복잡한 구조는 머리와 꼬리로 구성된 대형 파지입니다. 머리는 정이십면체 모양이다. 머리는 칼라와 우산을 사용하여 프로세스에 연결됩니다. 돌기 내부에는 외부의 머리와 소통하는 속이 빈 원통형 막대가 있으며, 돌기에는 수축할 수 있는 단백질 외피가 있습니다. . 판과 가시에는 리소자임이 포함되어 있습니다. 이 과정에는 6개의 융모가 있어 파지가 박테리아 세포에 단단히 부착되도록 합니다. 비수축성 외피를 가진 파지, 짧은 과정을 가진 파지, 유사한 과정을 가진 파지, 그리고 과정이 없는 파지가 있을 수 있습니다.

화학적 구성 요소:

파지 저항성: 파지는 50~60°C의 온도를 견딜 수 있습니다. 그들은 동결을 견딜 수 있으며 70C°의 온도에서 죽습니다. 시안화물, 불소, 클로로포름, 페놀과 같은 독극물에 영향을 받지 않습니다. 파지는 밀봉된 앰플에 잘 보존되어 있지만 끓이거나 산에 노출되거나 UV 조사에 의해 파괴될 수 있습니다.

파지와 미생물 세포의 상호 작용 메커니즘:

상호 작용에 따라 악성 파지와 온대 파지가 구별됩니다.

악성 파지 - 박테리아 세포에 침투하여 번식하고 박테리아를 용해시킵니다.

돌기와 수축성 덮개가 있는 파지는 다음과 같은 여러 가지 특징을 가지고 있습니다.

이러한 파지는 적절한 수용체가 있는 상태에서 공정 원섬유를 사용하여 박테리아 세포 표면에 흡착됩니다. 그런 다음 ATPase 효소가 활성화되어 꼬리 돌기의 외피가 수축되고 중공 막대가 세포에 도입됩니다. 세포벽을 뚫는 과정에는 라이소자임이라는 효소가 관여합니다.

파지 DNA는 부속지의 빈 축을 통과하여 세포 내로 주입됩니다. 캡시드와 프로세스는 세포 표면에 남아 있습니다. 그런 다음 파지 단백질과 핵산이 세포 내부에서 재생산됩니다. 다음 단계는 성숙한 파지 입자의 조립 및 형성입니다. 마지막 스테이지: 세포 용해 및 성숙한 파지 입자 방출. 용해는 내부에서 일어날 수 있습니다. 세포벽이 파열되고 성숙한 파지가 세포벽으로 빠져나갑니다. 외부 환경그리고 외부에서 파지는 세포벽에 많은 구멍을 만들어 세포의 내용물이 이러한 용해로 흘러 나가면 파지가 증식하지 않습니다.

중간 정도의 파지는 집단의 모든 세포를 용해시키지 않으며 일부 세포와 공생을 맺고 그 결과 파지 DNA가 세포 염색체에 통합됩니다. 이 경우 파지 게놈을 프로파지(prophage)라고 합니다.

프로파지는 세포 염색체의 일부가 되며, 번식하는 동안 용해를 일으키지 않고 세포 게놈과 동시에 복제하여 자손에게 전달됩니다.

공생 현상 미생물 세포프로파지가 있는 것을 용원성이라고 합니다.

그리고 프로파지를 함유한 박테리아의 배양은 용원성이며, 이 이름은 자발적으로 또는 요인의 영향을 받아 프로파지의 능력을 반영합니다. 환경세포질로 들어가 박테리아를 용해시키는 독성 파지처럼 행동합니다. 악성 형태로 전환할 때 온대 파지는 박테리아 세포의 염색체 일부를 포획하고 용해되면 이를 다른 세포로 전달할 수 있습니다.

파지는 활동 범위에 따라 분류됩니다.

1. 다가 - 용해 관련 세균(살모넬라 파지는 살모넬라균만 용해함).

2.종(모노파지) - 한 종의 박테리아만 용해합니다.

3. 유형별 - 종 내에서 박테리아의 개별 변종을 선택적으로 용해합니다(병원체 포도상구균 - 33 세트).

실제 사용:

파지 제제는 감염의 치료 및 예방과 진단에 사용됩니다. 파지의 작용은 엄격한 산업적 균주에 기초하며 해당 박테리아 배양물을 사용하여 파지 제제를 얻습니다.

방출 형태: 액체, 건조, 정제, 에어로졸, 좌약. 이들은 비경구적으로, 장내로, 국소적으로 체내에 도입됩니다. 약용으로 사용됨 예방 목적으로~에 각종 질병(이질, 콜레라, 각종 화농성 염증성 질환).

파지 진단: 진단 원리는 알려진 파지와 알려지지 않은 파지와의 테스트 배양을 기반으로 합니다. 박테리아 세포가 용해되면 결과는 양성으로 간주됩니다. 액체 및 고체에서 용해를 관찰할 수 있습니다. 영양배지. 액체 영양 배지에서는 박테리아 현탁액이 제거되고, 밀도가 높은 배지에서는 성장이 부족한 부분이 형성됩니다.

식작용: 정의 표준 버전전형적인 파지 세트를 사용하는 종. 장티푸스 파지, 콜레라 진단용 파지, 살모넬라 파지, 이질 파지가 생산된다. 파지 타이핑은 질병의 역학적 분석을 수행하고 감염원과 경로를 확립하기 위해 필요합니다. 파지를 검출하여 해당 미생물의 함량을 판단합니다.