Гемагглютинация реакциясының кестесі

Гемагглютинация реакциясы дегеніміз – кейбір вирустардың вирустық гликопротеинді кірпікшелерінің гемагглютининнің арқ асында эритроциттердің агглютинациясын (жабысу) шақ ыруын айтамыз.

 

Гемадсорбция реакциясы

Вирустармен инфицирленген жасуша дақ ылдарының ө з беткейіне эритроциттерді адсорбирлеуі.

«Тү рлі тү сті» реакция дақ ылданғ ан қ оректік ортадағ ы индикатордың тү сі ө згеруімен бағ аланады. Егер вирустар қ оректік ортада кө беймесе, тірі жасушалар метаболизм процесінің нә тижесінде қ ышқ ыл ө німдер бө леді, ал ол ортаның рН ө згеруіне алып келеді, яғ ни индикатордың да тү сі ө згереді. Егер вирустар қ оректік ортада кө бейсе, тірі жасушалар метаболизмі бұ зылып (жасушалар ө ліп), тү сі сол бойы қ алады.

ТАҚ ЫРЫП БОЙЫНША СИТУАЦИЯЛЫҚ ЕСЕПТЕР:

1. Адам мә иіті нейронының цитоплазмасында (Аммонов мү йізі қ иығ ында) (домалақ формалы қ ызыл тү сті) Бабеш- Негри денешіктері табылады. Олардың пайда болуы қ андай ауруғ а тә н?

2. Осповакцинамен залалданғ ан қ оян кө зінің мү йізді қ абық шасы қ иығ ының эпителиальды жасушасын микроскопиялағ анда ядро жанында дө ң гелекше келген денешіктер табылды. Қ андай денешіктер табылды жә не олар немен сипатталады?

МЕДИЦИНАЛЫҚ - ЛАТЫН ТЕРМИНОЛОГИЯСЫ:

1. Вирустар-лат. vіrus – у

2. Прокариот - лат. pro – алғ ашқ ы karyon - ядро.

3. Эукариот - гр. eu – ақ сы karyon - ядро.

4. Капсид-лат. capsa -қ орапша.

 

Тақ ырыбы: Бактериялардың генетикасы. Генетикалық ақ параттың горизонтальды берілу жолдары. Модификация. Гендік инженерия жә не биотехнология бойынша реферат.

Тақ ырыптың ө зектілігі:

Дә рігердің тә жірибесінде жұ қ палы ауруларды дұ рыс жә не рациональды емдеу барысында микроорганизмдердің дә рілік тұ рақ тылығ ының генетикалық механизімінің білудің маң ызы зор.

Тақ ырыптын мақ саты:

Бактериальды популяциялардың рекомбинаттары мен мутанттары селекциясының ә дістерін, сондай-ақ бактерия плазмидаларын айқ ындау ә дістерін толық мең гере білу.

Тақ ырып бойынша бақ ылау сұ рақ тары:

1. Бактериялардың генетикасының ерекшеліктері- бұ л олардың табиғ атта тү р ретінде анық талуының негізгі талабының бірі. Бактериялардағ ы ДНҚ репликациясының ерекшеліктері, олардың типтері- вегетативті, конъюгативті, сексдукция.

2. Бактериялардың генетикалық информациясының ерекшеліктері.

3. Бактериялардың генетикалық материалдары мен алмасу тү рлері: трансформация, трансдукция, конъюгация, сексдукция.

4. Бактериялардың ө згергіштігінің молекулалық механизмі. Геномдардың ұ йымдасуы.

5. Транспонирлеуші генетикалық элементтер, олардың класстары: элементтер, транспозондар жә не эписомалар.

6. Бактериялардың плазмидтері ө те қ арапайым организмдер ретінде.

7. Бактериялардың хромосомдар кестесі, геномдардың ұ йымдасуын зерттеу.

8. Плазмидтердің таралуы, олардың бактерия жасушаларының арасында тасымалдаушының генетикалық механизмдері.

9. Плазмидтердің жіктелуі, олардың медициналық маң ызы.

10. Мутация, оның жіктелуі.

11. Бактериялардың модификациясы ө згергішітігінің сипаты? ө згеруді анық тайтын белгілер.

12. Бактериальды жасушадағ ы репарацияның процесі.

13. Бактериялардың диссоциациясы? Оның биологиялық маң ызы.

Қ осымша ақ парат:

1865 жылы Мендель гендерде тұ қ ымқ уалаушылық тың дискретті бірлігі ретінде анық талды.

1869 жылы Мишер алғ аш рет ДНҚ – ң таза кү йінде бө ліп алады.80 ж.ө ткен соң гендердің тасымалдаушысы ДНҚ екендігін дә лелдеді.Оғ ан дейін мұ ндай қ ызмет атқ арушы белок деп тү сінген еді. 1928 ж. Грифитс пневмококктарғ а жү ргізген тә жірибе вирулентті пневмококктарғ а айналатындығ ына кө з жеткізгенмен генетикалық ақ параттарының трансформациясының мұ ндай механизмдерін тү сіндіре алмады. 16 ж. соң Эйвери, Мак – Мот жә не Мак Карти бұ л механизмді іс жү зінде тү сіндіреді. Олардың тә жірибесі капсуласыз вирулентті емес пневмококктар дақ ылына капсула вируленттік пневмококктардың ДНҚ -н қ осқ анда пневмококк дақ ылы вирулентті қ асиетке ие болғ анына кө з жеткізді, осылайша тұ қ ым қ уалаушылық бірлігінің тасымалдаушысы ДНҚ екенін дә лелдеді. 1953 жылы Крик пен Уотсон ДНК қ ос спираліне негізделген ген қ ұ рылымын ашты.

Бактериялардың генетикалық жү йесі осы организмдерге тә н 4 ерекшелікке ие:

1) Бактериялардың хромосомасы цитоплазмада бос орналасқ ан, бұ л мембранамен шектелмеген, бірақ цитоплазманың мемебранадағ ы белгілі рецепторларымен тығ ыз байланысқ ан.

2) Бактериялардың генетикалық ақ паратты тасымалдауы тек қ ана вертикальды ғ ана емес, горизонтальды жолмен, де тү рлі механизмдер кө мегімен жү реді: Конъюгация, сексдукция, трансдукция, трансформация.

3) Бактериялар гаплоидты организдер болып табылады.

4) Бактерияларда қ осымша плазмидті геном бар, олар маң ызды биологиялық қ ұ рамымен ерекшеленеді. Олардың ө зіндік кө бею жылдамдығ ын реттеу мү мкіндігі, бактериялардың қ оршағ ан ортадағ ы тіршілігі жә не табиғ атта тү рдің сақ талуы ү шін маң ызды орын алады..

Бактериялардағ ы ДНҚ репликациясын 3 типке ажыратады:

1) Хромосомалық жә не плазмидтік ДНҚ -ң вегетативті репликациясы генетикалық ақ параттың вертикальды берілуін қ амтамасыз етеді.

2) Конъюгативті репликация генетикалық материалдың -конъюгативті қ иылысу алмасуымен іске асады.

3) Репаративті репликация ДНҚ -дан зақ ымдалғ ан қ ұ рылымдық бө лімін немесе генетикалық рекомбинацияның аяқ таушы механизмі.Бұ л процесс хромосомалық немесе плазмидалық гендермен бақ ыланады.

Генетикалық ақ параттың пайда болуы гендердің жұ мысы - жасуша тіршілік циклінің аз уақ ытында іске асады. Ол бір-бірімен байланысқ ан кө птеген биохимиялық репликациядан тұ рады. Бұ л ген жұ мысындағ ы хромосоманың структуралық функционалдық бірлігі оперонмен белгілі бір тура жә не қ атаң басқ аруын тұ жырымдайды. Ол ген оператормен байланысқ ан қ ұ рылымдық ген топтары дистроннан тұ рады. Ол кезегінде оперон немесе олардың тобы бір ген реттеуші басқ аруында болады. Осылайша кү рделі структуралы функционалдық бірлік-аперон пайда болады.

Кә зіргі кездегі молекулярлы генетиканың жетістіктері генндік инженеряның ә дістерін дамытуғ а байланысты – жеке гендерді бө ліп алып прокариот немесе эукариот немесе басқ а жасушаларғ а тасмалдау. Осының арқ асында бактериялар мен вирустардың белгісіз генотиптерін бө ліп алуғ а, ең бастысы вакцина, интерферон, гормондар тағ ы басқ а биологиялық активті заттарды ө ндіру биотехнологиясының негізі болып табылады. Медициналық микробиологяның келесі даму кезең і, патогенді микроорганизмдердің жаң а тұ рлерінің ашылуының молекулярлы-генетикалық заң дылығ ымен байданысты.

а ) Трансформацияда ДНҚ молекулалы бір штамманың клеткасынан басқ а штамманың клеткасына ауысады. Генетикалық маркерлердің кө мегімен рецепиент фенотипі ө згереді.Трансформацияның механизміне тоқ талатын болсақ, онда алдымен донор клеткасының ортағ а ДНҚ молекуласы немесе оның фрагменті бө лінеді. ДНҚ молекуласы реципиент клеткасының қ абығ ына жиналып болғ аннан соң, ДНҚ ерекше белок кө мегімен клетканың ішіне енеді. Молекулалық массасы 5*15(5) аз ДНҚ клеткағ а ене алмайды. Бактерия енген қ ос тізбекті ДНҚ бір тізбекті ДНҚ -ғ а айналады. ДНҚ -ның бір тізбегі деградацияланады. Соң ғ ы стадияда жалғ ыз тізбекті фрагменттің реципиент клеткасы ДНҚ -сымен байланысуы ө теді. Трансформацияның барлық процессі 10-30 минут ішінде аяқ талады. Трансформация жиілігі ә ртү рлі бактерияларда шамамен 1 пайызғ а тең.

Кейбір бактерияларда трансформация табиғ и жағ дайда да ө тетіні дә лелденді, яғ ни, трансформация қ ұ былысы – генетикалық талдаудың экзотикалық ә дісі емес, табиғ и биологиялық процесс.

б) Трансдукция деп геннің бір бактериялық штамнан (донордан) басқ ағ а (реципиентке) бактериофагтың кө мегімен тасымалдануын айтады. Трансдукцияны орташа фагтар ғ ана іске асырады. Бұ л қ ұ былысты 1951 ж. Дж. Ледерберг жә не оның шә кірті Н.Циндер ашты. Трансдукцияның ү ш тү рін ажыратады: жалпы, ерекше жә не абортивті. Жалпы трансдукцияда фаг бактериялық хромосоманың кез келген фрагментін ү зіп, тасымалдайды. Кейбір профагтар донордан реципиентке бактериялық хромосоманың белгілі бө лігін ғ ана тасымалдайды. Мұ ны ерекше трансдукция деп атайды. Клеткағ а енген донор фрагменті реципиент хромосомасымен байланыспай қ алуы да мү мкін, сондық тан олар репликациялана алмайды.Бактериялар бө лінгенде мұ ндай фрагменттер бір ғ ана ұ рпақ қ а беріледі, мұ ны абортивті трансдукция деп атайды.Фагтардың қ атысуымен жү ретін алмасу формасы.

в ) Конъюгация бкатерия дегеніміз – генетикалық материалдың клетка-донорынан клетка-рецепиентіне ауысады.

Ерлер клеткасының қ ұ рамында F фактор бар, F фактор жоқ клеткалар ә йелдер клеткасы деп аталады. F факторды алғ анда ерлер клеткасына айналады, ө здері донор болып табылады.F фактор молекуласында хромосомасы аз ген болады, конъюгация процессін бақ ылайды, сонда F талшық синтезі болады. F талшық конъюгация кезінде еркек жә не ә йел клеткалары қ осылады. Клетка цитоплазмасындағ ы F фактор F (+) болып белгіленеді, F (-) белгіленуі донор қ асиетін жоғ алтпайды, F фактор кө шірмесін қ алдырады. Егер F фактор хромосомасына қ осылғ ан жағ дайда, бактерия ДНҚ хромосомасының фрагментін беру қ асиетіне ие болады, оларды Hjr клеткасы деп атайды. Конъюгация кезінде клеткасы Hfr жә не F(-) клеткасының хромосомасы ү зіледі жә не F(-) участігіне беріледі, ол ары қ арай реплицирленеді.

Хромосоманың тасымалдануы 100 минут жү реді. Конъюгация кезінде генетикалық материалдың кішкене бө лігі тасымалданады. Генетикалық ө згерудің негізгі факторы болып плазмидалар табылады.

Трансфекция - жасуша қ абығ ынан айырылғ ан бактерия жасушасының трансформация тірі. Ол вирустық нуклеин қ ышқ ылының кө мегімен іске асады. Трансфекция кө мегімен мұ ндай бактерияларда вирустық инфекция туғ ызуғ а болады.

Бактерия ө згергіштігі негізіне мутация жә не генетикалық рекомбинация жатады. Транспонирлеуші элементтер қ атысына жү реді. Мутация- гемотиптегі ө згеру. Ол спонтанды немесе индуцирленген болуы мү мкін. Біріншісі яғ ни спонтанды арнайы ә сер етусіз болады, олар репликация жә не репарация кезіндегі қ атеден болады, екіншісі ө те жоғ ары бірлікте болады, олар ә ртү рлі мутагендер ә сер ету нә тижесінде туады.

Бактерия жә не басқ а организмдердің ө згергіштігінде транспонирлеуші генетикалық элемент негізгі роль атқ арады:

1) Элементтер - олар ақ уыз транспозоны қ олдайтын бір ғ ана ген тасымалдайды. Нә тижеде 1-элементтер хромосомның қ р жеріне тізіледі.

2) Транспозон - ДНҚ -ң ү лкен сегменттері.

3) Эписома - оданда ү лкен жә не кү рделі ө зіндік реттеуші жү йе.

Хромосомада ген қ атарымен орналасады, сондық тан трансформация, трансдукция, конъюгация ә дістерінің кө мегімен олардың тұ қ ым қ уалаушылығ ын зерттеп жә не хромосомалық карта жасауғ а болады. Қ азіргі кезде геномды зерттеу гендік картамен ғ ана емес, сонымен қ атар ә ртү рлі гендегі нуклеотидтердің орналасуының тұ қ ым қ уалаушылығ ын зерттеуге мү мкіндік береді. Бұ л сұ рақ тарды шешуде, шешуші қ адам рестрикционды эпиденуклеаза ферменттерін пайдалану жә не гендерді клондау ә дісі пайда болады

Плазмидалар – хромосомалық емес, бактериялардың генетикалық қ ұ рылысы қ ос жіпті ДНҚ сақ инасын ұ сынады. Кө лемі жағ ынан ДНҚ хромосомаларының 0, 1-5% қ ұ райды. Плазмидтер автоматты тү рде репликациалданады жә не клетка цитоплазмасында болады, сондық тан плазмидтердің бірнеше кө шірмесі болады. Плазмидтер хромосомағ а ене алады жә не онымен реплицирленеді. Плазмидтер ген алып жү реді, бактерияларғ а қ осымша қ асиет береді. Бактерияның 2р тү рінде R – плазмидалар табылады, ген алып жү реді дә рілік препараттарғ а тұ рақ ты болады. Плазмидтер мутацияғ а ұ шырағ анда бактериядан бө лінеді, олардың қ асиетіне ә сер етпейді. Плазмидтер эксперименттерге ө те жақ сы, ә сіресе генетикалық инженерияда, рекомбинант штамды алу ү шін кең інен қ олданылады. Плазмидтер эволюция бактериясында ү лкен роль атқ арады.

Плазмидалар-ең қ арапайым организм. Қ абық шасы жоқ, ақ уыз жә не энергия синтезі болмайды, жасуша ішілік паразитке иелік бактерия пайдалы заттар бө леді.

Плазмидалар бактериялар арасында 2 жолмен тарайды: жасушалық бө ліну кезінде аналық жасушадан балалық жасушағ а вертикальды берілу жолымен жә не бактерия популяциясындағ ы жасушалық бө лінуге байланыссыз жасушалар арасында горизонтальды тасымалдау. Бактериялық жасушалар арасында плазмид тасымалдаудың бірнеше генетикалық механизмі бар:

· Трансформация жолымен.

· Конъгативті плазмида кө мегімен мобилизация жолымен.

· Трансдуцирлеуші фагтар кө мегімен.

· Спорағ а біріккен, ген жү йесімен реттелетін ө зіндік тасымалдау механизмі кө мегімен.

Плазмидаларды жіктеу негізіне олардың ерекше генетикалық қ ұ рамы жатады. Сайыспайтындығ ы туыс плазмидалардың бір жасушада болмауы, плазмидалар бір-бірімен сиыспайды. Ал басқ алармен биологиялық тү рге сә йкес бір тобына бірігеді. Плазмиданы медицинадағ ы маң ызы кө птеген бактериялардағ ы ә ртү рлі патогендік факторлар синтезін реттейді. Жалпы биологиялық маң ызы, олар 3 маң ызы қ ызмет атқ арады, бір мезгілде бактерия тіршілігін жә не қ ұ рамын қ амтамасыз етеді.

Мутирлеуші гендер арасына қ арай гендік жә не хромосомалық мутацияғ а жіктеді. Біріншісі бір ген жұ мсайды жә не жү йелік болып табылады. Екіншісі бірнеше генге тарайды, хромосомалық мутация жеке ДНҚ фрагментінің кү рделі ө згерістерінен тұ рады:

- Делеция-нуклеотидтердің аз жә не кө п санының тү сіп қ алуы.

- Инверсия-ДНҚ бө лімінің 180-қ а бұ рылуы.

- Дупликация-ДНҚ фрагментінің қ айталануы.

Фенотиптік тұ қ ым қ уалауына байланысты мутация: нейтрал, шартты летальды жә не летальды болып бө лінеді.

1) Микроорганизмдер бірнеше немесе бір белгісінің фенотиптік ө згеруін модификация деп атайды. Геном реттелуінде болса да мутациядан ерекшелігі ДНҚ -ы ү -реттік қ ұ рылымының ө згеруімен жү рмейді жә не таза арада жоғ алады. Модификация морфолоиялық жә не биохимиялық жә не т.б. белгілерінің ө згеруімен оның пайда болуын шақ ырғ ан фактор ә серін патогенсіз біріншілей фенотипке ізінше қ айта оралуымен кө рінеді.

2) Зақ ымданғ ан генетикалық материалдық қ алпына келуі репарациялық деп аталады. Ал жасушалық ДНҚ геномының қ алпына келуі-репарация деп аталады.

Репарация процесі мынадай жолмен ұ сынылады:

1) Эндонуклеазамен ДНҚ фрагментінің зақ ымданғ ан жерін табу жә не қ ө су.

2) Кесілген ДНҚ фрагментін полимераза1 алып тастау.

3) ДНҚ -полимераза 1 немесе ДНҚ -полимераза 2 сақ талғ ан жолымен нуклеотиптерді синтездеу.

4) Негізгі жолмен қ алпына келген ДНҚ фрагментінің тізілуі лигазамен іске асады.