Мэтьюз р вирусы растений
 |
| Книга | Описание | Год | Цена | Тип книги |
|---|---|---|---|---|
| Внимание: смертельная опасность | Какие существа в мире самые опасные для человека, какие растения и газы - самые смертоносные? Ответы вы найдете в этой книге — Росмэн, (формат: 84x104/32, 32 стр.) Хочу все знать Подробнее. | 1999 | 220 | бумажная книга |
вирусы неперсистентные — вирусы растений, передаваемые при механическом повреждении растения непосредственно ротовыми челюстями насекомого. В отличие от В. н. персистентные вирусы размножаются в пищеварительном тракте насекомого и заражают растение после некоторого… … Словарь микробиологии
ВИРУСЫ — мельчайшие возбудители инфекционных болезней. В переводе с латинского virus означает яд, ядовитое начало . До конца 19 в. термин вирус использовался в медицине для обозначения любого инфекционного агента, вызывающего заболевание. Современное… … Энциклопедия Кольера
ВИРУСЫ — (от лат. virus яд), неклеточные формы жизни, способные проникать в определённые живые клетки и размножаться только внутри этих клеток. Подобно всем др. организмам В. обладают собств. генетич. аппаратом, к рый кодирует синтез вирусных частиц из… … Биологический энциклопедический словарь
ВИРУСЫ — (от лат. virus яд) мельчайшие неклеточные частицы, состоящие из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки (капсида). Форма палочковидная, сферическая и др. Размер 15 350 нм и более. Открыты (вирусы табачной мозаики) Д. И. Ивановским в … Большой Энциклопедический словарь
вирусы — неклеточные формы жизни, способные проникать в определенные живые клетки и размножаться только внутри этих клеток. В. обладают собственным генетическим аппаратом, который кодирует синтез вирусных частиц из биохим. предшественников, находящихся в… … Словарь микробиологии
ВИРУСЫ — (от латинского virus яд), неклеточные формы жизни. Состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки (капсида). Открыты в 1892 российским ученым Д.И. Ивановским. Вирусы внутриклеточные паразиты: они размножаются только в живых… … Современная энциклопедия
Вирусы — (от лат. Virus яд) фильтрующиеся вирусы, ультравирусы, возбудители инфекционных болезней растений, животных и человека, размножающиеся только в живых клетках. В. мельче большинства известных микробов; почти все В. проходят через… … Большая советская энциклопедия
вирусы — (от лат. virus яд), мельчайшие неклеточные частицы, состоящие из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки (капсида). Форма палочковидная, сферическая и др. Размер 15 350 нм и более. Открыты (вирусы табачной мозаики) Д. И. Ивановским … Энциклопедический словарь
ВИРУСЫ — Схематическое изображение сферического вируса и вируса со спиральной симметрией. Схематическое изображение сферического вируса (а) и вируса со спиральной симметрией (б): 1 структурная единица, или субъединица; 2 морфологическая… … Ветеринарный энциклопедический словарь
Nov. 26th, 2009
Не все знают, что у растений тоже есть свои вирусы. Они вызывают, например, скручивание и пожелтение листьев, карликовость, листовую мозаику. А для человека эти вирусы совершенно безвредны. В последние годы учёные стали широко использовать растительные вирусы для производства фармацевтических белков.
История открытия вирусов начинается как раз с заболеваний растений. В конце XIX века российский ботаник Дмитрий Ивановский изучает в Крыму мозаичное заболевание табака. При этом заболевании на листьях появляются жёлтые пятна. Заболевшие растения малопригодны для использования в табачной промышленности. Иначе говоря, табачная мозаика может нанести ощутимый экономический ущерб. Как, кстати, и многие другие вирусные болезни растений. Ивановский обнаружил удивительную для понятий того времени особенность возбудителя мозаики табака. Ведь Луи Пастер со своими опытами уже общеизвестен, Роберт Кох открыл бациллу сибирской язвы, холерный вибрион и туберкулёзную палочку. В эти годы бактериология пышно расцветает.
Люди сталкивались с вирусами растений и прежде. В классическом японском стихотворении, написанном в восьмом веке, говорится о растении посконник (Eupatorium) с типичными симптомами вирусного заболевания. На картинах голландских живописцев XVII века изображены тюльпаны пёстрых и мозаичных расцветок – и это тоже вирус. Но только в последние пару десятилетий учёные научились использовать эти вирусы. Царство вирусов многообразно. Есть огромные мимивирусы, сравнимые по размерам и числу генов с маленькими бактериями. Есть вирусы маленькие, с простым геномом. И вирусы растений как раз относятся чаще всего к последним. А это значит, что с ними работать генным инженерам удобно. Можно легко сделать на основе вирусов растений векторы с модифицированными генами. Такие рекомбинантные вирусы, попадая в растение, производят не только свои обычные белки, но и, например, фармацевтические.
Обычный набор генов вирусов растений, в том числе и вируса табачной мозаики, состоит всего из трёх функциональных групп. Первая группа отвечает за синтез нуклеиновых кислот вируса (ДНК или РНК). Вторая группа обеспечивает продукцию структурных белков, которые будут упаковывать геном вируса в частицу сферической, палочкообразной или иной формы. Чаще всего это единственный белок оболочки вируса. У вируса табачной мозаики геномная РНК упаковывана в палочку из примерно двух тысяч субъединиц этого белка. Наконец, последняя, третья группа генов обеспечивает передвижение вирусных частиц по растению. Интересно, что от растения к растению вирус переходит пассивно: с помощью насекомых или в соке через микроповреждения, возникающие, когда растения трутся друг о друга. А вот попав так в растительную клетку, дальше вирусы распространяются активно, с помощью своих специальных белков. Одни белки позволяют переходить вирусу от одной клетке к другой и, размножаясь там, постепенно захватывать весь лист. Другие (часто это структурные белки) помогают вирусу заразить сразу всё растение. Они отвечают за транспорт на длинные дистанции – вирус через сосуды растения, по которым обычно движутся вода и минеральные соли, попадает сначала в корни, потом – в самую верхушку, а потом и во все листья. То есть теоретически даже одна вирусная частица, случайно попав в растение, размножаясь там, способна за короткое время заполонить своими копиями все клетки растительного организма.
И именно это свойство вирусов растений – способность активно воспроизводиться во всём растении после первичного заражения всего одного листа – используется биотехнологами. С помощью методов генной инженерии в специально модифицированный вирусный геном вставляется ген какого-нибудь интересного белка. Для модельных опытов обычно используют зелёный флуоресцирующий белок, который светится в темноте под ультрафиолетом. В этом эксперименте за распространением вируса по растению легко наблюдать по яркому зелёному свечению. Вирус (обычно только синтезированную геномную РНК с нужными модификациями) механически вносят в растение осторожным натиранием одного листа. Он начинает там размножаться и синтезировать свои белки. В заражённом вирусом растении всегда в очень большом количестве синтезируются субъединицы белка оболочки. Поэтому как раз регулирующие элементы для синтеза этого белка удваиваются исследователями в рекомбинантном геноме вируса, и под контроль одного набора из двух ставится ген интересного учёным белка, а под контролем второго остаётся белок оболочки. Это приводит к эффективному синтезу нужного продукта. Который, когда вирус захватит всё растение, предстоит ещё выделить и очистить.
Какие же особенности и ограничения есть у этой системы производства фармацевтических белков? Уже известно, что геном вирусов растений не любит, когда вставляемые в него чужеродные гены очень большие. Лучше всего с помощью вирусных векторов синтезируются относительно маленькие белки. Если же размер гена превышает две тысячи нуклеотидов, то уровень его экспрессии невелик, а рекомбинации, то есть выщепление вставки из генома и возвращение вируса к дикому типу, происходят часто. Зато может осуществиться интересная идея производства вакцин в съедобных растениях. В этой модели к белку оболочки вируса генноинженерно присоединяется определённый полипептид-антиген. Тогда вирусная частица будет покрыта тысячами этих одинаковых антигенов, торчащих наружу. Заразив какое-нибудь съедобное растение этим вирусом, подождав, пока его будет там много, можно будет съесть это растение и получить иммунитет к серьёзному заболеванию, совместив приятное с полезным.
Книга на русском языке.
Как и во многих других областях биологии, наши знания о вирусах растений и вызываемых ими болезнях в последние годы быстро развиваются. В связи с этим возникла необходимость в появлении нового руководства, охватывающего все стороны этой проблемы.
Эта книга написана в первую очередь для студентов, специализирующихся в области фитопатологии, изучения вирусов растений, общей вирусологии и микробиологии, а также для преподавателей и научных работников. Мы надеемся, что она будет полезна в качестве справочника и для исследователей, изучающих смежные области науки — молекулярную биологию, биохимию, физиологию растений и энтомологию.
Мы пытались хотя бы частично охватить все стороны проблемы, что представляет большие трудности, если учесть широкий круг смежных дисциплин. В первой главе приводится краткий исторический обзор достажеиий в области изучения вирусов растений, но в целом подход не является историческим. Тем, кого интересует история вопроса, мы рекомендуем обратиться к ранее вышедшим руководствам.
В книге освещаются следующие вопросы: структура вирусов и вирусных компонентов; репликация вирусов; макроскопические, цитологические и биохимические проявления воздействия вирусов на растение-хозяина; характер мутационного процесса вирусов; взаимоотношения вирусов с переносчиками, относящимися к типу беспозвоночных, а также вопросы, связанные с экологией и контролем. На протяжении всей книги мы пытались показать, как прогресс в любой узкой области знаний зависит от разработки и применения соответствующих экспериментальных методов.
Специфические детали методологии здесь не приводятся, поскольку они описаны в других изданиях.
Рассматриваемый нами предмет охватывает столь широкий круг вопросов и столь расширился, что было бы невозможно процитировать в книге такого размера все имеющиеся статьи по каждому из интересующих читателя вопросов. Как правило, мы ссылались иа ранее вышедшие работы в этой области, имеющие большое значение, а также на наиболее важные или наиболее хорошо иллюстрированные работы последнего времени. Это должно помочь читателю быстро найти нужную ему литературу по любому из относящихся к этой области знания вопросов. Мы считаем, что в руководстве по проблеме, охватывающей большое число научных дисциплин, наиболее важным является иллюстративный материал, особенно для студентов и для начинающих исследователей. Поэтому мы старались при поддержке многих коллег как можно лучше подобрать рисунки и фотографии, которые служили бы ярким дополнением к тексту.
В некоторых областях, особенно в области молекулярнобиологических основ репликации вирусов, наши знания о вирусах растений отстают от знаний о вирусах животных и бактерий. Поэтому мы заимствовали информацию о двух последних типах вирусов там, где это представлялось наиболее целесообразным, чтобы создать как бы платформу для рассмотрения более отрывочных данных о вирусах растений.
Одним из последних открытий, позволивших поставить ряд новых вопросов, было установление того факта, что некоторые болезни, возбудителями которых ранее считались нестабильные вирусы, весьма вероятно, вызываются организмами типа микоплазм. Хотя, как правило, мы не включаем в наше описание болезни, вероятность участия в возникновении которых подобного рода организмов представляется высокой, одна глава о возбудителях, вызывающих заболевания, подобные вирусным, посвящена в основном рассмотрению роли таких организмов в фитопатологии. Результатом других работ последнего времени, представляющих значительный интерес, явилось открытие того, что генетический материал некоторых вирусов растений распределен между двумя или более вирусными частицами. В связи с этим мы посвятили одну главу рассмотрению дефектных вирусных частиц, зависимых вирусов и многокомпонентных вирусов.
Мы придерживались списка названий вирусов растений, опубликованного Микологическим Институтом в Англии в 1968 г. , и не пытались описывать отдельные вирусы или вирусные болезни систематически или всеобъемлюще. Поэтому упомянутый список следует рассматривать как ценное приложение к настоящему руководству, особенно для тех, кто интере суется весьма обширной литературой по фитопатогенным вирусам.
В последней главе мы кратко описали различные мнения, касающиеся номенклатуры и классификации вирусов. Поскольку, согласно давно существующей точке зрения, классификация вирусов должна учитывать их происхождение, некоторое место мы уделили рассуждениям по этому вопросу.
Краткие сведения об открытии вирусов. Две формы существования вирусов: вирус покоящийся (вирусная частица) и внутриклеточный комплекс "вирус-клетка". Вирусы как болезнетворные агенты и как модели в молекулярно-биологических исследованиях. Связь вирусологии с другими биологическими науками.
Чистые вирусные препараты. Особенности химического состава вирусов (белки, нуклеиновые кислоты, липиды и углеводы в составе вирионов). Вирусы простые и сложные.
РНК или ДНК как генетический материал вируса. Особенности структуры РНК и ДНК вирусного происхождения. Общая классификация: двунитчатые ДНК и РНК, однонитчатые ДНК и РНК, кольцевые формы, сверхспирализация.
Особенности первичной структуры вирусных нуклеиновых кислот. Минорные основания. Ферменты при синтезе этих компонентов. Экстрасахарный компонент; глюкозилирование, метилирование.
Особенности структуры вирусных ДНК. Кольцевые перестановки и концевая избыточность в двуспиральных ДНК.
СТРУКТУРА ВИРУСНЫХ ЧАСТИЦ
Общие принципы структуры вирусов. Молекулярная организация вирионов простых вирусов. Спиральные вирусы (принципы спиральной симметрии, вирус табачной мозаики). Сферические вирусы, принципы икосаэдрической симметрии. Строение некоторых сложных вирусов (орто- и парамиксовирусы, рабдовирусы, ретровирусы, вирус вакцины, тогавирусы, бактериофаги).
ВЫРАЖЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ВИРУСА
Система "вирус-клетка". Две формы взаимодействия вируса с клеткой: продуктивная и интегративная. Общие представления о процессах трансляции информационных РНК, транскрипции ДНК и проблеме регуляции выражения генетической информации вирусов. Роль генома клетки.
Общая характеристика продуктивного типа инфекции
Выявление и идентификация вирусов. Особенности тестирования и количественного определения вирусов бактерий, растений и животных. Инфекционная единица. Физические частицы.
Цикл репродукции вируса. Опыт с одиночным циклом размножения (ОЦР). Анализ репродукции вируса методом "единичного взрыва". Этапы инфекционного процесса.
Первые фазы (инициация) вирусной инфекции
Пути проникновения вирусов в клетку. Адсорбция вируса клеткой. Понятие о вирусных и клеточных рецепторах; проникновение вируса в клетку, депротеинизация (модификация) вирусного генома.
Разнообразие способов проникновения вирусного генома в клетку хозяина в различных комбинациях "вирус-клетка": первые фазы инфекции при заражении бактериофагами, вирусами животных (пикорнавирусы, парамиксовирусы, вирусы группы оспы осповакцины), вирусами растений.
Биологическая специфичность вирусов; роль первых фаз инфекции в определении спектра хозяев вируса.
Синтез вирус-специфических белков
Вирус-специфические и вирус-индуцированные белки. Функции некоторых неструктурных вирус-специфических белков: РНК-полимераза, ДНК-полимераза, РНК-репликаза, РНК-транскриптаза, обратная транскриптаза; структурные белки. Основные схемы репликации вирусов при продуктивной инфекции. Общая схема репликации: 1. вирусов с позитивным РНК-геномом; 2. вирусов с негативным РНК-геномом; 3. вирусов с двуцепочечными РНК-геномами; 4. вирусов с двусмысленной (ambisense) РНК; 5. ретровирусов; 6. ретроидных вирусов; 7. вирусов с одноцепочечной ДНК; 8. вирусов с двуцепочечной ДНК.
а. РНК-содержащие вирусы
РНК-содержашие бактериофаги . Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Структура генома бактериофагов разных групп. Трансляция полицистронных РНК прокариот. Условно-летальные мутанты. Понятие об информационной супрессии. Комплементационный анализ мутантов. Фенотипическое проявление мутаций, функциональная роль вирус-специфических белков. Синтез и регуляция синтеза вирус-специфических белков in vitro и in vivo. Структурный белок как репрессор трансляции. Факторы, ответственные за регуляцию синтеза вирусных белков. Специфичность
РНК-репликазной реакции, строение РНК-репликазы бактериофага Qβ. Синтез вирусных РНК in vitro. Регуляция синтеза вирусных РНК. Связь процессов трансляции и транскрипции вирусной РНК.
Пикорнавирусы . Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Локализация в цитоплазме клетки, ингибирование клеточных синтезов. Особенности структуры и трансляции мРНК эукариот. Особенности трансляции РНК пикорнавирусов: непрерывная трансляция с образованием белка предшественника, разрезаемого на активные вирус-специфические белки. Структура генома пикорнавируса и функции вирусных белков. Дефектные интерферирующие частицы.
Тогавирусы . Общая характеристика структуры и выражения генома. Вирус-специфические субгеномные информационные РНК.
Вирусы растений . Общая характеристика, условность выделения вирусов растений в отдельную группу. Информационные РНК вирусов растений. Вирусы содержащие РНК в виде непрерывной полинуклеотидной цепи. Структура генома ВТМ, функции вирусных белков. Вирусы с разделенным (фрагментированным) геномом.
Вирусы с двуцепочечным РНК-геномом . Общая характеристика генома и структура вирионов. Вирионная РНК-полимераза. Синтез и трансляция вирусных информационных РНК. Репликация двуцепочечных РНК и созревание вирионов.
Рабдовирусы . Структура вирионов. Вирионная РНК-полимераза. Синтез вирус-специфических информационных РНК и геномных РНК.
Парамиксовирусы . Структура и выражение генома.
Ортомиксовирусы . Структура вирионов; вирионные РНК. Функции вирионных и неструктурных белков. Синтез и структура информационных РНК, синтез геномных (-) РНК. Особенности вирусной РНК полимеразы ортомиксовирусов. Локализация синтеза вирусных мРНК и белков в зараженной клетке. Образование пандемических штаммов вируса гриппа.
Буньявирусы. аренавирусы . Структура и выражение генома вирусов с двусмысленными (ambisense) геномными РНК.
Ретровирусы . Структура и особенности репродукции. Вирионные ферменты. Принцип обратной транскрипции. Вирус-специфические РНК, синтез вирус-специфических белков. Онкогены.
б. ДНК-содержащие вирусы. Понятие о транскрипции вирусных ДНК. Регуляция белкового синтеза на уровне транскрипции.
Парвовирусы . Особенности структуры и репликации ДНК. Синтез мРНК.
Бактериофаги с одноцепочечной ДНК . Структура генома фага (φХ174, репликация ДНК, синтез информационных РНК.
Бактериофаги ТЗ. Т7. Т4 . Структура генома, синтез и регуляция синтеза мРНК. Репликация ДНК. Морфогенез ДНК-содержащих фагов.
Вирусы группы оспы-осповакцины . Транскрипция генома. Регуляция синтеза белков на уровне транскрипции и трансляции. Общая характеристика (биологические особенности, классификация).
Герпесвирусы . Структура и механизмы репликации ДНК. Синтез вирусспецифических мРНК, регуляция синтеза белков.
Паповавирусы . SV-40, структура генома, механизмы репликации, транскрипции, трансляции. Т-антиген, его регуляторная роль, альтернативный сплайсинг.
Аденовирусы . Структура генома, репликация. Ковалентно-связанный белок как затравочный механизм при репликации. Транскрипция, регуляция синтеза ранних и поздних мРНК.
в. Вирогения и умеренные вирусы. Общая характеристика взаимодействия с клеткой умеренных бактериофагов. Профаг. Репрессор, механизм его образования и действия. Синтез макромолекул в процессе лизогенизации. Индукция и вегетативное размножение умеренных бактериофагов. Трансдукция.
г. Вироиды. Структура генома и принципы репликации. Сателлитные РНК, вирусоиды.
д. Вирус гепатита дельта. Структура и выражение генома. Сходство и различие между вироидами, сателлитными РНК вирусов растений и РНК вируса гепатита дельта.
ж. Интерферон. Эффект интерференции между вирусами. Антивирусная активность интерферона. Механизм индукции интерферона. Механизм действия интерферона.
Данный теоретический курс не сопровождается практическими занятиями.
ЛИТЕРАТУРА
- Вирусология. Изд. Мир 1989.
- Молекулярная биология (структура и биосинтез нуклеиновых кислот). Высшая школа 1980.
- Лурия С., Дарнелл Дж. Общая вирусология. Изд. Мир 1970.
- Мэтьюз Р. Вирусы растений. Изд. Мир 1973.
- Агол В.И., Атабеков И.Г., Крылов В.Н., Тихоненко Т.И. Молекулярная биология вирусов. Изд. Наука 1971.
Лекция 13
Вирусные вакцины.Вакцинация имеет большое значение в профилактике вирусных инфекций. В результате вакцинации в организме вырабатывается иммунитет, обусловленный гуморальными и клеточными факторами, и организм становится невосприимчивым к инфекции. Эффективные вакцины созданы против многих вирусных инфекций. В результате вакцинации во всем мире ликвидирована оспа, побежден полиомиелит, ведется успешное наступление на корь, желтую лихорадку и другие инфекции.
В настоящее время известны следующие виды вирусных вакцин:
1. Вакцины из живых аттенуированных вирусов.
2. Корпускулярные (вирионные) убитые вакцины.
3. Субъединичные вакцины.
4. Генноинженерные вакцины.
5. Синтетические вакцины.
Последние два типа вакцин находятся в стадии разработки и применяются при определенных случаях.
Прививки против оспы, полиомиелита и кори являются обязательными. В связи с ликвидацией оспы во всем мире вакцинация против оспы в ряде стран отменена и проводится лишь ограниченная вакцинация особо угрожаемым контингентам населения. Вакцинация против желтой лихорадки, бешенства, клещевого и японского энцефалитов проводится лицам с риском заражения.
Живые вакцины готовятся из аттенуированных вирусов, полученных разными приемами — отбором мелких колоний, ts-мутантов, адаптированных в холоду мутантов и т. п. Вакцинные штаммы должны быть генетически стабильными и не давать реверсий к дикому типу.
Живые вакцины отличаются от убитых тем, что они имитируют образование естественного иммунитета, так как при введении в организм вакцинальные штаммы размножаются, вызывая развитие вакцинальной реакции, сходной с естественным процессом, но отличающейся отсутствием или слабой выраженностью патологических явлений. Поэтому живые вакцины вызывают развитие совершенного иммунитета, сопровождающегося выработкой как гуморальных (IgG), так и секреторных (IgA) антител и появлением стимулированных Т-эффекторов и клеток памяти. Однако живые вакцины имеют ряд недостатков.
Естественной живой вакциной был вирус коровьей оспы, который Э.Дженнер в 1796 г. привил ребенку. От англ. vacca — корова — получили свое название вакцины. Примером эффективности вакцинопрофилактики является выдающийся успех в борьбе с оспой, завершившейся ее ликвидацией во всем мире. Большие успехи достигнуты в борьбе с полиомиелитом. В нашей стране была получена живая полиомиелитная вакцина из штаммов А. Сейбина, установлена ее безопасность и высокая эффективность, после чего началось ее массовое применение в нашей стране, а затем и в большинстве стран мира. В результате плановой массовой вакцинации ликвидированы эпидемии полиомиелита и имеют место лишь спорадические случаи заболеваний.
Имеются успехи в борьбе с корью. В нашей стране разработана живая коревая вакцина и организована массовая вакцинация против кори. В результате в 8—10 раз снижена заболеваемость ею. При правильной организации прививок можно ожидать полную ликвидацию кори. Получена живая вакцина против паротита, которая применяется в ассоциации с коревой вакциной. Разработано несколько вариантов живой гриппозной вакцины. На очереди разработка живых вакцин против гепатита А и краснухи.
Корпускулярные убитые вакцины готовят из очищенного концентрированного вируса, инактивированного формальдегидом, аминометилольными соединениями (соединения формальдегида с аминокислотами) или ультрафиолетовым облучением (последний метод не всегда бывает надежным). Достоинством этих вакцин является точная дозировка антигена и, следовательно, более или менее стандартный иммунный ответ. Недостатком убитых вакцин является необходимость многократного введения и инъекционный путь введения, в результате чего не происходит образования секреторных иммуноглобулинов класса А.
В нашей стране разработаны и применяются ряд инактивированных вакцин, например вакцина против гриппа и полиомиелита. Получена убитая вакцина против герпеса, которая применяется при рецидивирующих формах кожных, глазных, стоматологических вирусных заболеваний и при половом герпесе.
Первая вакцина против клещевого энцефалита была разработана советскими учеными в 1939 г. В последующие годы препарат совершенствовали в целях снижения его реактогенности и повышения эффективности. В настоящее время получены ареактогенные культуральные вакцины. Применяются вакцины против бешенства, полученные из мозга лабораторных животных и в культуре клеток. Получены вакцины против лошадиных западного и восточного энцефаломиелитов, японского энцефалита.
В стадии внедрения находится вакцина против гепатита В, полученная из HBs-антигела. Количество убитых вакцин в ближайшие годы будет значительно увеличено.
Поствакцинальные осложнения. Вирусные вакцины и другие профилактические вирусные препараты контролирует Государственный научно-исследовательский институт стандартизации и контроля медицинских биологических препаратов им. Л. А. Тарасевича МЗ РФ, где проверяют безвредность препаратов для человека, иммуногенность, стерильность и другие их свойства. Для каждого препарата составляется инструкция по его применению. Тем не менее, бывают случаи поствакцинальных осложнений, которые можно разделить на две группы. К первой группе относятся осложнения, связанные с нарушением технических правил вакцинации, введением вакцин аллергизированным или ослабленным лицам. Ко второй группе относятся осложнения, вызванные использованием несовершенных препаратов. Высокая реактогенность вакцин может быть обусловлена рядом причин, в том числе биологическими особенностями производственного штамма вируса, недостаточной инактивацией вируса, контаминацией живой вакцины диким штаммом и т. д. Например, тяжелые осложнения могут появиться при использовании вакцин против бешенства и клещевого энцефалита, полученных из мозга лабораторных животных. Поэтому эти вакцины теперь получают на культурах клеток, что значительно снижает их реактогенность.
Вакцины контролируют на стерильность, специфическую безвредность (убитые и субьединичные вакцины не должны содержать живой вирус), реактогенность и иммуногенность. Последняя изучается сначала на животных, а затем на волонтерах. При этом определяют сероконверсию — нарастание титра антител к данному вирусу после иммунизации, а если прививки многократные, то через две недели после каждой прививки. Окончательная оценка эпидемиологической эффективности проводится в шифрованных опытах, в которых равным количествам добровольцев вводят исследуемую вакцину и плацебо — индифферентная жидкость, имитирующая вакцину.
Субъединичные вакцины. В корпускулярных вакцинах, приготовляемых из сложно устроенных вирионов, лишь поверхностные протективные антигены, составляющие обычно около 10% вирусных белков, вызывают развитие вирусспецифического иммунитета. Остальные белки и липиды лишь усиливают реактогенность и вызывают развитие аллергических реакций. Поэтому акономерным является получение субъединичных вакцин, содержащих протективные антигены. Как промежуточный этап применяются расщепленные (сплит) вакцины, для приготовления которых вирус обрабатывают эфиром или другими жирорастворителями, удаляя липиды. Такие вакцины менее реактогенны, нежели корпускулярные, однако в них сохранены балластные вирусные белки, не играющие роли в создании протективного иммунитета.
Субъединичные вакцины лишены этих недостатков. Они готовятся следующим образом. Очищенные препараты вируса разрушают детергентами — химическими веществами, растворяющими липиды, затем отделяют поверхностные протективные антигены от нуклеокапсидов либо путем центрифугирования, либо путем хроматографии на колонках. Очищенные препараты стерилизуют и концентрируют, удаляя детергент с помощью диализа. Полученные таким путем субъединичные вакцины обладают минимальной реактогенностью, однако иммуногенные свойства их обычно слабее, чем у корпускулярных вакцин. Субъединичные вакцины приготовлены из вирионов гриппа, на очереди — субъединичные вакцины против вирусов герпеса, бешенства и других сложно устроенных вирусов.
Синтетические вакцины создают путем синтеза антигенных детерминант протективных вирусных бел ков. Однако чистый антиген, выделенный из состава вируса или искусственно созданный, не всегда обладает достаточной иммуногенностью, и иммунитет в ряде случаев не возникает. Антигены, вызывающие слабый иммунный ответ, должны быть конъюгированы с носителями и иммуностимуляторами, усиливающими иммунный ответ.
Вакцины будущего — синтетические вакцины — представляются в виде чистых протективных антигенов, полученных путем клонирования синтезированных участков генов в клетках высших эукариотов.
Генноинженерные вакцины. Экспрессия генов инсулина, соматотропного гормона (гормона роста), интерферона человека в прокариотических системах показала широкие возможности генетической инженерии и поставила на очередь задачу получения вакцин против инфекционных болезней и, в первую очередь, против вирусных инфекций.
Однако экспрессия многих вирусных генов в прокариотических системах отсутствует или незначительна в силу того, что указанные вирусы в ходе эволюции приспособились к паразитированию в организме человека и высших животных и используют для репродукции биосинтетические системы клетки хозяев, имеющие существенные отличия от биосинтетических систем прокариотов. Лишь в тех случаях, когда белки (антигены) относительно просты, возможно использование прокариотических систем. Наряду с прокариотическими системами целесообразно использование простых эукариотических систем, какими являются дрожжи. Однако и дрожжевые клетки не могут обеспечить синтез полноценных антигенов ряда вирусов человека и животных и для экспрессии их генов необходимы клетки высших эукариотов, что значительно усложнит и удорожит производство. Вакцины против полиомиелита и гриппа вряд ли будут широко производиться на перевиваемых клетках обезьян и человека методами генной инженерии, так как проще и дешевле производить эти вакцины, заражая клетки вирусом. Для вируса гепатита А этот путь наиболее перспективен в связи с трудностью накопления его в лабораторных условиях. Для вируса гепатита В генноинженерные вакцины также решают проблему контроля вакцины, требующего использования дорогостоящих пород обезьян. Получены рекомбинантные плазмиды, клонированные в кишечной палочке, однако стабильной экспрессии HBs-антигена в прокариотах получить не удалось. Она достигнута в клетках низших эукариотов — дрожжах. Достоинством дрожжевой вакцины является ее относительно высокая иммуногенность, полная безвредность, отсутствие необходимости контроля на обезьянах, дешевизна. Экспрессия HBs-антигена осуществлена в культуре клеток млекопитающих (грызуны), и такая вакцина может конкурировать с дрожжевой.
Перспективным является также использование в качестве вектора геномов крупных ДНК-содержащих вирусов и в первую очередь вируса осповакцины.
Антиидиотипические антитела — это антитела к антителам против вирусных антигенов, которые по своей структуре сходны с антигенами и способны индуцировать гуморальный и клеточный иммунный ответ. Предполагается в будущем использование их в качестве эффективных и безвредных вакцин.
Указанные новые направления особенно перспективны для осуществления специфической профилактики инфекций, вызываемых вирусами, которые не культивируются в лабораторных условиях, имеют много серотипов или антигенно нестабильны и вызывают лишь кратковременный иммунитет.
Проектное задание к модулю
В качестве проектного задания студентам предлагается написание рефератов по следующим темам:
1. Иммунологические методы диагностики вирусных инфекций
2. Природа и продуцирование интерферонов
3. Антивирусная активность интерферонов
4. Вирусная интерференция
4. Индукция специфического иммунного ответа на вирусы
5. Клеточные эффекторные механизмы
6. Гуморальные эффекторные механизмы
7. Семейство тогавирусов. Особенность репродукции и инфекционного процесса.
8. Вирус клещевого энцефалита.
9. Вирус бешенства
10. Вирусная персистенция
11. Вирусные гепатиты
12. Эпидемический паротит. Биология возбудителя. Особенности патогенеза.
13. Вирус кори. Биология возбудителя. Особенности патогенеза
14. Вирус натуральной оспы. Биология возбудителя. Особенности патогенеза
15. Что такое птичий грипп ? Мифы и реальность
16. Новые противовирусные химиотерапевтические препараты. Механизм их действия
17. Вирусные включения, их многообразие и роль в идентификации вирусов
18. Вирусы – возбудители лейкозов человека
19. Герпетические вирусные инфекции. Возбудители. Пути распространения. Клиника.
20. Вирусы, вызывающие подострые спонгиозные энцефалопатии.
21. Атипичная пневмония и возможность происхождения новых вирусов
22. Эпидемиология вирусных инфекций (возникновение и распространение)
23. Роль вирусов в возникновении злокачественных опухолей
24. Санитарно-вирусологические исследования объектов окружающей среды
Тест рубежного контроля
1. Атабеков И.Г. Практикум по общей вирусологии // М. МГУ, 2001. с.192
2. Букринская А.Г. Вирусология // М. 1986, с.336
3. Вирусология // Итоги науки и техники, Т.16, М. 1998.с.198
4. Власов Ю.И., Ларина Э.К.Сельскохозяйственная вирусология // М. 1982, с.240
5. Гиббс А., Харрисон Б. Основы вирусологии растений // Мир, М.,1987,429 с.
6. Доморадский И.В. Основы вирусологии для экологов // М. 2007, с.76
7. Ершов Е.М. Вирусные инфекции // Минск. 2007. с.184
8. Жданов В.М., Гайдамович С.Я. Общая вирусология, ч.1 // М. 1982, с.492
9. Журавлев Ю.Н. Фитовирусы в целом растении и в модельных системах//М. 1999.с.248
10. Мэтьюз Р. Вирусы растений//Мир,М., 1973, 600 с.
11. Смородинцев АА.,Лузянина Т.Я. Основы противовирусного иммунитета //Л.,1995, с.312
12. Филдс Б. и др. Вирусология т.1,2,3 // М. 1989.
13. Фридман Д. и др. Практическая вирусология // М. 2000.с.352
Читайте также:
- Чем вирусная пневмония отличается от бактериальной пневмонии
- Могут ли перепутать панкреатит от гепатита
- Плохо от таблеток от гриппа
- Стоит ли делать прививку от ротавируса
- Антирабический иммуноглобулин это вирус бешенства
Пожалуйста, не занимайтесь самолечением!При симпотмах заболевания - обратитесь к врачу.