Вирусы — статьи для изучения по медицинской микробиологии

Вирус (лат. virus — яд) — неклеточная форма жизни, мельчайшие болезнетворные микроорганизмы, не видимые в микроскоп. Они значительно меньше бактерий: легко проходят через бактериальные фильтры.

Вирусы способны размножаться только внутри живых клеток, до проникновения в них вирусы не имеют признаков жизни: пассивно перемещаются во внешней среде, ожидая встречи с клеткой-мишенью.

Вирусы - статьи для изучения по медицинской микробиологии

В 1892 году Ивановский Д.И. в ходе изучения мозаичной болезни табака обнаружил, что болезнь вызывается мельчайшими субстанциями, которые проходят через бактериальный фильтр, то есть были меньше бактерий. Вирусы впервые увидели в электронный микроскоп в 1939 году (спустя 19 лет со смерти Ивановского), однако считается, что именно Ивановский положил начало вирусологии как науке.

Вирусы - статьи для изучения по медицинской микробиологии

Вирусы выделяют в отдельное, пятое царство. Несмотря на их кажущуюся безжизненность, от неживой материи их отличают следующие черты:

  • Наличие наследственности и изменчивости
  • Способность к репродукции (воспроизведению себе подобных)

Рекомендую обратить особое внимание на черты, которые отличают вирусы от живых организмов:

  • Неживое (инертное) состояние
  • Вне клетки хозяина находятся в неживом состоянии, ожидая внедрения. Вирусы — облигатные внутриклеточные паразиты.

  • Обмен веществ
  • У вирусов отсутствует обмен веществ с внешней средой (метаболизм).

  • Неклеточное строение
  • Не имеют клеточной мембраны, ограничивающих их от внешней среды, и, соответственно, клеточного строения.

  • Не делятся, не размножаются половым путем
  • У вирусов отсутствует половое размножение и деление. Попав в живую клетку, вирус встраивает свою нуклеиновую кислоту (РНК/ДНК) в наследственный материал клетки-мишени. В результате клетка начинает синтезировать вирусные белки (новые вирусы): так увеличивается численность вирусов.

  • Не растут
  • Вирусы не растут, не увеличиваются в размерах. Стратегия их жизни — безудержное размножение.

Если мы заглянем в клетку, инфицированную вирусом, то от вируса мы увидим только один элемент — его нуклеиновую кислоту (ДНК/РНК). Во внешней среде вирусы существуют в виде вирионов — полностью сформированных вирусных частиц, состоящих из белковой оболочки (капсида) и нуклеиновой кислоты внутри.

Носителем наследственной информации у вирусов может быть ДНК, РНК. В связи с этим все вирусы подразделяются на ДНК- и РНК-содержащие.

Вирусы - статьи для изучения по медицинской микробиологии

Взаимодействие вируса с клеткой

Найдя клетку, на поверхности которой есть подходящий рецептор, вирус взаимодействует с ним и прикрепляется к мембране клетки. Путем эндоцитоза (образование вакуоли) вирус проникает внутрь клетки, выходит из вакуоли в цитоплазму. Наследственный материал (ДНК/РНК) вируса реализуется по схеме: ДНК ↔ РНК → белок.

Проникнув внутрь клетки (инфицировав ее), вирус реализует собственный генетический материал (ДНК/РНК) путем синтеза вирусного белка на рибосомах клетки хозяина. Клетка даже и не подозревает, что вирус встроил в ее РНК/ДНК свой генетический код — она принимает его как свой собственный, а в результате синтезирует вирусные белки.

Образовавшиеся белки объединяются в вирусные частицы, которые могут выходить из клетки разными путями. Вирионы вирусов гепатита C выходят из клетки путем почкования (экзоцитозом), при таком варианте клетка долгое время остается живой и служит для продукции новых вирионов.

Вирусы - статьи для изучения по медицинской микробиологии

Известен и другой механизм выхода вирионов из клетки: взрывной, при котором оболочка клетки разрывается, и тысячи вирионов отправляются инфицировать новые клетки. Такой способ характерен для аденовирусов, ротавирусов.

Бактериофаги («бактерия» + греч. phag(os) — пожирающий)

Это уникальная группа вирусов, инфицирующая только бактерии. Бактериофаг имеет капсид, с содержащимся внутри наследственным материалом — ДНК (реже РНК), протеиновым хвостом. Бактериофаги открыты в 1915 году и с тех пор активно применяются в ходе генетических исследований.

Ниже вы можете видеть типичное строение бактериофага. Бактериофаг напоминает шприц, который протыкает стенку бактерии и впрыскивает внутрь нее свою нуклеиновую кислоту.

Вирусы - статьи для изучения по медицинской микробиологии

Бактериофаги успешно применяются в медицине для лечения многих заболеваний. Это высокоэффективные, дорогостоящие препараты, которые помогают, например, нормализовать микрофлору кишечника при бактериальных инфекциях.

Вирусные инфекции

Вирусы вызывают множество заболеваний человека и животных. Некоторые из них неизлечимы даже на современном этапе развития медицины, например бешенство. К вирусным инфекциям относятся грипп, корь, свинка, СПИД (вызванный ВИЧ), полиомиелит, желтая лихорадка, онковирусы.

Такая группа, как онковирусы, потенцируют развитие опухолей в организме. К ВИЧ и онкогенным вирусам не существует специфических антител, что затрудняет процесс создания вакцины. В то же время против ряда вирусных инфекций: корь, ветряная оспа созданы вакцины, создающие стойкий пожизненный иммунитет.

Клетки вырабатывают защитный белок — интерферон. Это вещество подавляет синтез новых вирусных частиц, приводит к повышению температуры тела (например, при гриппе).

Вирусы - статьи для изучения по медицинской микробиологии

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) представляет для организма большую опасность. Он размножается в T-лимфоцитах — клетках крови, которые выполняют иммунную функцию. С гибелью T-лимфоцитов разрушается иммунная система, становится невозможным сопротивление организма бактериями, вирусам и грибам, что в отсутствии лечения приводит к вторичным инфекциям.

Риск заражения ВИЧ присутствует при гемотрансфузии (переливании крови), половом акте. Инфекция также может быть передана от ВИЧ инфицированной матери к плоду.

Вирусы - статьи для изучения по медицинской микробиологии

Клиническая микробиология и антимикробная терапия: Достижения и проблемы

Статьи

Опубликовано в журнале: Медицина для всех
№ 2 (17), 2000 — »» КЛИНИЧЕСКАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ И АНТИМИКРОБНАЯ ТЕРАПИЯ

Е.Н. ПАДЕЙСКАЯ, доктор медицинских наук, профессор, консультант Альянса клинических химиотерапевтов и микробиологов. КЛИНИЧЕСКАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ И ХИМИОТЕРАПИЯ НА РУБЕЖЕ ВЕКОВ

Вторая половина XX века ознаменовалось огромными (и это не преувеличение) успехами в области лечения различных инфекций, в первую очередь бактериальных, затем микозов и протозойных заболеваний и наконец — частично вирусных инфекций. Эти успехи по значению соответствуют важнейшим достижениям науки нашего столетия.

Практический врач уже не представляет себе успешного лечения инфекционно-воспалительных процессов, и особенно тяжелых инфекций без применения активных антимикробных средств. Эти препараты называются химиотерапевтическими, а этиотропная (причинная) терапия инфекций химиотерапией.

За последние годы химиотерапия стала самостоятельным, очень важным разделом науки о лекарствах.

Это определяется достигнутыми за последние 50 лет успехами в области общей и клинической микробиологии; в изучении закономерностей возникновения и течения инфекционных заболеваний; в создании очень большого числа высокоэффективных антимикробных препаратов; в изучении механизмов их действия на микробную клетку и механизмов, определяющих развитие к ним резистентности у микроорганизмов, а также широкими клиническими исследованиями по разработке оптимальных схем и режимов химиотерапии различных инфекций.

Каковы основные достижения микробиологии и химиотерапии, которые обеспечили успехи в лечения инфекций?

Совершенствование методов культивирования, выделения и идентификации микроорганизмов, успехи биохимии и генетики, определение структуры и функции ДНК, РНК и других компонентов микробной клетки, открытие электронного микроскопа и возможность изучения ультраструктуры объектов, недоступных для исследования в световом микроскопе, — все это принципиально расширило представления о возможных возбудителях инфекций, особенностях их строения и свойствах. Сегодня рассматриваются следующие, различные по свойствам, группы патогенов, вызывающих инфекционные заболевания, — прионы , вирусы, бактерии, грибы и протозоа.

Прионы, или прионовые белки, — новейший класс инфекционных агентов (расшифровка их природы относится к началу 80-х годов) — мельчайшие белковые структуры, лишенные нуклеиновых кислот, способные при определенных условиях трансформироваться, приобретать высокую устойчивость к действию ферментов, физических и химических факторов, проявлять инфекционные свойства, повреждая нервную ткань с образованием так называемых губчатых структур без классической воспалительной реакции. Они являются причиной особых «медленных инфекций» (очень длительный инкубационный период- месяцы, годы; прогрессирующее течение; необычность поражения тканей и неизбежный смертельный исход). У людей описано четыре прионных заболевания, из которых наиболее известна болезнь Крейтцфельдта-Якоба, или губчатый энцефалит.

В отличие от прионов вирусы — наименьшие по размерам патогены, имеющие в структуре одну из двух типов нуклеиновых кислот ДНК или РНК; соответственно, рассматривают ДНК-РНК вирусы. Это — облигатные внутриклеточные патогены, репродукция которых зависит от клеток хозяина (растения или макроорганизмы). Идентифицировано много различных вирусов, вызывающих болезни у человека.

Особенностью химиотерапии является непростое взаимодействие в инфицированном организме трех факторов (классическая триада): возбудителя инфекции, организма больного и химиотерапевтического препарата.

Последний должен характеризоваться избирательным действием только на клетки микроорганизма, не повреждая клетки организма больного.

Изучение реакций макроорганизма определило крайне важную роль иммунной системы в химиотерапевтическом эффекте.

Пока успехи в изучении природы прионных и вирусных заболеваний не идут параллельно созданию эффективных химиотерапевтических препаратов для их лечения.

Эта проблема переходит в XXI век, хотя определенные успехи в лечении герпес-вирусных инфекций и гриппа уже достигнуты. Интенсивно ведутся исследования по поиску препаратов для лечения СПИДа.

Основные достижения в борьбе с вирусными инфекциями связаны с успешным профилактическим применением вакцинных препаратов.

Бактерии крупнее вирусов, доступны для обычной световой микроскопии, имеют в своей структуре одновременно ДНК и РНК, размножаются поперечным бинарным делением.

За последние годы, с одной стороны, выделены и идентифицированы новые представители бактерий (в том числе патогенные для человека), с другой — несколько изменены подходы к их классификации.

В настоящее время к бактериям относят большую группу микроорганизмов — «истинные» бактерии, то есть ранее хорошо известные различные семейства аэробных или анаэробных бактерий, палочковидные, кокковые грамотрицательные и грамположительные, затем спириллы, микобактерии, хламидии и рикетсии.

Эти микроорганизмы или культивируются на искусственных питательных средах («истинные» бактерии, микобактерии, микоплазмы), или размножаются и выживают только в цитоплазме инфицированных клеток млекопитающих (так называемые внутриклеточные микроорганизмы — хламидии, риккетсии, бартонеллы).

Несомненны большие успехи в терапии бактериальных заболеваний. Высокоэффективные препараты разработаны более чем в 20 различных классах химических веществ:

  • структуры, полученные только путем химического синтеза (синтетические препараты);
  • соединения, которые являются продуктами жизнедеятельности микроорганизмов (природные антибиотики);
  • соединения, которые получены на основе природных антибиотиков путем химической модификации (полусинтетические антибиотики).

Антимикробная активность всех этих препаратов зависит не от способа получения, а только от их химического строения и физико-химических свойств. Их значение определяется спектром и степенью антимикробного действия и, что не менее важно, токсикологическими свойствами и переносимостью больными.

Важнейшими достижениями являются расшифровка механизмов их действия на микробную клетку (см. табл.) и определение механизмов развития устойчивости бактерий к этим препаратам. Изучены важные закономерности развития резистентности у клинических штаммов бактерий.

Проблема резистентности в настоящее время находится в центре внимания химиотерапевтов — в ряде случаев она оказывается существенным препятствием для успешной химиотерапии и именно поэтому стимулировала поиски новых антимикробных препаратов.

Эти исследования шли путем модификации уже известных химических структур, поиска новых оригинальных классов химических веществ с антимикробной активностью, разрабатывались также комбинированные препараты, когда усиление активности обеспечивалось суммацией или потенцированием эффекта или подавлением активности тех ферментов микробной клетки, которые могли инактивировать действие химиотерапевтического препарата. В последнем случае наиболее современными высокоэффективными комбинированными препаратами являются сочетания бета-лактамов с ингибиторами бета-лактамаз (например, сочетание амоксициллина с клавулановой кислотой — препарат аугментин).

Значительные успехи достигнуты в изучении заболеваний, вызванных грибами и патогенными простейшими; морфологически (в сравнении с бактериями) это — более крупные и сложнее организованные клеточные структуры с четко дифференцированным ядром. Созданы эффективные противогрибковые и противопротозойные препараты.

Наибольшее значение, исходя из степени активности, спектра действия и переносимости, в настоящее время имеют препараты группы азолов — имидазолы, триазолы (кетоконазол, итраконазол, фторконазол и некоторые другие). В рамках данного предисловия, к сожалению, нет возможности более подробно рассмотреть эти достижения.

Развитие химиотерапии связано с разработкой методов клинического изучения химиотерапевтических препаратов.

С целью наиболее объективной оценки эффективности и доказательств преимущества новых препаратов по сравнению с известными (в настоящее время это обязательное условие) разработаны принципы и схемы клинической апробации на основе сравнительных контролируемых исследовании при строгом выполнении всех условий и критериев оценки, включая информируемость и согласие больного на применение нового препарата на стадии изучения. Эти международные правила получили название «качественная клиническая практика» (GCP — Good Clinical Practice) и состоят их четырех фаз (стадий) изучения препаратов после детального до-клинического (экспериментального) изучения.

Настоящий номер журнала рассказывает об успехах и проблемах в области бактериальных заболеваний. Рациональной терапии широко распространенных инфекций дыхательных путей (ИДП) посвящены статьи профессоров А.И. Синопальникова и В.К. Таточенко.

К настоящему времени на основании достижений микробиологии хорошо изучны спектр и преимущественные возбудители ИДП в зависимости от локализации процесса (верхние и нижние ДП), эпидемиологических и социальных факторов (внебольничные и госпитальные пневмонии).

Это во многом определило успех эмпирической терапии на ранних стадиях болезни. Не менее важным является вопрос о рациональной терапии острых инфекций верхних дыхательных путей, особенно в педиатрии.

Необходимо избегать неоправданного назначения антибактериальных препаратов при вирусной этиологии заболевания.

Успех печения зависит от точности и правильности диагноза. Для врача любой специальности всегда остается сложной дифференциальная диагностика, поэтому особый интерес представляет статья профессора В.Б. Белобородова о лихорадках неясной этиологии (ЛНЭ).

В работе рассмотрены практически все крайне сложные вопросы этой проблемы и методические подходы к постановке правильного диагноза. Несомненно, что к особым трудностям диагностики, кроме ЛНЭ, относится распознавание «медленных инфекций». Проблема лечения тяжелых инфекций рассматривается очень подробно в статье профессора М.Н.

Зубкова на примере терапии эндокардитов. Автор рекомендует алгоритмы и схемы лечения этого серьезного инфекционного заболевания в зависимости от возбудителя, локализации поражения, остроты и длительности процесса и причин развития эндокардита. Вопрос о «новых» бактериальных заболеваниях представлен в статье профессора И.С.

Тартаковского на примере легионеллеза, возбудитель которого открыт в 1976 г. Разработаны специальные методы культивирования легионелл и иммунологические и молекулярно-биологические методы диагностики заболевания, демонстрирующие успехи клинической и молекулярной биологии.

Урогенитальные инфекции (УГИ) — одна из широко распространенных серьезных проблем инфекционной патологии. В статье профессора А.С. Анкирской убедительно показано значение достижений клинической микробиологии для правильной диагностики и, соответственно, для лечения вагинитов и бактериальных вагинозов. В работе доктора медицинских наук М.А.

Гомберга рассмотрен вопрос лечения УГИ, вызванных хламидиями. Для терапии таких инфекций необходимы препараты, которые хорошо проникают в клетки фагоцитарной системы. Новые макролиды, особенно пролонгированного действия, позволяют успешно лечить хламидиоз, причем не только локализованной в урогенитальном тракте.

Последние клинические исследования показывают несомненное значение некоторых фторхинолонов (офлоксацин, лрмефлоксацин) в терапии хламидийной инфекции различной локализации, в том числе у больных ревматизмом и в офтальмологической практике.

Важнейшие группы антибактериальных препаратов (успехи за 50 лет)

Группы препаратов Основной механизм действия
Бета-лактамы (пенициллины, цефалоспорины, карбапенемы и другие), гликопептиды (ванкомицин, тейкопланин и другие) Нарушение биосинтеза клеточной стенки (ингибировпние синтеза пептидогликанов на различных стадиях)
Аминогликозиды (гентамицин, амикацин, нетелмицин и другие), макролиды (эритромицин, кларитромицин, азитромицин и другие), линкозамины (клиндамицин и другие), тетрациклины (доксициклин и другие), фениколы (хлорамфеникол) Ингибиторы синтеза белка на уровне рибосом (связывание с субъединицами рибосом, нарушение процесса считывания информации с РНК)
Рифамицины (рифамипицин и другие) Нарушение биосинтеза РНК (ингибиторы РНК-полимеразы)
Фторхинолоны (ципрофлоксацин, офлоксацин, норфлоксафн, ломефлоксацин) Нарушение биосинтеза ДНК (ингибиторы ДНК-гиразы и топоизомеразы IV)
Нитроимидазолы (метронидазол, орнидазол, тинидазол и другие) Нарушение биосинтеза ДНК (связывание с ДНК и деградация ДНК продуктами восстановления нитроимидазолов)

ВИРУСОЛО́ГИЯ

Авторы: А. Д. Альтштейн

ВИРУСОЛО́ГИЯ (от ви­русы и …ло­гия), нау­ка об ин­фек­ци­он­ных аген­тах не­кле­точ­ной при­ро­ды – ви­ру­сах. В. яв­ля­ет­ся ча­стью био­ло­гии, а так­же со­став­ной ча­стью мед. и с.-х. на­ук – ме­ди­цин­ская, ве­те­ри­нар­ная, рас­ти­тель­ная В. Под­раз­де­ля­ет­ся так­же на об­щую и ча­ст­ную В. Об­щая В.

изу­ча­ет фун­дам. про­бле­мы – струк­ту­ру и хи­мич. со­став ви­рус­ных час­тиц (ви­рио­нов), взаи­мо­дей­ст­вие ви­ру­сов с клет­кой и ор­га­низ­мом, их про­ис­хо­ж­де­ние и рас­про­стра­не­ние в при­ро­де, раз­ра­ба­ты­ва­ет клас­си­фи­ка­цию ви­ру­сов и др. Важ­ней­шим раз­де­лом об­щей В.

яв­ля­ет­ся мо­ле­ку­ляр­ная В., ис­сле­дую­щая струк­ту­ру и функ­цию ви­рус­ных час­тиц, ме­ха­низ­мы экс­прес­сии ви­рус­ных ге­нов, мо­ле­ку­ляр­ную эво­лю­цию ви­ру­сов и др. Ча­ст­ная В. изу­ча­ет осо­бен­но­сти отд.

се­мейств ви­ру­сов, раз­ра­ба­ты­ва­ет под­хо­ды к ле­че­нию и про­фи­лак­ти­ке ви­рус­ных ин­фек­ций.

Ис­то­рия В. на­ча­лась в кон. 19 в. по­сле мик­ро­био­ло­гич. от­кры­тий Л. Пас­те­ра, Р. Ко­ха и их со­труд­ни­ков. Пер­во­от­кры­ва­те­лем ви­ру­сов был Д. И.

Ива­нов­ский (1892), ко­то­рый по­ка­зал, что воз­бу­ди­тель мо­за­ич­ной бо­лез­ни та­ба­ка спо­со­бен про­хо­дить че­рез фильтр, за­дер­жи­ваю­щий са­мые мел­кие бак­те­рии, и не рас­тёт на ис­кусств. пи­та­тель­ных сре­дах. В 1898 М.

 Бей­е­ринк ус­та­но­вил, что этот фильт­рую­щий­ся агент раз­мно­жа­ет­ся в боль­ных рас­те­ни­ях, и пред­по­ло­жил прин­ци­пи­аль­ное от­ли­чие это­го воз­бу­ди­те­ля от бак­те­рий. Нем. мик­ро­био­ло­ги Ф. Лёф­флер и П. Фрош вы­де­ли­ли пер­вый ви­рус жи­вот­ных – ви­рус ящу­ра. В 1901 амер. врач У.

 Рид от­крыл пер­вый ви­рус че­ло­ве­ка – ви­рус жёл­той ли­хо­рад­ки. В 20 в. бы­ла ус­та­нов­ле­на ви­рус­ная этио­ло­гия мн. за­бо­ле­ва­ний че­ло­ве­ка, жи­вот­ных, рас­те­ний. Ви­ру­сы по­ра­жа­ют так­же гри­бы и бак­те­рии.

В раз­ви­тии В. мож­но вы­де­лить неск. эта­пов, свя­зан­ных с со­вер­шен­ст­во­ва­ни­ем ме­то­дов куль­ти­ви­ро­ва­ния и ис­сле­до­ва­ния ви­ру­сов. До 1930 эти ме­то­ды ос­но­вы­ва­лись на фильт­руе­мо­сти ин­фек­ци­он­но­го аген­та и за­ра­же­нии им разл. чув­ст­ви­тель­ных ор­га­низ­мов (жи­вот­ных, рас­те­ний, бак­те­рий). В 1930–50-е гг.

на­ча­лось ис­поль­зо­ва­ние ла­бо­ра­тор­ных мы­шей и ку­ри­ных эм­брио­нов для куль­ти­ви­ро­ва­ния ви­ру­сов; для изу­че­ния струк­ту­ры ви­рус­ных час­тиц бы­ла при­ме­не­на элек­трон­ная мик­ро­ско­пия, по­лу­чи­ли рас­про­стра­не­ние ко­ли­че­ст­вен­ные ме­то­ды изу­че­ния ви­ру­сов; в кри­стал­лич.

ви­де был по­лу­чен ви­рус та­бач­ной мо­заи­ки, ус­та­нов­лен его хи­мич. со­став. Имен­но в этот пе­ри­од В. вы­де­ли­лась в са­мо­сто­ят. нау­ку. В 1950–80-е гг. ста­ли ис­поль­зо­вать­ся куль­ту­ры кле­ток (Дж. Эн­дерс с со­труд­ни­ка­ми, 1948–50), ме­то­ды мо­ле­ку­ляр­ной био­ло­гии, рент­ге­но­ст­рук­тур­ный ана­лиз.

По­сле 1980 к этим под­хо­дам до­ба­ви­лись ме­то­ды ге­не­тич. ин­же­не­рии и им­му­но­хи­мии, до­пол­няе­мые ком­пь­ю­тер­ным ана­ли­зом.

Ста­нов­ле­ние В. тес­но свя­за­но с ус­пе­ха­ми мо­ле­ку­ляр­ной био­ло­гии и ге­не­ти­ки, в раз­ви­тие ко­то­рых ви­ру­со­ло­гич. ис­сле­до­ва­ния вне­сли су­ще­ст­вен­ный вклад. Осо­бое зна­че­ние име­ло от­кры­тие ви­ру­сов бак­те­рий – бак­те­рио­фа­гов (от­кры­ты англ. ви­ру­со­ло­гом Ф. Ту­ор­том, 1915, и ка­над. бак­те­рио­ло­гом Ф. Д’Эреллем, 1917), став­ших клас­сич.

мо­де­лью для важ­ней­ших мо­ле­ку­ляр­но-ге­не­тич. ис­сле­до­ва­ний (С. Э. Лу­рия и М. Дельб­рюк, 1940-е гг.). С по­мо­щью ви­ру­сов бы­ла окон­ча­тель­но до­ка­за­на роль нук­леи­но­вых ки­слот в на­след­ст­вен­но­сти (амер. био­ло­ги А. Д. Хер­ши и М. Чейз, 1952; нем. био­ло­ги А. Ги­рер и Г. Шрамм, 1956), сде­лан важ­ный вклад в рас­шиф­ров­ку ге­не­тич. ко­да (Ф. Х. К. Крик и др.

, 1961), вы­яв­ле­на вре­меннáя ре­гу­ля­ция ра­бо­ты ге­нов (Р. Б. Хе­син-Лу­рье и др., 1963), ус­та­нов­ле­на пре­ры­ви­стая струк­ту­ра эу­ка­рио­тич. ге­нов (на мо­де­ли аде­но­ви­ру­сов; Р. Дж. Ро­бертс и Ф. Шарп, 1979). В 1970 Х. М. Те­мин и Д. Бал­ти­мор от­кры­ли РНК-за­ви­си­мый син­тез ДНК, или об­рат­ную транс­крип­цию, у рет­ро­ви­ру­сов. К чис­лу важ­ней­ших дос­ти­же­ний В.

 от­но­сит­ся ус­та­нов­ле­ние ро­ли ви­ру­сов в воз­ник­но­ве­нии опу­хо­лей у жи­вот­ных (Ф. Ро­ус, 1911) и че­ло­ве­ка (нем. ви­ру­со­лог X. цур Хау­зен, 1980-e гг.). В 1961 Л. А. Зиль­бер пред­ло­жил ви­ру­со­ге­не­тич. тео­рию воз­ник­но­ве­ния ра­ка. Бы­ли опи­са­ны осо­бые ви­рус­ные, а за­тем и кле­точ­ные ге­ны (амер. ви­ру­со­лог Г. Мар­тин, 1970; франц. ви­ру­со­лог Д. Сте­лен; Х.

 Вар­мус и Дж. М. Би­шоп, 1976), от­вет­ст­вен­ные за пре­вра­ще­ние нор­маль­ных кле­ток в опу­хо­ле­вые (он­ко­ге­ны), а так­же за по­дав­ле­ние это­го про­цес­са (ан­ти­он­ко­ге­ны, или су­прес­со­ры). От­кры­тие он­ко­ге­нов и ге­нов-су­прес­со­ров по­зво­ли­ло глуб­же по­нять при­ро­ду опу­хо­ле­во­го рос­та.

Вы­яв­ле­на воз­мож­ность объ­е­ди­не­ния (ин­те­гра­ции) ви­рус­но­го и кле­точ­но­го ге­но­ма (А. М. Львов, 1950-е гг.; Р. Дуль­бек­ко, 1966). Об­на­ру­же­ны эн­до­ген­ные ви­ру­сы че­ло­ве­ка и жи­вот­ных, ге­не­тич. ма­те­ри­ал ко­то­рых на­хо­дит­ся в скры­той фор­ме во всех клет­ках ор­га­низ­мов дан­но­го ви­да (голл. ви­ру­со­лог П. Бен­твель­цен, 1968; амер. ви­ру­со­ло­ги Р.

 Хюб­нер и Дж. То­да­ро, 1970). Соз­да­ние пер­вой гиб­рид­ной (ре­ком­би­нант­ной) ДНК, оз­на­ме­но­вав­шее ро­ж­де­ние ге­не­ти­че­ской ин­же­не­рии (П. Берг, 1972), так­же свя­за­но с ви­ру­са­ми. Круп­ным ус­пе­хом В.

яви­лось от­кры­тие и вы­яс­не­ние при­ро­ды при­онов – воз­бу­ди­те­лей ней­ро­де­ге­не­ра­тив­ных за­бо­ле­ва­ний че­ло­ве­ка и жи­вот­ных, прин­ци­пи­аль­но от­ли­чаю­щих­ся от ви­ру­сов, но изу­чае­мых в рам­ках В. (Д. К. Гай­ду­зек, 1950–60-е гг.; С. Пру­зи­нер, 1980–90-е гг.).

К чис­лу важ­ней­ших до­сти­же­ний отеч. В. от­но­сят­ся: от­кры­тие ви­ру­са кле­ще­во­го эн­це­фа­ли­та и спо­со­ба его пе­ре­да­чи (Л. А. Зиль­бер), а так­же со­зда­ние вак­ци­ны про­тив этой бо­лез­ни (Е. Н. Лев­ко­вич, М. П. Чу­ма­ков); от­кры­тие ви­ру­сов ом­ской и крым­ской ге­мор­ра­гич.

ли­хо­ра­док (Чу­ма­ков); со­зда­ние про­из­вод­ст­ва и внед­ре­ние в ми­ро­вую прак­ти­ку жи­вой по­лио­мие­лит­ной вак­ци­ны А. Сей­би­на (Чу­ма­ков, А. А. Смо­ро­дин­цев); раз­ра­бот­ка и внед­ре­ние в прак­ти­ку вак­цин про­тив ко­ри и па­ро­ти­та (Смо­ро­дин­цев, О. Г. Ан­джа­па­рид­зе), бе­ше­н­ст­ва (М. А.

Се­ли­мов), а так­же вак­ци­ны про­тив грип­па (Смо­ро­дин­цев), ря­да вак­цин про­тив ви­рус­ных бо­лез­ней жи­вот­ных. Бы­ли от­кры­ты но­вые он­ко­ген­ные ви­ру­сы, по­лу­че­ны до­ка­за­тель­ст­ва от­сут­ст­вия стро­гой ви­до­вой спе­ци­фич­нос­ти у ви­ру­са сар­ко­мы птиц (Зиль­бер, Г. Я.

Свет-Мол­дав­ский), ус­та­нов­ле­на воз­мож­ность им­му­ни­за­ции про­тив пер­вич­ных ви­рус­ных опу­хо­лей.

К нач. 21 в. опи­са­но 6 тыс. ви­ру­сов, изу­че­на их струк­ту­ра, био­ло­гия, хи­мич. со­став и ме­ха­низ­мы ре­про­дук­ции. В. пре­вра­ти­лась в об­шир­ную об­ласть зна­ний, важ­ную для био­ло­гии, ме­ди­ци­ны и с. х-ва.

Ви­ру­со­ло­ги осу­ще­ст­в­ля­ют ди­аг­но­сти­ку ви­рус­ных ин­фек­ций, изу­ча­ют их рас­про­стра­не­ние, раз­ра­ба­ты­ва­ют ме­то­ды про­фи­лак­ти­ки и ле­че­ния. Круп­ней­шим дос­ти­же­ни­ем яви­лось соз­да­ние вак­цин про­тив осн.

ви­рус­ных за­бо­ле­ва­ний (по­лио­мие­ли­та, ос­пы, бе­шен­ст­ва, ге­па­ти­та В, ко­ри, жёл­той ли­хо­рад­ки, эн­це­фа­ли­тов, грип­па, па­ро­ти­та, крас­ну­хи), в т. ч. ви­рус­ных бо­лез­ней жи­вот­ных. Бла­го­да­ря вак­ци­на­ции пол­но­стью ли­к­ви­ди­ро­ва­на на­ту­раль­ная ос­па. Осу­щест­в­ля­ют­ся ме­ж­ду­нар.

про­грам­мы пол­ной ли­к­ви­да­ции по­лио­мие­ли­та и ко­ри. Раз­ра­ба­ты­ва­ют­ся ме­то­ды про­фи­лак­ти­ки и ле­че­ния ге­па­ти­тов и им­му­но­де­фи­ци­та (СПИД) че­ло­ве­ка.

Пер­вые ви­ру­со­ло­гич. ла­бо­ра­то­рии бы­ли соз­да­ны в СССР в 1930-х гг.: по изу­че­нию ви­ру­сов рас­те­ний – при Укр. ин-те за­щи­ты рас­те­ний (Харь­ков, 1930), по изу­че­нию ви­ру­сов жи­вот­ных – в Ин-те экс­пе­рим. ве­те­ри­на­рии (Мо­ск­ва, 1930), Центр. ви­ру­со­ло­гич.

ла­бо­ра­то­рия Нар­ком­з­д­ра­ва РСФСР (Мо­ск­ва, 1935), в Ин-те эпи­де­мио­ло­гии и мик­ро­био­ло­гии им. Л. Пас­те­ра (Ле­нин­град, 1935). В 1946 соз­дан Ин-т ви­ру­со­ло­гии им. Д. И.

Ива­нов­ско­го, в 1955 – Ин-т по изу­че­нию по­лио­мие­ли­та (с 1960 Ин-т по­лио­мие­ли­та и ви­рус­ных эн­це­фа­ли­тов), в 1957 – Моск. ин-т ви­рус­ных пре­па­ра­тов, и др. Круп­ный центр В. и био­тех­но­ло­гии «Век­тор» от­крыт в 1974 под Но­во­си­бир­ском. Ви­ру­со­ло­гич.

ис­сле­до­ва­ния ве­дут­ся так­же в др. ин­сти­ту­тах стра­ны и в се­ти спе­циа­ли­зир. ла­бо­ра­то­рий сис­те­мы са­ни­тар­но-эпи­де­мио­ло­гич. над­зо­ра.

От­кры­тие боль­шо­го чис­ла ви­ру­сов по­тре­бо­ва­ло соз­да­ния их кол­лек­ций, или му­зе­ев. Наи­бо­лее круп­ные сре­ди них – в Рос­сии (гос.

кол­лек­ция ви­ру­сов в Ин-те ви­ру­со­ло­гии, 1956), США (Ва­шинг­тон, 1959), Че­хии (Пра­га, 1969), Япо­нии (То­кио, 1962), Ве­ли­ко­бри­та­нии (Лон­дон, 1936) и Швей­ца­рии (Ло­зан­на, Ме­ж­ду­нар. центр жи­вых куль­тур). Ре­зуль­та­ты на­уч. ис­сле­до­ва­ний в об­лас­ти В. пуб­ли­ку­ют­ся в на­уч.

жур­на­лах, об­су­ж­да­ют­ся на ме­ж­ду­нар. кон­грес­сах, ор­га­ни­зуе­мых ка­ж­дые 3 го­да (пер­вый со­сто­ял­ся в 1968). В 1966 на 9-м Ме­ж­ду­нар. кон­грес­се по мик­ро­био­ло­гии впер­вые из­бран Ме­ж­ду­нар. к-т по но­менк­ла­ту­ре ви­ру­сов. Сре­ди наи­бо­лее зна­чи­тель­ных пе­рио­дич.

из­да­ний: за­ру­беж­ные – «Journal of Vi­rology» (с 1967, Balt.), «Virology» (с 1955, N. Y.), «Jour­nal of General Viro­lo­gy» (с 1967, L.), «Virus Research» (с 1984, Amst.), «Ar­chives of Virology» (с 1973, W.; пер­во­на­чаль­но «Archiv für die ge­sam­te Virus­forschung», с 1939) и др.

; в Рос­сии – «Во­про­сы ви­ру­со­ло­гии» (с 1956, М.), «Мо­ле­ку­ляр­ная ге­не­ти­ка, мик­ро­био­ло­гия и ви­ру­со­ло­гия» (с 1984, М.). См. так­же ст. Ви­ру­сы и лит. при ней.

Общие сведения о микроорганизмах. Название «микробиология» происходит от трех греческих слов: mikros — малый, bios — жизнь и logos — учение. Микробиология — это одна из биологических наук, изучающая микроорганизмы, их морфологию, систематику, генетику, физиологию, распространение в природе.

Микроорганизмы, или микробы, — это мельчайшие живые организмы, которые находятся вокруг нас: в воздухе, воде, почве, продуктах. Микроорганизмы нельзя увидеть невооруженным глазом.

К микроорганизмам относятся бактерии, дрожжи, микроскопические мицелиальные грибы, вирусы и другие. Они способны существовать в различных условиях.

Основная часть микроорганизмов — одноклеточные, но имеются и многоклеточные.

Человечество давно научилось использовать микробиологические процессы в практической деятельности. Многие микробиологические процессы применяются в пищевой промышленности.

Например, в основе технологического приготовления хлеба лежат биохимические процессы спиртового и молочнокислого брожений, возбудителями которых являются дрожжи и молочнокис­лые бактерии.

Эти микроорганизмы обусловливают необходимую степень разрыхления и кислотность полуфабрикатов, вкус и аромат хлеба, способствуют улучшению качества изделий, повышению их пищевой ценности.

Предприятия медицинской и микробиологической промышленности, используя микроорганизмы, выпускают десятки наименований лекарственных веществ, сотни тонн ферментных препаратов, кормовых аминокислот, средств защиты растений, антибиотиков, сотни тысяч тонн кормового белка и других препаратов.

Наряду с полезными микроорганизмами существуют вредные, вызывающие нежелательные процессы. Такие микроорганизмы вызывают порчу пищевых продуктов и могут стать причиной пищевых отравлений и пищевых инфекций. Заражение происходит вследствие несоблюдения санитарных правил и правил личной гигиены.

Причина пищевых инфекций, таких, как брюшной тиф, холера, туберкулез, дизентерия и др., — попадание в организм человека пищи и воды, зараженных возбудителями этих болезней.

Некоторые патогенные микроорганизмы вырабатывают ядовитые вещества — токсины, которые вызывают пищевые отравления, например, ботулизм.

История развития микробиологии. Начало развития микробиологии относится к концу XVII века, когда голландец Антоний ван Левенгук (1632-1723) с помощью простейшего микроскопа увидел микроорганизмы. А.

Левенгук описал большое количество бактерий, которые развивались в мясе, дождевой воде, находившейся долгое время на воздухе, в различных настоях; он описал и дрожжи. Открытия А.

Левенгука дали большой материал для изучения новых микроорганизмов.

Основоположником современной микробиологии считают французского ученого Луи Пастера (1822-1895), который открыл природу брожения, опроверг теорию самозарождения микроорганизмов.

Он доказал, что порчу пищевых продуктов вызывают отдельные виды микроорганизмов. Л.

Пастер изучил происхождение многих инфекционных заболеваний и разработал метод профилактических прививок (вакцинацию) против куриной холеры, сибирской язвы, бешенства, обосновал методы асептики и антисептики.

Крупнейший творческий вклад в развитие микробиологии внесли русские и советские ученые: И. И. Мечников (1845-1916), микробиолог и эпидемиолог Н. Ф. Гамалея (1859-1949), основоположник вирусологии Д. И.

Ивановский (1864-1920), микробиолог С. Н. Виноградский (1856-1953), В. Л. Омелянский (1867-1928), биохимик и микробиолог С. П. Костычев (1877-1931), В. С. Буткевич (1872-1942), Я. Я.

Никитинский (1878-1941) и др.

Разделы микробиологии и основные методы исследования микроорганизмов. Дальнейшее развитие микробиологии как науки привело к выделению ряда самостоятельных разделов — общей, технической, медицинской, сельскохозяйственной, водной и санитарной микробиологии.

Общая микробиология изучает внешний вид и строение микробов, их жизнедеятельность, роль в круговороте веществ в природе. Техническая микробиология изучает микроорганизмы, которые применяются для получения ценных продуктов: антибиотиков, витаминов, ферментов, органических кислот и др.

Составной частью технической микробиологии является микробиология хлебопекарного производства и мучных кондитерских изделий. Медицинская микробиология изучает микроорганизмы, вызывающие различные заболевания, методы лечения и предупреждения этих заболеваний.

Сельскохозяйственная микробиология изучает жизнедеятельность микроорганизмов, способствующих повышению плодородия почвы. Водная микробиология занимается изучением микроорганизмов, населяющих водоемы, методов очистки вод и др.

Санитарная микробиология разрабатывает различные оздоровительные мероприятия, предупреждающие заболевания человека.

Основным методом исследования в микробиологии является метод чистых культур, так как только в этом случае можно судить о внешнем виде, внутреннем строении и жизнедеятельности данного вида микроорганизма. Чистой культурой называют микроорганизмы, выращенные в лаборатории на питательных средах из одной клетки и не содержащие других микроорганизмов.

Выделение чистых культур заключается в том, что посевной материал наносят на поверхность плотной питательной среды. При размножении микроорганизмы образуют изолированные колонии — видимые глазом скопления. Каждый вид микроорганизма образует колонии определенного вида.

Затем микробы из определенной колонии пересевают на жидкую питательную среду и через определенное время получают чистую культуру.

Так как в хлебопечении и производстве мучных кондитерских изделий сырье не стерилизуют, получение и использование чистых культур имеют важное значение, поскольку они обеспечивают нормальное брожение полуфабрикатов и выпуск готовых изделий стандартного качества.

Кроме того, тесто готовят в нестерильных условиях, и в полуфабрикатах кроме полезных микроорганизмов развиваются также и вредные.

Для контроля микробиологического состояния производства хлебобулочных и мучных кондитерских изделий на предприятиях созданы микробиологические лаборатории, которые занимаются поддерживанием и возобновлением заквасок и чистых культур и микробиологическим контролем питательных сред, полуфабрикатов и готовой продукции.

Технически чистыми называют культуры с незначительной примесью других видов микроорганизмов. В хлебопекарной промышленности к чистым культурам относятся прессованные и сушеные дрожжи. Смешанными называют культуры, состоящие из клеток микроорганизмов двух и более видов (например, микроорганизмы заквасок и теста, содержащие дрожжи и молочнокислые бактерии).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector