ОСНОВЫ ВИРУСОЛОГИИ

Краткая историческая справка о развитии вирусологии как науки. Общая характеристика вирусов. Отличие вирусов от прокариотных и эукариотных микроорганизмов. Размеры вирусов. Две формы существования вирусов. Простые и сложные вирионы, их структура и химически состав. Репродукция вирусов. Взаимодействие вируса с клеткой хозяина (продуктивная и абортивная инфекция, вирогения). Культивирование вирусов. Классификация вирусов. Применение криптограмм для характеристики основных свойств вирусов. Роль вирусов в природе.

Бактериофаги. Распространение бактериофагов. Специфичность фагов. Структура и химический состав. Взаимодействие фага с бактериальной клеткой. Профаги. Использование бактериофагии для лечения и профилактики некоторых заболеваний. Вред, наносимый фагами микробиологическим и пищевым производствам.

Основные представители ДНК-содержащих и РНК-содержащих вирусов, их краткая характеристика. Онкогенные вирусы.

Цель изучения. Ознакомиться с основами вирусологии.

Методические указания. Вирусология – наука о вирусах, играющих значительную роль в решении важнейших вопросов биологии, генетики, медицины, ветеринарии. История вирусологии как науки связана с именами выдающихся ученых Д.И.Ивановского. М.Бейеринка, У. Рида, Ж.Кэррола, Л.А.Зильбера и многих других. Необходимо четко представлять, что вирусы принципиально отличны от всех других организмов тем, что не имеют клеточного строения. Они видны только в электронный микроскоп, содержат один тип нуклеиновой кислоты, не имеют собственных метаболических систем и воспроизводятся только в живых клетках хозяина. Уметь охарактеризовать внеклеточную и внутриклеточную формы вирусов, особенности строения и химического состава простых и сложных вирионов. Обратить внимание на формы вирионов. Уяснить, что вирусы не размножаются бинарным делением, их репродукция происходит в клетке хозяина путем воспроизведения нуклеиновых кислот и синтеза белков с последующей сборкой вирионов. Уметь кратко охарактеризовать основные стадии репродукции вирусов: адсорбцию вириона, проникновение его в клетку, дезинтеграцию, синтез вирусных белков и репликацию нуклеиновой кислоты, морфогенез вириона, выход вириона из клетки хозяина. Рассмотреть основные типы взаимодействия вируса с клеткой хозяина – продуктивную и абортивную инфекцию и вирогению (у фагов – лизогению). Представлять себе, как культивируют вирусы в организме восприимчивого животного, курином эмбрионе, культуре клеток. Обратить внимание на классификацию вирусов и на принципы, положенные в основу их классификации, названия вирусов, использование криптограмм для характеристики основных свойств вирусов. Иметь представление о вироидах и прионах, их отличиях от вирусов.

Обратить внимание на строение, химический состав, репродукцию бактериофагов. Представлять себе явление лизогении, когда фаги (умеренные фаги, или профаги) не разрушают бактериальные клетки, а делают их способными продуцировать фаги. Такие лизогенные бактерии приобретают ряд полезных свойств, которые находят практическое применение. Рассмотреть примеры использования фагов для решения практических задач.

Иметь представление об основных представителях РНК-содержащих, ДНК-содержащих и онкогенных вирусов, вызываемых ими заболеваниях человека и гидробионтов. Уметь привести примеры таких заболеваний и кратко их охарактеризовать.

Литература. [2], с.54-55; [10], с.134-154.

Вопросы для самопроверки:

1. В чем основное отличие вирусов от прокариотных и эукариотных организмов?

2. Привести краткую характеристику вирусов?

3. В каких двух формах возможно существование вирусов?

4. Какова структура вирионов? Какие химические вещества входят в состав вирусных частиц?

5. Каковы особенности репродукции вирусов?

6. Как производится культивирование вирусов?

7. В чем особенность бактериофагов?

8. Как происходит взаимодействие фага с бактериальной клеткой?

9. В чем заключается явление лизогении?

10. Как классифицируют вирусы? Привести примеры основных представителей этих организмов.

9 ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ МИКРООРГАНИЗМОВ

Кратка история развития генетики микроорганизмов. Фенотипическая и генотипическая изменчивость бактерий. Генетическая рекомбинация у бактерий. Трансформация, конъюгация, лизогения, трансдукция. Мутагенная изменчивость. Спонтанные и индуцированные мутации. Мутагенные факторы. Генные и хромосомные мутации. Диссоциация.

Плазмиды бактерий. Химическая природа и важнейшие свойства плазмид. Конъюгативные плазмиды. Практическое значение плазмид.

Селекция микроорганизмов. Применение метода генной инженерии в селекции микроорганизмов. Получение ценных промышленных штаммов микроорганизмов.

Цель изучения. Кратко ознакомиться с основными вопросами генетики микроорганизмов.

Методические указания. Уяснить, что генетика бактерий изучает наследственность и изменчивость бактерий. Бактериальная хромосома состоит из генетических детерминант (генов), в которых закодирована информация обо всех свойствах клетки. Следует различать генотип и фенотип, генотипическую (наследственную) и фенотипическую (ненаследственную) изменчивость. Генотипическая комбинативная изменчивость связана с процессом рекомбинации в генотипе. Генотипическая мутационнаяизменчивость обусловлена изменениями в ДНК при воздействии мутагенных факторов. Фенотипические (модификационные) изменения возникают под влиянием условий внешней среды, не влекут изменений в генотипе бактерий, обратимы, бывают кратковременные и длительные, они повышают адаптивные возможности бактерий. Уяснить, что рекомбинация генов представляет собой процесс образования новых клеток (рекомбинант) в результате генетического обмена между клетками доноров и реципиентов. У бактерий к образованию рекомбинантных хромосом ведет три способа переноса генетической информации: трансформация, конъюгация, трансдукция. При трансформации в бактерию-реципиент входит свободная ДНК; в процессе конъюгации происходит перенос фрагмента ДНК при образовании цитоплазматического мостика между бактериями; при трансдукции фаг захватывает участок хромосомы бактерии-донора и передает реципиенту.

Рассматривая мутации, следует обратить внимание на спонтанные мутации, возникающие самопроизвольно в бактериальной популяции, и индуцированные мутации, возникающие под воздействием мутагенного фактора биологической, химической или физической природы. Следует различать мутации по проявлению изменяющихся признаков (морфологические, физиологические, биохимические), по количеству мутировавших генов и характеру изменений в первичной структуре ДНК (генные и хромосомные). Следует помнить, что генные мутации чаще всего являются точковыми, они представляют собой выпадение, вставку или замену пары оснований. Это может приводить к изменению смысла генетической информации (миссенс-мутации), образованию бессмысленных кодов (нонсенс-мутации). Хромосомные мутации возникают в результате выпадения участка хромосомы (делеция), поворота участка ДНК на 180⁰ (инверсия), повторения какого-нибудь фрагмента ДНК (дупликация). Обратить внимание на явление диссоциации, которая проявляется как изменчивость внутри вида.

Рассматривая плазмиды бактерий, необходимо четко представлять себе, что это внехромосомные генетические детерминанты, в то время как эписомы – это объединенные (интегрированные) с хромосомой плазмиды. Важнейшими свойствами плазмид являются их автономность, способность к самостоятельной репликации, регуляция своих функций и трансмиссивность. Необходимо уметь кратко охарактеризовать эти свойства. Следует уяснить, что плазмиды могут нести гены, контролирующие целый ряд очень важных свойств бактерий (лекарственную устойчивость, факторы патогенности, способность к синтезу или разрушению отдельных химических соединений). Эти свойства плазмид широко применяются в перспективных направлениях молекулярной биологии.

Литература. [2], с.120-131; [5], с.138-170; [7], с.209-245; [10], с.472-500.

Вопросы для самопроверки:

1. Что изучает генетика бактерий?

2. В чем отличие бактериальной хромосомы от хромосомы высших организмов?

3. В чем различие генотипической и фенотипической изменчивости?

4. Как происходит перенос генетической информации в процессе трансформации, конъюгации и трансдукции?

5. В чем различие между спонтанными и индуцированными мутациями?

6. Охарактеризовать генные и хромосомные мутации.

7. В чем заключается явление диссоциации?

8. В чем различие плазмид и эписом бактерий?

9. Охарактеризовать важнейшие свойства плазмид

10. В чем заключается практическое значение плазмид?

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Бранцевич Л.Г., Лысенко Л.Н., Овол В.В., Гурбик А.В. Микробиология: Практикум, - К.: Вища шк., 1987. – 200 с.

2. Вербина Н.М. Гидромикробиология с основами общей микробиологии. – М.: Пищевая промышленность, 1980. – 388 с.

3. Горбенко Ю.А. Экология и практическое значение морских микроорганизмов. - Киев: Наук. Думка, 1990. – 150 с.

4. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. – М.: Академия, 2003. – 464 с.

5. Елинов Н.П. Химическая микробиология. – М: Высш. шк., 1989. – 448 с.

6. Краткий определитель бактерий Берги/ Под ред. Г.А. Заварзина.– М.: Мир, 1980. – 495 с.

7. Общая микробиология/ Под ред. А.Е. Вершигоры. – К.: Вища шк., 1988. – 343 с.

8. Стейниер Р., Эдельберг Э., Инграм Дж. Мир микробов. В 3-х т. Пер с англ. – М.: Мир, 1979.

9. Чурбанова И.Н. Микробиология. – М.: Высшая шк., 1987. - 239

10. Шлегель Г. Общая микробиология. Пер. с нам. – М.: Мир, 1987. – 557 с.

© Пученкова Светлана Григорьевна

Микробиология с основами вирусологии

Методические указания

по самостоятельному изучению дисциплины для студентов направления

6.090201 "Водные биоресурсы и аквакультура" специальности 6.130300 "Водные биоресурсы" дневной формы обучения

Тираж _______экз. Подписано к печати________

Заказ № _______Объем 1, 5 п.л.

Издательство "Керченский государственный морской технологический университет"

98309 г. Керчь, ул. Орджоникидзе, 82

Дата добавления: 2014-11-15; просмотров: 525; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!