Введение в биотехнологию. Презентационные материалы. Банк тестовых заданий в системе UniTest». Ю. О. Сазыкин С. Н. Орехов И. И. Чакалева
 Скачать 7.47 Mb.
|
|
инактивированные — корпускулярные (цельноклеточные, цельновирионные, субклеточные, субвирионные) и молекулярные (биосинтетические природные и генно-инженерные, химически синтезированные комбинированные (из живых и неживых вакцин). Можно классифицировать вакцины по виду лекарственной формы на инъекционные (жидкие, пероральные (таблетки, капсулы, драже, ингаляционные (аэрозоли). Живые вакцины. Половина из всех применяемых, в настоящее время вакцин относится к живым вакцинам разного происхождения. Это вакцины как бактерийного происхождения, применяемые для профилактики сибирской язвы, чумы, туберкулеза, таки вирусного происхождения, применяемые для профилактики оспы, кори, гриппа, краснухи, полиомиелита и других заболеваний. Аттенуированные вакцины представляют собой препараты, полученные из естественных штаммов микроорганизмов с ослабленной для человека вирулентностью (аттенуированных). Аттену ацию (ослабление) проводят путем длительного воздействия антигенов на штамм химических (мутагены) и физических (температура, радиация) факторов или путем длительных пассажей на невосприимчивых животных или других биообъектах (эмбрионы птиц, культуры клеток). В качестве живых вакцин можно использовать дивергентные штаммы, те. непатогенные для человека микробы, имеющие общие протективные антигены с патогенными для человека возбудителями инфекционных болезней. Классическим примером дивергентных живых вакцин является вакцина против натуральной оспы человека, в которой используется непатогенный для человека вирус оспы коров. К дивергентным вакцинам также относится БЦЖ -вакцина, в которой используются родственные в антигенном отношении микобактерии бычьего типа. Существует четыре основных стадии получения живых бактериальных вакцин выращивание чистых ослабленных культурна жидкой питательной среде в ферментере вместимостью 1 — 2 м стабилизация стандартизация лиофильное высушивание. Рекомбинантные вакцины также относятся к живым вакцинам. В качестве примера можно привести получение рекомбинантной вакцины гепатита В. Как известно, вирус гепатита Вне размножается in vitro (в искусственных условиях. Для получения вакцины гепатита В выделенный ген этого вируса вставляют в дрожжевую клетку или в клетку Е. coli. Затем уже промышленным способом эту культуру выращивают в ферментере на обогащенных питательных средах в аэробных условиях, получая значительные количества рекомбинантного белка, содержащего антиген вируса гепатита В. Введение такой вакцины приводит к образованию антител против гепатита В и создает иммунную защиту организма человека от этого тяжелого заболевания. Неживые (инактивированные) вакцины. Инактивированные корпускулярные вакцины в качестве действующего начала включают убитые химическим или физическим методом культуры патогенных бактерий или вирусов ( цельно клеточные, цельно в и - р ионные вакцины) или же извлеченные из патогенных микробов (иногда вакцинных штаммов) комплексы, содержащие про тективные антигены ( субклеточные, су б в и р ионные вакцины. Для инактивации бактерий и вирусов применяют формальдегид, спирт, фенол или температурное воздействие, ультрафиолетовое облучение, ионизирующую радиацию. Для выделения из бактерий и вирусов антигенных комплексов (гликопротеинов, белков) применяют трихлоруксусную кислоту, фенол, ферменты, ультрацентрифугирование и т.д. Получают инактивированные вакцины путем выращивания на искусственных питательных средах патогенных бактерий или вирусов, которые затем подвергают инактивации или разрушению (в случае необходимости) и выделению антигенных комплексов. Далее проводят очистку и конструирование в виде жидкого или ли о фил ьн о высушенного препарата, в который обязательно добавляют консервант, иногда — адъюванты. В молекулярных вакцинах антиген находится в молекулярной форме или же в виде фрагментов его молекул, определяющих специфичность антигенности, те. в виде эпитопов, детерминант. Протек- тивны й антиген в виде молекул можно получить биологическим синтезом в процессе культивирования природных патогенных микробов, например токсинных бактерий дифтерии, столбняка, ботулизма и др. Синтезируемый этими бактериями токсин в молекулярной форме превращают затем в анатоксин, те. нетоксичные молекулы, сохраняющие специфическую антигенность и иммуногенность. Также антиген в молекулярной форме, особенно его детерминанты, можно получить химическим синтезом. Этим способом уже синтезированы детерминанты многих бактерий и вирусов, в том числе ВИЧ. Однако химический синтез антигенов более трудоемок и имеет ограниченные возможности по сравнению с биосинтезом. М олекулы антигенов или их эп итопы сами по себе обладают низкой им м уногенностью , что, по-видим ому, связано с деструкцией их в организме ферментами, а также недостаточно активным процессом их адгезии им м уноком петентны ми клетками, из- за относительно низкой молекулярной массы антигенов. В связи с этим ведутся поиски повышения им м уногенности молекулярных антигенов путем искусственного укрупнения их молекул, те. создания комплекса, состоящего из антигена или его детерминанты, а также полимерного носителя и адъю ванта. Часто носитель совмещает в себе роль адъю ванта. Вакцины, созданные на таком принципе, получили название синтетических, например, вакцина против гриппа на полиоксидонии Комбинированные вакцины. Как следует из названия, они комбинируются из отдельных вакцин, превращаясь при этом в поливакцины, которые способны иммунизировать сразу от нескольких инфекций. В качестве примерам ож но назвать поливакцину А К Д С , содержащую дифтерийный и столбнячный анатоксин ы , а также коклюшные корпускулярные антигены . Эта вакцина, как известно, широко применяется в детской практике. Сыворотки. К группе препаратов для образования пассивного иммунитета специфической им м уностим уляци и) относят сыворотки, которые содержат пол и клон ал ьн ы е антитела против инфекционных агентов ими к робн ы х токсинов. При введении сыворотки больному его организм получает уже готовые ан т и тела. Получаю т сыворотки путем иммунизации домашних животных ослов, лошадей. Забор крови у этих животных производят в период максимального содержания антител, однако для этого необходимо постоянно контролировать кровь по такому показателю как титр антител, что представляет определенные технические трудности. Из крови животных выделяют плазму, затем из нее удаляют фибрин и получают сыворотку. Приготовленные таким способом сывороточные препараты характеризуются относительно низкой активностью и существенным количеством примесей. Сыворотки можно получать также из культивируемых на искусственной питательной среде животных клеток. Однако главной проблемой в этом случае является обеспечение стабильного роста животных клеток вследствие их генетической нестабильности, непостоянства генетических экспрессий и старения. Основные области применения сывороток профилактика и лечение инфекционных заболеваний в случае отравления ядами микробов или животных — при столбняке, бутулизме, дифтерии при укусах змей — для инактивации экзотоксинов в ядах кобры, гадюки и др.; •для диагностических целей (создание разных диагностических наборов, например в тестах на определение беременности). Контрольные вопросы. Что включает понятие антигены. Какие способы усиления иммунного ответа существуют. Что такое толерогены? 4. Какие методы используют для облегчения доставки лекарственного препарата к месту его действия. Что такое гибридом ная технология. Каковы области применения моноклональных антител. Из чего состоит молекула антитела. Какие виды вакцин существуют. Каковы особенности получения сывороток КРАТКИЙ ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ Автолиз — самораспад (лизис) клеток микроорганизмов под действием внутриклеточных гидролитических ферментов. Агар — смесь полисахаридов, получаемых из красных морских водорослей после расплавления и охлаждения образует плотный гель в качестве основы для питательных сред используется в микробиологии. Аденин — пуриновое основание, комплементарное тимину и урацилу, одно из четырех азотистых оснований, входящих в состав РНК и ДНК . Актииомицеты — многоклеточные бактерии со сложным циклом развития. Среди почвенных актиномицетов часто встречаются ш таммы-ан- тагонисты, те. продуценты антибиотиков. Альгинат — полисахарид, синтезируемый разными водорослями, состоящий из остатков p-D -маннуроната и a -L -гулуроната. Амбисом — липосомальный препарат антифунгального антибиотика амфотерицина В, используемый при лечении системных микозов, с пониженной токсичностью по сравнению со свободным амфотерицином В. Амикацин — полусинтетический аминогликозидный антибиотик на основе канамицина, не подвергается инактивации защитными ферментами резистентных к аминогликозидам штаммов бактерий — фосфотрансферазами, трансферазами, ацетилтрансферазами (независимо оттого, на какие функциональные группы действуют эти ферменты). Аминоацил-тРНК — молекула транспортной РНК к ее 3 'концу присоединена аминокислота, в 3 '-полож ении. 6-Аминопенициллановая кислота (6АПК) — бициклическое ядро пенициллиновой молекулы, получаемое в биотехнологической промышленности из бензилпенициллина путем ферментативного отщепления радикала при С - 6 ; служит ключевым соединением для получения на ее основе новых (полусинтетических) пенициллинов, нечувствительных к беталактамазам, с более широким спектром действия, реагирующих с другим пенициллинсвязываю щ им белком и т.п.; получение новых пени циллинов связано с химическим или ферментативным замещением свободной аминогруппы в 6 АП К- Аминоцефал оспорановая кислота (7АЦК) — бициклическое ядро цефалоспорина С, получаемое в биотехнологической промышленности химическим или ферментативным путем на основе 7АЦК при использовании биотрансформации получают ряд полусинтетических цефалоспоринов (цефалотин, цефазолин, цефапоридин, цефоперазон и др Анабиоз — состояние организма, характеризующееся почти полным, но обратимым прекращением жизнедеятельности одна из форм приспособительных реакций микроорганизмов к крайне неблагоприятным условиям внешней среды. Антибиоз — термин, введенный в литературу в 1890 г. и используемый для обозначения явления микробного антагонизма — между грибами и бактериями и между разными видами бактерий. Антивитамины — вещества, близкие по своей химической природе к соответствующим витаминам, ноне обладающие их свойствами. В основе действия антивитаминов лежит вытеснение соответствующего витамина из его комплекса в ферментативной системе в результате образуется неактивный фермент, нарушается обмен веществ и возникает тяжелое заболевание. Примером антивитаминов могут служить сульфаниламидные препараты, близкие по химической структуре с параамино- бензойной кислотой (предшественник фолиевой кислоты). Антибиотик — термин, введенный 3. Ваксманом в 1941 г. — химическое вещество, образуемое микроорганизмами, подавляющее рост и разрушающее бактерии и другие микроорганизмы, даже находясь в разбавленных растворах. К антибиотикам относят низкомолекулярные химические структуры — вторичные метаболиты микроорганизмов, те. появляющиеся в определенной фазе роста культуры. Антибиотики не только подавляют рост микроорганизмов, но и являются сигнальными молекулами, участвующими в перестройке метаболизма своего продуцента при изменении питательной среды (например, при отсутствии в ней источников углерода, азота, фосфора не являются продуктами матричного синтеза. Антибиотики полусинтетические — производные природных антибиотиков, получаемые путем химической трансформации, а также антибиотические структуры, при получении которых сочетаются методы как химической, таки биологической трансформации это цефалоспорины, пенициллины, макролиды, аминогликозиды, рифамицины, антрацик- лины, тетрациклины и т.д. Антиген — генетически чужеродное вещество, образуемое другим видом организма, взаимодействующее со специфическими рецепторами Т- и В-лимфоцитов и вызывающее иммунный ответ — выработку антител обычно в роли антигена выступают чужеродные частицы (клетки, бактерии и др) или крупные молекулы (белки, полисахариды) чужого организма, однако в ряде случаев антигенами могут быть мелкие молекулы (гаптены). Антисыворотка — жидкая составляющая крови, содержащая антитела. Антитело — белок (иммуноглобулин, синтезируемый В-лимфоцит- ными клетками в ответ на проникновение в организм различных антигенов и специфически сними взаимодействующий. Антитела — сывороточные глобулины. Обладают свойством специфически связываться с антигеном, активировать комплемент, усиливать фагоцитарную активность макрофагов и нейтрализовать бактериальные токсины. Антикодон — триплет каждой транспортной тРН К, специфически взаимодействующий в рибосомно-матричной системе с определенным кодоном матричной мРН Кв результате этого взаимодействия аминокислотная цепь синтезируемой полипептидной цепи соответствует последовательности кодонов в м РНК, и происходит передача генетического кода (на стадии трансляции). Апоптоз — запрограммированная гибель части популяции клеток многоклеточного организма общебиологическое явление, отвечающее за поддержание необходимого и достаточного количества клеток, элиминацию клеток, ненужных на данной стадии онтогенеза. Морфологически апоптоз проявляется в уплотнении ядерного хроматина, с более поздним распадом ядра на фрагменты и образованием апоптозных телец, подвергающихся фагоцитозу. В аспекте фармации важен поиск агентов как избирательно тормозящих процессы, включенные в апоптоз (например, в случае болезни Альцгеймера, те. при старческой дегенерации нейронов, таки стимулирующих апоптоз (например, в случае опухолевых клеток или клеток с внутриклеточными паразитами последние, например хламидии, могут продуцировать ингибиторы апоптоза для предотвращения гибели клетки). Ауксин — специфический фактор роста растительной клетки и регулятор синтеза вторичных метаболитов растений — производных индолил- уксусной кислоты (индолил-3-уксусная кислота, нафтилуксусная кислота и др.). Биообъект — средство производства для получения лекарственных, профилактических, диагностических препаратов может существовать как организм или фермент (промышленный биокатализатор). Биотрансформация — процесс превращения веществ с помощью микроорганизмов в определенные продукты с ценными практическими свой ствами. Блок-мутанты — мутанты, получаемые из продуцента антибиотика, лишенного способности синтезировать определенный фрагмент антибиотической молекулы. Вакцины — препараты для создания активного искусственно приобретенного иммунитета с целью профилактики и лечения инфекционных заболеваний. Основные требования к вакцинным препаратам высокая или умеренная иммуногенность, безопасность, низкая реактогенность, стабильность при хранении, стандартизуемость, возможность включения в ассоциированные вакцины. Валидация — термин, использующийся в правилах G M P, означающий особенно тщательную и многостороннюю проверку технологии в целом или части технологической цепочки на производстве. В отношении биотехнологического производства лекарственных средств валидация проводится, в частности, при замене штамма-продуцента целевого продукта и при изменении состава питательной среды. Вариабельные домены — участки полипептидных цепей иммуноглобулина, имеющие неодинаковую аминокислотную последовательность у молекул разных иммуноглобулинов и отвечающие за антигенную специфичность последних. Вектор — часть рекомбинантной ДНК, обеспечивающая ее проникновение в клетку и репликацию в этой клетке вектор конструируется на основе плазмид, фагов, космид. 239 Вирион — внеклеточная, покоящаяся форма вирусной частицы выполняет функцию переноса генома вируса из одной клетки в другую или из одного организма в другой. Вирулентность — характеристика патогенности микроорганизма, свойственна только грамотрицательным бактериям. Витамины — низкомолекулярные органические соединения разной химической природы, абсолютно необходимые в небольших количествах для нормальной жизнедеятельности организмов человека и животных. Природные источники витаминов — главным образом растения им ик роорганизмы. Внешняя мембрана — компонент оболочки грамотрицательных бактерий, отделенный от клеточной стенки периплазматическим пространством. Наружная поверхность внешней мембраны состоит из полисахаридов и соприкасается со средой, внутренняя — из фосфолипидов и обращена в пе- риплазматическое пространство. Внешнюю мембрану пересекают порино- вые каналы. Внешняя мембрана определяет природную резистентность некоторых видов грамотрицательных бактерий к определенным антибиотикам. Локализованный на наружной поверхности внешней мембраны липид А вместе с присоединенными к нему полисахаридными цепями является эндотоксином, играющим важную роль в патогенезе инфекций также липид А служит объектом воздействия лекарственных средств. Время генерации — время, за которое в популяции одноклеточных организмов удваивается число клеток. Вторичный метаболит — вещество, не являющееся обязательным для роста или функционирования клетки, но синтезирующееся в стационарной фазе (обычно участвует в защите клеток или микроорганизмов от воздействий). Гель-фильтрация — способ разделения веществ по размеру их молекул, основанный на использовании молекулярных сит. Генетика — наука о наследственности и ее изменчивости. Генетика формальная генетика символов) — ее основу составляют классические законы Менделя. Генетика молекулярная относится к началу х гг. после установления Дж. Уотсоном и Ф. Криком структуры ДНК как двойной спирали и решения вопроса о природе гена. Генная иммунизация — индукция организмом иммунного ответа путем включения в клетки гена, кодирующего белок-антиген. Геномика — новая научная дисциплина, возникшая в конце XX в. с целью познания генома, те. всей совокупности генов в организме. Применительно к фармации геномика позволяет выявлять новые гены — мишени для действия лекарственных средств или гены, с продуктами которых могут взаимодействовать лекарства. Геномика сравнительная — установление степени близости по последовательности нуклеотидов в генах, полученных из разных источников. Геномика структурная — установление полной последовательности нуклеотидных пар в гене, хромосоме (хромосомах). Геномика функциональная — определение функций белка, кодируемого каждым отдельным геном, и роли этого белка в метаболизме Ген — единица наследственности участок ДНК, содержащий специфическую для каждого гена последовательность нуклеотидов. Гнбридома — гибридная клеточная линия, полученная при слиянии нормальных антителообразующих клеток (лимфоцитов) и миеломных клеток обладает способностью к неограниченному росту in vitro и синтезу моноклональных антител. Гуанин — пуриновое основание, комплементарное цитозину одно из четырех азотистых оснований, входящих в состав РНК и ДНК. Индукция фермента — увеличение скорости синтеза фермента в ответ на появление в среде индуктора (индукция фермента связана с индукцией гена, кодирующего этот фермент). Инокулятор — небольшой ферментер для стерильного выращивания посевного материала (инокулята), обычно — герметичная емкость с мешалкой, барботером и терморубашкой. Интерлейкины — большая группа белков ИЛИ Л -1 8 ), включенных в системы передачи сигналов при иммунном ответе. Интерфероны — группа белковых молекул, вырабатываемых клетками крови организма в ответ на введение вирусов и вирусных антигенов сих помощью клетки иммунной системы обмениваются информацией сигналами, а также обеспечивают защиту организма от вирусных ин фекций. Интроны — участки гена эукариот, которые транскрибируются, нов отличие от экзонов в зрелую мРН К не входят. Капсид — белковая оболочка вирусной частицы. Каспазы — семейство цистеиновых протеаз, участвующих в апопто- зе, которые в нормальной клетке находятся в неактивном состоянии в процессе активации (протеолитический механизм) включается так называемый «каспазный каскад для активации необходимы также апо- птозные «шапероны» — белки, меняющие конформацию других белков активированные каспазы участвуют в деструкции клетки. Катаболнтная репрессия — явление глюкозного эффекта, заключающееся в том, что глюкоза как наиболее быстро усваиваемый субстрат вызывает разной силы, но постоянную репрессию катаболических ферментов в биотехнологическом производстве может отрицательно влиять на синтез целевых продуктов — вторичных метаболитов. Катионный белок нейтрофилов — BPI — белок с молекулярной массой 55 кДа, нейтрализующий эндотоксин грамотрицательных бакте рий. Кетолиды — полусинтетические антибиотики, производные эритромицина (телитромицин). Клавулановая кислота — беталактамная структура, в которой сера в пятичленном кольце заменена на кислород комбинируется с амокси- циллином и защищает его от ферментативной инактивации (препараты «амоксиклав», «аугментин»). Клеточная линия — популяция клеток, поддерживаемая в культуре путем пересевов. Клетки мнелоидного ряда — фагоциты костномозгового происхождения, в том числе нейтрофилы, эозинофилы и моноциты Клон — генетически однородное потомство одной клетки. Комплемент — белковый комплекс сыворотки крови, одна из составляющих врожденного иммунитета. Принимает участие в регуляции воспалительных процессов, активации фагоцитоза и литическом действии на клеточные мембраны. Коферменты — специфические низкомолекулярные органические соединения, необходимые для активации многих витаминов и их произ водных. Конъюгация — процесс генетического обмена, обусловленный переносом генетической информации от клетки донора в клетку реципиента при непосредственном контакте клеток (у некоторых микроорганизмов это аналог полового процесса). Конъюгативные плазмиды — плазмиды с генами, детерминирую щи ми перенос плазмиды в другую клетку путем конъю гации. Космида — плазм ида, несущая сов-участок липкие концы ДНК фага) и являющаяся вектором с высокой емкостью и легким проникновением в клетку. Кукурузный экстракт — основной компонент ферментационной среды при выращивании микроорганизмов в промышленных целях, содержащий широкий наборам инокислот и витаминов, а также большое количество молочной кислоты. Лигаза — фермент, катализирующий образование ф осф одиэф ирной связи между соседними нуклеотидами, что позволяет восстанавливать за счет ковалентной связи углеводно-ф осф атны й хребет ДНК Лизис — растворение клеток микроорганизмов под влиянием разных агентов, например ферментов, бактериофагов, антибиотиков. Лизоцим — фермент, катализирующий расщепление гликозидной связи между N -ацетилглю козамином и N -ацетилмурамовой кислотой в полисахаридных хребтах пептидогликана (муреина) бактерий. Лимфокины — обобщающее название молекул, относящихся к иммуноглобулинами образуемых лимфоцитами. Включены в системы передачи сигналов между клетками иммунной системы. Лиофильное высушивание (лиофилизация) — метод высушивания целевого продукта из замороженного состояния под вакуумом. В биотехнологии лиофилизация широко используется для длительного хранения культур микроорганизмов, живых вакцин, плазмы, сыворотки крови и ее препаратов, образцов исследуемого материала без существенного изменения исходных свойств. Преимущество лиофилизации перед высушиванием из водных растворов или суспензий состоит в том, что после сублимации формируется сухая пористая масса, лишенная свободной воды и почти сохранившая объем и структуру исходного вещества. Макрофаги (А-клетки) — фагоцитирую щ ие элементы лимф оидной ткани , способные кооперироваться с Т - и В -лимфоцитами, первыми контактируют с антигеном , перерабатывают его и, взаимодействуя с Т лимфоцитами, передают информацию об антигене В-лимфоцитам. Меласса — отход сахарного производства, содержащий около 50% сахаров, широко используемый в качестве источника углерода в микробиологическом производстве Миелома — лимфома, образующаяся из лимфоцитов В-клеточной линии. Мобилизация — перенос неконъюгативных плазмид и хромосомных генов в другую клетку в виде коинтегратов с конъюгативными плазмидами. Моноклональные антитела — однотипные антитела, строго специфичные в отношении одного эпитопа (антигенной детерминанты, синтезируемые гибридомами — клеточными гибридами, полученными при слиянии нормальных антителообразующих клеток с миеломной опухолевой клеткой, способной к неограниченному росту. Мурамовая кислота — эфир молочной кислоты и N-ацетилглюкоза- мина, являющийся частью состава пептидогликана клеточной стенки бактерий. Мутант — организм с измененными наследственными признаками, полученными в результате мутации. Мутант с конститутивным ферментом — у которого произошла мутация, нарушившая либо образование репрессора, либо его связывание с оператором. Мутация — изменение генотипа, передающиеся по наследству. Мутация внутригенная — изменение последовательности оснований ДНК в пределах одного гена. Мутация индуцированная — мутация, возникающая после обработки культуры клеток мутагенами (физическими или химическими). Мутация-миссенс — мутация, приводящая к изменению смысла — приводящая к замене одной аминокислоты в кодируемом белке на дру гую. Мутация-нонсенс бессмысленная мутация) — возникновение кодона, не кодирующего никакой аминокислоты, когда синтез белка прерывается. Мутация спонтанная — мутация, причина которой неизвестна. Мутасинтон — консервативный фрагмент молекулы антибиотика, модифицированный химически, вносимый в среду, где культивируется блок-мутант с целью образования мутасинтетического антибиотика. Мутасинтез — получение с помощью блок-мутантов и мутасинтонов полусинтетических антибиотиков. Мутагенез in vitro — обработка мутагенами выделенного фрагмента ДНК (локализованный мутагенез) с усилением вероятности мутаций конкретного гена (частота мутаций может возрастать за счет использования высоких доз мутагена, которые недопустимы из-за летальных мутаций). Несовместимость плазмид — неспособность плазмид существовать стабильно водной и той же клетке, однако плазмиды одной группы могут быть несовместимы между собой и совместимы с плазмидами из других групп. НК-клетки — нормальные (естественные) киллерные клетки — популяции лимфоцитов, обладающих природным свойством распознавать и разрушать некоторые инфицированные вирусами и опухолевые клетки. Нормофлоры — препараты, которые обеспечивают оптимальное функционирование резидентной микрофлоры ЖКТ (бифидумбактерины, молочнокислые и колибактерии). 243 Оболочка бактериальной клетки — термин, объединяющий внешнюю мембрану, клеточную стенку и внутреннюю плазматическую мембрану. В структуру оболочки грамотрицательных бактерий входит также пери- плазматическое пространство (между внешней и внутренней мембранами, имеющее структуру геля и пептидогликан (собственно клеточная стенка. У грамположительных бактерий отсутствует внешняя мембрана, а клеточная стенка гораздо толще (многослойный пептидогликан), чему грамотрицательных. П ериплазматическое пространство не имеет четкого оформления, как у грамотрицательных бактерий, ввиду отсутствия внешней мембраны. Олигонуклеотид — короткий (15— 20 нуклеотидов) сегмент одноце почечной ДНК. Обычно получают химическим путем. Оператор — участок ДНК, расположенный рядом со структурным геном в него входит промотор — место посадки РНК -полим еразы и место между промотором и структурным геном, на котором находится белок-репрессор. Оперой — генетическая единица, содержащая более одного структурного гена, с которой транскрибируется единая, пол и ц и строн н ая м РНК биологический смысл оперона — в образовании сразу нескольких белков (ферментов, включенных в один многоступенчатый биологический процесс. Отжиг — процесс реассоциации молекул ДНК с образованием водородных связей между комплементарными основаниями. Парадигма — философский термин, означающий концепцию с выработанным критерием, признаваемую всеми исследователями в данной области науки. Пассаж — пересев, переносили пересацка клеток из одной культу ральной среды в другую число пересевов клеток равно числу пассажей. Пассивный иммунитет — вид иммунитета, возникающий при введении в организм сыворотки, содержащей антитела, выработанные другим организмом в результате активной иммунизации. Пенициллиназа — фермент, расщепляющий беталактамное кольцо у пенициллина и некоторых других беталактамных антибиотиков, обусловливает резистентность бактерий к пенициллину ген пенициллина- зы используется в генной инженерии как ген-маркер при конструировании векторов и отборе рекомбинантных штаммов. Пептид — короткая цепочка аминокислот, соединенных пептидными связями. Пептидная связь — ковалентная связь между свободной карбоксильной группой при а-углеродном атоме одной аминокислоты и свободной карбоксильной группой при таком же атоме соседней аминокислоты в полипептидной цепи. Пептидогликан — полимер, составляющий жесткую основу клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных бактерий пепти- догликановый слой у грамположительных бактерий толще, чему грамотрицательных. П ептидогликан как гигантская сверхмолекула охватывает всю клетку (пептидогликановый саккулюс) и содержит длинные по лисахаридные нити, состоящие из перемежающихся остатков N -ацетил глюкозамина и мурамовой кислоты, с отходящими от последней короткими пептидными цепочками. Цепочки параллельных полисахаридных нитей замыкаются и образуют поперечные (перекрестные) мостики, благодаря которым пептидогликан превращается в непрерывную сеть. Периплазматияеское пространство — пространство между внешней мембраной и цитоплазмой у грамотрицательных бактерий, имеющее структуру геля, в котором локализованы защитные системы микробной клетки, например беталактамазы и ферменты, инактивирующие ами- ногликозидные антибиотики. Пиримцдины — азотистые основания, входящие в состав нуклеиновых кислот (тимин, цитозин и урацил. Другой тип азотистых оснований — пурины аденин и гуанин). Плазмида — внехромосомный генетический элемент. Известны разные классы плазмид: одно, многокопийные, кольцевые (замкнутые) и линейные. Размеры плазмид меньше, чему хромосомы. Они могут содержать несколько десятков генов, в том числе гены антибиотикорезистент- ности. На основе плазмид конструируются векторы. Полимеразная цепная реакция — метод, с помощью которого могут быть размножены in vitro фрагменты ДНК, в том числе отдельные гены. Для осуществления полимеразной цепной реакции используется термо стабильная ДНК-полимераза и олигонуклеотидные ДНК-зонды, комплементарные тем последовательностям противоположных цепей ДНК, которые фланкируют (четко обозначают) границы гена, фрагмент которого должен быть размножен. Последовательность стадий денатурация ДНК, отжиг зондов, синтез ДНК. Полинуклеотид — линейный полимер, состоящий из 20 и более нуклеотидов, соединенных фосфодиэфирными связями. Полинуклеотидами являются, например, молекулы ДНК и РНК. Полипептид — линейный полимер, состоящий из аминокислот, соединенных пептидными связями. Полипептидом является, например, белковая молекула. Полиэтиленгликоль — поверхностно-активное вещество, которое используется при слиянии (фузии) протопластов. «Помпы» — системы активного (энергозависимого) выброса чужеродных для клеток бактерий веществ, например антибиотиков, которые локализованы в цитоплазматической мембране. Прион — изоформа нормального белка нервной ткани с молекулярной массой 27 — 30 кДа, включенного в регуляцию циркадных ритмов активности и покоя, участвующего в передаче нервных импульсов белок с самоинфицирующей способностью, который не является для человека чужеродным белком, поэтому иммунотерапия в этом случае не эффективна. Прокариоты — микроорганизмы без оформленного ядра и митохондрий, хромосома которых, содержащая генетическую информацию, находится в цитоплазме клетки. Клетки прокариот по размеру значительно меньше, чем клетки эукариот. Протеолиз — ферментативное расщепление белков. Одним из способов регуляции метаболизма, когда активная и неактивная форма фермента могут разниться по количеству аминокислотных остатков в ферментном белке, является ограниченный протеолиз. Протеолитические ферменты (протеазы) — ферменты, расщепляющие пептидные связи в белковых молекулах. Протопласт — микробная или растительная клетка, лишенная клеточной стенки. Оболочку составляет только цитоплазматическая мембрана. Протопласты стабильны только в гипертонической среде (например, в 20 % сахарозе). Пили — ворсинки на поверхности клетки донора, через которые в клетку реципиента при конъюгации переходит генетическая информация. Пориновые белки — компоненты структуры внешней мембраны грамотрицательных бактерий. Тримеры пориновых белков формируют заполненные водой пориновые каналы, через которые низкомолекулярные вещества (например, антибиотики) проникают в пери плазматическое пространство клетки, минуя барьер внешней мембраны. Протоплвотирование — удаление клеточной стенки у микробных и растительных клеток. Рапамицин — иммуносупрессор макролидной структуры, образуемый Streptomyces hygroscopicus, действует на более поздний этап ответа на чужеродный антиген, чем циклоспорин А, прерывая каскад ответных реакций на сигнал извне на уровне фосфатидилинозитолкиназы. Ревертант — мутант, появляющийся в результате реверсии (возвращения) к исходному фенотипу с восстановлением в ДНК исходной последовательности нуклеотидов. Резистентность множественная лекарственная (полирезистентность) — применительно к эпидемиологии антибиотикорезистентности означает наличие в плазмиде или в хромосоме ряда генов, обусловливающих резистентность кряду разных антибиотиков. Рекомбинантная ДНК — молекула ДНК, полученная объединением in vitro разнородных, нигде в природе вместе несуществующих фрагментов ДН К. Рекомбинантный белок — белок, кодируемый клонированной рекомбинантной ДНК. Рестриктаза — фермент, расщепляющий углеводно-фосфатную цепь нуклеотидов в ДНК. Рибонуклеиновая кислота, РНК — нуклеиновая кислота, состоящая из рибонуклеотидов, у которых сахаром является рибоза, а одним из пиримидинов — урацил (вместо тимина в ДН К). Секреция — выведение вещества из клетки во внешнюю среду. Система комплемента — серия последовательных процессов активации комплемента (сложного белкового комплекса сыворотки крови) и ферментативных реакций, запускаемых в ответ на образование комплекса антиген—антитело. Скорость роста — показатель интенсивности роста культуры, равный отношению прироста биомассы в экспоненциальной фазе к соответствующему интервалу времени. СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита — антропонозная инфекционная болезнь, вызываемая вирусом иммунодефицита человека ВИЧ, поражающего иммунную систему. Вирус, проникнув в кровь, разносится кровью и лимфой по всем органами тканям, поражает клетки иммунной системы. Это приводит к нарушению защитной функции иммунной системы, угнетению реакций иммунитета на антигены, угнетению синтеза антител к ВИЧ, фагоцитозу, снижению продукции интерферона, интерлейкинов, комплемента. ВИЧ-инфекция отличается тотальным поражением Т, В- и А-клеток иммунной системы. Для антигенов ВИЧ характерна большая изменчивость. Специфическая профилактика отсутствует. Сплайсинг — удаление (вырезание) после транскрипции из мРН К интронов (участков, не несущих информации) и связывание оставшихся экзонов за счет ковалентной связи. Сидерофор — низкомолекулярное соединение, являющееся переносчиком железа в микробную клетку иногда даже против градиента концентраций. Сигма-фактор — субъединица РНК-полимеразы, которая играет роль в узнавании этим ферментом промотора и является аллостерическим эффектором. После инициации транскрипции сигма-фактор отделяется от РНК-полимеразы. Скрининг — отбор и первичная оценка на биологическую активность природных веществ. Секвенирование — определение последовательности нуклеотидных пар в ДНК ключевая операция для характеристики геномов разных орга низмов. Стенка (клеточная стенка) бактерий — жесткая опорная структура оболочки, обусловливающая форму клеток и расположенная над цитоплазматической мембраной. Клеточная стенка противодействует лизису клеток вследствие различия осмотических давлений цитоплазмы клетки и внешней среды. Основной полимер клеточной стенки — пептидогли кан. Суспензионная культура — тип культуры, в которой клетки размножаются в толще жидкой питательной среды в виде суспензии. Телитромицин — новый макролидный антибиотик — производное эритромицина. Обладает высокой активностью против эритромициноре зистентных штаммов кокковых бактерий. Т-лимфоциты (Т-клетки) — лимфоциты, дифференцируемые главным образом в тимусе, выполняющие ключевые функции в развитии и регуляции иммунного ответа. Транспозон — фрагмент ДНК, имеющий функции генетического элемента, перемещающийся из одного репликона в клетке в другой и из одного места в репликоне в другое место. В транспозон часто включены гены резистентности к антимикробным агентам. Тимин — пиримидиновое основание, одно из четырех азотистых оснований в составе ДНК. Токсоиды (анатоксины) — бактериальные токсины (например, дифтерии и столбняка, инактивированные формалином, но сохранившие при этом антигенность. Трансдукция — осуществляемый фагом перенос генетического материала, хромосомного или внехромосомного происхождения, из клетки в клетку Урацил — пиримидиновое основание, одно из четырех азотистых оснований в составе РНК Фагоциты — клетки разных типов (разная морфология, продолжительность жизни и т.д .), имеющие общие сходные свойства направленное передвижение, способность к фагоцитозу (поглощению и уничтожению микробных клеток, продукции активных форм кислорода, многих бактерицидных белков и пептидов, медиаторов иммунного ответа к фагоцитам относятся дифференцирую щи еся в макрофаги пол им о р ф о - ядерные нейтрофилы с короткой продолжительностью жизни им оно- нуклеарные клетки с длительной продолжительностью ж изни. Фрагмент — ф. — антигенсвязы ваю щ ий фрагмент фрагмент молекулы иммуноглобулина Ig, взаимодействующий с антигеном. Хламидия — грамотрицательная патогенная бактерия, внутриклеточный паразит, размножающийся только внутри животных клеток. Система экскреции белков у хламидий обеспечивает ее инвазию в клетку мак роорганизма и разрушение защитных механизмов последней. Клеточная стенка хламидий содержит аналог пептидогликана, синтез которого чувствителен к беталактамным антибиотикам. Циклоспорин А — циклопептид, состоящий из 11 аминокислотных остатков, обладает иммуносупрессорными свойствами реагирует с цито зольным белком циклофилином, после чего их комплекс инактивирует кальций-нейрин и прерывает на этой стадии сигнальную трансдукцию — каскад ответных реакций на чужеродный антиген подавляет отторжение трансплантатов и используется при пересадке органов и тканей. Цистрон — эквивалент гена термин, используемый в молекулярной биологии и биохимии, например полицистронная мРН К Цитозин — пиримидиновое основание, одно из четырех азотистых оснований в составе РНК и ДНК . Цитокины — обобщающее название для секретируемых лейкоцитами и другими клетками иммунной системы молекул при иммунном ответе. Ш тамм — культура генетически однородных микроорганизмов. Экспрессия — выражение себя, реализация своего предназначения. Экспрессия гена — транскрипция и трансляция (выражение своей сущности в матричной РНК транскрипция, а затем в белке — трансляция). Экзоны — несущие информацию участки генов эукариот, которые сохраняются в транскрипте после удаления (вырезания) из него интро- нов. Последовательность экзонов составляет зрелую м РНК. Наличие эк - зонов и интронов в генах эукариот является проблемой для генных инженеров, если в задачу последних входит перенос гена человека в бактериальную клетку. В этом случае ген не должен содержать интронных участков. С помощью обратной транскриптазы зрелая м РНК гена переписывается на ДНК, и такой искусственный, состоящий только из эк зо нов ген, включается в вектора потомив бактериальную клетку. Электрофорез — классический биохимический метод разделения несущих заряд молекул (белка, нуклеиновых кислот и др, основанный на разной для разных молекул скорости их движения в электрическом поле. В настоящее время метод двухмерного электрофореза является основным, используемым в протеомике, позволяя вести мониторинг белков вовремя любого цикла развития клетки, при реагировании клетки на внешнее воздействие и т.д. |