Вирус, электронная микроскопия

Недостатком электронной микроскопии является сложность подготовки объектов для исследования и необходимость поддерживать в микроскопе высокий вакуум. Кроме того, поскольку при наблюдении объект находится в вакууме, в электронном микроскопе нельзя наблюдать коллоидную систему как таковую, а можно видеть лишь частицы, содержащиеся в ее сухом остатке. Однако электронный микроскоп получает все более широкое применение в науке и технике, поскольку с его помощью можно видеть мельчайшие частицы со всеми особенностями их формы и строения. Благодаря его огромной разрешающей способности можно наблюдать даже отдельные большие молекулы (молекулы белков), вирусы. [c.49]

Форму коллоидных частиц, вирусов, многих макромолекул, включая молекулы более крупных белков, впервые оказалось возможным увидеть на флуоресцирующем экране и сфотографировать с помощью электронного микроскопа, изобретенного в конце 30-х годов XX века. Длина волны потока электронов при достаточной ускоряющей разности потенциалов имеет порядок 10 м, что меньше размеров коллоидных частиц. Поэтому взаимодействие потока электронов с коллоидными частицами происходят по законам геометрической оптики. [c.297]

С помощью электронного микроскопа в отличие от ультрамикроскопа удается рассмотреть изображение и форму коллоидных частиц. Это позволило, иапример, изучить форму и строение вирусов, которые имеют размер 1—100 нм, наблюдать макромолекулы, например молекулы белков, динамику формирования коллоидных частиц, строение гелей и т. д. Одним из существенных ограничений электронной микроскопии при исследовании коллоидных растворов является необходимость получения объекта в твердом состоянии в очень тонком слое. [c.395]

Электронная микроскопия с успехом применяется для изучения биологических объектов, вирусов, коллоидных растворов, красителей, катализаторов, силикатов, резины, металлов, пластмасс и др. [c.320]

Электронный микроскоп — точный прибор, позволяющий видеть микробы, фаги, вирусы, структурные элементы клеток, некоторые крупные молекулы и т. п. (рис. 44). Учитывая увеличение, с которым производится фотографирование частиц при электронном микроскопировании, можно с большой точностью определить их размеры. [c.129]

В настоящее время в связи с изобретением электронного микроскопа ультрамикроскоп в значительной мере утратил свое значение. В электронном микроскопе освещение объекта производится не световыми лучами, а пучком электронов, фокусируемым действием электрического или магнитного полей. С помощью электронного микроскопа можно достичь увеличения в 200 тыс. раз. Это позволяет изучать объекты примерно в 100 раз более мелкие, чем при наблюдении в световых микроскопах. Электронный микроскоп позволяет непосредственно видеть коллоидные частицы, макромолекулы и даже объекты размером в несколько атомных диаметров. Электронная микроскопия с успехом применяется для изучения биологических объектов, вирусов, красителей, катализаторов, силикатов, резины, металлов, окисных пленок, пластических масс и др. [c.346]

Чтобы показать, как трудно определить, что такое живой организм,, рассмотрим простейшие виды материи, которая считается живой. Примером могут служить вирусы растений, например вирус кустистой карликовости томата, электронная микрофотография которого приведена на рис. 2.14. Эти вирусы в соответствующих условиях обладают способностью самовоспроизведения. Отдельная частица (индивидуальный организм) вируса кустистой карликовости томата, оказавшись на листе растения, может вызвать превращение значительной части вещества, составляющего клетки данного листа, в точно такие же, как и она сама, вирусные частицы. Эта способность к самовоспроизведению представляется, однако, единственной характерной чертой живого организма, которой обладает данный вирус. После того как вирусные частицы образовались, они не растут, не нуждаются в питательной среде и уже не участвуют в процессах обмена веществ. Насколько можно судить на основании данных, полученных при помощи электронной микроскопии и других методов исследования, отдельные частицы данного вируса совершенно идентичны между собой со временем они не изменяются — явление старения для них не наблюдается. Вирусные частицы не спо собны передвигаться и, по-видимому, не обладают свойством реагировать на внешние раздражители так, как это делают более сложные живые организмы. Однако они обладают свойством самовоспроизведения. [c.382]

Размеры молекул высокомолекулярных веществ, имеющих очень большой молекулярный вес порядка 10 —10 (вирусы, гемоцианин и т. д.), можно определить и непосредственно с помощью электронной микроскопии. [c.425]

Один метод локализации со специфической физиологической активностью был позаимствован нз ПЭМ. Этот метод меток поверхности клетки, который, будучи применен к образцам для РЭМ, приводит к образованию на поверхности клетки морфологически различаемых или аналитически идентифицируемых структур. Такие методики в сочетании с растровой электронной микроскопией высокого разрешения позволяют изучать природу, распределение и динамические свойства антигенных и рецепторных состояний на поверхности клеткн. Методы нанесения меток на поверхность клетки в общем случае достаточно сложны и включают процедуры иммунохимической и биохимической очистки. Подробные ссылки на них можно найти в работах [359—361], но сущность методик состоит в следующем. Для крепления антител в определенных антигенных состояниях на поверхности клетки используются стандартные иммунологические процедуры. Хитрость состоит в том, чтобы модифицировать антитела таким образом, чтобы они также несли морфологически различимую метку, такую, как латексные шарики или сферы из двуокиси кремния, распознаваемый вирус, как, например, вирус табачной мозаики, или один из Т-четных фагов, как показано на рис. 11.18, илн белковая молекула известных размеров, как ферритин или гемоцианин. В работе [362] (рис. 11.19) использовались гранулы золота, которые имеют большой коэффициент вторичной электронной эмиссии. Одна часть антитела имеет средство для специфичного антигенного закрепления на поверхности клетки, в то время как другая часть несет морфологически различимые структуры. В настоящее время иммунологические методы достигли такого уровня, когда они не могут быть использованы для изучения как качественных, так и количественных характеристик поверхности клетки [363, 364]. [c.244]

Бактериальные клетки имеют средние размеры 1-10 мкм, клетки растений и животных по размерам сильно различаются от 10 мкм до 10" мкм. Вирусы имеют величину 10-100 нм и не видны в световой микроскоп (разрешение светового микроскопа 200 нм). Размер средней молекулы белка составляет примерно 6,5 нм надмолекулярного комплекса (рибосомы) -10 нм. Субклеточные структуры имеют размеры от 0,1 до 100 нм их изучают с помощью методов электронной микроскопии и дифракции рентгеновских лучей. [c.4]

Вирусы, бактериофаги, структурные элементы, 10- 10 8 100 нм 10 нм Электронным микроскопом [c.11]

Возбудителями многих болезней человека, животных и растений являются вирусы. Их можно рассмотреть только с помощью электронного микроскопа, так как размер вирусов колеб- [c.11]

Если бактериальные клетки обычно можно увидеть в световой микроскоп, то вирусы, размеры большинства которых находятся в диапазоне 16 — 200 нм, лежат за пределами его разрешающей способности. Впервые наблюдать вирусы и выяснить их структуру удалось после изобретения электронного микроскопа. По своим размерам вирусы занимают место между самыми мелкими бактериальными клетками и самыми крупными органическими мо- [c.22]

СПМ — санитарно-показательные микроорганизмы УПМ — условно-патогенные микроорганизмы ХАО — хорион-аллантоисная оболочка куриного эмбриона ЦПД — цитопатическое действие вируса ЭМ — электронная микроскопия [c.4]

Электронно-микроскопическое выявление ЭМВ). Это исследование дает возможность в зависимости от вида вируса выявить в клетках отдельные вирионы и их кристаллоподобные скопления в ядре или цитоплазме. ЭМВ, как правило, используется для обнаружения возбудителей вирусных инфекций с типичной морфологией (оспенные вирусы), особенно в тех случаях, когда их не удается культивировать обычными методами (вирусы гепатитов А и В, ротавирусы). Вирусы, содержащиеся в исследуемом материале, очищают и концентрируют ультрацентрифугированием, колоночной хроматографией, адсорбцией с помощью специальных сорбентов или антител. Последний способ лежит в основе метода иммунной электронной микроскопии (ИЭМ). [c.267]

Вирус выявляют в препаратах мозга с помощью электронной микроскопии. Вирусный антиген в мозговой ткани, отпечатках под- [c.306]

Вирусы обнаруживаются в культуре клеток по выраженному ЦПД, образованию симпластов или с помощью РИФ, электронной микроскопии. Возможно определение активности специфического фермента ретровирусов — РНК-зависимой-ДНК-полиме-разы (обратной транскриптазы). [c.307]

Непосредственное измерение величины ф в электронном микроскопе для палочек вируса табачной мозаики дало ф=23. Из измерений диффузии и седиментации в пересчете для жестких вытянутых палочек получено ф=18.6. Из уравнения Симхи по величине характеристической вязкости [т]] найдено ф = 20.3. Совпадение этих величин следует признать хорошим. [c.146]

Следует учесть, что ферменты, как и любые катализаторы, в равной степени ускоряют как прямую, так и обратную реакции. Поэтому ферменты расщепления — гидролазы в то же время являются ферментами синтеза, ферменты окисления — ферментами восстановления и т. д. Некоторые ферменты, как, например, пепсин, трипсин, обладают автокаталитическими свойствами. Попадая на соответствующий белковый субстрат, они превращают его в фермент. Этот процесс, ведущий к размножению фермента, весьма напоминает процесс размножения вирусов— мельчайших возбудителей заболеваний растений и животных. Многие вирусы, подобно ферментам, получены в кристаллическом состоянии, как, например, вирус табачной мозаики с молекулярным весом 4-10 , вирус столбура томата с молекулярным весом 10 , вирус некроза табака (6 10 ), вирус желтой мозаики репы (5-10 ) и т. д. Диаметр наиболее мелких вирусов равен приблизительно 20 ммк, т. е. близок к величине наиболее крупных ферментов. Мелкие вирусы отличаются под электронным микроскопом гомогенностью внутреннего содержимого и полным единообразием размеров и формы. [c.253]

Электрическая ориентация. Мы уже говорили о том, что ориентация коллоидных частиц в электрическом и магнитном полях имеет то существенное преимущество перед ориентацией в потоке, что ориентирующее воздействие поля может быть наложено и прекращено практически мгновенно. Таким образом, имеется возможность изучать не только стационарные состояния ориентации, но и переходные состояния, прежде всего спонтанную разориентацию частиц под действием броуновского движения. При данной форме частиц броуновское движение однозначно связано с их размерами, которые и могут быть определены рассматриваемым методом. Так, Бенуа (1950 г.), изучая релаксацию при разориентации вируса табачной мозаики (ориентированного под действием электрического поля), вычислил длину вируса, которая оказалась близкой к величине, полученной из данных электронной микроскопии. Основной недостаток этого метода состоит в том, что его применимость ограничена частицами, обладающими специфической чувствительностью по отношению к электрическому или магнитному полю, а это свойство, к сожалению, не является универсальным. Приблизительные расчеты Стоилова для эллипсоида вращения показали, что диамагнитные частицы очень мало чувствительны к действию [c.32]

Электронные микроскопы дают возможность увидеть отдельные коллоидные частицы, крупные макромолекулы (например, белков), вирусы, элементы кристаллической решетки и другие субмикроско-пические объекты размером 10 —10" см. Методом электронной микроскопии можно также наблюдать структуру полимеров. Если классическим методом структурного анализа (рентгенографическое исследование) можно получить сведения лишь о строении областей, размеры которых в десятки и сотни раз меньше длины полимерных молекул, то применение электронной микроскопии позволяет исследовать структуры, образующиеся при взаимодействии макромолекул (надмолекулярные структуры). [c.166]

Электронный. микроскоп неоценим при изучении. микробов, фильтрующихся вирусов, катализаторов, ускоряющих различные реакции, разнообразных коллоидных систем и высокомолекулярных соединений. С его помощью Писаренко и Штарх обнаружили в некоторых высокополимерах (каучу-ках, капроне) микрохрящи , ухудшающие качество полимеров. Это дает возможность лучше контролировать процессы производства. [c.46]

Домены эукариотической хромосомы отличаются от прокариотических доменов. Представление о доменах прокариотической хромосомы сформулировано на основании опытов по релаксации ДНК. Представление об эукариотических доменах опирается на опыты по электронной микроскопии митотических хромосом, с которых удалены гистоны. ДНК эукариот, точнее нуклеосомная фибрилла, находится в релаксированном состоянии. Обработка релаксирующим ферментом не изменяет ее конформации. Следует учитывать, что ДНК навивается на нуклеосомы спиралью. Если те.м или иным способом удалить гистоны с ДНК, то в ней возникают супервитки. Особенно нагляден этот эффект при использовании в качестве модели хроматина кольцевой мини-хромосомы вируса ОВ-40 длиной около 5 т. п. о. Как видно из рис. 127, мини-хромосома на электронных микрофотографиях представляет собой релаксированную структуру. После удаления гистонов ее ДНК суперспирализована. Существует предположение, что тран-скрипционно активные петли эукариотической хромосомы все-таки находятся в торзионно-напряженном состоянии и релакси-руют под действием топоизомераз. [c.246]

На рис. 2.13 и 2.14 воспроизведены два снимка, полученные при помощи электронного микроскопа. На них показаны молекулы вируса, вызывающего заболевание томатных растений. Диаметр каждой такой молекулы вируса кустистой карликовости равен приблизительно 23 нм. Молекула этого вируса состоит примерно из 750000 атомов. Молекулы вируса некрии (отмирания тканей) несколько меньше — их диаметр достигает примерно 19,5 нм. На обеих фотографиях ясно вид ны отдельные молекулы. [c.41]

Интерпретация карт электронной плотности молекулы значительно облегчается при знании аминокислотной последовательности. Однако далеко не каждый Б. удается получить в кристаллич. состоянии. Необходимое условие кристаллизации-сохранение нативной конформации, к-рая часто реализуется лишь в условиях, приближенных к физиологическим. В частности. Б., входящие в состав нуклео-протеидных комплексов (рибосома, вирусы хорошо кристаллизуются только в составе таких комплексоа С помощью обычного рентгеновского излучения проводить анализ таких гигантских образований сложно. В этих случаях используют синхротронное рентгеновское излучение, интенсивность к-рого может быть на два порядка выше. Вследствие этого резко сокращается время эксперимента по регистрации дифракц. отражений, а также снижается кол-во исследуемого в-ва. Ряд мембранных Б. кристаллизуется в условиях нативного липидного окружения с образованием т. наз. двухмерных кристаллов, представляющих из себя регулярно упакованные молекулы Б. в бислойной липидной мембране. При изучении двухмерных кристаллов используют электронную микроскопию и электронографию. [c.252]

В туннельном сканирующем микроскопе система пьезокристаллов, управляемая компьютером, обеспечивает трехкоординатное перемещение металлич. зонда на расст оянии порядка 0,1 нм от исследуемой пов-сти. Между ней и зондом прикладывают напряжение ок. 1 В и регистрируют возникающий туннельный ток. Компьютер управляет вертикальньтм перемещением зонда так, чтобы ток поддерживался на заданном постоянном уровне, и горизонтальными перемещениями по осям jt и у (сканированием). Воспроизводимое на дисплее семейство кривых, отвечающих перемещениям зонда, является изображением эквипотенциальной пов-сти, поэтому атомы изображаются полусферами разл. радиусов. Достоинства метода сверхвысокое разрешение (атомного порядка, 10 нм) возможность размещать образец не в вакууме (как в электронных микроскопах), а в обычной воздушной среде при атм. давлении, в атмосфере инертного газа и даже в жидкости, что особенно важно для измения гелеобразных и макромол. структур (белков, ДНК, РНК, вирусов) в нативном состоянии. [c.17]

Нуклеопротеидные частицы, известные под названием вирусов, атакуют самые разные живые организмы — от мельчайшей микоплазмы до человека. Они не обладают собственным метаболизмом и оживают , лишь когда содержащаяся в них нуклеиновая кислота проникает в живую клетку. Вирусы привлекают к себе большое внимание не только в связи с тем, что они являются болезнетворными агентами, но также и потому, что широко используются в молекулярно-биологических исследованиях. Зрелая вирусная частица, ил вирион, состоит из одной или нескольких молекул нуклеиновых кислот и белковой оболочки — капсида, которая имеет обычно спиральную или икосаэдрическую форму. Капсид построен из морфологических субъединиц , или капсомеров иногда хорошо различимых под электронным микроскопом. Капсомеры в свою очередь состоят из большого числа белковых субъединиц меньшего размера. Некоторые крупные вирусные частицы имеют мембраноподобную оболочку. Другие, например Т-четные бактериофаги, инфицирующие Е. oli, весьма необычны по форме (дополнение 4-Д). [c.286]

Одним из наиболее интересных объектов, которые удается наблюдать под электронным микроскопом, являются Т-четные бактериофаги (Т2, Т4 и Тб), инфицирующие бактерии Е. со-Путь проникновения многих вирусов в клетку неизвестен, и Т-четные фаги являются редким исключением Эти частицы действуют как своего рода молекулярные шприцы , прокалывая клеточную стенку бактерий-хозяев и впрыскивая в них свою ДНК. Вирусная частица, длина которой 200 нм, а масса 255-10 дальтон, содержит в своей головке, имеющей форму вытянутого икосаэдра размером 100X70 нм, приблизительно 130-60 дальтон ДНК. Поверхность головки бак- [c.327]

Прямым методом определения размеров и формы коллоидных частиц, молекул вирусов и ряда макромолекул является электронная микроскопия. Внутренняя структура коллоидных частиц и ее изменение при различных, процессах изучаются методалш рентгенографии и электронографии. [c.72]

С помощью химических данных, а также результатов рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии было показано, что в тропомиозине [213, 223, 224) и в легком меромиозине [2151 а-спирали параллельны. По-видимому, это относится и к а-кера-тину, поскольку длинная цепь а-кератина может быть полностью синтезирована и стабилизирована, прежде чем сможет образоваться суперспираль из антипараллельных а-спиралей. Напротив, в глобулярных белках гемеритрине [216, 217] и оболочке вируса табачной мозаики [180, 218] упаковка спиралей антипараллельна. [c.100]

В последние годы было установлено существование микроорганизмов, которые можно обнаружить только при помощи ультрамикроскопа или электронного микроскопа. К ультрамикроско-пическим организмам относятся фильтрующиеся вирусы и бактериофаги. [c.490]

Репликация не начинается, как правило, с концов линейных двунитевых молекул. Это тем более верно для кольцевых молекул, у которых такие концы просто отсутствуют. В классическом варианте репликация начинается в строго определенных участках, получивших название участков ri (сокращение от термина origin of repli ation), и от этого участка распространяется в обе стороны. Поскольку двунитевые ДНК хорошо видны под электронным микроскопом, то возможно визуальное наблюдение процессов как для линейной ДНК (рис. 50) на примере ДНК бактериофага Т7, так и для кольцевой ДНК (рис. 51) на примере плазмидной ДНК и вирусной ДНК Обезьяньего вируса 40 (SV40). В случае линей-178 [c.178]

Иммуноферритиновая реакция. Данная реакция ставится с применением АТ, конъюгированных с ферритином. После обработки мечеными АТ изучаемых объектов (вирусов, бактерий, срезов инфицированных клеток) они становятся электронноплотньши и могут быть выявлены при электронной микроскопии. Чаще всего эта реакция применяется в вирусологии. [c.77]

Иммунная электронная микроскопия. ИЭМ позволяет обнаружить специфически связанные с антителами вирусные частицы. Преимуществом этого метода является одновременная концентрация вируса и его идентификация с помощью специфической сыворотки. Предложенные модификации ИЭМ предусматривают обработку вирусосодержащего материала антисывороткой в высоком титре, добавление к осадку фосфорно-вольфрамовой кислоты или уранилацетата с последующим нанесением на пленку (подложку) и высушиванием. При электронной микроскопии видны скопления вирусных частиц. [c.276]

Экспресс-диагностика. Быстрое обнаружение вируса основано на прямом исследовании материала от больного и дает возможность установить ориентировочный диагноз заболевания, вызванного одним из вирусов оспенной группы. Для выявления вирионов используют электронную микроскопию, а антигенов вирусов — РИФ, РОПГА, РПГ, ИФА. [c.287]

Наиболее широкое распространение получила ИЭМ, которая дает возможность не только обнаружить вирус в фекалиях, но и идентифицировать его. Для этого 0,1 мл иммунной сыворотки в разведении 1 5 смешивают с 0,4 мл 10%-й отцентрифугирован-ной суспензии фекалий. Смесь выдерживают 1 ч при комнатной температуре и 12 ч при 4°С, а затем центрифугируют в течение 90 мин при 15 ООО об/мин. Осадок рссуспензируют в нескольких каплях дистиллированной воды, контрастируют 2%-й фосфорновольфрамовой кислотой (pH 6,5) и просматривают под электронным микроскопом. В препаратах выявляются агрегаты вирионов с характерной морфологией. [c.301]

Выделение и идентификация вируса. Вирус выделяют путем заражения чувствительных животных (шимпанзе и обезьян-мармо-зеток), а также культуры человеческих лимфоцитов, стимулированных фитогемагглютинином, фильтратом фекалий. Вирусный антиген в цитоплазме гепатоцитов определяют с помощью РИФ, скопления вируса позволяет выявить также электронная микроскопия. [c.303]

Во многих упомянутых исследованиях с достаточной определенностью установлены условия, при которых происходит фиксация частиц на ближних или дальних расстояниях, хотя величина последних определялась расчетным путем с некоторым приближением. Вместе с тем известен обширный класс периодических коллоидных структур (ПКС), в которых дисперсные частицы фиксированы относительно друг друга на дальнем расстоянии. К таким ПКС относятся слои Шиллера, тактоиды, некоторые гели и гелеобразные осадки, тиксотропные пасты, колонии вирусов и бактерий [62—65]. Из монодисперсных сферических частиц, обладающих изотропным силовым полем, при наличии достаточно высокого энергетического барьера возникает правильная квазикристалли-ческая решетка [7, 12, 66]. При осаждении частиц из таких объемных ПКС в осадке образуются при подходящих условиях двумерные ПКС [67], которые нередко наблюдаются при микроскопических и электронно-микроскопических исследованиях (рис. 1). Такие коллоидные структуры с помощью электронной микроскопии обстоятельно изучаются в последнее время Дист-лером [68]. На поверхности жидкости модельные двумерные структуры исследовал Шуллер [69]. [c.132]

По той же причине вместо самих биологических препаратов, например, вирусов, бактерий, в электронном микроскопе фактически наблюдают их углеродные оболочки. Путем сравнительного изучения изменений органических препаратов, наблюдаемых в результате электронного облучения и температурной обработки в вакууме, удалось отделить термические повреждения от тех, которые вызываются специфическим действием электронов [66]. Было установлено, что изменение ряда свойств органических объектов — исчезновение растворимости, иовышенио термостойкости, уменьшение рассеивающей способности электронов — обусловлено ионизирующим действием электронного пучка. Были определены зависимости между дозой облучения объекта и изменением указанных выше его свойств [66, 67]. После облучения частиц латекса дозой 3,5-10 а-сев/сж они уже практически не растворяются в амилацетате. Было изучено изменение свойств полистироловых, нитроцеллюлозных, углеродных и других пленок после их облучения электронами дозами до нескольких а-сек1см [68, [c.50]

Помимо рассмотренных работ следует также указать па работы, в которых электронная микроскопия в сочетании со структурными методами применялась для исследования морфологических и структурных превращений, имеющих место при старении гелей гидроокиси алюминия [71—74]. Так называемые вильштеттеровские С-альфа-, С-бета- и С-гамма-гели гидроокиси алюминия, представляющие особый интерес ввиду их сорбционных свойств по отношению к энзимам и вирусам, отличаются разнообразгем формы частиц и изменением этой формы и свойств при старении. Электронно-микроскопическое исследование старения С-альфа-гелей показало, что сферические или бесформенные вначале частицы через несколько часов превращаются в кристаллические фибриллы, характерные для С-бета-гелей, которые далее переходят в соматоиды [71]. Электронномикроскопическое и рентгеновское изучение гелей позволило констатировать сложную морфологию и различную кристаллическую структуру частиц в зависимости от метода приготовления и возраста геля [72]. Например, С-гамма-гели и соответствующие золи состоят из гексагональных призм, которым мон<но приписать структуру гибсита, а также из конусообразных частиц со структурой байерита. Су уки [73], изучая старение гелей гидроокиси алюминия при повышенной температуре, описал превращение вначале аморфных частиц в волокнистые кристаллы бемита и далее в гексагональные монокристаллические пластинки гидратов байерита и гидраргиллита. Идентификация кристаллов осуществлялась электронографическпм методом. [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология