Инактивация вирусов облучением

ГЛАВА IV ИНАКТИВАЦИЯ ВИРУСОВ ОБЛУЧЕНИЕМ [c.84]

Для проведения экспериментов по инактивации вирусов облучением необходимо получить количественную оценку активности вируса. Поскольку вирусы нельзя разводить на искусственной среде, определение их активности связано с заражением соответствующих восприимчивых организмов, и потому методы определения различны для растительных вирусов животных вирусов и бактериофагов. В случае бактериофагов количественная оценка наиболее точна. Для оценки используется следующий метод. На пластинку твердой питательной среды, подходящей для роста данных бактерий, наносится капля суспензии, содержащая несколько миллионов этих организмов, и определенного размера капля суспензии фага. С помощью стеклянного шпателя жидкость равномерно распределяется по поверхности питательной среды. После инкубации густо засеянной бактериями пластинки на ее поверхности образуется сплошная бактериальная пленка со светлыми участками в местах размножения отдельных частиц фага, которые вызывают лизис бактерий в непосредственной от них близости. Эти светлые участки, или стерильные пятна , хорошо различимые невооруженным глазом, показаны на рис. 14, б. Количество стерильных пятен пропорционально концентрации фага (если она не избыточна, что приводит к слиянию отдельных стерильных пятен) и немногим меньше числа частиц фага, нанесенных на пластинку (Эллис и Дельбрюк, 1938, полагают, что отношение равно 1 2). [c.87]

ОБЭ полезно обсудить, используя представления теории мишеней. Эта теория постулирует, что определенные биологические изменения являются следствием ионизации (или, возможно, возбуждения) особых областей, или мишеней . Теория мишеней особенно хорошо развита для инактивации вирусов (исключая их облучение в разбавленных водных растворах), для летальных эффектов излучения на некоторые клетки, особенно [c.296]

Процент инактивации вируса через разные сроки облучения [c.140]

Из табл. 28 видно, что каждое последующее десятикратное увеличение концентрации вируса в воде влияло на динамику его инактивации и вдвое увеличивало дозу ультрафиолетовых лучей, необходимую для снижения исходного содержания вируса до минимального уровня возможного его выделения из воды. Анализ процента инактивации вируса через различные сроки облучения в пробах воды, содержавших разные исходные концентрации вируса, показывает, что независимо от начальной концентрации вируса в воде при одной дозе ультрафиолетового облучения инактивируется приблизительно одинаковый процент начальной концентрации вируса. [c.140]

По мнению автора данной книги, в случае инактивации мелких вирусов и получения определенных хромосомных аберраций путем облучения справедливость теории мишеней достоверна настолько, насколько вообще может быть достоверна научная теория в столь быстро развивающейся области основания для подобного утверждения станут ясными из дальнейшего изложения. Мы используем также эту теорию при анализе экспериментов по убиванию крупных вирусов и бактерий и по получению генных мутаций, считая, что и в этой области ее применение вполне оправдано. [c.59]

Инактивация РНК-содержаш их вирусов протекает с участием не только одних пиримидиновых димеров. Суш,ественный вклад в инактивацию вносят и гидраты оснований. Например, из РНК облученного вируса табачной мозаики выделены следующие фотопродукты пиримидиновые гидраты, два типа циклобутановых димеров и два фотопродукта неизвестной природы. При этом на один летальный удар приходилось 1,2 гидратов урацила, [c.281]

Итак, при облучении фагов и плазмид биологически активный свет поглош,ается преимуш,ественно нуклеиновыми кислотами. Основная фотохимическая реакция, приводящая к их гибели,— образование пиримидиновых димеров и в первую очередь димеров тимина. У РНК-со-держащих вирусов определенный вклад в инактивацию вносят также фотогидраты оснований. [c.282]

Развитие количественного направления в радиобиологии привело к накоплению таких экспериментальных данных, которые не могли быть истолкованы в рамках чисто биологических феноменов. Отсутствие порога на кривых доза—эффект , полученных в опытах по облучению макромолекул, вирусов, бактерий, изолированных клеток, указывало на то, что любая как угодно малая доза облучения может вызвать появление у некоторой части особей наблюдаемой реакции. В то же время поглощение облучаемой системой очень больших доз излучения не приводило к инактивации всех объектов, некоторые из них сохраняли исходные биологические свойства. Следовательно, с ростом дозы повышается не столько степень проявления эффекта у отдельных особей облучаемой популяции, сколько количество (доля) объектов, реагирующих данным образом, т. е. возрастает вероятность проявления данной реакции на облучение. [c.55]

Эти эксперименты не только имели значение для становления метода, позволяющего проводить картирование других вирусных генов, но и подтвердили действительно перераспределительную природу рекомбинации вируса гриппа, характеризующуюся возможностью асимметричного вклада родительских генов. Более детально это положение было доказано результатами другого исследования (107] облучение одного из родительских вирусов также приводило к уменьшению генетического вклада этого родителя. Ранее избирательное воздействие инактивации эмпирически использовалось при селекции высокопродуктивных рекомбинантных вирусов с применением селективной антисыворотки [66] или без нее [64]. [c.18]

Клетки вирусов, бактерий, растений и животных обнаруживают потерю репродуктивной способности после облучения. Доза, необходимая для инактивации (гибели) 63% клеток в популяции, Оо находится в диапазоне от 5(Ю Гр для вирусов до 1 —2 Гр для клеток млекопитающих. [c.57]

Величины размеров вирусов кмеют некоторое значение для интерпретации опытов гю инактивации вирусов с помощью облучения. Кроме фотографирования в ультрафиолетовом свете, применимого лишь к самым крупным вирусам, для определения размеров вирусов используются следующие методы седиментация в ультрацентрифугах, диффузия, фильтрация сквозь коллодий-ные мембраны с порами различной величины, электронная микрофотография и дифракция в рентгеновых лучах. Для интерпретации результатов, получаемых методом седиментации, необходимы определения плотности, а иногда бывают полезны измерения вязкости. [c.86]

Такого общего увеличения дозы инактивации с увеличением плотности ионизации и следует ожидать, если мы имеем дело с э( зфектом облучения, причиной которого являются единичные ионизации (ср. с данными гл. III). Вместе с формой кривой выживания и независимостью дозы инактивации от интенсивности облучения факт увеличения этой дозы с увеличением плотности ионизации служит экспериментал1.ным доказательством того, что инактивация вируса представляет собой пример з( х )екта, вызываемого единичной ионизацией. [c.96]

После того как установлено, что инактивация вируса относится к категории эффектов, к которым применима одноионизационная теория мишени, можно воспользоваться графиком А рис. 8 (см. гл. III) для определения размера мишени на основании экспериментально установленной дозы инактивации. Особый интерес представляет сравнение размера мишени с размером частицы вируса. Дозы инактивации некоторых вирусов при облучении их рентгеновыми или у-лучами, а также размеры этих вирусов приведены в табл. 334 [c.96]

На рис. 21 таким же образом представлена связь между дозой инактива-ии и диаметром вируса в случае облучения а-частицами. Действию а-частиц ыли подвергнуты лишь немногие вирусы дозы инактивации вирусов, пред-тавленпых на рис. 21, были определены Вольманом, Холвеком и Луриа, Ли [c.97]

Если, однако, принять, что инактивация при облучении ультрафиолето-выми лучами вызывается единичными квантами, то можно вычислить квантовый выход данной реакции, т. е. вероятность того, что поглощение одного кванта частицей вируса приведет к инактивации. Квантовый выход оказы- [c.102]

Не основании опытов облучения можно определить размеры чувствительной к радиации части. Как было объяснено в гл. П1, измерение дозы инактивации а-частицами дает возможность определить поперечное сечение чувствительной части вируса. Доза инактивации вируса вакцины при облучении а-частицами, обладающими энергией примерно 5 Мэв, равна 2,11-10 р (Ли и Саламан, 1942) . Если при действии а-частиц этой энергии доза равна 1000 р, то каждый квадратный микрон облученной ткани пересекается 0,71 а-частицы (см. табл. 18). Таким образом, при облучении в дозе 2,11 р в среднем одна [c.235]

В качестве примера вычислим ожидаемую дозу инактивации при облучении вируса, имеющего диаметр 2 г= 14 мл1К, а-частицами с энергией 5 Мэв при плотности д= 1,4г1см . [c.267]

Разнь1е штаммы бактерий имеют различные кривые выживаемости. Три типа кривых показаны на рис. 3.2. Все кривые на рис. 3.2 построены в полулогарифмических координатах выжившая фракция отложена по логарифмической шкале доза — по линейной. На рис. 3.2, а приведена простая экспоненциальная кривая, подобная той, которая была на рис. 3.1, б для инактивации вирусов. Однако Оо, являющаяся параметром чувствительности, измеряемая по наклону экспоненциальной кривой, зависит от линии бектерий и обычно составляет 10—250 Гр. Таким образом, бактерии более чувствительны к облучению, чем вирусы. В результате облучения двух популяций бактерий, имеющих разную радиочувствительность (т. е. разные значения Д>) (рис. 3.2, б), может быть получена двухфазная кривая выживаемости. Пунктирные линии подчеркивают двойственную природу кривой. Подобная двухфазная кривая может быть результатом облучения смеси популяции быстро делящихся клеток, являющихся более радиочувствительными (наклон ), и клеток в стационарной стадии роста — менее чувствительных (наклон Б). Или же двухфазная кривая может быть результатом облучения двух линий бактерий с разной радиочувствительностью наклон А тогда соответствует радиочувствительному штемму, а наклон Б — резистентному. [c.49]

Динамика инактивации ультрафиолетовыми лучами штамма Магоней вируса полиомиелита типа 1, находящегося в воде в разных концентрациях (источник облучения на расстоянии 50 см) (по Е. Л. Ловцевич, 1961) [c.140]

Для интерпретации результатов опытов по облучению важнее знать размеры не гидратированных, а сухих вирусов. Это само собой очевидно в случае экспериментов, проводимых с сухими вирусами, а также для опытов с растворами, так как имеются указания, что ионные выходы при инактивации являющейся результатом ионизации самого белка вируса, значительно превосходят ионные выходы при непрямой инактивации в результате ионизации воды. Поэтому, если размер вируса определен методом, подобным методу фильтрации, дающему размеры гидратированных частиц, необходимо, исходя из этих размеров, определить размеры негидратированных частиц. Плотность гидратированных вирусов равна 1,22. Мы сделали произвольное допущение, что в сухом состоянии они имеют плотность 1,35, типичную для сухих растительных и животных вирусов, которые были получены в достаточно чистом виде для определения их плотности. [c.87]

Опыты с суспензиями могут быть осложнены непрямой инактивацией вследствие ионизации воды, а не частиц вируса непосредственно, и если изучается прямой эффект, то следует рекомендовать облучение сухих вирусов. Этот метод имеет также и то преимущество, что он дает возможность использовать мягкие рентгеновы лучи, о-частицы и другие легко абсорбируемые излучения. К счастью, многие вирусы можно высушить без потери ими активности. Если же вирусы склонны терять активность при высушивании. [c.89]

Луриа и Экснер (1941) нашли, что при облучении бактериофагов в водных или солевых суспензиях скорость инактивации больше, чем при облучении их в бульонных суспензиях. Добавление к водной суспензии желатина приводит к снижению темпа инактивации до наблюдаемого в бульоне. Это указывает на то, что в водных суспензиях инактивация частично происходит непрямым путем, вероятно, при посредстве активированной воды, которая ответственна и за химические эффекты радиации в растворах. Прибавленный бульон или желатина, конкурируя за активированную воду, оказывает, таким образом, защитное действие при облучении вируса. [c.90]

До некоторой степени сходные результаты были получены с очищенным препаратом вируса табачной мозаики (Ли, Смит, Холмс и Маркхэм, 1944). Препарат этот был облучен в нескольких различных концентрациях, а также в сухом виде. Для сухого вируса и для концентрированного раствора доза инактивации была одной и той же, для разбавленных же растворов она была ниже. Добавление к разбавленному раствору желатины приводило к повышению дозы инактивации почти до величины, характерной для сухого препарата. Полученные результаты приведены в табл. 30 и иллюстрируются рис. 16, а. Вывод из них сводится к тому, что непрямое действие может быть в значительной мере подавлено, если применять достаточные концентрации белка — все равно, вирусного или желатины. Однако в разбавленных растворах непрямое действие преобладает. Форма кривой выживания не может служить критерием прямого или непрямого действия, так как в обоих случаях получаются экспоненциальные кривые. [c.90]

В качестве примера результатов, получаемых с несколько более крупными вирусами, для которых вычисленный размер мишени бывает несколько меньше размера вируса, и табл. 35 приведены данные по стафилококковому фагу К. Можно видеть, что в этом случае размеры мишени не только довольно значительно уступают размерам вируса, но и увеличиваются при переходе от у-лучей к рентгеновым и далее к а-частицам. В гл. III обсуждались те чрезмерные упрощения, которые допущены в простой модели, лежащей в основе вычислений размеров мишени. В частности, возможно, что в некоторых точках вероятность инактивации, вызываемой ионизацией, может быть промежуточной между теми крайними значениями — единицей и нулем, которые только и учитываются простой моделью. Как было показано, подобное чрезмерное упрощение может привести к тому, что ])азмеры мишени, вычисленные на основании данных по Y-лучам, будут меньше вычисленных на основании данных по а-частицам, и, возможно, что результаты облучения стафилококкового фага К этим и объясняются. Но, с другой стороны, можно было бы ожидать, что то [c.100]

Некоторые из способов проверки, предложенных в главах П1—V при обсуждении представления о зависимости инактивации частицы вируса или мутации гена от единичной ионизации, будут применены и в данном случае. Предполагается, что если разрыв хромосомы вызывается одной ионизирующей частицей, то число разрывов, вызванных данным типом излучений, будет пропорционально дозе и независиг.ю от интенсивности облучения и температуры. Однако обнаружить все первоначально вызванные разрывы не представляется возможным. Аберрации, обнаруживаемые в слюнных железах или методами скрещивания, у дрозофилы представляют собой не простые разрывы, а перестройки, связанные с двумя или большим числом разрывов. У традесканции, у которой наряду с более сложными перестройками происходят и простые разрывы, последние не представляют их общего числа. Это лишь остаток, сохранившийся после того, как многие первичные разрывы приняли участие в перестройках, а многие другие воссоединились . Поскольку, возможно, доля участвующих в перестройках или воссоединяющихся разрывов зависит от интенсивности облучения и температуры, применение предложенных выше способов проверки встречает затруднения. Например, у традесканции частота хроматидных разрывов уменьшается с повышением температуры (см. рис. 35, б, кривая 1). Это, по-видимому, следует объяснить исходя из представления, что повышение температуры способствует воссоединению. Имеются также некоторые указания на то, что повышение температуры (см. рис. 35, г) или облучение ультрафиолетовыми или инфракрасными лучами способствует воссоединениям в спермиях дрозофилы. [c.190]

Эта последняя модель (множественной мишени) становится вероятной, если рассматривать инактивацию частицы вируса вакцины как летальную мутацию, вызванную ионизацией в любом из большого числа генов. Поскольку о генетическом аппарате вирусов нам пока ничего неизвестно, объяснение это будет спекулятивным. Мы, однако, примем его с тем, чтобы показать, что оно позволяет объяснить характер изменения доз инактивации разных излучений в зависимости от плотности вызывае1иой ими ионизации. Можно также определить размеры и число генов вируса вакцины тем же путем, каким на основании изучения вызванных облучением ле альных мутаций мы определяли размеры и число генов у дрозофилы. [c.236]

Материал этой главы посвящен рассмотрению биофизических подходов к анализу механизмов инактивации биомакромолекул ионизирующей радиацией. В общем ряду радиобиологических проблем этот вопрос имеет первостепенное значение лучевое поражение любой биологической системы, от вируса до многоклеточного организма, начинается с инактивации небольшого числа молекул, составляющих биологичеомий субстрат. В то же время облученные сухие гомогенные препараты ферментов или нуклеиновых кислот I— идеальная система для биофизического анализа. В живой клетке на первичные радиационные повреждения макромолекул накладываются эффекты, гораздо более сложные и пока еще не определенные расширение поражения за счет метаболических реакций, восстановление пораженной молекулы за счет функционирования репарирующих систем, эффекты, связанные с гетерогенностью облучаемой системы, присутствием воды и низкомолекулярных субстратов и т. д. Следовательно, изу- [c.94]

На рис. 3.1, а приведено число вирусов, погибших при облучении в разных дозах. С увеличением дозы доля погибших вирусов увеличивается, приближаясь к 100%, но никогда не достигает этого предела. Кривая, приведенная на рис. 3.1, а, может быть трансформирована в прямую линию, если представить процент выживаемости в логарифмической шкале, а дозу — в линейной (рис. 3.1, б). Этот полулогарифмический график показывает, что зависимость выживаемости от дозы для вирусов — экспоненциальная, т. е. любое увеличение дозы на определенную величину приводит к соответствующему уменьшению доли выживших вирусов на определенное значение. Этот тип простой экспоненциальной зависимости показан для радиационной инактивации некоторых биологических молекул, таких как ферменты, и для выживаемости вирусов, некоторых бактерий и в определенных случаях — клеток млекопитающих. Однако, как мы увидим далее, кривые выжираемости клеток млекопитающих — несколько более сложные. [c.47]

Подвергая ВТМ или инфехщионпую РНК ВТМ действию пучка быстрых электронов с энергией 5 МэВ, было обнаружено, что свободная РНК инактивировалась приблизительно втрое быстрее, чем целый вирус [365]. Вирус подвергали облучению в растворе, и вполне вероятно, что в процессе инактивации важную роль играло косвенное действие излучения через посредство веществ, образующихся под его влиянием в растворителе. Эти результаты ие совпадают с данными Гинозы и Нормана [649], приведенными выше и полученными при облучении рентгеновскими лучами вируса в замороженном или высушенном состоянии. [c.322]

Заключенная внутри вируса РНК в значительной степени защищена от инактивации облучением при длинах волн 280 и 254 нм в то же время при длине волны 230 нм чувствительность PPIK, находящейся в составе вируса, сходна с чувствительностью изолированной РНК. [c.324]

В отличие от изолированной РНК эффект облучения интактного ВТМ при суспендировании вируса был одииахсовым как в НаО, так и в DaO даже для препарата ВТМ, который предварительно выдерживался в DaO в течение 8 дней. Это служит дополнительным дои азательством того, что белковый комноиеит может быть вовлечен кагшм-то образом в процесс инактивации интактного вируса [1746]. [c.327]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология