Идентифициране на микроорганизми по антигенна структура. „Кралете могат всичко…“, или Разнообразие от бактериални свойства
Микробиология: бележки от лекции Ткаченко Ксения Викторовна
2. Антигени на микроорганизми
2. Антигени на микроорганизми
Инфекциозните антигени са антигени на бактерии, вируси, гъбички, протозои.
Има следните видове бактериални антигени:
1) специфични за групата (намерени в различни видовесъщия род или семейство)
2) специфични за вида (намерени в различни представителиедин вид)
3) специфични за типа (определяне на серологични варианти - серовари, антигеновари - в рамките на един и същи вид).
В зависимост от локализацията в бактериалната клетка има:
1) O - AG - полизахарид; е част от клетъчната стена на бактериите. Определя антигенната специфичност на липополизахарида на клетъчната стена; той разграничава серовариантите на бактерии от същия вид. A - AG е слабо имуногенен. Той е термично стабилен (издържа на кипене за 1-2 часа), химически стабилен (издържа на обработка с формалин и етанол);
2) липид А - хетеродимер; съдържа глюкозамин и мастна киселина. Има силна адювантна, неспецифична имуностимулираща активност и токсичност;
3) H - AG; е част от бактериалните флагели, основата му е белтъкът флагелин. Термолабилен;
4) K - AG - хетерогенна група от повърхностни, капсулни антигени на бактерии. Те са капсулирани и свързани с повърхностния слой липополизахарид на клетъчната стена;
5) токсини, нуклеопротеини, рибозоми и бактериални ензими.
Вирусни антигени:
1) суперкапсидни антигени - повърхностна обвивка;
2) протеинови и гликопротеинови антигени;
3) капсид - черупка;
4) нуклеопротеинови (ядрени) антигени.
Всички вирусни антигени са Т-зависими.
Защитните антигени са набор от антигенни детерминанти (епитопи), които предизвикват най-силния имунен отговор, който предпазва тялото от повторна инфекция с този патоген.
Начини за проникване на инфекциозни антигени в тялото:
1) през увредена и понякога непокътната кожа;
2) през лигавиците на носа, устата, стомашно-чревния тракт, пикочните пътища.
Хетероантигените са антигенни комплекси, общи за представители на различни видове или общи антигенни детерминанти на комплекси, които се различават по други свойства. Поради хетероантигени могат да възникнат имунологични кръстосани реакции.
микроби различни видовеи при хората има общи антигени, сходни по структура. Тези явления се наричат антигенна мимикрия.
Суперантигените са специална група антигени, които в много ниски дози предизвикват поликлонална активация и пролиферация на голям брой Т-лимфоцити. Суперантигени са бактериални ентеротоксини, стафилококи, холерни токсини, някои вируси (ротавируси).
От книгата Микробиология: бележки от лекции автор Ткаченко Ксения Викторовна От книгата Микробиология автор Ткаченко Ксения ВикторовнаЛЕКЦИЯ № 4. Генетика на микроорганизмите. Бактериофаги 1. Организация на наследствения материал на бактериите Наследственият апарат на бактериите е представен от една хромозома, която е ДНК молекула, тя е спираловидна и сгъната в пръстен. Това е пръстен в една точка
От книгата Екология от Мичъл ПолЛЕКЦИЯ № 11. Антигени 1. Свойства и видове антигени Антигените са високомолекулни съединения. При поглъщане те предизвикват имунна реакция и взаимодействат с продуктите на тази реакция: антитела и активирани лимфоцити.Класификация на антигените.1. от
От книгата Биология [Пълно ръководство за подготовка за изпита] автор Лернер Георгий Исаакович2. Систематика и номенклатура на микроорганизмите Основната таксономична единица на таксономията на бактериите е видът. стандартни условияпроявени с подобни морфологични,
От книгата Пътуване до страната на микробите автор Бетина ВладимирЕКОЛОГИЯ НА МИКРООРГАНИЗМИТЕ Хората са впечатлени големи размери. Вероятно затова, спомняйки си юрския период, ние преди всичко си представяме гигантските динозаври, които някога са "управлявали" нашата планета. Ако обаче някои организми "управляват" Земята, то това
От книгата Популярно за микробиологията авторът Бухар Михаил От книгата На ръба на живота автор Денков Веселин А.6. Животът и смъртта на микроорганизмите Животът е творение на C. Bernard Microbes in motion Льовенхук, информирайки Кралското общество на Лондон за наблюдаваните от него „животни“, пише, че те се отличават със способността си да се движат много бързо. Вече казахме, че
От книгата на автораРастеж и размножаване на микроорганизми Както е казал известният френски физиолог от XIX век Клод Бернар, животът е творение. Живите организми са различни от нежива природаглавно чрез отглеждане и умножаване. Растежът и размножаването им се наблюдава най-добре при такива
От книгата на автораГраници на живота на микроорганизмите Животът и размножаването на микробите зависят от много фактори. външни фактори. Основната е температурата заобикаляща среда. Най-ниската позната ни температура, при която топлинното движение на молекулите и атомите спира, е
От книгата на автораГраница на толерантност на микроорганизмите И така, вече научихме, че микробите издържат на значителни температурни колебания, много по-големи от хората. Нека видим как реагират на други неблагоприятни условия Въздушно налягане на морското равнище и при 45° географски
От книгата на автораПриятелство на микроорганизмите Сред най-разнообразните представители на света на микробите са се развили и "приятелски", симбиотични отношения. Интересна е например връзката между някои протозои и водорасли. В клетките на ресничките често живеят симбиотични зелени или
От книгата на автораГлава 12 Разпространението на микроорганизмите Ние сме тъмнина, и тъмнина, и тъмнина. A. Blok Микроорганизмите са навсякъде. Във въздуха, във водата, в почвата - и навсякъде има много от тях. Достатъчно е да се каже, че само в един кубичен сантиметър от ризосферата (това е частта от почвата директно
От книгата на автораАнабиоза и зимен покой в света на микроорганизмите и в света на растенията В природата анабиозата не е присъща само на животинските организми. Широко е представен и сред микроорганизмите от царство Прокариоти, което включва всички видове бактерии и синьо-зелени водорасли. Анабиоза
Биохимични свойства предимно типични за рода Салмонела.Отличителни черти са: липсата на образуване на газ по време на ферментацията на S. Typhi, неспособността на S. Paratyphi A да произвежда сероводород и да декарбоксилира лизин.
Епидемиология.Коремният тиф и паратифът са антропонози, т.е. причиняват само заболяване при хората. Източникът на инфекция е болен или бактерионосител, който освобождава патогена във външната среда с изпражнения, урина, слюнка. Причинителите на тези инфекции, подобно на други салмонели, са стабилни във външната среда, продължават да съществуват в почвата и водата. S. Typhi може да стане некултивируем. Благоприятна среда за тяхното размножаване е хранителни продукти(мляко, сметана, извара, мляно месо, желе). Предаването на патогена се извършва по вода, която в момента играе значителна роля, както и чрез хранителни и контактни битови пътища. Инфекциозната доза е приблизително 1000 клетки. Естествената чувствителност на хората към тези инфекции е висока.
Патогенеза и клинична картина. Веднъж влязъл тънко черво, патогените на коремен тиф и паратиф нахлуват в лигавицата, когато
ефекторни протеини TTSS-1, образуващи първичния фокус на инфекцията в пейеровите петна. Трябва да се отбележи, че в субмукозеносмотичното налягане на черупката в сравнение с чревния лумен е по-ниско. Това допринася за интензивния синтез на Vi-антиген, който повишава антифагоцитната активност на патогена и потиска освобождаването на провъзпалителни тъканни медиатори от клетките на субмукозата. Последицата от това е липсата на развитие на възпалителна диария ранни стадииинфекции и интензивно размножаване на микроби в макрофагите, което води до възпаление на пейеровите петна и развитие на лимфаденит, което води до нарушаване на бариерната функция на мезентериума лимфни възлии проникване на салмонела в кръвта, което води до бактериемия. Това съвпада с края на инкубационния период, който продължава 10-14 дни. По време на бактериемия, която придружава целия фебрилен период, причинителите на коремен тиф и паратиф се пренасят в тялото с кръвен поток, установявайки се в ретикулоендотелните елементи на паренхимните органи: черен дроб, далак, бели дробове, а също и в костния мозък, където те се размножават в макрофагите. От купферовите клетки на черния дроб салмонелите през жлъчните пътища, в които дифундират, навлизат в жлъчния мехур, където също се размножават. натрупване в жлъчен мехур, салмонелата причинява неговото възпаление и реинфектира тънките черва с жлъчен поток. Повторното въвеждане на Salmonella в пейеровите петна води до развитие на хиперергично възпаление в тях според феномена на Артюс, тяхната некроза и улцерация, което може да доведе до чревно кървенеи перфорация на чревната стена. Способността на патогените Коремен тифи паратиф персистират и се размножават във фагоцитни клетки с функционална недостатъчност на последните, което води до образуването на бактерионосител. Салмонелата също може дълго времеперсистират в жлъчния мехур, изхвърлят се дълго време с изпражненията и замърсяват околната среда. До края на 2-та седмица от заболяването патогенът започва да се екскретира от тялото с урина, пот и майчино мляко. Диарията започва в края на 2-ра или началото на 3-та седмица от заболяването, от този момент патогените се засяват от изпражненията.
Въведение.Идентификация- определяне (установяване) на видовата принадлежност на микроба. Понастоящем общоприетият метод за идентификация се основава на изследването на определен набор от най-важните фенотипни чертиизследван микроорганизъм. Критерият за идентификация е наличието в микроба на набор от основни характеристики, характерни за даден вид (таксонометрични признаци). Видът е установен според международната таксономия на бактериите (Ръководството на Берги по систематична бактериология).
ДА СЕ основни характеристики на видабактериите включват:
Морфология на микробната клетка;
Тинкториални свойства - характеристики на оцветяване с помощта на прости и комплексни методиоцветяване;
Култулни характеристики - особености на микробния растеж върху хранителни среди;
Vбиохимични признаци - наличието в бактериите на ензими, необходими за синтеза или разделянето (ферментацията) на различни химични съединения.
В бактериологичната практика най-често се изследват захаролитични и протеолитични ензими.
ДА СЕ допълнителни функции,използвани за идентификация включват:
Наличие на видоспецифични антигени (виж Глава 10);
Чувствителност към видово-специфични бактериофаги (виж Глава 5);
Резистентност на видовете към определени антимикробни средства (виж Глава 8);
За патогенни бактерии- производство на определени вирулентни фактори (виж Глава 9).
Фина вътрешновидова идентификация до биовар (серова-ра, фаговар, ферменттовар и др.) - титруване -въз основа на откриването на подходящ маркер: антиген (серотипизиране, вижте Глава 10), чувствителност към типичен бактериофаг (фаготипизиране, вижте Глава 5) и др.
IN последните годиниса разработени и започнали да се прилагат съвременни биохимични и молекулярно-биологични методи за идентификация: химиоидентификация, анализ на нуклеинови киселини: рестрикционен анализ, хибридизация, полимераза верижна реакция(PCR), риботипиране и др.
▲ План на урока
▲ програма
1. Идентифициране на бактерии.
2. Изследване на биохимичните свойства на аеробни и анаеробни бактерии.
▲ Демо
1. Незасят "шарен ред".
2. Възможности за смяна на "шарен ред".
3. "Пъстър ред" за анаеробни бактерии.
4. Микрометод за изследване на биохимичните свойства на бактериите.
5. Растеж на бактерии, произвеждащи пигмент.
▲ Задание на учениците
1. Начертайте опции за промяна на "пъстрия ред".
2. Оценете резултатите от скрининга на чистата култура: отбележете наличието или липсата на растеж на инокулираната култура, както и наличието на чужди бактерии.
3. Уверете се, че изолираната култура е чиста, за това подгответе цитонамазка и я оцветете по метода на Грам.
4. Поставете каталазна проба върху стъклото и оценете нейния резултат.
5. Вземете предвид резултатите от определянето на биохимичната активност на изолирани чисти култури.
6. С помощта на идентификационната таблица, въз основа на изследваните морфологични, тинкториални, културни и ензимни свойства, идентифицирайте изолираните микроби.
▲ Насоки
Биохимична идентификация.За оценка на биохимичната активност на бактериите се използват: реакции:
1) ферментация - непълно разграждане на субстрата до
Междинни продукти, като ферментация на въглехидрати с образуване на органични киселини;
2) окисление - пълно разграждане на органичния субстрат до CO 2 и H2O;
3) асимилация (използване) - използването на субстрат за растеж като източник на въглерод или азот;
4) дисимилация (деградация) на субстрата;
5) хидролиза на субстрата.
Класическият (традиционен) метод за идентифициране на микроби чрез биохимични характеристики е да се инокулира чиста култура върху диференциална диагностична среда, съдържаща определени субстрати, за да се оцени способността на микроорганизма да асимилира този субстрат или да определи крайни продуктинеговия метаболизъм. Проучването отнема поне 1 ден. Пример за това е оценката на захаролитичната активност на бактериите (способността да ферментират въглехидрати) чрез засяване върху среда на Hiss - къс и дълъг "пъстър ред".
Идентифициране на бактерии по биохимични характеристики с помощта на "разнообразни серии" среди. Кратка "пъстра серия" включва течни среди на Hiss с моно- и дизахариди: глюкоза, лактоза, захароза, малтоза и с 6-воден алкохол - манитол. В дълга "пъстра редица" наред с изброените въглехидрати се въвеждат среди с различни монозахариди (арабиноза, ксилоза, рамноза, галактоза и др.) и алкохоли (глицерол, дулцитол, инозитол и др.). За да се оцени способността на бактериите да ферментират въглехидрати, към средата се добавя индикатор (реагент на Андреде или други), който прави възможно откриването на образуването на киселинни продукти на разцепване (органични киселини) и "поплавък" за откриване на освобождаването
от 2 .
Чиста култура на изследвания микроорганизъм се посява с бримка в средата на "пъстрия ред". Културите се инкубират при 37°С в продължение на 18-24 часа или повече.Ако бактериите ферментират въглехидратите до киселинни продукти, се наблюдава промяна в цвета на средата, когато въглехидратите се разлагат до киселина и газообразни продукти, заедно с промяна на цвета, в поплавъка се появява газов мехур. Ако се използва среда с полутечен агар, тогава образуването на газ се записва чрез счупване на колоната. При липса на ферментация цветът на средата не се променя. Тъй като бактериите не ферментират всички, а само определени въглехидрати, които са част от средата на Hiss, определени за всеки тип, се наблюдава доста пъстра картина, следователно набор от среди с въглехидрати и цветен индикатор се нарича "пъстър ред " (фиг. 3.2.1; на вложката).
За определяне на протеолитични ензимипроизвеждат бактериална култура с инжектиране в колона от 10-20% желатин,
пептонна вода. Културите в желатин се инкубират при 20-22°C в продължение на няколко дни. В присъствието на протеолитични ензими бактериите втечняват желатина, образувайки фигура, наподобяваща фуния или рибена кост.
В култури в пептонна вода*, продуктите на разцепване на аминокиселините се определят след инкубиране в продължение на 2-3 дни при 37 °C чрез настройка реакции към амоняк, индол, сероводороди т.н.
реакция към амоняк. Под тапата се закрепва тясна ивица лакмусова хартия, така че да не влиза в контакт с хранителната среда. Синята хартия показва образуването на амоняк.
Реакция към индол. Метод на Ерлих: 2-3 ml етер се добавят към епруветка с бактериална култура, съдържанието се разбърква енергично и се добавят няколко капки реактив на Ерлих ( алкохолен разтворпарадиметиламидобензалдехид със солна киселина). В присъствието на индол се наблюдава розово оцветяване, при внимателно наслояване се образува розов пръстен (виж фиг. 3.2.1).
реакция към сероводород. Тясна лента от филтърна хартия, навлажнена с железен сулфат, се поставя в епруветка с пептонна вода и се фиксира под запушалката, така че да не влиза в контакт с хранителната среда. Когато се отделя сероводород, се образува неразтворим железен сулфид (FeS), който оцветява хартията в черно (виж Фиг. 3.2.1). Производството на H 2 S може също да се определи чрез инокулиране на бактериална култура чрез инжектиране в колона с хранителна среда, съдържаща реагенти за откриване на H 2 S (смес от соли: железен сулфат, натриев тиосулфат, натриев сулфит). Положителен резултат- средата придобива черен цвят поради образуването на FeS.
откриване на каталаза. Капка от 1-3% разтвор на водороден прекис се нанася върху предметно стъкло и в него се въвежда бримка с бактериална култура. Каталазата разлага водородния пероксид на кислород и вода. Отделянето на газови мехурчета показва наличието на каталаза в този вид бактерии.
В бактериологичната практика понякога се ограничават до изследване на захаролитичните и протеолитични характеристики на изследваните бактерии, ако това е достатъчно за тяхната идентификация. Ако е необходимо, изследвайте други признаци, например способността за възстановяване на нитрати, карбоксилиране на аминокиселини, образуване на оксидаза, плазмокоагулаза, фибринолизин и други ензими.
Резултатите от работата по идентифициране на изолираната култура се записват (Таблица 3.2.1).
Биохимични тестове от 2-ро поколение, базирани на използването на концентрирани субстрати и по-чувствителни методи за откриване на крайни продукти от реакцията,
Всеки микроорганизъм, колкото и примитивен да е, съдържа няколко антигена. Колкото по-сложна е структурата му, толкова повече антигени могат да бъдат намерени в състава му. В различни микроорганизми, принадлежащи към едни и същи систематични категории, има
групово-специфични антигени - намират се в различни видове от един и същи род или семейство, видоспецифични - в различни представители на един и същи вид и типоспецифични (вариантни) антигени - в различни вариантив рамките на един и същи вид. Последните се подразделят на серологични варианти или серовари. Сред бактериалните антигени се разграничават Н, О, К и др.. Антигените на различните видове микроорганизми рязко се различават един от друг по структура и състав. Най-добре проучена е антигенната мозайка на бактериите, в която различавам соматични О- и Vi-антигени, обвивни, капсулни (К), жгутикови (Н), защитни и рибозомни. По правило всички те са сложни протеинови съединения. И така, соматичните O- и Vi-антигени се съдържат в повърхностните структури бактериални клеткии са тясно свързани с липополизахаридите. Черупковите антигени се образуват поради О-антигени, но за разлика от последните, те се състоят от термолабилни и термостабилни фракции. Капсулните К-антигени са представени от протеинови вещества (Anthrax) или сложни полизахариди (Streptococcus, Klebsiella). Флагеларните Н-антигени са протеини, рибозомни и защитни - сложни съединения на протеини и нуклеинови киселини. Антигените също са ендо- и екзотоксини на бактерии.
Познаването на антигенната структура на бактериите направи възможно получаването на редица диагностични и терапевтични серумиизползвани, съответно, за определяне на видовете микроби и лечение на инфекциозни
заболявания.
Флагеларни Н-антигени. Тези антигени са част от бактериалните флагели. Н антигенът е флагелинов протеин. Разрушава се при нагряване и след обработка с фенол запазва антигенните си свойства.
Соматичен О антиген. Преди това се смяташе, че О-антигенът е затворен в съдържанието на клетката, нейната сома, и затова се наричаше соматичен антиген. Впоследствие се оказа, че този антиген е свързан с клетъчната стена на бактериите. О антигенът на Грам-отрицателните бактерии е свързан с LPS на клетъчната стена. Детерминантните групи на този сложен комплексен антиген са крайните повтарящи се единици на полизахаридните вериги, прикрепени към основната му част. Съставът на захарите в детерминантните групи, както и техният брой, не е еднакъв при различните бактерии. Най-често съдържат хексози (галактоза, глюкоза, рамноза и др.), аминозахар (N-ацетилглюкозамин). O антигенът е термостабилен: запазва се при варене 1-2 часа, не се разрушава след обработка с формалин и етанол. Когато животните се имунизират с живи култури, които имат камшичета, се образуват антитела към О- и Н-антигени, а при имунизация с варена култура се образуват антитела само към О-антиген.
К-антигени (капсулни).Тези антигени са добре проучени при Escherichia и Salmonella. Те, подобно на О-антигените, са тясно свързани с LPS на клетъчната стена и капсулата, но за разлика от О-антигена, те съдържат главно киселинни полизахариди: глюкуронова, галактуронова и други уронови киселини. По чувствителност към температура К-антигените се делят на А-, В- и L-антигени. Най-термично стабилни са А-антигените, които могат да издържат на кипене повече от 2 часа, В-антигените могат да издържат на нагряване при температура от 60 ° C за един час, а L-антигените се унищожават при нагряване до 60 ° C. К антигениразположени по-повърхностно от О-антигените и често маскират последните. Следователно, за да се открият О-антигени, е необходимо първо да се унищожат К-антигените, което се постига чрез кипене на културите. Така нареченият Vi-антиген принадлежи към капсулните антигени. Намира се в коремен тиф и някои други ентеробактерии с висока вирулентност, поради което този антиген се нарича вирулентен антиген. Капсулни антигени с полизахаридна природа са открити в пневмококи, Klebsiella и други бактерии, които образуват изразена капсула. За разлика от групово-специфичните О-антигени, те често характеризират антигенните характеристики на определени щамове (варианти) на даден вид, които на тази основа се подразделят на серовари. При антраксните бацили капсулният антиген се състои от полипептиди.
Антигени на бактериални токсини. Бактериалните токсини имат пълна стойност антигенни свойствав случай, че те са разтворими съединения с протеинова природа. Ензимите, произведени от бактерии, включително факторите на патогенност, имат свойствата на пълни антигени. Сериозно внимание трябва да се обърне на защитните антигени, които имат ниска токсичност и осигуряват производството на множество блокиращи антитела. Добри антигени са токсоидите, получени от екзотоксини чрез неутрализирането им с формалин.
Защитни антигени. Първо се открива в ексудата на засегнатата тъкан по време на антракс. Те имат силно изразени антигенни свойства, които осигуряват имунитет към съответния инфекциозен агент. Защитни антигени се образуват и от някои други микроорганизми, когато навлязат в организма гостоприемник, въпреки че тези антигени не са техни постоянни компоненти.
Вирусни антигени. Всеки вирион на всеки вирус съдържа различни антигени. Някои от тях са специфични за вируса. Съставът на други антигени включва компоненти на клетката гостоприемник (липиди, въглехидрати), които са включени във външната й обвивка. Антигените на простите вириони са свързани с техните нуклеокапсиди. По мой собствен начин химичен съставте принадлежат към рибонуклеопротеините или дезоксирибонуклеопротеините, които са разтворими съединения и затова се означават като S-антигени (solutio-разтвор). В сложно организираните вириони някои антигенни компоненти са свързани с нуклеокапсиди, други с гликопротеини на външната обвивка. Много прости и сложни вириони съдържат специални повърхностни V-антигени - хемаглутин и ензима невраминидаза. Антигенната специфичност на хемаглутинина варира от вирус до вирус. Този антиген се открива в реакцията на хемаглутинация или нейната разновидност - реакцията на хемадсорбция. Друга особеност на хемаглутинина се проявява в антигенната функция да предизвиква образуването на антитела - антихемаглутинини и да влиза в реакция на инхибиране на хемаглутинацията (HITA) с тях.
Вирусните антигени могат да бъдат групово специфични, ако се намират в различни видове от един и същи род или семейство, и типоспецифични, присъщи на отделни щамове от същия вид. Тези разлики се вземат предвид при идентифицирането на вируси. Наред с изброените антигени в състава на вирусните частици могат да присъстват антигени на клетката гостоприемник. Например, грипен вирус, отгледан върху алантоисната мембрана на пилешки ембрион, реагира с антисерум, приготвен за алантоисната течност. Същият вирус, взет от белите дробове на заразени мишки, реагира с антисерум на лесни данниживотни и не реагира с антисерум на алантоисна течност.
Хетерогенни антигени (хетероантигени).Това са общи или междуспецифични (сходни по специфичност) антигени. Те са открити за първи път от J. Forssman. Имунизиране на заек с воден извлек от бъбреците морско свинче, той предизвиква образуването на групови антитела в неговия серум, които реагират с овчи еритроцити. Освен това се оказа, че антигенът на Forssmann е липополизахарид и се намира в органите на коне, котки, кучета и костенурки. Общи антигени се намират в човешки еритроцити и пиогенни коки, ентеробактерии, вируси на едра шарка, грип и други микроорганизми. Груповата общност на антигенната структура в различни видове клетки се нарича антигенна мимикрия . В случаите на антигенна мимикрия имунната системаЧовек губи способността бързо да разпознава чужд етикет и да развива имунитет, в резултат на което патогенните микроби могат да се размножават свободно в тялото за известно време. Антигенната мимикрия се използва, за да оправдае дългосрочното оцеляване на патогенните микроби в тялото на пациента или персистирането, резидентното (резистентно) микробно носителство и дори усложненията след ваксинация.Обикновени антигени, открити в представители на различни видове микроорганизми, животни и растения се наричат хетерогенни. Например, хетерогенният антиген на Forsman се намира в протеинови структури на органи на морско свинче, в еритроцити на овен и в салмонела.
Въз основа на тяхната специфичност бактериалните антигени се класифицират на хомоложни - видово и типоспецифични и разнородни - групови, междувидови.
Видовите и особено типовите антигени са силно специфични. В отговор на въвеждането им в тялото на животните се произвеждат само такива антитела, които реагират с антигени. определен видили разнообразие от микроби.
Микробната идентификация е определянето на систематичната позиция на култура, изолирана от източник, до нивото на вид или вариант. В случай на увереност в чистотата на културата, изолирана по време на метода на културата, те започват да я идентифицират, разчитайки на ключовете (т.е. известен списък на ензимната активност, известна антигенна структура), класификация и характеризиране на описания тип щамове в ръководствата.
За целите на идентификацията се използва набор от характеристики: морфологичен(форма, размер, структура, наличие на флагели, капсули, спори, взаимно споразумениев намазка), тинкториален(оцветяване по Грам и други методи), химически(G+C в ДНК и съдържание, напр. пептидогликан, целулоза, хитин и др.), културен(хранителни изисквания, условия, темпове и характер на растеж на различни среди), биохимичен(ензимно разграждане и трансформация различни веществас образуването на междинни и крайни продукти), серологични(антигенна структура, специфичност, асоциации), околната среда(вирулентност, токсигенност, токсичност, алергенност на микробите и техните продукти, набор от възприемчиви животни и други биосистеми, тропизъм, междувидови и вътревидови взаимоотношения, влияние на факторите на околната среда, включително фаги, бактериоцини, антибиотици, антисептици, дезинфектанти).
При идентифициране на микроорганизми не е необходимо да се изследват всички свойства. Освен това от икономическа гледна точка е важно наборът от тествани тестове да не надвишава необходимото; също така е желателно да се използват прости (но надеждни) тестове, достъпни за широк кръг от лаборатории.
Идентифицирането на микроорганизмите започва с определянето на културата на големи таксони (тип, клас, разред, семейство). За да направите това, често е достатъчно да се определи източникът на култура, морфологични и културни свойства, петна по Грам или Романовски-Гимза. За установяване на рода, вида и особено на варианта е необходимо да се приложи определението за биохимични, серологични, екологични знаци. Схемите за идентифициране на микроби се различават значително. Така че, при идентифицирането на бактериите, акцентът е върху биохимичните и серологичните свойства, гъбичките и протозоите - върху морфологичните характеристики на клетките и колониите. При идентифициране на вируси се използва методът на молекулярната хибридизация за установяване на специфичността на генома, както и специални серологични тестове.
Биохимичната идентификация на чиста бактериална култура се извършва с диференциална диагностична среда. Средата за диференциална диагностика съдържа субстрат за всеки ензим, открит в микроб, и индикатор, който фиксира промяна в pH растежна средаи оцветяването му в цветове, характерни за киселинни или алкални стойности на pH (фиг. 2.1).
Фиг.2.1. Пример за биохимичната (ензимна) активност на представители на семейство Enterobacteriaceae. Към средата се добавя индикатор бромофенол синьо, при неутрални стойности на рН средата има тревистозелен цвят, при киселинни стойности е жълт, при алкални стойности на рН е син. индол - алкален продукт, наличието на уреаза е придружено от образуването на урея (алкални стойности на pH), ферментацията на въглехидратите е придружена от образуването на киселина. Положителен тестза сероводород се придружава от почерняване на средата поради действието на специален реагент
Серологична идентификацияпредполага определяне на антигенната специфичност на изследваната култура от микроби и антигенната формула - символично показване на антигенната структура на бактериите. Например, антигенната структура на S. typhi е означена като O9,12:Vi:Hd; един от сероварите на E. coli като O111:K58:H2. Антигенната формула се определя в тест за аглутинация върху стъкло с помощта на набор от монорецепторни антисеруми, т.е. антитела срещу специфични бактериални антигени. Като изследвани антигени се използва отгледана култура от бактерии, всеки микроб е корпускуларен антиген, който дава феномена на аглутинация, когато към него се добавят специфични антитела. Някои проблеми възникват при изследването на капсулни бактерии: капсулата екранира соматичния антиген, така че неговата бактериална култура се загрява за изследването. Топлинадопринася за разрушаването на термолабилната капсула и О-антигенът става достъпен за типизиране. Техника за създаване на реакция на аглутинация върху стъкло. Капка физиологичен разтвор (контрола) и капка антисерум се нанасят върху чиста, обезмаслена чаша. Ако има няколко антисерума, тогава се вземат няколко чаши. Във всяка капка се въвежда микробна култура с помощта на бактериална примка. В рамките на 1-3 минути се наблюдава появата на аглутинати, които се образуват при специфичното свързване на определени антитела с бактериални антигени и последващото им свързване в големи видими за окотолюспи.