Системы идентификации, основанные на взаимодействии «антиген — антитело»

При анализе фитопатогенных объектов широко используются методы идентификации, основанные на взаимодействии антигена и антитела. Антигенами могут быть многие вещества, которые воспринимаются организмом как чужеродные и вызывают специфический иммунный ответ. Антигенными свойствами обладают макромолекулярные компоненты всех живых организмов: белки, сложные полисахариды, липополисахариды, полипептиды, а также некоторые искусственные высокополимерные соединения. В организме высокоорганизованных животных под воздействием антигенов образуются антитела — специфические гликопротеины, обладающие свойством специфично и с высоким сродством связываться с антигеном.

Возможность антител специфически связываться с антигенами широко используется при идентификации различных микроорганизмов. После связывания антиген и антитело образуют прочный иммунохимический комплекс. При высоких концентрациях антигена и антител образуется нерастворимый комплекс «антиген — антитело», который может регистрироваться визуально или под микроскопом (агглютинация или преципитация).

Современные технологии иммунного анализа предполагают использование специальных методов регистрации образовавшегося комплекса. Наиболее широко применяются следующие методы детекции:

— иммунофлуоресценция: химическое мечение участвующих в реакции антител флуоресцентными красителями, в результате чего иммунохимический комплекс может быть обнаружен по флуоресценции при взаимодействии антител с антигеном (флуоресцентная микроскопия, флуоресцентная спектроскопия, поляризационная флуоресценция и др.);

исследование с помощью электронной микроскопии: антитела метятся коллоидными частицами (окрашенного латекса, коллоидного золота, серебра, квантовыми точками и др.), после чего иммунохимический комплекс с антигеном детектируется с помощью методов электронной микроскопии;

— иммуноблоттинг: анализируемые белки разделяют с помощью методов электрофореза или электрофокусирования, после чего их переносят на нитратцеллюлозную мембрану. Затем мембрану инкубируют в растворе меченых антител, после чего связавшиеся антитела выявляют с помощью радиоизотопного или ферментного методов;

— иммуноферментный анализ: используются антитела, химически связанные с ферментом. Регистрацию иммунохимического комплекса проводят после его отделения от несвязавшихся компонентов иммунохимической смеси. В результате ферментативной реакции с добавлением субстрата образуется хорошо заметный окрашенный продукт.

При идентификации фитопатогенных организмов наибольшее распространение получили методы на основе иммуноферментного анализа. Все более широкое распространение получают и иммунохроматографические методы быстрой диагностики инфекций (тест-полоски), которые очень просты в использовании и могут применяться даже в полевых условиях.