1. Морфология и ультраструктура вирусов. Бактериофагия.

Вирусология - наука, изучающая морфологию, физиологию, генетику, экологию и эволюцию вирусов, а предметом медицинской вирусологии кроме того является эпидемиология, методы лабораторной диагностики, специфической профилактики и лечения заболеваний, вызываемых вирусами.

В настоящее время вирусология - бурно развивающаяся наука, что связано с рядом причин:

- ведущей ролью вирусов в инфекционной патологии человека на фоне практически полного отсутствия средств специфической химиотерапии;

- использованием вирусов для решения многих фундаментальных вопросов биологии и генетики.

Вирусы - автономные генетические структуры, способные функционировать и размножаться в восприимчивых к ним клетках животных, растений, простейших и бактерий. Гипотезы происхождения вирусов.

Вирусы - потомки доклеточных форм - архи-, фото-, протобионтов, претерпевших прогрессивную эволюцию.

2. Вирусы - потомки бактерий или других клеточных микроорганизмов, претерпевших регрессивную эволюцию вследствие перехода на паразитический образ жизни и утраты энергообменных и белоксинтезирующих систем.

3. Вирусы - это дериваты (производные) клеточных структур - "взбесившиеся" гены, получившие способность к автономному функционированию и саморепликации.

Основные свойства вирусов Фундаментальные:

• Наличие в качестве генома одного типа нуклеиновой кислоты ДНК или РНК, которые в равной степени выполняют геномные функции.

• Особый способ размножения - дисъюнктивная репродукция, т.е. воспроизводство структур вирусов в клетке в разных местах и в разное время с последующим формированием зрелых вирионов путем самосборки.

• Отсутствие собственных белоксинтезирующих и энергообменных систем. Дополнительные:

• Отсутствие клеточной организации.

• Субмикроскопические размеры (у большинства 20 - 200нм).

• Облигатный внутриклеточный паразитизм, наивысшим проявлением которого является интеграция вирусного генома с геномом клетки-хозяина (генетический уровень паразитизма).

• Неспособность к росту и бинарному делению.

Вироиды - структуры, близкие к вирусам. Содержат однонитчатую РНК, покрытую мембраной клетки - хозяина. Свойства вироидов

• Молекулы РНК вироидов не кодируют собственных белков, поэтому их размножение зависит от клетки-хозяина.

• Вироиды не имеют белковой оболочки, следовательно, не обладают антигенными свойствами и не могут быть обнаружены серологическими методами.

Прионы (англ. proteinaceus infections particle) - это самореплицирующиеся протеиновые молекулы. Они являются возбудителями медленных летальных инфекций человека и животных с поражением ЦНС, объединенных в группу "подострых трансмиссивных губкообразных энцефалопатий".

Свойства прионов:

• У них отсутствует собственный геном.

• Они не индуцируют иммунного ответа.

• Обладают более высокой резистентностью к действию высокой температуры, УФ-облучению, ионизирующей радиации, дезинфектантам.

• Не чувствительны к интерферонам и не индуцируют их синтез.

Формы существования и структурная организация вирусов

Для вирусов характерны две формы существования

• внеклеточная, корпускулярная (покоящаяся) - вирион, элементарное тельце;

• внутриклеточная:

o а) репродуцирующаяся o б) интегративная

Все вирусы построены по единому принципу. Они состоят из нуклеиновой кислоты и белка. Нуклеиновая кислота располагается в центре вириона. Она является геномом вируса, в ней закодирована вся генетическая информация. Нуклеиновая кислота вириона покрыта белковым чехлом - капсидом. Частица, состоящая из нуклеиновой кислоты и белка - нуклеокапсид. Просто организованные вирусы это нуклеокапсиды или нуклеопротеиды. Вирусные нуклеиновые кислотыОни могут быть:1. двунитчатыми, однонитчатыми;

2. линейными, кольцевыми;3. непрерывными, фрагментированными;

Капсид вирусов состоит из белковых субъединиц - капсомеров, представляющих собой определенным образом уложенные полипептидные цепи. Капсомер состоит из одной или нескольких идентичных или разных молекул белка.

Вирусные капсиды - это строго упорядоченные структуры, строение и укладка которых подчиняется математическим законам. Существует два типа укладки капсомеров вокруг НК вирионов, т.е. 2 типа симметрии нуклеокапсидов - спиральный и кубический.

Просто организованных вирусов в природе сравнительно мало.Основная масса вирусов имеют внешнюю оболочку - суперкапсид. Он состоит из липидного бислоя, который получен вирионом при почковании из клетки, т.е. имеет клеточное происхождение. Липидный слой пронизывает гликопротеины, кодированные самим вирусом. Гликопротеины образуют на поверхности вириона видимые шипы. Вирусные белки

Вирусные белки подразделяются на структурные и неструктурные. Структурные:

• белки капсида (внутренние белки, частично связанные с нуклеиновой кислотой);

• матриксные (М-белки), расположенные между капсидом и суперкапсидом;

• суперкапсидные (г. о. гликопротеины). Неструктурные:

• предшественники структурных белков;

• ферменты репродукции - ферменты синтеза РНК, ДНК и белков;

• белки-регуляторы;

• ферменты, модифицирующие белки и нуклеиновые кислоты. Функции вирусных белков:

• "адресная", т. е. рецепторная;

• защитная;

• морфопоэтическая и регулирующая (проявляется во время репродукции;

• антигенная;

• белки со специализированными функциями: гемагглютинин, F - белок, нейраминидаза, ДНК-зависимая РНК-полимераза, РНК-зависимая ДНК-полимераза (обратная транскриптаза) и др.