52. Вирусы с негативным рнк-геном. Структурная организация и репродукция рабдовирусов, ортомиксовирусов и парамиксовирусов.

(-)оцРНК-вирусы: Mononegavirales: Bornaviridae • Filoviridae • Paramyxoviridae • Rhabdoviridae

Arenaviridae • Bunyaviridae • Orthomyxoviridae

Mononegavirales — порядок РНК-содержащих вирусов. Включает в себя следующие семейства:

Рабдовирусы

Парамиксовирусы

Филовирусы (Лихорадка Эбола)

Борнавирусы

Вирусные частицы связываются с рецепторами на поверхности клеток, например, с сиаловой кислотой; вирусная оболочка и плазматическая мембрана сливают и вирус попадает внутрь клетки. В цитоплазме вирусная частица распадается, освобождая генетический материал.

Геном вирусов имеет отрицательную полярность и не кодирует белков. мРНК синтезируется РНК-зависимой РНК-полимеразой (англ. RDRP). Таким образом, для синтеза вирусных белков в вирионе обязательно должна содержаться РНК-зависимая РНК-полимераза.

РНК-зависимая РНК-полимераза связывается с единственным промотором на 3'-конце геномной РНК и начинает транскрипцию. В промежутках между генами РНК-зависимая РНК-полимераза делает «остановки» и освобождает отдельные мРНК. Подобная особенность синтеза (+)РНК приводит к тому, что продукты генов, находящихся ближе к 3'-концу генома, синтезируются в большем количестве, чем в случае генов на 5'-конце. Расположение генов в направлении от 3' к 5'-концу является способом регуляции транскрипции, — гены белков нуклеокапсида, которых вирусам требуется больше, находятся на 3'-конце, ген РНК-зависимой РНК-полимеразы — на 5'-конце.

В цитоплазме клетки начинается трансляция вирусных белков на синтезированных мРНК на рибосомах хозяина. В некоторых случаях РНК-зависимая РНК-полимераза синтезирует полные копии (+)-антигеномов, которые затем транскрибируются в (-)-геномные РНК.

Синтезированные вирусные белки и геномные (-)РНК в ходе самосборки объединяются в вирусные частицы и накапливаются вблизи плазматической мембраны. Вирионы отпочковываются от клетки, при этом получают оболочки, состоящие из фрагментов плазматической мембраны хозяина. Новые вирионы заражают другие клетки, цикл размножения повторяется.

Рабдовирусы (лат. Rhabdoviridae) — семейство вирусов, содержащих одноцепочечную линейную молекулу РНК. Вызывают инфекционные заболевания у позвоночных, беспозвоночных и растений. Вирусы, поражающие животных, пулевидны, а растения — бациловидны. Длина вирусных частиц от 130 до 380 нм.

Парамиксовирусы (Paramyxoviridae) — семейство вирусов, вызывающих корь, эпидемический паротит (свинку), парагрипп, болезнь Ньюкасла, чумку у собак. Возможно, вызывают атипичную пневмонию.

Ортомиксовирусы (Orthomyxoviridae) — семейство РНК-содержащих вирусов. Диаметр вирусных частиц 80—120 нм. Нуклеокапсид спиральный, заключён в липопротеидную оболочку. Содержат 8 фрагментов одноцепочечной линейной РНК (общая мол. м. 5 000 000). Вирионная РНК неинфекционна и комплементарна информационной РНК. Размножаются в клеточном ядре и цитоплазме птиц, млекопитающих; созревают путём почкования на плазматичемкой мембране клеток. Распространяются без переносчика. Поражают дыхательные органы. Типичный представитель — вирус гриппа.

53. Ретровирусы. Принцип обратной транскрипции. Структура и выражение генома ретровирусов. Вирус иммунодефицита человека. СПИД – завершающая стадия хронической инфекции, вызываемой ВИЧ. Гипотезы происхождения ВИЧ. Пути распространения инфекции и меры предупреждения заражения. Методы диагностики и лечения СПИД. Перспективы борьбы с вирусом иммунофедицита.

Ретрови́русы (лат. Retroviridae) — семейство РНК-содержащих вирусов, заражающих преимущественно позвоночных. Наиболее известный и активно изучаемый представитель — вирус иммунодефицита человека.

После инфицирования клетки ретровирусом в цитоплазме начинается синтез вирусного ДНК-генома с использованием вирионной РНК в качестве матрицы. Все ретровирусы используют для репликации своего генома механизм обратной транскрипции: вирусный фермент обратная транскриптаза (или ревертаза) синтезирует одну нить ДНК на матрице вирусной РНК, а затем уже на матрице синтезированной нити ДНК достраивает вторую, комплементарную ей нить. Образуется двунитевая молекула ДНК, которая, проникнув через ядерную оболочку, интегрируется в хромосомную ДНК клетки и далее служит матрицей для синтеза молекул вирусных РНК. Эти РНК выходят из клеточного ядра и в цитоплазме клетки упаковываются в вирусные частицы, способные инфицировать новые клетки.

По одной из гипотез, ретровирусы могли произойти от ретротранспозонов — подвижных участков генома эукариот.

Обратная транскрипция — это процесс образования двуцепочечной ДНК на матрице одноцепочечной РНК. Данный процесс называется обратной транскрипцией, так как передача генетической информации при этом происходит в «обратном», относительно транскрипции, направлении.

Идея обратной транскрипции вначале была очень непопулярна, так как противоречила центральной догме молекулярной биологии, которая предполагала, что ДНК транскрибируется в РНК и далее транслируется в белки.

Однако в 1970 году Темин и Балтимор независимо друг от друга открыли фермент, названный обратной транскриптазой (ревертазой), и возможность обратной транскрипции была окончательно подтверждена. В 1975 году Темину и Балтимору была присуждена Нобелевская премия в области физиологии и медицины.

ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, вызывающий заболевание — ВИЧ-инфекцию, последняя стадия которой известна как синдром приобретённого иммунодефицита (СПИД) — в отличие от врождённого иммунодефицита.

Попадая в организм человека, ВИЧ заражает CD4+ лимфоциты, макрофаги и некоторые другие типы клеток. Проникнув в клетки указанных типов, вирус начинает активно в них размножаться. Это в конечном счёте приводит к разрушению и гибели зараженных клеток. Присутствие ВИЧ со временем вызывает нарушение иммунной системы из-за избирательного уничтожения им иммунокомпетентных клеток и подавления их субпопуляции. Вышедшие из клетки вирусы внедряются в новые, и цикл повторяется. Постепенно число CD4+ лимфоцитов снижается настолько, что организм уже не может противостоять возбудителям оппортунистических инфекций, которые не опасны или мало опасны для здоровых людей с нормально функционирующей иммунной системой.