58) Нарисуйте схемы репликации вирусов с рнк-геномом. Дайте пояснения.
Размножение вирусов является результатом репликации их генома и репродукции других структурных компонентов вириона. Эти процессы происходят внутри инфицированной клетки. Для того, чтобы вирус мог размножиться, он должен вначале заразить клетку; чтобы заразить клетку, вирус должен связаться с клеточной поверхностью, проникнуть в клетку и «раздеться» до такой степени, чтобы его геном стал способен реализовать свои генетические функции, в результате чего появится новое потомство вируса. Спектр хозяев разных вирусов значительно варьирует, он определяется как видами животных, так и типами клеток, в которых данный вирус может размножаться. Одни вирусы имеют широкий спектр хозяев, другие заражают лишь клетки одного типа определенных видов животных. Способность клеток и организма заражаться вирусом называют, соответственно, чувствительностью и восприимчивостью. Когда восприимчивый организм вступает в контакт с вирусом, первоначально заражаются лишь чувствительные клетки у входных ворот инфекции (например, миндалины). Однако для клинического проявления инфекции этого может оказаться недостаточно, так как болезнь возникает вследствие заражения клеток-мишеней (например, нейронов, гепатоцитов) после того, как вирус размножился на месте внедрения в организм. В ряде случаев клетки-мишени располагаются у входных ворот инфекции (например, кишечные, респираторные инфекции).
Общая схема внутриклеточного развития РНК-содержащего фага и его репликации (по г. Стенту, 1971). Рф - двухцепочечная репликативная форма, состоящая из 'плюс'- и 'минус'-цепей, синтезируется под действием фермента рнк-репликазы; рп - репликативный промежуточный продукт, состоящий из 'минус'-цепи рнк и нескольких 'плюс'-цепей, синтезирующихся друг за другом на матричной 'минус'-цепи.
59) Нарисуйте схемы репликации вирусов с днк-геномом. Дайте пояснения.
Репликация кольцевых геномов по механизму катящегося кольца. Для реализации данного механизма репликации молекула нуклеиновой кислоты должна или исходно иметь, или воссоздать двухнитевую кольцевую структуру. Вновь созданная двухнитевая структура носит название репликативной формы. Воссоздание дн-структуры может протекать по-разному. Репликация ДНК по схеме Кернса. Такой тип репликации хорошо изучен на примере обезьяньего вируса, который входит в семейство полиомавирусов. Полиомавирусы — это относительно мелкие (45-55 нм) икосаэдрические безоболочечные ядерные вирусы, поражающие животных и человека. Геном — двухнитевая кольцевая сверхспирализованная ДНК, ассоциированная с клеточными гистонами.1.Вирусоспецифический неструктурный белок (большой Т-антиген, обладающий хеликазной активностью) связывается с последовательностью размером 60 пар нуклеотидов и расплетает двухнитевую структуру. 2.Праймаза синтезирует две РНК -затравки. Образуются две репликативные вилки (2 лидирующие и 2 отстающие цепи), которые в процессе комплементарного синтеза удаляются друг от друга, двигаясь в разных направлениях. Наблюдается образование тета-молекул.
Репликация ДНК по схеме Кернса
3.Сбрасывание внутримолекулярного напряжения обеспечивает Топоизомераза I путем внесения точечных однонитевых разрывов, которые тут же лигируются.
4.Образуются два ДНК-кольца, где родительские цепи соединены друг с другом. Разъединение осуществляет топоизомераза II, которая вносит двухнитевые разрывы.
60) Схема строения бактериофага фага Т-4. Дайте пояснения. Каковы функции хвостового отростка и базальной пластинки?
Схема строения бактериофага Т4. В головке упакована ДНК. На конце отростка находится базальная пластинка с нитями, которые служат для прикрепления фага к бактерии.
Бактериофаги, или фаги (от греческого слова Phagos — пожиратель), — это вирусы бактерий. Среди культивируемых в лабораториях бактерий вряд ли можно найти такие, фаги которых еще не обнаружены. Самые крупные бактериофаги — Т-четные фаги кишечной палочки представляют собой сложно устроенные частицы размером 200 нм, они имеют хорошо различимые в электронный микроскоп головку, хвостовой отросток и нити, прикрепленные к пластинке на конце отростка. Самые мелкие — сферические фаги кишечной палочки, диаметр которых равен 25 нм. Нитчатые фаги могут достигать 1 мкм в длину при диаметре 6 нм. В состав частицы бактериофагов входит нуклеиновая кислота (одно- или двухцепочечная ДНК или РНК) и молекулы белка одного или нескольких типов. Мы еще мало знаем о том, как происходит заражение бактерии фагом. Лучше всего этот процесс был изучен у фага Т4. При столкновении с клеткой кишечной палочки бактериофаг с помощью нитей прикрепляется к ее поверхности, причем к одной бактерии может одновременно прикрепиться до нескольких сотен фагов. Прикрепление вызывает изменение структуры хвостового отростка. Из пластинки, находящейся на его конце, выделяется лизоцим — фермент, растворяющий клеточную стенку, и происходит сокращение чехла, при котором ДНК фага впрыскивается, как из шприца, в клетку, а пустая белковая оболочка остается прикрепленной снаружи. В клетке начинается репликация и транскрипция фаговой ДНК, которая содержит гены, определяющие синтез белков оболочки фага и сборку частицы. При этом синтез биополимеров бактерии полностью прекращается, и ресурсы клетки служат только для воспроизведения фаговых частиц. Через 25–30 мин после заражения клетки под действием новосинтезированных ферментов фага происходит разрушение (лизис) клетки, и из нее освобождается до 100 частиц фага.