
- •Вирусы и фаги.
- •Открытие, происхождение и природа вирусов.
- •Морфология и структура вирусов. Их классификация.
- •Классификация и таксономия вирусов
- •3. Химический состав и свойства вирусов.
- •4. Взаимодействие вирусов с клеткой и репродукция их.
- •Фаги. Морфология и свойства.
- •Взаимодействие фагов с бактериальной клеткой.
- •Практическое применение фагов.
3. Химический состав и свойства вирусов.
По химическому составу вирионы содержат:
белка - 50-90 %
нуклеиновых к-т - 1-40 %
углеводов - 1-22 %
липидов - 0-50 %
Углеводы и липиды содержатся во внешней оболочке сложных вирусов. Их источником является оболочка клетки хозяина.
Количество вирусных белков в отличие от бактериальных клеток весьма незначительно. Если у бактерий оно составляет несколько тысяч, то у вирусов не превышает 30. У вируса полиомиелита белки представлены только одной полипептидной цепью.
Свойства капсидных белков:
1. Очень устойчивы к протеолитическим ферментам (благодаря определенной укладке полипептидных цепей).
2. Способны к самосборке. Этот процесс у простых вирусов сходен с кристаллизацией.
3. Обеспечивают защиту нуклеиновой кислоты, а также адсорбцию вирионов на поверхности клетки хозяина.
4. Обладают антигенными и иммуногенными свойствами.
Культивирование вирусов:
1. В организме восприимчивых животных (как правило новорожденных, однако животные невоспроиимчивы ко многим вирусам человека).
2. В курином эмбрионе (вирусы гриппа, герпеса, оспы, паротита). Индикацию вирусов осуществляют по характеру специфических поражений оболочек и тела эмбриона.
3. В культуре клеток из тканей человека, животных и птиц. Чаще используют культуры из эмбриональных и опухолевых тканей, которые более активно растут и размножаются.
Свойства вирусов:
1. Специфичность в отношении хозяина и органа (вирус бешенства поражает всех животных и человека, вирусы ВИЧ, полиомиелита - только человека. Вирус гриппа поражает дыхательные пути, вирус гепатита – печень).
2. Вирулентность - (сила патогенности) может изменяться. Увеличивается, если делать пассаж через восприимчивый организм, и снижается, если вирус пропустить через невосприимчивый организм.
4. Взаимодействие вирусов с клеткой и репродукция их.
Бывает три типа взаимодействия:
1. Продуктивный - завершается образованием вирусного патомства;
Абортивный - не образуются новые вирусные частицы;
Вирогения - вирусная ДНК встраивается в хромосому клетки хозяина.
Стадии взаимодействия при продуктивном типе:
Адсорбция вируса на клетке за счет находящихся там рецепторов белковой, углеводной и липидной природы. Сами вирусы имеют отрицательный заряд.
Проникновение в клетку - происходит путем пиноцитоза или слиянием вирусной оболочки (суперкапсида) с клеточной мембраной.
Раздевание вируса - с помощью специальных ферментов. Нуклеиновая кислота освобождается или в цитоплазме или еще во время адсорбции на клетке.
Биосинтез вирусных компонентов в клетке. Благодаря транскрипции синтезируются информационная РНК, комплементарная матричным ДНК или РНК. С помощью и-РНК на рибосомах клетки идет синтез белка капсида, а репликация ДНК происходит в ядре или цитоплазме. В связи с разнообразием генетического аппарата вирусов реализация генетической информации идет следующим образом:
для ДНК-сод.вирусов |
ДНК |
и РНК |
белок |
|
для РНК- сод. минус-нитевых |
РНК |
и РНК |
белок |
|
для РНК-сод. плюс-нитевых |
РНК |
белок |
|
|
для РНК-сод. ретровирусов |
РНК |
комлементарная ДНК |
и-РНК |
белок |
Сборка вирусов - происходит из нуклеиновых кислот и белков в цитоплазме или у некоторых вирусов в ядре клетки.
Выход вирусов из клетки - при взрывном типе выхода вирусы выходят через образовавшееся в клеточной стенке отверстие. Клетка погибает. При почковании - выходят просачиваясь через клеточную оболочку. Одновременно из липидов и полисахаридов клетки хозяина образуется суперкапсид.
Циркуляция вирусов в биосфере.
Попадание вирусов в организм человека, животного или птицы не всегда вызывает развитие остро протекающих инфекций. Вирусы могут продолжительное время и без всяких внешних проявлений существовать в клетках своего хозяина. Это происходит в тех случаях, когда вырабатываемые организмом противовирусные антитела не уничтожают вирус полностью, а сдерживают его размножение в рамках "мирного сосуществования". Такой союз выгоден обеим сторонам.
Чем дольше длится перемирие, тем более длителен и срок продуцирования организмом антител. В этой ситуации отсутствует опасность заражения организма извне более активным вирусом, а значит и невозможно развитие острой инфекции.
В рамках "мирного сосуществования" вирус продолжает размножаться в организме хозяина, в результате чего последний через свои внешние выделения способствует распространению вируса в биосфере. В этом случае организм хозяина является носителем латентной (от латинского latens - скрытый) вирусной инфекции.
Среди всех известных вирусов человека и животных самую многочисленную группу представляют те из них, которые переносятся членистоногими - комарами, москитами, клещами. Из общего числа известных вирусов человека и животных, которых насчитывается ныне более 1000, членистоногими переносится более 400 видов! У них даже есть специальное название - "арбовирусы", что сокращенно означает "вирусы, переносимые членистоногими". Основными хранителями различных арбовирусов могут быть ящерицы, змеи, ежи, кроты, полевки, мыши, белки, зайцы, еноты, лисицы, овцы, козы и даже олени. Понятно, что особую роль в сохранении арбовирусов играют те животные, в организме которых инфекция протекает в латентной форме.
Членистоногие, питаясь кровью зараженных животных, сами оказываются зараженными, но не заболевают, а поддерживают (иногда в течение всей своей жизни) латентную инфекцию. Кусая здоровых животных, членистоногие передают им вирусы и, таким образом, обеспечивают постоянное поддержание арбовирусов в природе и необычайно широкое их распространение.
Этому в большей мере способствуют также и регулярные трансконтинентальные перелеты птиц. Зараженные через укусы, скажем, клещей где-нибудь в странах Африки, птицы, поддерживая в своем организме латентную инфекцию, прилетают ранней весной в наши края. Вот почему в дельте Волги обнаруживаются вирусы, носящие достаточно красноречивые названия, например, вирус Западного Нила, вирус Синдбис и многие другие, по большей части оказывающиеся выходцами из далекого Египта.