.1 Открытие основных групп вирусов.

Основоположник вирусологии − русский ученый Дмитрий Иосифович Ивановский, установивший в 1892 году, что мозаичная болезнь табака (МБТ) вызывается инфекционным агентом, фильтрующимся через фарфоровые фильтры с такими мелкими порами, которые задерживали известные в то время микроорганизмы. Кроме того, он предположил, что этот мельчайший агент имеет корпускулярную структуру, т.е. состоит из дискретных частиц.

При микроскопировании в клетках пораженных МБТ листьев Ивановский увидел кристаллы, представляющие собой скопления вируса табачной мозаики, которые в 1935 году получил в чистом виде американский ученый, первый лауреат Нобелевской премии по вирусологии Уэнделл Стенли.

В истории развития вирусологии можно выделить 3 периода:

Первый из них начался с исследований Д.И. Ивановского. Используя его методику обнаружения вирусов, Фридрих Лёффлер и Пауль Фрош в 1898 г. доказали, что ящур коров, как и возбудитель МБТ, является фильтрующимся вирусом. Это открытие позволило признать, что описанные в 1892- 1906 гг. внеклеточные элементарные тельца Энрике Пашена и цитоплазматические включения Джузеппе Гуарниери в эпителиальных клетках содержимого везикул и пустул (пузырьков) при натуральной оспе человека – тоже вирусы. Такие же включения-колонии вирусов обнаружили в 1898- 1903 гг.

Виктор Бабеш и Антонио Негри в цитоплазме нейронов мозга погибших от бешенства животных. В 1901 г. Уолтер Рид установил вирусную природу тропической желтой лихорадки. В 1908 г. было доказано, что вирусными болезнями являются также полиомиелит (Карл Ландштейнер и Эрвин Поппер) и лейкоз кур (В. Эллерманн и О. Банг). В 1911 г. Пейтон Раус доказал, что саркома кур вызывается онкогенным ультравирусом, способным вызывать аналогичную опухоль у здоровых птиц. В 1911-1917 гг. Х. Араган и Энрике Пашен доказали вирусную природу ветряной оспы, в кожных высыпаниях при которой закономерно выявляются элементарные тельца Арагана. Одновременно с ними Т. Андерсон и Дж. Гольдберг (1911) установили вирусную этиологию кори.

Революционное открытие в 1917 году сделал канадский ученый Феликс д’Эрелль, обнаружив фильтрующийся ультравирус, лизирующий дизентерийные бактерии, который он назвал бактериофагом («пожирателем бактерий»). Стало очевидным, что среди вирусов имеются не только вредоносные, но и полезные для человека и животных вирусы-фаги.

В 1933 г. Была установлена вирусная природа гриппа (Уилсон Смит, Кристофер Эндрюс и Патрик Лейдлоу). К началу второй мировой войны к вирусным болезням были причислены эпидемический паротит (К. Джонсон и Эрнест Гудпасчур, 1934), краснуха (Дж. Хиро, С. Тасака, 1938). Переломным в бурном развитии вирусологии первого периода явился 1940 год, когда Эрнест Гудпасчур предложил для выделения вирусов из материаловиспользовать куриные эмбрионы.

Второй, более высокий по своему уровню, период развития в вирусологии стал возможным после того, как лауреаты Нобелевской премии Джон Эндерс, Фредерик Роббинс и Томас Уэллер завершили исследование по созданию однослойных культур клеток, а М. Бориес и Н. Руск сконструировали электронный микроскоп. Эти открытия позволили в 50-60 годах У. Роу и сотр. получить в чистой культуре аденовирусы, Гилберту Далдорфу и Грейс Сиклс – коксакивирусы, Джону Эндерсу и Дж. Мельнику – экховирусы, Роберту Чаноку – вирусы парагриппа, Дж. Моррису – респираторно-синцитиальный вирус, а Саррой Стюарт и Бернис Эдди – вирус полиомы. Стало возможным детальное изучение тонкой структуры вирусов, процессов их репликации и сборки вирусных частиц в клетках.

Начало третьего этапа в вирусологии связывают с исследованиями лауреатов Нобелевской премии Хауарда Мартина Темина и Дейвида Балтимора, которые, выделив в 1970 г. из ретровирусов обратную транскриптазу, положили начало становлению генной инженерии. Поиски вирусной природы болезней человека и животных в этом периоде завершились выделением вирусов гепатита В (Дехаан Дейн, 1970) и гепатита А (Стефен Файнстоу и соавт., 1974), вироидов, вызывающих заболевания у растений (Т. О. Дайнер, 1972), близких к ним по свойствам прионов (Стенли Прузинер, 1982) и вируса иммунодефицита человека (Люк Монтанье, 1983; Роберт Галло, 1984).

2. Формы существования вирусов. Классификация вирусов по строению и характеру взаимодействия с геномом клетки-хозяина.

Выделив вирус табачной мозаики, У. Стенли принял его за «саморазмножающийся белок», но год спустя английские биохимики Ф. Бодуен и Н. Пири доказали, что в нем содержится 95% белка и 5% нуклеиновой кислоты (НК), т. е. по химическому составу он является нуклеопротеидом. Позже выяснилось, что у других вирусов содержание НК может достигать 40%. При этом оказалось, что они содержат только один тип нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), и для них характерны две формы существования:  внеклеточная, корпускулярная, покоящаяся  внутриклеточная, репродуцирующаяся, вегетативная.

Внеклеточные вирусы представляют собой корпускулы – частицы сферической, кристаллоидной или нитевидной формы, которые называют вирусными частицами, элементарными тельцами, а чаще – вирионами. Размеры вирионов колеблются от 15-30 до 200-500 нм. В корпускулярной форме вирус обладает скрытой инфекциозностью.

Патогенность проявляется только у вирионных нуклеиновых кислот при проникновении их в клетку – это внутриклеточная или репродуцирующаясяформа. По характеру взаимодействия вирионной нуклеиновой кислоты с генетическим аппаратом клетки-хозяина выделяют две большие группы вирусов: 1) инфекционные вирусы с автономной репликацией нуклеиновых кислот и продукцией вирионов (продуктивная инфекция).Они угнетают функцию клеток, деформируют или разрушают их; 2) интеграционные вирусы, способные интегрироваться с геномом клетки и утрачивающие способность вызывать продуктивную инфекцию. Они индуцируют злокачественное перерождение клеток или трансформируют их антигенную структуру.

По строению различают простые и сложные вирионы. Простые вирионы состоят из нуклеиновой кислоты, окруженной снаружи белковой оболочкой - капсидом, сложные – имеют дополнительную внешнюю оболочку (суперкапсид, пеплос)

3. Структура и химический состав простых вирионов.

В состав простых вирионов входят только капсидные белки, но у некоторых из них содержатся также геномные белки, связанные с концом вирионной нуклеиновой кислоты и участвующие в регуляции вирусного генома. Капсидные белки просто организованных вирионов обычно состоят из 1-3 вирусспецифических белков. Кроме этого, у некоторых простых вирусов есть также специальные некапсидные белки распознавания чувствительных к ним клеток. При этом каждый из них обладает способностью к самосборке. Количество капсомеров в капсиде простых вирусов варьирует от нескольких десятков до многих сотен. Капсомеры могут быть овальной или округлой формы, пяти- или шестигранной.

По характеру расположения капсомеров вирусы делят на три группы: с кубическим, спиральным и смешанным типом симметрии. Большинство патогенных для человека вирусов имеет кубический тип симметрии. Спиральный тип симметрии нередко встречается среди вирусов растений. Смешанный тип симметрии для простых вирусов не типичен.

4. Структура и химический состав сложных вирионов.

Сложно устроенные вирусы имеют много разновидностей капсидных белков. Кроме капсидных и геномных белков, могут также содержать мембранные белки, прилегающие к капсиду, и ферменты, участвующие в репликации и транскрипции вирусного генома(ДНК- и РНК-полимеразы). Суперкапсид сложных вирусов, представляет собой липидный бислой, в котором расположены гликопротеиды. Они у большинства вирусов образуют поверхностные «шипы», длина которых достигает 5-10 нм (рис. 3). Суперкапсидные вирусные гликопротеиды выполняют две основные функции: 1) распознают специфические клеточные рецепторы и взаимодействуют с ними (= прикрепительные белки) 2) обусловливают проникновение вирусов в клетки (= белки слияния). Количество углеводов в гликопротеидах может достигать 10% от общей массы вириона (сахароза, фруктоза, манноза, галактоза). Углеводы гликопротеидов обеспечивают сохранение конформации белка и его устойчивость к протеазам. Большая часть липидов суперкапсида представлена фосфолипидами (50-60%) и холестерином (20-30%). Липиды, как и углеводы, обеспечивают целостность структуры вириона. Липидно-углеводные компоненты имеют клеточное происхождение, включаясь в вирионы из плазматических мембран клеток при отпочковывании от них сложных вирусов на самом последнем этапе размножения. Отличием вирусных липопротеидных оболочек от мембран клеток-хозяев является то, что в них содержатся вирусспецифические суперкапсидные белки.

5. Структурно-функциональная организация генома вирусов.

Типы ДНК- и РНК-геномов. Независимо от сложности строения вирусов нуклеиновая кислота в их нуклеокапсидах представлена одной из ее разновидностей – ДНК или РНК – и никогда обеими вместе. Каждая из них является геномом. Геном вируса является гаплоидным (haploos – одиночный, eidos – вид), т. е. представлен одним набором генов. Частично диплоидны (diploos – двойной) ДНК-содержащие вирусы, в ДНК которых встречаются повторяющиеся нуклеотидные последовательности. Геномные нуклеиновые кислоты вирусов отличаются от клеточных необычайным разнообразием структуры и формы.

Форма молекул вирионных НК: ДНК: 1 – линейная одноцепочечная с незамкнутыми концами 2 - линейная двухцепочечнаяс незамкнутыми концами 3 - линейная двухцепочечнаяс замкнутыми концами 4 – циркулярнозамкнутая обычная и со сверхзавитками 5 – циркулярнозамкнутая с недостроенным участком в одной цепи РНК: 1- одноцепочечная цельная 2 – двухцепочечнаясегментированная 3 - одноцепочечная сегментированная 4 – кольцевая сегментированная 5 – двойная одноцепочечная цельная

Среди РНК-содержащих вирусов с одноцепочечным линейным типом нуклеиновой кислоты различают вирусы с позитивным и негативным геномом. У вирусов с позитивным геномом РНК обладает функцией информационной, т.е. служит матрицей для синтеза вновь образующихся вирионных РНК и белков, а такие вирусы называют «плюс- нитевые». У вирусов с негативным геномом РНК не обладает функцией информационной, такие вирусы называют «минус-нитевые». Некоторые РНК- содержащие вирусы могут являться амбисенсвирусами и содержать как «плюс», так и «минус» нити РНК.

Число генов в вирусных геномах колеблется от 3-4 у самых простых вирусов до многих десятков – у сложно устроенных. ДНК-содержащие вирусы, также как про- и эукариоты, имеют структурные гены, кодирующие белки, и регуляторные гены:  энхансер – усилитель транскрипции  промотор - инициатор транскрипции, с ним связывается фермент РНК-полимераза  оператор – регулирует транскрипцию оперона  терминатор – прекращает транскрипцию оперона При этом регуляторные участки оперона представляют собой короткие последовательности нуклеотидов ДНК; энхансер, промотор и оператор расположены в его начале (перед структурными генами), а терминатор - в конце. Кроме того, в структурных генах вирусных оперонов, как и в клетках эукариот, имеются участки нуклеотидных последовательностей, несущих информацию (экзоны), и вставочные последовательности (интроны), которые после транскрипции в процессе созревания иРНК вырезаются.

Вирусные иРНК, в отличие от иРНК про- и эукариот, могут направлять синтез не одного, а двух-трех белков, что позволяет им при минимальном содержании генетического материала увеличивать генетическуюинформацию.Это достигается: 1. двукратнымсчитываниемодной и той же иРНК:  без сдвига рамки считывания - образуются копии полипептидов, отличающиеся только длиной  при сдвиге рамки считывания на один или два нуклеотида молекула иРНК транслируется с образованиемуникальныхбелков 2. трансляцией гигантских полипептидов- предшественников с последующим нарезанием их на более мелкие.

6. Способы реализации генетической информации у вирусов.

Вследствие большого разнообразия геномов механизм реализации генетической информации у вирусов происходит в нескольких направлениях: 1) ДНК иРНК белок (ДНК-содержащие двухцепочечные); 2) РНК белок (позитивный геном РНК-вирусов); 3) РНК иРНК белок (негативный геном РНК- вирусов); 4) РНК ДНК иРНК белок (позитивный геном с обратной транскриптазой у ретровирусов); 5) одноцепочечная ДНК двухцепочечный ДНК- транскрипт иРНК белок (у парвовирусов).

7. Основные гипотезы происхождения вирусов.

Относительно природы вирусов имеется два диаметрально противоположных суждения. Сторонники лауреата Нобелевской премии А. Львова утверждают, что вирусы – не организмы, так как не являются, как все существа, «независимыми единицами взаимосвязанных структур и функций». Такое представление о вирусах опровергается приверженцами Нобелевского лауреата С. Лурия, полагающего, что вирусы – не менее живые, чем все существа, не просто организмы, а «сверхорганизмы», так как только их «голая» нуклеиновая кислота активно проникает в клетки (инфицирует клетки), реплицируется (размножается) в них и продуцирует вирионы

. Гипотезы происхождения вирусов:  Вирусы могли явиться первичными формами жизни, возникшими в результате химических реакций с использованием энергии УФ-лучей или электроразрядов и давшими начало клеточной организации жизни.  Вирусы произошли от свободноживущих микробов, нуждавшихся в факторах роста и ставших вследствие этого внутриклеточными паразитами, а затем поэтапно утратившими энергообменные системы. Против гипотезы происхождения вирусов из паразитарных клеток говорят многие веские аргументы, прежде всего их неклеточная организация, отсутствие в клетках структур, подобных вирусным капсидам, неклеточный способ размножения, отсутствие промежуточных форм превращения клеток-паразитов в вирусы.

 Наиболее вероятна гипотеза, согласно которой вирусы произошли от содержащих нуклеиновые кислоты структур и органелл клеток, ставших автономными самовоспроизводящимися элементами(источником ДНК-вирусов могли явиться гены митохондрий и хлоропластов, а РНК- вирусов – рибосомы). Загадкой остаются источники получения генного материала одноцепочечных ДНК-вирусов и двухцепочечных РНК-вирусов, которыхне имеет ни одна клетка.

8. Критерии систематики вирусов.

Основополагающим принципом в разработке систематики вирусов явилось то, что их вирионы содержат только один тип нуклеиновой кислоты (НК). По этому признаку в царстве Vira выделяют две группы вирусов: ДНК- и РНК- содержащие. Каждую из них, в свою очередь, последовательно подразделяют на семейства, подсемейства, роды и виды вирусов, прибавляя к базовым названиям -viridae (сем.), -virinae (подсем.) и virus (остальные таксоны). Критерии систематики вирусов: 1. основные критерии, позволяющие в рамках группы вирусов выделить семейства:

 структура НК (одно/двухцепочечные, полные/ недостроенные, цельные/фрагментированные),  конфигурация НК (линейные/кольцевые),

 геномная функция НК («плюс/минус» нитевые),  наличие или отсутствие внешней оболочки.

2. дополнительные критерии, позволяющие в пределах семейства вирусов выделить подсемейства, роды и виды:  круг хозяев,  антигенная специфичность,  размеры и морфология вирионов,  тип симметрии и число капсомеров в капсиде,  органно-тканевой тропизм вирусов и их цитопатическое действие,  способы передачи, распространение и проявление вирусных болезней.

9. Семейства, подсемейства, роды и виды ДНК-вирусов. Вирусы позвоночных: 1. сем. Herpesviridae (herpes – ползучие) – вирусы, вызывающие у человека на коже и слизистых оболочках везикулы с наличием в них вирионов, в частности, на губах (простой герпес), лице, в ротовой полости, зеве (ветряная оспа), по ходу межреберных нервов (опоясывающий герпес), другие более тяжелые инфекционные процессы: цитомегалию, саркому Капоши. Вирионы округлые, диаметр от 100 до 200 нм, ДНК линейная двухцепочечная с незамкнутыми концами, есть суперкапсид

Семейство герпесвирусов подразделяется на три подсемейства: Alpha-, Beta- и Gammaherpesvirinae. В состав альфагерпесвирусов включают вирусы простого герпеса 1-го, 2-го типов (род Simplexvirus) и вирус герпеса 3-го типа, вызывающего ветряную оспу и опоясывающий герпес (род Varicellаvirus). Бетагерпесвирусы тоже содержат два рода вирусов – Cytomegallovirus (вирус герпеса 5-го типа) и Roseolovirus (вирусы, вызывающие В-клеточную лимфому и саркому Капоши). Подсемейство гаммагерпесвирусов включает вирус Эпстайна-Барр, отнесенный к роду Lymphocryptovirus.

2. сем. Adenoviridae (adenos – железа) – вирусы, выделенные из железистой ткани носоглотки и поражающие у человека верхние дыхательные пути, а нередко – и кишечник. Вирионы не имеют внешней оболочки (простые вирусы), икосаэдральной формы, диаметр около 90 нм, ДНК двухцепочечная с незамкнутыми концами. Семейство включает два рода: Mastadenovirus (mastos – грудь) – вирусы млекопитающих и Aviadenovirus (avis – птица) – птичьи вирусы.

3. сем. Papovaviridae – вирусы папиломы, полиомы и вакуолизирующего клетки вируса SV-40 (spumavirus) – включает два рода: Раpillomavirus, вызывающий доброкачественные разрастания кожи и слизистых оболочек (papilla – сосочек), и Polyomavirus (в том числе SV-40), индуцирующие множественные (polys – много) опухоли (оmа) у животных. Вирионы икосаэдральной формы, размер около 50 нм, внешняя оболочка отсутствует, ДНК двухцепочечная, кольцевая, может быть со сверхзавитками. 4. сем. Hepadnaviridae (hepatos – воспаление печени, DNA-ДНК) – вирион гепатита В (частица Дейна) и подобные ему вирусы. Вирионы округлой формы, размер около 40 нм, имеется внешняя оболочка, ДНК двухцепочечная, кольцевая, с недостоенным участком цепи.

Вирусы позвоночных и беспозвоночных: 1. сем. Poxviridae (pox – пузырек) – дермотропные вирусы, вызывающие на коже и слизистых оболочках человека и животных разнообразные высыпания, заканчивающиеся образованием везикул и пустул, наполненных гнойным содержимым и покрытых корками, после отпадения которых остаются глубокие рубцы (натуральная оспа человека). Вирионы имеют форму параллелепипеда, размер около 300-450 х 170-260 нм, имеется внешняя оболочка, ДНК линейная, двухцепочечная, с замкнутыми концами. Семейство подразделяется на два подсемейства: Chordopoxvirinae (позвоночных) и Entomopoxvirinae (вирусы насекомых). В составе хордопоксвирусов выделяют 8 родов и 10 типов вирусов оспы человека и животных.

2. сем. Iridoviridae (iridos – радуга) – отличаются тем, что, кристаллизуясь, отливают всеми цветами радуги. Вирионы округлой формы, размер от 100 до 200 нм, имеется внешняя оболочка, ДНК линейная, двухцепочечная, с незамкнутыми концами. Представлены пятью родами: Iridovirus и Chloriridovirus – вирусы насекомых; Ranavirus – вирусы лягушек; безымянные четвертый и пятый роды включают вирус лимфокистоза рыб и вирус африканской чумы свиней. 3. сем. Parvoviridae (parvus – крошечный). Вирионы икосаэдральной формы, размер 18-26 нм, внешняя оболочка отсутствует, ДНК линейная, одноцепочечная. Семейство включает три рода: Parvovirus – вирусы животных и птиц; Densovirus – вирусы насекомых; Dependovirus – дефектные вирусы, репликация которых возможна лишь с помощью аденовирусов.

10. Семейства, роды и виды РНК-вирусов. Вирусы позвоночных. 1.К энтеротропным вирусам относят три семейства:  Сем. Picornaviridae (piccolo – маленький, RNA – РНК) − РНК-вирусы, отличающиеся очень маленькими размерами, порядка 22-30 нм. Внешняя оболочка вириона отсутствует, РНК одноцепочечная, цельнолинейная, наделена функцией иРНК. Семейство пикорнавирусов имеет пять родов: Entero-, Hepato-, Rhino-, Cardio- и Aphthovirus. В составе энтеровирусов насчитывают 69 типов, в том числе вирусы полиомиелита, ангин, миозитов,гастроэнтеритов. Род гепатовирусов содержит один вирус гепатита А. Риновирусы вызывают риниты, кардиовирусы – миокардиты, а афтовирусы (aphta – язва) – ящур у парнокопытных животных.  Сем. Caliciviridae (calix – чаша), на поверхности которых имеется 32 чашевидных вдавления. Вирионы имеют размеры 20-30 нм, внешняя оболочка отсутствует, РНК одноцепочечная, цельнолинейная, наделена функцией иРНК. В семейство калицивирусов включены вирус гепатита Е и вирус Норфолк, вызывающий гастроэнтериты.  Сем. Astroviridae (astron – звездчатые). Вирионы звездчатой формы, размеры 20-30 нм, имеют внешнюю оболочку, РНК одноцепочечная, цельнолинейная. В семействе астровирусов известно 5 энтеровирусов, поражающих детей, подростков и юношей. 2. В группу пневмотропных включают три семейства вирусов: Orthomyxo-, Paramyxo- и Coronaviridae. Первые два семейст­ва называют миксовирусами, так как они имеют высокое сродство к слизистой оболочке верхних дыхательных путей (myxa – слизь). Сем. Orthomyxoviridae. Вирион сложный, округлой формы с поверхностными шипами, размер 80-90 нм, РНК одноцепочечная, сегментированная на 8 участков, минус-нитевая. Включает 3 типа вирусов гриппа А, В и С. Сем. Paramyxoviridae.Вирион сложный, округлой формы с поверхностными шипами, размер 150-300 нм, РНК одноцепочечная, цельнолинейная, минус-нитевая. Включает вирусы парагриппа, эпидемического паротита, кори и респираторно- синцитиальные вирусы. Сем. Coronaviridae (corona – венец). Вирионы обрамлены частоколом «булавовидных утолщений». Вирион сложный, округлой формы с булавовидными выступами, размер 75-160 нм, РНК одноцепочечная, цельнолинейная, наделена функцией иРНК. Все они вызывают острые респираторные заболевания. 3. К вазотропной группе вирусов, обладающих сродством к сосудам, отнесены семейства:  Сем. Togaviridae (toga – мантия) - вирусы округлой формы с поверхностными шипами, содержащие внешнюю оболочку. Размер 40-60 нм. РНК одноцепочечная, цельнолинейная, наделена функцией иРНК. Содержит около 25 видов, в т.ч. вирусы энцефалитов лошадей.  Сем. Flaviviridae (flavum – желтый), типичным представителем которого является вирус желтой лихорадки. Вирион сложный, округлой формы с поверхностными шипами, размер 40-60 нм, РНК одноцепочечная, цельнолинейная, наделена функцией иРНК. В семейство включены более 30 видов, в частности вирусы денге, клещевого и японского энцефалитов, омской геморрагической лихорадки и краснухи.  Сем. Arenаviridae (arena – песчинки), в сердцевине которых имеются плотные гранулы. Вирионы сложные, округлой формы с поверхностными шипами, размер 50-300 нм, РНК одноцепочечная, сегментированная на 5 участков, минус-нитевая. Семейство включает вирус лимфоцитарного хориоменингита и четыре вируса геморрагических лихорадок.  Сем. Bunyaviridae, выделенные в Буньямвере (Уганда). Вирионы сложные, округлой формы с поверхностными шипами, размер 100-120 нм, РНК кольцевая, сегментированная на 3 участка, минус-нитевая. Семейство подразделяют на 4 рода, включает вирусы экзотических природно-очаговых болезней.  В сем.Filoviridae включены два особоопасных для человека вируса – Марбург и Эбола. Вирионы имеют внешнюю оболочку с выступами, размер около 80 нм, РНК одноцепочечная, минус-нитевая. 4. Лимфотропные вирусы – это одно семейство Retroviridae, вирионы которого содержат реверсальную (обратную) транскриптазу. Вирионы сложные, округлой формы, с поверхностными шипами, размеры 80 – 100 нм. Цельно-линейная геномная РНК наделена функцией иРНК. Семейство подразделено на три подсемейства: 1. Oncovirinae – онкогенные вирусы В, С и D типов, вызывающих у животных рак молочной железы, лейкозы и лимфосаркому; 2. Spumavirinae (пенящие вирусы) с идентичным родом Spumavirus; 3. Lentivirinae с таким же родом Lentivirus, включающий вирус висна-мэди у овец и вирус иммунодефицита человека. Вирусы позвоночных, растений и насекомых. К этой категории вирусов причисляют два семейства:  сем. Rhabdoviridae (rhabdos – прут, т. е. имеющие вид палочки), которые, вызывают у животных и человека rabies (бешенство). Вирион сложный, пулевидной или бациллярной формы, размер 130-180 х 50-90 нм, РНК одноцепочечная, цельнолинейная. К семейству относятся три рода: Lissavirus – вирусы бешенства (lissa); Vesiculovirus – вирусы везикулярного стоматита; безымянныйрод рабдовирусов растений.  сем. Reoviridae (respiratory, en­teric, orphans) – вирусы, поражающие респираторные пути и кишечник. Внешняя оболочка отсутствует, размеры вириона 60-80 нм, РНК двухцепочечная, сегментированная на 10-12 участков. Семейство содержит семь родов, из них собственно Reovirus, Orbivirus (orbis – кольцо) и Coltivirus – вирусы лихорадочных заболеваний человека, Rotavirus (rota – колесо), или колесовидные – вирусы гастроэнтеритов, Phytoreovirus и Fijivirus – фитопатогенные вирусы, Cypovirus – вирус цитоплазматического полиэдроза насекомых.

11. Подготовительная фаза репродукции вирусов. Фазы адсорбции вируса на клетке, проникновения и депротеинизации вирусной частицы.

Процесс репродукции вирусов может быть условно разделен на две фазы. Первая фаза охватывает события, которые ведут к адсорбции и проникновению вируса в клетку, освобождению его внутреннего компонента и мо­дификации его таким образом, что он способен вызвать инфекцию. Соответственно, первая фаза включает в себя три стадии: 1) адсорбция вируса на клетках; 2) проникно­вение в клетки; 3) раздевание вируса в клетке. Эти стадии направлены на то, чтобы вирус был доставлен в соответствующие клеточные структуры, и его внутренний компонент был освобожден от защитных оболочек. 

Адсорбция: Капсид разрушается под действием клеточных протеаз и НК освобождается. У животных освобождение НК происходит в клетке, после проникновения вируса путём пиноцитоза.

Фитопатогенные вирусы проникают через повреждения в клеточной стенке, после чего адсорбируются на внутренних клеточных рецепторах и высвобождают НК.

Проникновение вируса в клетку

В клетки вирусы могут проникать разными путями. Так, у вируса гриппа данный проникновение связано с явлением пиноцитоза (вироренсиса). Возможно и прямое проникновение этого вируса. В случае пиноцитоза происходит образование вакуоли, которая погружает вирус в цитоплазму, где он расцепляется на НК и белок. Во втором случае, после адсорбции на поверхности клеточной стенки, под влиянием ее ферментов происходит расщепление вирусной частицы на НК и белок. Внутрь клетки поступает только НК.

Скрытый период - эклипс ( греч. исчезновение).

На этой стадии вирус как бы исчезает из клетки. Предпологают, что НК вируса проникает в ядро и встраивается в НК клетки. Механизм не изучен. Длительность фазы: грипп 5-9 часов ; E. coli - 15 минут.

Репродукция вируса. Компоненты вируса синтезируются в различных частях клетки - в связи с этим сам процесс размножения получил название репродукции. Этот сложный процесс условно делят на 3 стадии:

1. подготовительная;

2. синтез компонентов вибриона;

3. формирование полноценного инфекционного вибриона;

4. освобождения вирусного потомства.

12. Собственно репродуктивная стадия при репродукции вирусов. Транскрипция нк вируса на иРнк. Трансляция (синтез вирусных белков). Репликация (копирование генома вируса). Дисъюнктивная репродукция.

Транскри́пция (от лат. transcriptio — переписывание) — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы, происходящий во всех живых клетках. Другими словами, это перенос генетической информации с ДНК на РНК.

Транскрипция катализируется ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой. РНК-полимераза движется по молекуле ДНК в направлении 3' → 5.Транскрипция состоит из стадий инициации, элонгации и терминации. Единицей транскрипции является транскриптон, фрагмент молекулы ДНК, состоящий из промотора, транскрибируемой части и терминатора.

Трансляция вирусов Термином «трансляция» называют механизмы, при помощи которых последовательность нуклеотидных оснований мРНК переводится в специфическую последовательность аминокислот в синтезируемом полипептиде. Этому процессу предшествует связывание мРНК с рибосомами. При этом (связывание мРНК и инициация трансляции) происходит «дискриминация» клеточных мРНК, и синтетические процессы на рибосомах переходят под вирусный контроль. Вирусные геномы кодируют синтезы двух классов белков: структурные белки входят в состав дочерних популяций, а неструктурные белки обслуживают процессы репродукции, но не входят в состав дочерних популяций (ингибиторы синтеза клеточных РНК и белков, протеазы и др.). Репликация вирусов в двуспиральной ДНК сходна с репликацией клеточной ДНК. Репликация происходит на расплетенных участках ДНК и идет одновременно на обеих нитях от 5′-конца к 3′-концу. Репликацию осуществляют ДНК-полимеразы. Каждая вновь синтезированная молекула ДНК состоит из одной родительской и одной вновь синтезированной нити. При репликации вирусов с односпиральной ДНК происходит образование двуспиральных форм, которые представляют собой промежуточные репликативные формы, на минус-нитях которых синтезируются дочерние плюс-нити ДНК. У вирусов, геном которых представлен односпиральной РНК, ее репликация происходит по следующей схеме: на вирионной РНК синтезируется комплементарная ей РНК (образуется репликативная форма РНК), затем на комплементарной РНК синтезируется комплементарная ей, но идентичная исходной вирусная РНК. В клетках нет ферментов, способных осуществлять репликацию РНК, поэтому ферменты, участвующие в репликации, всегда вирусспецифические.

Репродукция вирусов Вирусы не способны к самостоятельному размножению. Синтез вирусных белков и воспроизведение копий вирусного генома — необходимые условия для появления дочерней популяции — обеспечивают биосинтетические процессы клетки-хозяина. При этом белковые макромолекулы и нуклеиновые кислоты образуются отдельно, после чего происходит сборка дочерних популяций. Другими словами, для вирусов характерен дизъюнктивный (разобщённый) тип репродукции, осуществляемый при взаимодействии вируса с инфицируемой клеткой. Реализация репродуктивного цикла в существенной степени зависит от типа инфицирования клетки и характера взаимодействия вируса с чувствительной (могущей быть инфицированной) клеткой.