8. Вид (форма) днк-геномов вирусов.

ДНК-содержащие вирусы – вирусы, геном которых представлен дезоксирибонуклеиновой кислотой и репликация идет посредством ДНК-зависимой ДНК-полимеразы, без использования промежуточного звена-посредника РНК. У многих ДНК-содержащих вирусов транскрипция происходит в три этапа, во время которых избирательно считываются сверхранние, ранние и поздние гены.

Вирусы классифицируются

1)на те, которые содержат ДНК (вирус простого герпеса ) и те, что содержат РНК ( вирус иммунодефицита человека ).

2)По структуре капсомеров. Изометрические (кубические), спиральные, смешанные.

3)По наличию или отсутствию дополнительной липопротеидной оболочки

4)За клетками-хозяевами

Геномная ДНК этих вирусов может быть двуцепочечной или одноцепочечной и иметь линейную или кольцевую Форму.

Геномы большинства ДНК-содержащих вирусов (за исключением поксвирусов) транскрибируются в ядре клетки-хозяина с помощью клеточной РНК-полимеразы II . Синтез и процессинг мРНК у этих вирусов практически полностью осуществляется за счет клеточных механизмов (несколько вирусных белков участвуют только в регуляции транскрипции).

У многих ДНК-содержащих вирусов транскрипция происходит в три этапа, во время которых избирательно считываются сверхранние, ранние и поздние гены.

9. Вид (форма) РНК-геномов вирусов.

Структура вирусных РНК чрезвычайно разнообразна. У вирусов обнаружены типы РНК:

1.Линейная односпиральная.

Вирусы, содержащие однонитчатые РНК, делятся на две группы. У вирусов первой группы вирусный геном обладает функциями информационной РНК, т. е. может непосредственно переносить закодированную в нем информацию на рибосомы (обозначены знаком «плюс» и в связи с этим вирусы, содержащие такие РНК (пикорнавирусы, тогавирусы, коро-навирусы, ретровирусы), обозначены как «плюс-нитевые» вирусы, или вирусы с позитивным геномом.) Вторая группа РНК-содержащих вирусов содержит геном в виде однонитчатой РНК, которая сама не обладает функциями иРНК. В этом случае функцию иРНК выполняет РНК, комплементарная геному. Синтез этой РНК (транскрипция) осуществляется в зараженной клетке на матрице геномной РНК с помощью вирусспецифиче-ского фермента — транскриптазы (обозначаются как «минуса-РНК, а вирусы этой группы как «минус-нитевые» вирусы, или вирусы с негативным геномом.) К этим вирусам относятся ортомиксовирусы, парамиксовирусы, буньявирусы, рабдовирусы.

2.Линейная фрагментированная.

3.Кольцевая односпиральная.

РНК-фрагменты буньявирусов обнаружены в виде кольцевой формы.

4.Линейная двуспиральная фрагментированная.

Диплорнавирусыимеют двунитевое фрагментированное состояние генома.

5.Обоюдозначащая РНК

Существуют вирусы, содержащие как «плюс-нитевые», так и «минус-нитевые» РНК гены (амбисенс-вирусы). К ним относятся аренавирусы.

10. Какие вещества кроме белка и НК входят в состав вирусов. Их функции.

Помимо белков в липопротеидной оболочки обнаружены липиды и углеводы. Углеводы преимущественно содержаться в гликопротеидных пепломерах на поверхности вирусной частицы.Выросты, состоящие из липо–или гликопротеидов, выполняют рецепторную функцию. Т.е. у вирионов сложноорганизованных вирусов имеется еще поверхностная оболочка - суперкапсид, содержащий, кроме белков, также углеводы, липиды, компоненты клетки хозяина.Эти рецепторы впоследствии помогают вирусу присоединиться к клетке хозяина и потом проникнуть в нее. А липопротеидная оболочка вируса сливается с мембраной клетки, тем самым обеспечивая прохождения НК вируса в клетку.

В составе вирусов обнаружены минеральные вещества К, Na, Ca, Mg, Fe. Они участвуют в формировании связей белка с нуклеиновой кислотой.

11. Что такое рецепторы и антирецепторы. Их состав. Их функция и на каком принципе она основана.

Антирецепторы вирусные - поверхностные вирионные белки, напр., гемагглютинин, связывающиеся по комплементарному типу с соответствующим рецептором восприимчивой клетки. Первая фаза репликации вируса.Клеточные рецепторы могут иметь разную химическую природу, представляя собой белки, углеводные компоненты белков и липидов, липиды.Структура рецепторов - это их организация, принцип которой почти у всех рецепторов одинаков. Структурно рецептор состоит из трех доменов (частей): 1) внемембранного, осуществляющего взаимодействие с веществом (лигандом); 2) трансмембранного, осуществляющего перенос сигнала; 3) цитоплазматического.

Эти рецепторы впоследствии помогают вирусу присоединиться к клетке хозяина и проникнуть в нее.

12. Способы проникновения вирусов в клетку. Механизм реализации проникновения.

На настоящий момент термином "вход" обозначается четыре этапа инициации жизненного цикла вирусов в клетках-мишенях.

К первому этапу относится присоединение вирионов к рецепторам клеточной мембраны, при котором происходят первоначальные конформационные изменения белков наружной оболочки вирусов. Ко второму, - взаимодействие с корецепторами посредниками проникновения вируса в клетку. Этот процесс сопровождается дальнейшими конформационными изменениями белковых компонентов вирусной оболочки, а также изменениями клеточной плазмалеммы. Третьим этапом является непосредственное перемещение вируса в клеточной мембране, обозначаемое термином проникновение или "penetration" и осуществляемое с помощью различных механизмов. К заключительному - четвертому, этапу входа относится освобождение генома вируса от нуклеокапсидной оболочки и начало транскрипции его РНК.

По данным современной литературы различают 6 способов проникновения вирусов в клетки: макропиноцитоз, три вида эндоцитоза (клатрин-зависимый, клатрин-независимый и холестерол-зависимый), с помощью образования кавеол (вогнутости плазматической мембраны) и подобный последнему механизм, зависимый от динамина.

Как известно, взаимодействие вируса и клетки может происходить двумя путями: неспецифическим (инициируется при случайном столкновении, когда вирионы удерживаются на клеточной поверхности за счет электростатических сил) и специфическим (осуществляется при наличии на клеточной поверхности рецепторов, обеспечивающих прочное прикрепление вируса к клетке). После адгезии вирус проникает через плазмалемму и затем происходит перемещение его генома к определенным участкам цитоплазмы и ядра клетки, где инициируется процесс репродукции.

13. Этапы взаимодействия вируса с клеткой. На каком этапе реализуется генетическая информация вируса.

1.Адсорбция - пусковой механизм, связанный со взаимодействием специфических рецепторов вируса и хозяина. Эффективность проникновения вируса связана большим количеством рецепторов.

2.Проникновение - путем слияния суперкапсида с мембраной клетки или путем эндоцитоза (пиноцитоза).

3.Освобождение нуклеиновых кислот - “раздевание” нуклеокапсида и активация нуклеиновой кислоты.

4.Реализация генетической информации. Т. е. синтез нуклеиновых кислот и вирусных белков - подчинение систем клетки хозяина и их работа на воспроизводство вируса.

5.Морфогенез вирусных частиц. Ассоциация реплицированных копий вирусной нуклеиновой кислоты с капсидным белком.

6.Выход вирусных частиц из клетки, приобретения суперкапсида оболочечными вирусами.

Ограничения, накладываемые клеткой на вирус.

1. В клетках про- и эукариот (кроме клеток растений) отсутствуют ферменты транскрипции-репликации вирусного РНК-генома. Вирус должен иметь свои ферменты в составе вириона или в закодированном виде в геноме.

2. В цитоплазме клеток нет ферментов для транскрипции ДНК вируса. Следовательно, клеточную ДНК-зависимую РНК-полимеразу могут использовать только ядерные ДНК-содержащие вирусы.

3. В клетках эукариот белоксинтезирующий аппарат приспособлен для трансляции моноцистронных РНК (не распознает внутренние участки инициации). Вирусы должны синтезировать или отдельные мРНК для каждого гена, или мРНК нескольких генов и кодирующий полипротеин, разрезаемый на отдельные белки.

4. В клетках прокариот возможна множественная внутренняя инициация трансляции на полицистронных матрицах. Для вирусов прокариот ограничение 3 снимается.

14. Супероболочка вирусов. Её происхождение, этапы формирования.

Нуклеоид вирусов покрыт капсидом. Он состоит из капсомеров. А они в свою очередь из белковых субъединиц-протомеров. Капсомеры состоят в тесной связи с нуклеиновой кислотой, поэтому их вместе называют нуклеокапсидом. Капсид защищает НК, способствует переходу ее от одной клетки в другую. Вирусы, которые имеют только нуклеокапсид – простоорганизованные.

У некоторых вирусов вирион имеет еще и дополнительную оболочку суперкапсид (пеплос). Такие вирусы- сложноорганизованные. По строению суперкапсид похож на цитоплазматическую мембрану клеток, что обусловлено его клеточным происхождением, так как он формируется в момент выхода вириона из пораженной клетки. Суперкапсид содержит в своем составе углеводы и липиды, а также небольшое количество белков, которые выполняют адресную функцию, то есть обеспечивают прикрепление вириона к поверхности клетки-хозяина. У большинства вирусов гликопротеиды формируют «шипы» на поверхности вирусной частицы. Шипы представляют собой морфологические субъединицы, построенные из нескольких молекул одного и того же белка. Вирусы гриппа имеют два типа шиповУ некоторых вирусов имеется также промежуточная оболочка – белковая мембрана.

Особенности выхода из клетки оболочечных и безоболочечных вирусов.

Различают два основных типа выхода вирусного потомства из клетки. Первый тип — взрывной — характеризуется одновременным выходом большого количества вирусов. При этом клетка быстро погибает. Такой способ выхода характерен для вирусов, не имеющих суперкапсидной оболочки. Второй тип — почкование. Он присущ вирусам, имеющим суперкапсидную оболочку. На заключительном этапе сборки нуклеокапсиды сложно устроенных вирусов фиксируются на клеточной плазматической мембране, модифицированной вирусными белками, и постепенно выпячивают ее. В результате выпячивания образуется «почка», содержащая нуклеокапсид. Затем «почка» отделяется от клетки. Таким образом, внешняя оболочка этих вирусов формируется в процессе их выхода из клетки. При таком механизме клетка может продолжительное время продуцировать вирус, сохраняя в той или иной мере свои основные функции.

15. Морфогенез безоболочечных вирусов со спиральным типом симметрии (на примере ВТМ).

1. Образование структуры, состоящей из 2-х дисков, сформированных одинаковыми субъединицами.

2. Образование инициаторной петли РНК.

3. Встранивание петли РНК в отверстие диска (инициация сборки).

4. Элонгация (собственно сборка). Идет в 2-х направлениях вдоль цепи РНК, соповождается закручиванием спирали.

У оболочечных вирусов сначала формируются нуклеокапсиды, или сердцевины, которые затем покрываются белками наружных оболочек. Вирусы, имеющие оболочку (кроме вирусов оспы и реовирусов), формируются на клеточных мембранах. Все оболочечные вирусы млекопитающих со спиральным нуклеокапсидом, так же как некоторые вирусы с икосаэдрическим нуклеокапсидом (герпесвирусы, тогавирусы и ретровирусы), созревают при почковании через плазматическую мембрану, через внутреннюю цитоплазматическую мембрану или через мембрану ядра.

16. Морфогенез безоболочечных вирусов с изометрическим типом симметрии (на примере полиовируса).

Все безоболочечные вирусы (Клеточные паразиты, центральный Капсид которых не окружен вирусными оболочками) позвоночных имеют кубическую симметрию. Структурные белки просто устроенных вирусов связываются спонтанно, образуя капсомеры, которые благодаря самосборке образуют капсиды, в которые упаковывается вирусная нуклеиновая кислота.

Капсид полиовириона содержит 60 структурных единиц, состоящих из полипептидов VP1, 2, 3, 4.