- •Этапы развития вирусологии. Ивановский Д.И. — основоположник вирусологии. Достижения отечественной вирусологии.
- •Ультраструктура вириона.
- •1.Морфология фагов и их химический состав.
- •2.Основные свойства вирусов.
- •3.Критерии классификации вирусов.
- •4.Методы индикации вирусного материала.
- •5.Понятие о типе симметрии. Форма вирусов.
- •6.Механизм взаимодействия вируса с клеткой.
- •7.Особенности биосинтеза ДНК- и РНК-содержащих вирусов.
- •8.Вирогения. Особенности взаимоотношения онкогенных вирусов с клеткой.
- •9.Среды для выращивания культур клеток, их классификация, требования.
- •1.Генетические признаки вирусов. Цель и методы их изучения.
дезоксирибонуклеиновую (ДНК) или рибонуклеиновую (РНК). Этим свойством вирусы отличаются от микроорганизмов, содержащих в клетках оба типа нуклеиновых кислот.
Нуклеиновая кислота находится в головке. Внутри головки фагов обнаружено также небольшое количество белка (около 3%).
Таким образом, по химическому составу фаги являются нуклеопротеидами. В зависимости от типа своей нуклеиновой кислоты фаги делятся на ДНК-овые и РНК-овые. Количество белка и нуклеиновой кислоты у разных фагов разное. У некоторых фагов содержание их почти одинаковое и каждый из этих компонентов составляет около 50%. У других фагов соотношение между этими основными компонентами может быть различно.
2.Основные свойства вирусов.
1 ) Ультрамикроскопические размеры.
2)Вирусы содержат нуклеиновую кислоту только одного типа — или ДНК, или РНК. Все другие организмы содержат нуклеиновые кислоты обоих типов, а генбм у них представлен только ДНК.
3)Вирусы не способны к росту и бинарному делению.
4)Вирусы размножаются путем воспроизводства себя из собственной геномной нуклеиновой кислоты. Размножение всех прочих организмов включает стадии бинарного деления клеток.
5)У вирусов отсутствуют собственные системы мобилизации
энергии.
6)У вирусов нет собственных белоксинтезирующих систем.
7)В связи с отсутствием собственных систем синтеза белка и
мобилизации энер гии вирусы являются абсолютными внутриклеточными паразитами. Средой обитания вирусов являются
бактерии, клетки растений, животных и человека.
3.Критерии классификации вирусов.
1. тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), ее структура, количество
нитей (одна или две), особенности воспроизводства вирусного генома;
2. размер и морфология вирионов, количество капсомеров и тип
симметрии; 3. наличие суперкапсида;
4. чувствительность к эфиру и дезоксихолату; 5. место размножения в клетке; 6. антигенные свойства и пр.
4.Методы индикации вирусного материала.
Для индикации вирусов в инфекционном материале могут быть использованы следующие методы и критерии:
Микроскопический: обнаружение вирусных включений в препаратах, окрашенных но Муромцеву, Морозову, Романовскому, Пигаревскому, Павловскому, обработанные флюорохромами.
Вирусологическое выделение вирусов в культурах клеток, в
развивающихся куриных эмбрионах, на лабораторных животных (состояние, симптомы).
В культуре тканей: реакция гемаглютинации (РГА), реакция гемадсорбции (РГадс), цитопатогенное действие (ЦПД), цветная проба, метод бляшек.
5.Понятие о типе симметрии. Форма вирусов.
В зависимости от взаимодействия капсида с НК частицы вирусов могут быть подразделены на несколько типов симметрии:
1) Кубический тип симметрии.
Кубические капсиды представляют собой икосаэдр, обладающий примерно 20-ю треугольными поверхностями и 12 вершинами. Они
формируют напоминающую сферическое образование структуру, но на
самом деле это многогранник. В ряде случаев к вершинам таких косаэдрических многогранников прикрепляются особые липопротеиновые образования именуемые шипами. Роль этих шипов предположительно
сводится к взаимодействию вирионов или вирусных частиц с
соответствующими участками чувствительных к ним клеток хозяев. При
кубической симметрии вирусная нуклеиновая кислота уложена плотно (свернута в клубок), а белковые молекулы окружают ее, образуя многогранник (икосаэдр). Икосаэдр – многогранник с двадцатью
треугольными гранями, имеющий кубическую симметрию и приблизительно сферическую форму (рис. 27). К икосаэдрическим
вирусам относятся вирус простого герпеса, реовирусы и др.
2) Спиральный тип симметрии.
Спиральные капсиды устроены несколько проще. Т. е. капсомеры составляющие капсид покрывают спиральную НК и формируют тоже достаточно стабильную белковую оболочку этих вирусов. И при
использовании высокоразрешающих электронных микроскопов и соответствующих методов приготовления препарата можно видеть
спирализованные структуры на вирусах. При спиральной симметрии капсида вирусная нуклеиновая кислота образует спиральную (или
винтообразную) фигуру, полую внутри, и субъединицы белка
(капсомеры) укладываются вокруг нее тоже по спирали (трубчатый капсид) (рис. 26). Примером вируса со спиральной симметрией капсида является вирус табачной мозаики, который имеет палочковидную форму, а его длина составляет 300 нм с диаметром 15 нм. В состав вирусной частицы входит одна молекула РНК размером около 6000 нуклеотидов. Капсид состоит из 2000 идентичных субъединиц белка, уложенных по спирали.
3) Смешанный или сложный тип симметрии.
Как правило, такой тип симметрии выявляется главным образом среди бактериальных вирусов. И классическими примерами служат те фаги,
кишечной палочки или умеренные фаги. Это сложные образования,
имеющие головку с внутренним нуклеиновым содержимым, различного рода придатки, хвостовой отросток, разной степени сложности устройства. И каждый компонент таких частиц наделён определённой функцией, реализующейся в процессе взаимодействия вируса с клеткой. Иными словами сложный тип симметрии представляет собой сочетание кубической симметрии, головка – это многогранник икосаэдр и палочковидные образования – это хвостовые отростки. Хотя среди вирусов бактерий существуют тоже довольно просто организованные вирионы, которые являются примитивными нуклеокапсидами, сферической или кубической формы. Наиболее сложно устроенными являются вирусы бактерий, по сравнению с вирусами растений и вирусами животных.
6.Механизм взаимодействия вируса с клеткой.
1.Продуктивный тип — завершается образованием вирусного потомства.
2.Абортивный тип — вирус проникает, но не образует новых частиц (цикл
обрывается).
3.Интегративный тип (вирогения) — вирусная ДНК встраивается в хромосому клетки.
Продуктивный тип (репродукция вирусов)
репродукция проходит 6 стадий
1. Адсорбция
● вирус прикрепляется к специфическим рецепторам на мембране клетки;
● взаимодействие строго специфично; ● белки вируса, обеспечивающие связывание, — прикрепительные
белки (капсида или суперкапсида); ● тропизм вирусов — избирательное поражение определённых
клеток.
2.Проникновение
два основных способа:
● виропексис — вирус поглощается путём инвагинации мембраны → вакуоль с вирусом;
● слияние оболочек — вирусная и клеточная мембраны сливаются → капсид попадает в цитоплазму.
3.«Раздевание»
● постепенное удаление вирусных оболочек и высвобождение нуклеиновой кислоты;
● выполняется ферментами клетки;
● завершается образованием нуклеокапсида или свободной нуклеиновой кислоты.
4. Биосинтез компонентов вируса
вирусная нуклеиновая кислота:
● подавляет метаболизм клетки; ● направляет синтез вирусных белков и нуклеиновых кислот.
Типичные схемы реализации генетической информации:
● ДНК-вирусы → ДНК → иРНК → белок ● РНК-вирусы (минус-нить) → иРНК → белок ● РНК-вирусы (плюс-нить) → белок
● ретровирусы → РНК → ДНК → иРНК → белок
вирус кодирует:
● неструктурные белки (ферменты репликации), ● структурные белки (входят в состав капсида).
синтез белков и нуклеиновых кислот разобщён во времени и пространстве → дисъюнктивный тип размножения.
5. Формирование (сборка) вирусов ● нуклеиновая кислота и белки самопроизвольно соединяются; ● сборка может быть:
○ прямой (просто устроенные вирусы),
○ многоступенчатой (сложные вирусы); ● происходит на мембранах ядра или цитоплазмы;
● сложные вирусы используют липиды и углеводы клетки.
6. Выход вирусов из клетки
● взрывной тип — одновременный выход множества вирусов →
клетка гибнет (без суперкапсида); ● почекование — постепенный выход вирусов через мембрану,
сохраняя жизнеспособность клетки (суперкапсидные вирусы).
длительность цикла — от 5–6 ч (грипп, оспа) до нескольких суток (корь,
аденовирус).
Интегративный тип (вирогения)
Сущность: вирусная ДНК (или ДНК-копия РНК-вируса)
встраивается в хромосому клетки, реплицируется вместе с ней.
Характерен для: бактериофагов, онкогенных вирусов, ВИЧ, вируса
гепатита B, аденовирусов.
Механизм:
● у ДНК-вирусов: прямая интеграция двунитчатой ДНК; ● у РНК-вирусов (ретровирусов): синтез комплементарной ДНК
(кДНК) с помощью обратной транскриптазы, затем интеграция.
Встроенная ДНК называется провирусом. Она передаётся дочерним клеткам при делении.
Последствия:
● клетки приобретают новые свойства;
возможны аутоиммунные, хронические и опухолевые заболевания;
