1. Определение вируса. Отличия вирусов от клеточных структур.
Вирус (лат. virus — яд) — субклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри живых клеток организма. По природе вирусы являются автономными генетическими элементами, имеющими внеклеточную стадию в цикле развития. Вирусы представляют собой микроскопические частицы, состоящие из молекул нуклеиновых кислот
(ДНК или РНК) заключённые в белковую оболочку(капсид), способные инфицировать живые организмы. Наличие капсида отличает вирусы от вирусоподобных инфекционных нуклеиновых кислот — вироидов. Вирусы, за редким исключением, содержат только один тип геномной нуклеиновой кислоты.
Вирусы являются облигатными паразитами, так как не способны размножаться вне клетки. Вне клетки вирусные частицы не проявляют признаки живого и ведут себя как частицы органических полимеров. От живых организмов-внутриклеточных паразитов отличаются полным отсутствием основного и энергетического обмена, и отсутствием сложнейшего элемента живых систем — аппарата трансляции (синтеза белка), степень сложности которого превышает таковую самих вирусов.
Сходства: изменчивость, наследственность. адаптация к условиям. в состав входят белки,липоплисахариды.
2. Принципы классификации вирусов.
Классификация Балтимора основана на различиях в механизме продукции мРНК. Эта система включает в себя семь основных групп:
(I) Вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК и не имеющие РНК-стадии (например, герпесвирусы, поксвирусы, паповавирусы, мимивирус).
(II) Вирусы, содержащие двуцепочечную РНК (например, ротавирусы).
(III) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу ДНК (например, парвовирусы).
(IV) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК положительной полярности (например, пикорнавирусы, флавивирусы).
(V) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК негативной или двойной полярности (например, ортомиксовирусы, филовирусы).
(VI) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК и имеющие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретровирусы (например, ВИЧ).
(VII) Вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК и имеющие в своём жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретроидные вирусы (например, вирус гепатита B).
Дальнейшее деление производится на основе таких признаков как структура генома (наличие сегментов, кольцевая или линейная молекула), генетическое сходство с другими вирусами, наличие липидной оболочки, таксономическая принадлежность организма-хозяина и так далее.
Классификация ICTV
Международным Комитетом по Таксономии Вирусов в 1966 году была принята система классификации вирусов основанная на различии типа (РНК и ДНК), количества молекул нуклеотических кислот (одно- и двух-цепочечные) и на наличии или отсутствии оболочки ядра. Система классификации представляет собой серию иерархичных таксонов:
Отряд (-virales)
Семейство (-viridae)
Подсемейство (-virinae)
Род (-virus)
Вид (-virus)
В основу классификации вирусов положен тип нуклеиновой кислоты, размер и тип симметрии вирусного нуклеокапсида, наличие или отсутствие внешней оболочки (табл. 1 и рис. 2). Вирусы, принадлежащие к одному семейству, обладают сходным типом генома и сходными морфологическими характеристиками (по данным электронной микроскопии).
При делении вирусов на роды учитывают эпидемиологические и биологические особенности вирусов, а также степень гомологии нуклеотидных последовательностей.
Каждый вирус человека имеет общепринятое название, связанное с его патологическим действием или обстоятельствами открытия, и официальное видовое название, присвоенное Международной комиссией по таксономии вирусов, которое складывается из названия хозяина вируса, семейства или рода, к которому принадлежит вирус, и номера. Поэтому один и тот же вирус может называться по-разному, например вирус varicella-zoster и герпесвирус человека типа 3.
В настоящее время, для классификации вирусов используются обе системы одновременно, как дополняющие друг друга.
3. Строение вирусной частицы бактериофагов Т4, лямбда.
Головка
Ствол(хвост)
ДНК
Капсид
«воротничок»
Белковый чехол ствола
Длинные отростки
Коротткие отростки
Основание ствола
ДНК порядка 169—170 тысяч пар нуклеотидов, упакованную в икосаэдрическую головку. T4 является относительно крупным фагом, имеет диаметр около 90 нм и длину около 200 нм. Литический цикл развития. Дистальным концом отростка фаг распознает клеточный рецептор, адсорбируется на стенке бактерии и проделывает в ней пору, через которую фаговая ДНК проникает в цитоплазму клетки-хозяина по внутреннему каналу отростка . Капсид остается снаружи. На конце отростка у многих из этих фагов имеется базальная пластинка с несколькими выступами. От пластинки отходят тонкие длинные нити, которые способствуют прикреплению фага к бактерии. После попадания вирусной ДНК в клетку начинается ее транскрипция, синтез фаговых белков, а затем и ДНК фага. Часть этих белков — ферменты, другая часть - белки капсида зрелого вириона.
Лямбда
(несокращ. филаменты)