2

Основи вірусології [Електронний ресурс]: метод. рекомендації до вивч. дисципліни та вик. контр. роботи для студ. напряму підготовки 6.051401 «Біотехнологія» заоч. форми навч. / уклад. О.І. Скроцька. – К. : НУХТ, 2014. – 21 с.

Рецензент О.В. Карпов, д-р біол. наук

Укладачі: О.І. Скроцька, канд. біол. наук

Відповідальний за випуск Т.П. Пирог, д-р біол. наук, проф.

Подано в авторській редакції

3

4

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Програма вивчення варіативної навчальної дисципліни«Основи вірусології» складена відповідно до освітньо-професійної програми підготовки

бакалаврів напряму «Біотехнологія».

Предметом вивчення навчальної дисципліни є віруси, як особлива неклітинна форма життя, форми існування та загальна організація вірусів, їх взаємодія з клітиною-хазяїном, спосіб репродукції вірусів, походження і поширення у природі, наслідки вірусного інфікування та шляхи захисту від вірусних інфекцій.

зклітиною-господарем і механізми реплікації вірусного ,геномушляхи

існування вірусів, загальні принципи будови та хімічний склад вірусів;

üетапи взаємодії вірусу з клітиною, основні схеми реплікації вірусів в залежності від типу нуклеїнової кислоти; способи культивування вірусів;

üможливі шляхи вірусного інфікування клітини; сучасну класифікацію вірусів, окремих представників вірусів тварин

знань про загальні принципи будови, реплікації та етапи взаємодії вірусу з

даних за допомогою текстових та графічних редакторів; знати принципи роботи пошукових програм в мережіInternet, мати базовий рівень знання іноземної мови.

Опис навчальної дисципліни наведено у таблиці 1.1.

6

7

2. ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ

МОДУЛЬ 1 ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 1. Основні поняття вірусології, класифікація та методи дослідження вірусів

Тема 1. Історія розвитку вірусології. Відкриття вірусів, етапи розвитку вірусології. Природа та походження вірусів. Основні гіпотези щодо походження вірусів. Практичне використання вірусів.

Тема 2. Форми існування та загальна організація вірусів. Форми існування вірусів. Загальні принципи будови вірусів. Хімічний склад вірусів: білки, ліпіди і вуглеводи, нуклеїнові кислоти.

Тема 3. Класифікація вірусів. Формальні таксони царства Vira. Підходи щодо класифікації вірусів. Сучасна класифікація родин вірусів. Система класифікації вірусів Балтімора.

Тема 4. Взаємодія вірусу з клітиною. Адсорбція вірусу на поверхні клітини. Проникнення вірусу у клітину. Синтез вірусних білків і реплікація вірусних нуклеїнових кислот. Збирання віріонів. Вихід віріонів з клітини.

Тема 5. Виділення, культивування та методи дослідження вірусів.

Методи виділення вірусів. Культивування вірусів. Методи дослідження вірусів.

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 2. Віруси як інфекційні агенти Тема 1. Бактеріофаги. Відкриття фагів. Походження і поширення фагів.

Властивості бактеріофагів. Класифікація, форма і будова фагів. Механізм взаємодії фага з бактеріальною клітиною. Вірулентні і помірні бактеріофаги. Трансдукція як фактор еволюції мікроорганізмів. Практичне використання бактеріофагів.

Тема 2. Фітопатогенні віруси та патогенні віруси комах. Фітопатогенні віруси. Поширення, реплікація і передача вірусів рослин. Вірусоїди і вірусисателіти. Патогенні віруси комах. Комахи-переносчики вірусів. Віруси як біологічний фактор боротьби з комахами.

Тема 3. Пріони та віроїди, як окремі класи інфекційних агентів.

Відкриття пріонів. Основні положення пріонної концепції. Поняття «віроїд». Відмінності віроїдів від вірусів. Реплікація та властивості віроїдів.

Тема 4. Противірусний імунітет, профілактика та хіміотерапія вірусних інфекцій. Інфекційні властивості вірусів. Особливості вірусних інфекцій. Шляхи проникнення і поширення вірусів. Деякі аспекти хіміотерапії вірусних інфекцій. Противірусний імунітет та антивірусні вакцини.

Тема 5. Санітарна вірусологія. Санітарна вірусологія води. Санітарна вірусологія ґрунту. Санітарна вірусологія повітря. Санітарна вірусологія предметів побуту та санітарно-харчова вірусологія.

8

3. ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ Загальна характеристика вірусів та їх практичне використання

Мета: Ознайомлення студентів з сучасними поглядами на природу вірусів; особливостями структурної організації вірусних ;частокетапами вірусної репродукції; процесами за участю вірусів, що ведуть до

використання вірусів у різних галузях діяльності людини.

Питання для обговорення:

1.Сучасні погляди на природу вірусів.

2.Хімічний склад та структурна організація вірусів.

3.Етапи взаємодії вірусу з клітиною: адсорбція вірусу на поверхні клітини; проникнення вірусу у клітину; транскрипція вірусних ДНКта РНКгеномів; синтез вірусних білків; реплікація вірусних нуклеїнових кислот; збирання віріонів; вихід віріонів з клітини.

4.Характеристика вірусів бактерій: відкриття, властивості та класифікація бактеріофагів; механізм взаємодії фага з бактеріальною клітиною; вірулентні і помірні бактеріофаги; трансдукція як фактор еволюції

6.Практичне використання вірусів: у медицині (використання препаратів

гниття та бактеріальних захворювань, а також для захисту худоби і птиці від бактеріальних захворювань; використання вірусних інсектицидів для боротьби з комахами), у харчовій промисловості(використання фагопрепаратів для обробки продуктів харчування з , мсирів’яса , рослинної продукції), у генній інженерії (використання вірусів у якості

векторів з метою створення генетично-модифікованих організмів з корисними для людства властивостями).

Контрольні запитання:

1.Чи можна вважати віруси живими організмами?

3.Яка структура простих і складних вірусів?

4.З яких основних елементів та компонентів побудовані віруси?

5.Які ви знаєте вірусні ферменти?

9

6.Яким чином віруси проникають у клітину?

7.В чому суть депротеїнізації вірусів?

8.Які ви знаєте особливості реплікації вірусних РНК-геномів?

9.Що таке диз’юнктивний спосіб розмноження?

10.Як віруси виходять з клітини?

11.Які віруси називають бактеріофагами?

12.Які ви знаєте морфологічні типи бактеріофагів?

13.Що таке лізигенна культура клітин?

14. За допомогою яких процесів фаги можуть переносити генетич інформацію від одних бактерій до інших?

15.Які ви знаєте можливості практичного використання бактеріофагів?

16.Що таке антиген? Назвіть властивості антигенів.

17.У чому полягають особливості противірусного імунітету?

19.Які ви знаєте типи вакцин, що використовуються для профілактики вірусних хвороб?

20.Переваги використання бактеріофагів для лікування бактеріальних захворювань у порівнянні з антибіотиками.

21.Чому для лікування генетичних захворювань людини використовують віруси?

22.Чи є екологічно безпечним використання вірусних інсектицидів? Література для підготовки до заняття [1, 2, 3, 4, 5].

4.ЗАПИТАННЯ ДЛЯ ПІДГОТОВКИ ДО ДИФЕРЕНЦІЙОВАНОГО

ЗАЛІКУ

1.Як і ким були відкриті віруси?

2.Як віруси отримали свою назву?

3.Які є відмінності між вірусами і мікроорганізмами?

4.Що таке віруси?

5.Коли почався розвиток вірусології як науки?

6.Охарактеризуйте основні етапи розвитку вірусології.

7.Коли стало можливим досліджувати молекулярну структуру вірусів?

8.Яка робота заклала основи для розуміння характеру репродукції вірусів?

9. Чому саме застосування бактеріофагів як генетичного інструмент дозволило об’єднати генетику та біохімію у молекулярну біологію?

10.Коли і ким була відкрита зворотня транскриптаза?

11.Якими дослідниками були відкриті нетипові вірусні агенти– пріони і віроїди?

12.Чому віруси є найважливішими об’єктами при проведенні молекулярногенетичних досліджень?

13.Яка кількість вірусів була описана на початок ХХІ століття?

14.Як розвивалися уявлення про природу вірусів?

15.Які факти свідчать про те, що віруси – неживі агенти?

10

16.Що підтверджує живу природу вірусів?

17.Які є гіпотези щодо походження вірусів?

18.У чому полягає суть гіпотези суперпаразита?

19.Чому гіпотеза про регресивну еволюцію бактерій на має прихильників?

20.На яких даних базується гіпотеза протобіонта?

21.Чому гіпотеза про походження вірусів із первинних доклітинних форм життя більшістю вірусологів не підтримується?

22.Яка суть гіпотези “оскаженілих” генів?

23.Чому гіпотезу про походження вірусів від клітинних генетичних структур підтримує більшість вірусологів нашого часу?

24. Що було основою для виникнення альтернативної генетичної форми життя (вірусів)?

25.Які ви знаєте мобільні елементи геному?

26.Які клітини стали джерелом виникнення РНК-вмісних вірусів?

27.Який процес ліг в основу виникнення ретроїдних вірусів?

28.Чому існування ряду ДНК-вмісних вірусів (папіломавіруси, герпесвіруси) у клітині подібне до позахромосомних елементів спадковості бактерій– плазмід?

29.Чому вчені не сумніваються у походженні бактеріофагів?

30.Чому не можна говорити про спільне походження вірусів?

31. Чи можна вважати віруси важливим фактором еволюції органічного світу? Відповідь обґрунтуйте.

32.Які форми існування характерні для вірусів?

33.Що таке віріон, капсид, кор?

34.Якої форми бувають віріони?

35.Чим відрізняються прості і складні віруси?

36.Які типи симетрії мають віріони в залежності від характеру розміщення капсомерів?

37.Які за хімічною структурою компоненти присутні у віріоні?

38.Які групи білків входять до складу віріона?

39.Яке походження мають ліпіди та вуглеводи у складі віріону?

40.Який тип нуклеїнової кислоти характерний для вірусів?

41.Які форми ДНК виявлено у складі віріонів? Які з них не притаманні клітинним ДНК?

42.Чим пояснюється різноманітність структури вірусних РНК?

43.Які групи виділяють серед вірусів, що мають одноланцюгову РНК?

44.Які ви знаєте системи класифікації вірусів?

45.До якого царства належать віруси?

46.Які таксони виділені у царстві Vira?

47.Що таке порядок, родина, рід та вид?

48.За якими ознаками класифікуються віруси?

49.Які є підходи для віднесення вірусу до певного виду?

50.Чому класифікація вірусів є нестабільною системою?

51.Згідно яких критеріїв віруси об’єднують у родини?

52.Які порядки виділено серед вірусів?