Д.И. Ивановский
12 февраля 1892 г – официальная дата рождения новой науки – ВИРУСОЛОГИИ вирус от лат. Virus - яд
1500 г до н. э. – Египетские мумии с деформацией костей ног, характерных для больных полиомиелитом 430 г до н. э. – Первое упоминание об эпидемии гриппа в Афинах 1200 г – Иракский манускрипт, описывающий возможность передачи вируса бешенства от собаки к укушенному человеку
Не имеют клеточного строения Ультрамикроскопические размеры (20-350 нм) Содержат один тип нуклеиновой кислоты (или ДНК, или РНК) Не способны к росту и бинарному делению Размножаются путём воспроизведения себя из собственной геномной НК У вирусов отсутствуют собственные системы мобилизации энергии У вирусов нет собственных белоксинтезирующих систем Являются облигатными внутриклеточными паразитами
Существуют в 2-х качественно разных формах: внеклеточной – вирион и внутриклеточной - вирус
Палочковидные Пулевидные Сферические Нитевидные В виде сперматозоида МОРФОЛОГИЯ ВИРИОНОВ
Различают простые и сложные У простых - НК связана с белковой оболочкой – капсидом, называется нуклеокапсид У сложных - капсид окружён оболочкой - суперкапсидом
Состоит только из белка Не является цельной структурой, состоит из капсомеров Функции: Защитная Связывание с рецепторами клетки-мишени Обусловливают антигенные и иммуногенные свойства вирионов
Спиральный – капсомеры, выстраиваются по ходу спирали НК лучше защищает геном требует большое количество белка при отсутствии суперкапсида придает вирусу палочковидную или нитевидную формы
Капсид состоит из сочетания равносторонних тетраэдров, октаэдров и других многоугольников Внутри образуется пространство, в котором помещается НК При отсутствии суперкапсида придает форму сферы или икосаэдра
Бинарная симметрия – у бактериофагов головка имеет кубический, а отросток спиральный тип симметрии
Имеется не у всех вирусов, расположен поверх капсида Состоит из гликопротеидов и липопротеидов Функции : защитная распознает клеточные рецепторы обеспечивает проникновение вируса путем слияния с ЦПМ клетки
Простые состоят из НК и белков Сложные состоят из НК, белков, липидов и углеводов
Вирусные ДНК – двунитевые или однонитевые, линейные или кольцевые Вирусные РНК – однонитевые или двунитевые, фрагментированные или цельные, линейные или кольцевые Различают «+»РНК, выполняющие функции генома и и-РНК, «-»РНК, выполняющие только геномную функцию
Структурные: капсидные, внутренние, матриксные, суперкапсидные Неструктурные: вирусиндуцированные ферменты, регуляторные белки, нестабильные белки – предшественники, ферменты
Ферменты, необходимые для проникновения вируса в клетку : Лизоцим у бактерифагов АТФ-азы (вирусы герпеса) Нейраминидаза (вирусы гриппа, парагриппа, паротита) Ферменты репродукции : (в основном заимствуются у клетки-мишени) Обратная транскриптаза (ВИЧ)
Имеют клеточное происхождение Основной компонент суперкапсида Липиды способствуют стабильности вириона
- Однонитевая нефрагментированная линейная «+»РНК (в. полиомиелита) - Однонитевая фрагментированная линейная «-»РНК (в. гриппа) - Однонитевая линейная «+»РНК – диплоидный набор (ВИЧ) - Двунитевая линейная ДНК (в. герпеса)
Царство Vira 2 подцарства: рибовирусы и дезоксирибовирусы Порядок – имеет окончание – virales Семейство имеет окончание –viridae Род имеет окончание -virus
Царство – Vira Подцарство - рибовирусы Порядок - Mononegavirales Семейство – Orthomyxoviridae Род – Influenzavirus Вирус гриппа типа А, В, С
Тип и организация вирусного генома Стратегия репликации вируса Строение вириона
Сходство в нуклеотидном составе генома Тропизм к клеткам и тканям Круг естественных хозяев Патогенность и цитопатология Способ передачи инфекции Физико-химические свойства вириона Антигенные свойства вирусных белков
ПРОДУКТИВНЫЙ ТИП – РЕПРОДУКЦИЯ ВИРУСОВ АБОРТИВНЫЙ ТИП ИНТЕГРАТИВНЫЙ ТИП - ВИРОГЕНИЯ
АДСОРБЦИЯ вирионов на клетке связана с тропизмом вирусов – избирательным поражением клеток определённых тканей и органов у определённых видов организмов
2 способа: - путём эндоцитоза (виропексиса) (простые и сложные вирусы) - путём слияния суперкапсидной оболочки вируса с клеточной мембраной
2 способа - у вирусов, проникших путём эндоцитоза – под действием лизосомальных ферментов - у вирусов, проникших путём слияния – с помощью ферментов клеточной мембраны
синтез компонентов вириона начинается с транскрипции - образования на матрице геномной НК комплементарных и-РНК, затем трансляция - информация переводится на специфическую последовательность аминокислот. Репликация - на матрице исходной геномной НК синтезируется множество копий – будущих вирусных геномов. У вирусов с различным типом генома репликация происходит по-разному и осуществляется вирусными или клеточными полимеразами
Простые вирусы – путём самосборки Сложные вирусы – в несколько этапов: - образуется нуклеокапсид - нуклеокапсид взаимодействует с мембранами клетки и «одевается» суперкапсидной оболочкой - у некоторых под суперкапсидом формируется матриксный слой (М-слой)
2 способа 1 – «взрывной» путь (простые вирусы) 2 – путём почкования, почкуясь через мембраны клетки, вирусы приобретают суперкапсид (сложные вирусы)
1 – заражение чувствительных клеток дефектными вирусами (напр., в. гепатита D) или дефектными вирионами 2 – заражение стандартным вирусом генетически резистентных к нему клеток 3 – заражение стандартным вирусом чувствительных клеток в неразрешающих условиях 4 - апоптоз
- Взаимное сосуществование вируса и клетки в результате интеграции (встраивания) НК вируса в хромосому клетки хозяина Вирогения характерна для умеренных ДНК-содержащих бактериофагов, онкогенных вирусов, ВИЧ Провирус – встроенная в хромосому клетки ДНК вируса, генетическая информация провируса может быть причиной онкогенной трансформации клеток и развития опухолей, развития аутоиммунных и хронических заболеваний
3 биологические модели 1 – лабораторные животные 2 – развивающиеся эмбрионы птиц (чаще куриные эмбрионы) 3 – культуры клеток (тканей)
Использование животных ограничено из-за - невосприимчивости животных ко многим вирусам человека - контаминации животных посторонними микробами - экономических и этических соображений
ДОСТОИНСТВА МОДЕЛИ - - возможность накопления вирусов в больших количествах - отсутствие скрытых вирусных инфекций - доступность для любой лаборатории НЕДОСТАТОК – - многие вирусы не размножаются в эмбрионах птиц
Дж. Эндерс и соавторы разработали метод культур клеток в 50-е гг. ХХ в. и получили Нобелевскую премию Клетки, полученные из различных органов и тканей размножают вне организма на искусственных питательных средах в специальной лабораторной посуде
Первичные, или первично-трипсинизированные Перевиваемые, или стабильные – размножаются десятки лет, их получают из опухолевых или эмбриональных тканей Полуперевиваемые – используют в течение 1 года, их получают из диплоидных клеток эмбриона человека. Эти культуры не претерпевают злокачественной трансформации и используются в производстве вакцин
Цитопатическое действие (ЦПД), или цитопатический эффект Образований внутриклеточных включений Образование «бляшек» Реакции гемадсорбции и гемагглютинации «Цветная» реакция
