Лектор: зав. кафедрой микробиологии, вирусологии, иммунологии, к.м.н., доцент

Лектор: зав. кафедрой микробиологии, вирусологии, иммунологии, к.м.н., доцент Балаклеевская Анна Афанасьевна. Тема: МОРФОЛОГИЯ И УЛЬТРАСТРУКТУРА ВИРУСОВ. БАКТЕРИОФАГИЯ Лекция №7

Вирусы, природа и происхождение. История открытия. Этапы разви- тия вирусологии. Понятие о вирионе, его структура. Химический состав и свойства вирусов. Принципы классификации вирусов-критерии. Семейства РНК- и ДНК-содержащих вирусов. Микроскопические методы обнаружения вирусов (вирусоскопия, электронная микроскопия, иммунная электронная микроскопия). Бактериофаги (фаги). Понятие. История открытия. Морфология и структурные особенности фагов. Химический состав и свойства. Вирулентные и умеренные фаги. Фазы взаимодействия с бактериаль- ной клеткой. Умеренные фаги. Профаг. Явление лизогении. Фаговая конверсия. Методы выделения и титрования бактериофагов. Применение фагов в микробиологии и медицине. Вопросы, разбираемые на лекции.

1864-1920 Вирусология - наука, изучающая морфологию, физиологию, генетику, экологию и эволюцию вирусов, эпидемиологию, методы лабораторной диагностики, специфической профилактики и лечения вызываемых ими заболеваний.

Вирусы относятся к особому царству Virа. От бактерий и эукариотических организмов их отличают: -отсутствие клеточной организации (доклеточные формы жизни); -субмикроскопические размеры. Большинство вирусов имеют размеры 20 – 200нм; – отсутствие собственных белоксинтезирующих и энергообменных систем; – облигатный внутриклеточный паразитизм с использованием метаболических систем клетки хозяина (генетический уровень паразитизма). Наивысшим проявлением генетического паразитизма является интеграция вирусного генома с геномом клетки-хозяина – вирогения; –Наличие в качестве генома одного типа нуклеиновой кислоты: ДНК или РНК, которые в равной степени выполняют геномные функции; Неспособность к росту и бинарному делению. Их размножение происходит особым путем и носит название дисъюнктивной (раздельной) репродукции.

Вироиды - структуры, близкие к вирусам. Содержат однонитчатую РНК,покрытую мембраной клетки - хозяина.

Вироиды отличаются от вирусов следующими признаками: Молекулы вироидов представляют собой одноцепочечные РНК и состоят из 300-400 нуклеотидов, образующих кольцо, которое удерживается парами оснований и образует двухцепочечную палочковидную структуру с перемежающимися короткими одно- и двухцепочечными участками. Вироиды, в отличие от вирусов, не имеют белковой оболочки,следовательно, они не обладают антигенными свойствами и не могут быть обнаружены серологическими методами. Молекулы РНК вироидов не кодируют собственных белков, поэтому их размножение может происходить либо аутокаталитически, либо оно зависит от клетки-хозяина.

Прионы - это самореплицирующиеся протеиновые молекулы. Являются возбудителями медленных летальных инфекций человека и животных с поражением ЦНС, объединенных в группу "подострых трансмиссивных губкообразных энцефалопатий".

Прионы существенным образом отличаются от вирусов: -у них отсутствует собственный геном; -они не индуцируют иммунного ответа; - прионы по сравнению с вирусами обладают более высокой резистентностью к действию высокой температуры, УФ-облучению, ионизирующей радиации, дезинфектантам, не чувствительны к интерферонам и не индуцируют их синтез.

Формы существования и структурная организация вирусов. Для вирусов характерны две формы существования внеклеточная,корпускулярная (покоящаяся) –вирион, элементарное тельце; внутриклеточная: а) репродуцирующаяся б) интегративная

Формы вирусов

Размеры вирусов

Схема строения вириона Спиральная симметрия Кубическая симметрия

Структура ВИЧ

Схема строения вириона

Коронавирусы

Типы молекул вирусных нуклеиновых кислот

В основу современной классификации вирусов положены следующие критерии: 1-тип нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК), ее структура (одно- или двунитчатая, линейная, циркулярная, непрерывная, фрагментированная); 2-наличие липопротеидной оболочки (суперкапсида); 3-размер и морфология вириона, тип симметрии нуклеокапсида, число капсомеров; 4-стратегия вирусного генома (используемый вирусом путь транскрипции, трансляции, репликации); 5-феномены генетических взаимодействий; 6-круг восприимчивых хозяев и географическое распространение; 7-патогенность, в т.ч. патологические изменения в клетках и образование внутриклеточных включений; 8-способ передачи; 9 антигенные свойства и др;

На основании этих критериев все вирусы делятся на семейства, имеющие окончание "viridae“. Некоторые семейства делятся на подсемейства - окончание "virinae" и роды - "virus". Вид - набор вирионов, имеющих сходные характеристики. Официальной номенклатуры вида в вирусологии нет. Вирусы человека и животных распределены в 19 семействах: 13 РНК геномных и 6 ДНК геномных

СЕМЕЙСТВА РНК- И ДНК- СОДЕРЖАЩИХ ВИРУСОВ ДНК - содержащие. Простые (без оболочек) ДНК - содержащие вирусы -аденовирусы -паповавирусы 2-ух нитчатая ДНК -иридовирусы -парвовирусы 1 - нитчатая ДНК Сложные (с оболочками) ДНК - содержащие вирусы -поксвирусы 2-ух нитчатая ДНК -герпесвирусы -гепаднавирусы 2-ух нитчатая ДНК с 1-нитчатым участком

РНК - содержащие. 1.Простые (без оболочек) РНК содержащие вирусы. -пикорнавирусы -калицивирусы 1 - нитчатая РНК -реовирусы 2-ух нитчатая РНК - фрагмент 2.Сложные ( с оболочками) РНК- содержащие вирусы. -ортомиксовирусы -парамиксовирусы -тогавирусы 3. Флавивирусы -рабдовирусы -ретровирусы 1 - нитчатая РНК -аренавирусы -коронавирусы -буньявирусы -филовирусы

Тема: Бактериофагия.

Рис 12 Схематическое изображение фагаТ2 1 - головка, 2 - воротничок, 3 - чехол, 4 -полый стержень, 5 - базальная пластинка с нитями, 6 - оболочка бактерии, 7 – ДНК- дезоксирибонуклеиновая кислота . J

Основные формы бактериофагов

Различают 5 основных морфологических групп бактериофагов Фаги с длинным сокращающимся отростком (Т2, Т4, Т6 E.coli, фаги Bac. subtilis); Фаги с длинным несокращающимся отростком (Т1, Т5 E.coli; L- фага); Фаги с коротким отростком (Т3, Т7 E.coli); Фаги с аналогом отростка (пузырчатые) - октаэдры или икасаэдры (фX174); Нитевидные фаги (М13).

Цикл развития вирулентного бактериофага

Цикл развития вирулентного бактериофага включает Адсорбция. Проникновение фага в клетку. Эклипс-период или СИ-фаза, т.е. фаза смены информации. Синтез структурных компонентов фага. Морфогенез фагов. Лизис клетки и освобождение фаговых частиц.

Цикл развития умеренного фага

Этапы выделения фагов из объектов окружающей среды : 1.Создание условий и культивирование матричных культур для выделяемых фагов; 2.Разделение культур бактерий и фагов. а)фильтрация через бактериальные фильтры; б)нагревание доС; в)обработка хлороформом (1-2 капли на 10мл фаголизата, 1-2ч.при комнатной температуре); 3.Индикация и идентификация фагов и определение спектра литической активности фага в фаголизате. 4.Накопление фага на суточной индикаторной бульонной культуре чувствительного микроорганизма; 5.Количественный учет БФ в фаголизате - титрование.

Практическое использование бактериофагов: фаготерапия фагопрофилактика фагодиагностика