Особенности морфологии и репродукции вирусов Д И

Особенности морфологии и репродукции вирусов

Д. И. Ивановский (1864 – 1920)

Вирусы: определение Вирусы- ультрамикроскопические организмы, обладающие только одним типом нуклеиновых кислот, лишенные собственных систем синтеза белка и мобилизации энергии и являющиеся абсолютными внутриклеточными паразитами (А. И. Коротяев).

Основные отличия вирусов от других форм жизни Ультрамикроскопические размеры (мелкие до 40 нм, средние 40 -130 нм, крупные –более 130 нм) Содержат только один тип нуклеиновой кислоты (либо РНК, либо ДНК), Отсутствуют собственные белоксинтезирующие системы, автономный метаболизм, Не способны к росту и бинарному делению,

Основные отличия вирусов от других форм жизни Репродуцируются дизъюнктивным способом-разобщенность в пространстве и во времени синтеза вирусных компонентов, Облигатные внутриклеточные паразиты на молекулярно-генетическом уровне, Присуща изменчивость, что ведет к появлению новых инфекционных агентов

Свойства вирусов Признаки живого Способны размножаться, используя клетку Присуща наследственность, изм енчивость Способны эволюционировать Признаки неживого Неклеточная организация Отсутствие метаболизма Дизъюнктивный способ размножения

Формы существования вирусных агентов Внеклеточная – вирион Внутриклеточная - вирус

Строение вириона Простой: НК+белковая оболочка (капсид)= нуклеокапсид сложный: нуклеокапсид+ли попротеиновая оболочка(суперка псид)

Строение вирионов Белковые субъединицы, формирующие капсид – капсомеры Способ укладки капсомеров- тип симметрии

Типы симметрии вирусов Кубический (икосаэдрический)НК окружена капсомерами, образующими многогранник (адено, пикорна, герпесвирусы).

Типы симметрии вирионов Спиральныйвзаимодействие НК и белка осуществляется по оси вращения (коронавирусы, пара, ортомиксовирусы)

Типы симметрии вирионов Смешанныйдвойная симметрия характерна для бактериофагов: головкакубический, отростокспиральный тип симметрии

Принцип строения суперкапсида (схема) гликопротеины (шипы, ворсинки) билипидный слой матриксный белок (М белок)

Функции суперкапсида Стабилизация внутренних структур вирусов Определяет инфекционные свойства вирусов (адсорбцию и проникновению внутрь клетки) Защитная

Характеристика вирусного генома: Вирусные ДНК Малая молекулярная масса, На концах молекул есть повторыпрямой и инвертированный (маркеры вирусной ДНК) За счет повторов вирусные ДНК способны замыкаться в кольцо, что обусловливает устойчивость к эндонуклеазам и способность встраиваться в клеточный геном

Характеристика вирусного генома

Характеристика вирусного генома: Вирусные РНК 80% вирусов-это РНК вирусы РНК вирусов способна хранить генетическую информацию!

Характеристика вирусного генома

Характеристика вирусного генома: +РНК – являются матрицей для синтеза структурных белков (и. РНК) и для репликации дочерних РНК -РНК – кодируют только генетическую информацию и не выполняет функцию и. РНК

Общая характеристика белков вирионов 1. Структурные – – – 2. капсидные геномные суперкапсидные Функциональные (ферменты) – – Вирионные входят в состав вириона (проникновение в клетку и участие в репродукции) Вирусиндуцированные закодированы в вирусном геноме

Особенности систематики вирусов Царство: Vira Семейство: dae Подсемейство: nae Род: us Vira Paramyxoviridаe Paramyxovirinae Respirovirus Rubulavirus У вирусов отсутствует видовое название !

Принципы классификации вирусов Тип нуклеиновой кислоты Наличие липопротеиновой оболочки Размер и морфология вирионов Стратегия вирусного генома Чувствительность к химическим агентам Антигенная структура Механизм заражения Тропизм

Типы взаимодействия вирионов с клеткой Продуктивныйзавершается образованием нового поколения вирионов и 1. гибелью клетки-цитолитическая форма клетка остается жизнеспособной – нецитолическая форма

Типы взаимодействия вируса с клеткой: 2. Абортивный – Не сопровождается образованием нового поколения вирионов, т. к. процесс обрывается на одном из этапов

Причины развития абортивной инфекции Заражение клеток дефектным вирусом Заражение в неразрешающихся условиях Заражение нечувствительных клеток

Характер взаимодействия вирионов с клеткой 3. Интегративный (вирогения)нуклеиновая кислота вируса встраивается в геном клеткихозяина и функционирует как его составная часть Встроенный в хромосому геном вируса называют провирусом.

Репродукция вирусов (продуктивная инфекция)

Этапы размножения вирусов в чувствительной клетке 1. 2. 3. Прикрепление (адсорбция) проникновение и депротеинизация синтез компонентов вируса – ранних и поздних белков – множественная репликация генома 4. 5. сборка вирионов выход вирионов из клетки

Адсорбция вирионов 1 фаза – неспецифическая за счет ионных и электростатических взаимодействий (обратимая), 2 фаза – специфическая – комплементарное взаимодействие рецепторов клетки и рецепторов вирионов (необратимая)

Способы проникновения вирусов в чувствительные клетки Виропексис (рецепторный эндоцитоз) Слияние вирусной и клеточной мембран

Проникновение вирионов в клетку: Виропексис Проникновение в результате инвагинации участка плазматической мембраны и образования вакуоля с вирусной частицей(в области ямок с белком клатрином)

Виропексис (на примере вируса гриппа)

Проникновение вирионов в клетку Слияние мембран За счет белка слияния суперкапсид вириона интегрирует с клеточной мембраной, а нуклеокапсид попадает в цитоплазму клетки.

Депротеинизация вирусов Освобождение нуклеиновой кислоты путём сброса вирусом белковой (ых) оболочки (-чек) 1. При виропексисе – в эндоцитозном пузырьке. 2. При слиянии мембран – одновременно с проникновением

Транскрипция и репликация вирусных геномов зависит от типа нуклеиновой кислоты

Транскрипция вирусного генома и синтез белков ДНК и. РНК белок -нить РНК +нить РНК Retro. РНК и. РНК белок ДНК белок РНК белок

Посттрансляционные изменения вирусных белков Гликозилирование (присоединение сахаров) Ацилирование (присоединение остатков жирных кислот) Нарезание протеолитическими ферментами

Репликация вирусных нуклеиновых кислот

Двунитевые ДНК-вирусы Расплетение нитей ДНК Комлементарное достраивание на «материнских» новых нитей ДНК. Фермент- ДНК-зависимая ДНКполимераза Такой механизм репликации характерен для аденовирусов, герпесвирусов (в ядре), поксвирусов (в цитоплазме).

Однонитевые ДНК –вирусы (парвовирусы) +ДНК(однонитевая) Клеточная ДНКполимераза - ДНК +ДНК нить

Репликация однонитчатых ДНК вирусов

Минус-однонитевые РНК-вирусы -РНК (Вирусная РНК-полимераза) Неполные +РНК Белок Полные +РНК -РНК нити

Репродукция минус-РНК вирусов

Плюс-однонитевые РНК -вирусы +РНК Рибосомы нить - РНК нить Полипептид Нарезание на Фрагменты полная + РНК неполная РНК белок РНК-полимераза

Репликация плюс-РНК вирусов

Ретровирусы (плюснитевые диплоидные) +РНК Обратная транскриптаза нить - ДНК нить -ДНК+ДНК нить (кольцевая) Встраивание в ДНК клетки хозяина (провирус) +РНК (геномная) и РНК белок

Репликация ретровирусов

Сборка вирусных частиц Простоустроенные вирусы – взаимодействие НК и белков капсида. Сложноустроенные вирусыформирование нуклеокапсидов и их взаимодействие с модифицированными мембранами клеток

Выход из клетки Простые вирусы Взрывной Гибель путь клетки Сложные вирусы Почкование (экзоцитоз)

Культивирование вирусов В организме чувствительных животных На куриных эмбрионах На культурах клеток

Культивирование вирусов в организме чувствительных животных Способы индикации: Клиническая картина Патоморфологические изменения в органах и тканях, Реакция гемагглютинации (РГА) с суспензией органов

Культивирование вирусов на куриных эмбрионах Методы индикации: Гибель эмбриона Специфические поражения оболочек и тела эмбриона (бляшки) Реакция гемагглютинации (РГА)

Культивирование вирусов в культурах клеток Методы индикации: Цитопатогенного действия (ЦПД), Образование внутриклеточных включений, Реакция гемадсорбции, Реакция гемагглютинации, Цветная реакция

Спасибо за внимание!