Тема лекции 3 Общая вирусология Основы систематики вирусов

Тема лекции 3 Общая вирусология. Основы систематики вирусов. Структура и химический состав вирионов. Бактериофаги.

Вирусы - Царство VIRA ХАРАКТЕРИЗУЮТСЯ: 1. МАЛЫМИ РАЗМЕРАМИ (18 -400 нм) 2. 1 ТИП НК (РНК или ДНК) – 1 или 2 -нитевые РИБОВИРУСЫ ДЕЗОКСИРИБОВИРУСЫ 3. НЕ ИМЕЮТ СОБСТВЕННЫХ СИСТЕМ синтеза белка и мобилизации энергии 4. АБСОЛЮТНЫЕ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ ПАРАЗИТЫ

5. Не способны к самостоятельному росту и бинарному делению

6. Синтез В- специфических белков и формирование вирусного генома производится инфицированной клеткой-хозяином В РАЗНЫХ ЧАСТЯХ КЛЕТКИ-ХОЗЯИНА ДЕЗЪЮНКТИВНОЕ (разобщенное) РАЗМНОЖЕНИЕ

ПО ФОРМЕ - ПАЛОЧКОВИДНЫЕ (В. табачной мозаики ) - ПУЛЕВИДНЫЕ (В. бешенства) - СФЕРИЧЕСКИЕ (В. полиомиелита и ВИЧ ) - НИТЕВИДНЫЕ (филовирусы) - В ВИДЕ СПЕРМАТОЗОИДВА ( бактериофаги)

ВИРУС БЕШЕНСТВА

ФОРМЫ ВИРУСОВ: n -ВИРИОН- внеклеточная форма n -ВИРУС- внутриклеточная форма

КЛАСССИФИКАЦИЯ ВИРУСОВ: В зависимости от типа НК: РИБОВИРУСЫ (РНК) ДЕЗОКСИРИБОВИРУСЫ (ДНК)

ПО СТРОЕНИЮ : ПРОСТЫЕ (без оболочки): НК НК КАПСИД СЛОЖНЫЕ (с ЛИПОПРОТЕИНОВОЙ ОБОЛОЧКОЙ) СУПЕРКАПСИД На оболочке вируса расположены ГЛИКОПРОТЕИНОВЫЕ ШИПЫ» , или «шипики» . n НУКЛЕОКАПСИД (лат. Capsa - футляр) белковая оболочка из субъединиц – КАПСОМЕРОВ

Герпесвирусы – сложный вирус

Структура ВИЧ- сложный вирус

n КАПСИД или НУКЛЕОКАПСИД могут иметь: 1. ИКОСАЭДРИЧЕСКИЙ (кубический) тип (В. гепатита А, полиомиелита, герпеса) 2. СПИРАЛЬНЫЙ тип симметрии ( вирус гриппа)

Химический состав вирусов: n НК - ДНК-4 -40%, РНК-14% n БЕЛОК 50 -90% (структурные, неструктурные) n ЛИПИДЫ 4 -42% n УГЛЕВОДЫ- 3 -10%

ФЕРМЕНТЫ ВИРУСОВ - Для образования вирусной НК (репликазы, транскриптазы) - Для проникновения вирусной НК в клетку и выход готовых вирионов (нейраминидаза, лизоцим, АТФ-аза) Вирусиндуцированные ферменты клетки : - ДНК-зависимая ДНК-полимераза; - РНК-зависимая РНК-полимераза

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИРУСА С КЛЕТКОЙ ХОЗЯИНА: 1 ЭТАП - АДСОРБЦИЯ - взаимодействие со спец. рецепторами (ВИЧ- CD 4, Fc-рецепторы). СД-4

АДСОРБЦИЯ ВИРУСА протекает в 2 ФАЗЫ: 1 - ионное притяжение – между В. и клеткой (неспецифический характер) 2 - физическое прикрепление В. к рецептору (специфический процесс).

На процесс адсорбции влияет тканевая специфичность Пример. - полиовирус адсорбируется только на клетках человека и приматов, причем к клеткам ЦНС и ЖКТ). В. гриппа- к клеткам слизист. ВДП

2 ЭТАП - проникновение вируса в клетку и «раздевание» вириона Частичная депротеинизация В. и модификация их нуклеопротеида. n n потеря инфекционных свойств изменение чувст-ти к РНКазе, нейтрализирующему действию АТ и др.

Процесс проникновения в результате: 1. СЛИЯНИЯ МЕМБРАН В. И КЛЕТКИ ( внутренние структуры В. в цитоплазме В. оболочки заражённых клеток на поверхности клеток 2. ПИНОЦИТОЗА (веропексис) с образованием вакуоли (эндосома) вокруг В. , слияние В. оболочки и мембраны эндосомы 3. ФАГОЦИТОЗА (вирус проникает в фагоциты- незавершенный фагоцитоз).

n 3. Синтез компонентов В. БЕЛКИ ФОРМИРОВАНИЕ ГЕНОМА В. в цитоплазме - ферменты - регуляторные - белки, обеспечивающие сборку дочерних популяций.

4. Полная сборка В. Капсиды связываются с вирусной НК. У сложных вирусов – суперкапсид формируетчся на ЦПМ.

5. ВЫХОД В. ИЗ КЛЕТКИ: 1. ПРОСТЫЕ В. - высвобождаются быстро, при этом КЛЕТКА РАЗРУШАЕТСЯ 2. СЛОЖНЫЕ В. - высвобождаются медленнее ПОЧКОВАНИЕМ (клетки могут сохранять жизнеспособность)

ВИЧ – выход зрелых вирусных частиц (почкование)

В результате взаимодействия развивается либо: n ПРОДУКТИВНАЯ ИНФЕКЦИЯ (размножение, репродукция вируса) n АБОРТИВНАЯ ИНФЕКЦИЯ (нарушение репродукции на одном из этапов) n ИНТЕГРАТИВНАЯ ФОРМА (интеграция вирусной НК в клеточный геном).

ДНК ВИРУСЫ ВСТРАИВАЮТ ДНК В КЛЕТОЧНЫЙ ГЕНОМ (при помощи ферментов) ПРОВИРУС

n РНК ВИРУСЫ_____ встраивают НК в клеточный геном (путем обратной транскрипции) ДНК- транскрипта Затем на матрице РНК при участии обратной транскриптазы (ОТ) образуется 2 -ая нить НК в кольцо встраивается в клеточный геном (ВИРОГЕНИЯ).

n ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ: - лизогения бактерий и вирусная трансформация клеток (не приводит к гибели и при этом НК встраивается в геном хозяина) - персистенция вирусной ДНК (латентные инфекции). (герпетические инфекции)

МЕТОДЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ВИРУСОВ: n -В куриных эмбрионах n -В культурах клеток и тканей n -Заражение восприимчивых животных

ЦИТОПАТОЛОГИЯ ЗАРАЖЕННОЙ ВИРУСОМ КЛЕТКИ: n -деструкция (ЦПД) n -образование гигантских клеток n -образование синцития и симпласта n -цитоплазматические и ядерные включения

БАКТЕРИОФАГ вирус бактерий (греч. «пожиратель бактерий) БФ. проникает в Б. , репродуцируется в них и вызывает: лизис Б. фагоносительство

БАКТЕРИОФАГИ - - Это вирусы, поражающие клетки бактерий Характеризуются: Не имеют клеточной структуры Не способны сами синтезировать НК и белки Облигатные внутриклеточные паразиты

Бактериофаги Широко распространены в природе (вода, почва, пищевые продукты, различные выделения людей и животных) Выявляются у большинства патогенных и непатогенных микробов Номенклатура- основана на видовом названии хозяина (дизентерийный, сальмонеллезный, дифетерийный БФ)

Морфологические типы БФ I тип- нитевидные ДНК-содержащие (лизируют бактерии с F-плазмидой II тип – фаги с аналогом отростка (РНК- содержащие фаги)

Морфологические типы БФ III тип – фаги с коротким отростком IV тип – фаги с несокращающимся чехлом отростка и 2 -нитевой ДНК V тип – фаги с сокращающимся чехлом отростка, ДНК-содержащие

Т- фаги Головка (гексгагональной формы, по кубическому типу) Отросток (спиральный тип строения, полый стержень 8 мм) Чехол - вокруг стержня (способен к сокращению) У некоторых Ф. под чехлом Базальная мембрана с зубцами (на дист. конце стержня) Нити - отходят от зубцов (150 нм)

СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ: n ГОЛОВКА с ДНК, покрытая тонкой белковой оболочкой- капсидом n -СТЕРЖЕНЬ- хвостовой отросток с сокращающимся «чехлом» . Ч/з стержень в Б. поступает ДНК (или РНК) фага. На конце фага имеется фермент ЛИЗОЦИМ.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ФАГОВ: белок - 50 -60% n ДНК - 40 -50% n Липиды n Углеводы n Ферменты - лизоцим, гиалуронидаза n

ГЛАВНЫЕ СВОЙСТВА ФАГОВ: n СПЕЦИФИЧНОСТЬ- взаимодействуют с определенным видом Б. ЛИТИЧЕСКАЯ или лизогенная активность (вызывать растворение бактерий или фагоносительство). n РЕЗИСТЕНТНОСТЬ- устойчивость к действию радиации и др. факторам

Резистентность БФ n Более устойчивы к действию физических и химических факторов, чем вирусы

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФАГА С Б. 1. АДСОРБЦИЯ На 1 бактерию адсорбируется 300 частиц фага. Адсорбция бывает: Обратимая Необратимая (БФ не теряет своей активности) 2. ПРОНИКНОВЕНИЕ_______ чехол сокращается, стержень проходит через КС до ЦПМ, ДНК БФ впрыскивается в клетку. Белки фага остаются снаружи.

n 3. РЕПРОДУКЦИЯ ФАГАвсех компонентов БФ 4. СБОРКА (СОЗРЕВАНИЕ) ФАГА Весь цикл размножения - 30 -40 мин, примерно образуется 200 новых фагов n 5. ВЫХОД ИЗ КЛЕТКИ

ВИДЫ ФАГОВ: n 1. ВИРУЛЕНТНЫЕ - вызывают лизис клетки. 2. УМЕРЕННЫЕ- не лизируют Б. При делении бактериальной клетки синхронно с ней делится и БФ, передается потомству клеток (ПРОФАГ)

ПРИМЕНЕНИЕ ФАГОВ: 1. ДИАГНОСТИКА инфекционных заболеваний (фаготипирование выделенного возбудителя). 2. ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ источник инфекции Пути передачи

3. ЛЕЧЕНИЕ (бр. тиф, холера, дизентерия и др. 4. ПРОФИЛАКТИКА

ЭТАПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ФАГА С БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКОЙ