Вирусы
1892 г. Д. Ивановский – открытие вирусов мозаичная болезнь табака (Tobacco mosaic virus, TMV), 1935 г. - У. Стенли выделил ВТМ в кристаллическом виде 1958 году - Р. Франклин и К. Холм, исследуя строение ВТМ, открыли, что ВТМ является полым цилиндрическим образованием 1960 г. - Гордон и Смит установили, что некоторые растения заражаются свободной нуклеиновой кислотой ВТМ, а не целой частицей
1898 году Ф. Лофлер и П. Фрош выявили возбудителя ящура. 1901 год – установлен вирус желтой лихорадки, 1907 - натуральной оспы, 1909 - полиомиелита 1911 - вирус саркомы Рауса, доказана вирусная природа рака 1912 - вирус герпеса, 1926 - вирус везикулярного стоматита, 1931 - вирус гриппа свиней , 1933 - вирус гриппа человека, 1936 - вирус рака молочных желез мышей, 1937 - вирус клещевого энцефалита, 1945 - вирус крымской геморрагической лихорадки, 1951 - вирус лейкоза мышей, 1953 - аденовирусы и вирус бородавок человека, 1954 - вирус краснухи и вирус кори, 1956 - вирусы парагриппа 1970 г - Д. Балтимор и Н. Тёмин нашли в структуре ретровируса ген, кодирующий фермент – обратную транскриптазу (синтез ДНК по матрице РНК). В 2002 году в Нью-Йоркском университете был создан первый синтетический вирус полиомиелита
Вирусы - существо или вещество? Отличие от живых существ 1. Способны кристаллизоваться 2. Содержат нуклеиновую кислоту только одного типа - РНК или ДНК (одно- или двухцепочечную). 3. Для репродукции вируса нужна только НК 4. Нет системы собственного обмена веществ 5. Не размножаются вне клеток-хозяев Сходство с микроорганизмами 1. Состоят из структурно упорядоченных макромолекул – НК и белка 2. Способны к изменчивости и передаче наследственной информации 3. Способны размножаться, но за счет ресурсов клетки-хозяина Гипотезы происхождения вирусов: ЭНДОГЕННАЯ, ЭКЗОГЕННАЯ
ХОЗЯЕВА ВИРУСОВ Растения - фитопатогенные РНК-вирусы, Животные и человек Вирус гриппа Микроорганизмы
Вирусы растений Мозаика томата и огурцов Полосатая мозаика пшеницы Возбудители заболеваний – вирусы желтухи (1) и мозаики (2) лука Вирус Alliumvirus L Больные растения отстают в росте и часто полегают (2 а). распространяется тлями или клещами Мозаика листьев комнатных растений
Вирусы карликовости растений … перца Желтая карликовость ячменя
Строение вирусов Вирус табачной мозаики Длина – 300 нм Диаметр - 18 нм Спиральная симметрия нуклеокапсид капсомеры 1 - РНК; 2 - белковая оболочка - капсид; 3 - дополнительная липопротеидная оболочка; 1. 4 - капсомеры (структурные части капсида).
Кубическая симметрия Вирус полиомиелита аденовирус С дополнительной оболочкой Вирус герпеса
Примеры структур икосаэдрических вирионов. А. Вирус, не имеющий липидной оболочки (например, пикорнавирус). B. Оболочечный вирус (например, герпесвирус). Цифрами обозначены: (1) капсид, (2) геномная нуклеиновая кислота, (3) капсомер, (4) нуклеокапсид, (5) вирион, (6) липидная оболочка, (7) мембранные белки оболочки.
Разнообразие форм и размеров вирусов. Схематическое изображение некоторых вирусов растений (a), животных (б ) бактериофагов (в)
Примеры строения вирусов человека и животных
Схема строения вирусов, патогенных для человека: ДНК-содержащие вирусы (1— 6), РНК-содержащие вирусы (7— 17). 1 — вирусы оспы; 2 — вирусы герпеса; 3 — аденовирусы; 4 — паповавирусы; 5 — гепаднавирусы; 6 — парвовирусы; 7 — парамиксовирусы; 8 — вирусы гриппа; 9 — коронавирусы; 10 — аренавирусы; 11 — ретровирусы; 12 — реовирусы; 13 — пикорнавирусы; 14 — капицивирусы; 15 — рабдовирусы; 16 — тогавирусы, флавивирусы; 17 — буньявирусы.
БАКТЕРИОФАГИ 1898 г. русский ученый Н. Ф. Гамалея впервые наблюдал лизис бактерий под влиянием перевиваемого агента 1915 г. - англ. врач Туорт наблюдал самопроизвольное растворение колоний стафилококков 1917 г. канадский ученый д'Эрель выделил из кишечника больного дизентерией аналогичный растворяющий фактор и назвал его бактериофагом — пожирателем бактерий
Морфология фагов Одна головка, Фаг φX 174 Фаг с длинным отростком с коротким отростком Серия Т-фагов E. coli Нитевидные фаги, fd Т 2, Т 4 Электронные микрофотографии различных типов фаговых частиц
Относительные размеры некоторых вирусов (увеличение в 200 000 раз). фаг φX 174, ВТМ, сложный бактериофаг Т 4
Строение фага Т 2 E. coli
В составе отростка 2 фермента лизоцим и АТФаза
Цикл репродукции вируса
Этапы репродукции фага в клетке бактерии
Лизогенный цикл развития фага