Введение в общую вирусологию – Л6

Вирусология - Наука о вирусах (син. вирусные частицы, вирионы, вироспоры).

Вопрос 1. История открытия вирусов
1892 – фильтрующийся вирус растений – вирус табачной мозаики
1896 - первый вирус человека и животных - вирус ящура род Aphthovirus, сем. Picornaviridae.

Вопрос 2. Главные отличия вирусов от других микроорганизмов

Основные принципы организации вирусов:
- неклеточное строение
- отсутствие транскрипционно-трансляционного комплекса
- у вирусов нет органелл, ответственных за получение энергии
 - всегда только один тип нуклеиновой кислоты: РНК или ДНК.
- неинтегральный способ репродукции

Размеры вирусов Находятся за пределами разрешающей способности светового микроскопа. Световые лучи огибают эти мелкие частицы, т.к. разрешающая способность светового микроскопа 0,2 мкм.
сем. Poxviridae самый крупный – вирус оспы,  Ø 300-450нм
сем. Picornaviridae, род Aphthovirus самый мелкий - вирус ящура Ø ~ 27 нм

Стратегия вирусов:   Сохранение вирусом генетической информации. Заражение новых клеток.

Вирусы способны воспроизводиться внутри других клеток. Точно определить пространство невозможно. Разные частицы вируса собираются в различных участках клетки. Облигатный паразитизм.

Особенности генетического языка вирусов/
Вирусу нужно отличить собственную информацию от клеточной, поэтому собственная НК вирусов должна быть модифицирована: метилирована, гликозилирована, амидирована и т.д.

Модификации вирусного генома не распознаются рестриктазами клетки-хозяина.

Вопрос 3. Способы хранения генетической информации

1. 2Н ДНК (сем.Adenoviridae)
2. 1Н ДНК (сем. Parvoviridae)
3. 2Н РНК (сем. Reoviridae)  
4. 1Н +РНК (sense РНК) (сем. Picornaviridae, Retroviridae).
5. 1Н –РНК (antisense РНК) (сем. Orthomyxoviridae род Influenzаvirus)
6. Двусмысловая + и -РНК (ambisense РНК)

Вопрос 4. Изменчивость РНК-содержащих вирусов

РНК- содержащие вирусы очень изменчивы из-за мутаций в молекулах РНК: вирус гриппа – Influenzаvirus,  сем. Retroviridae (ВИЧ), вирус гепатита В (Hepadnavirus) – содержит ДНК, но реализует свою информацию через РНК.
Образуют квази-виды - мутантные формы.
РНК – содержащие вирусы постоянно эволюционируют, а ДНК-содержащие вирусы более консервативны.

Род Influenzаvirus, сем. Retroviridae, Сем.Hepadnаviridae

Вопрос 5. Систематика вирусов

Царство вирусов разделено на семейства. Названия сем. заканчиваются на: – viridae
Для вирусов человека и животных внутри семейства существует деление на рода.
Родовое название заканчивается: – virus
Видов не существует используют буквенные обозначения: H – human – человеческий, S – simia – обезьяний, F – filina – кошачий, C – canina – собачий, C – caprinus – козлиный, В – bovina – бычий, E- equinus – лошадиный, M – mus – мышиный

Вопрос 6. Строение вирусов.

  Целым вирус бывает только в покоящемся состоянии.

Вирус состоит из: 1) белковая оболочка – капсид. Капсид образован белками – капсомерами. 2) Внутри капсида находится НК.

Белковый капсид + НК = нуклеокапсид.

Форма белкового капсида определяет форму симметрии
1. икосаэдрическая симметрия (12 вершин, 20 граней, 30 ребер). голые – только капсид (например: сем. Picornaviridae), одетые – окружены мембраной сем. Retroviridae.
2. спиральная симметрия – сем. Filaviridae.
3. несимметричные (р. Lyssovirus – вирус бешенства)

Белки на мембране: мембрану вирусы получают от клетки хозяина. В мембрану клетки-хозяина встроены вирусные белки, которые выполняют важные функции – в т.ч. рецепторные. Это вирусные гликопротеины (гликолизированные белки).

Вопрос 7. Классификация вирусов

Вирусы приспособлены к существованию в любых живых организмах. Их обнаружили у: прокариот (археев и бактерий), растений, водорослей, грибов, животных и человека

Вирусы взаимодействуют с живыми организмами на разных уровнях: Клетка, Орган, Популяция

1 классификация. Тип строения вириона и механизм взаимодействия с клеткой-хозяином

- Бактериофаги - инъекция НК в бактериальную клетку, вирус внутрь не проникает.
- Вирусы растений - заражение через ранки или при укусе насекомых
- Вирусы человека и животных -эндоцитоз

2 классификация. Характеристика природы хозяина

- Естественные хозяева- вирус натуральной оспы сем. Poxviridae
- Случайные хозяева - вирус Эбола (сем. Filaviridae).
- Очаговые хозяева - вирус клещевого энцефалита (сем. Flaviviridae)
- Вирусы-сателлиты - дельта вирус (сателлит ВГВ)

 Вопрос 8. Вирусы человека и животных

Специфическое взаимодействие рецепторов вируса с рецепторами клетки-хозяина (рецепторы вируса – гликопротеиновые или белковые выросты (син. – иглы, шипы, spikes))=>Фагоцитоз вирусов=> Образование фагосомы =>Слияние с лизосомой =>Образование фаголизосомы=>Освобождение НК из фаголизосомы в цитоплазму

Вопрос 9. Стратегия поведения вирусов после заражения клеток

1. Персистенция: Существование вируса в организме без каких-либо проявлений и патологического эффекта. Однако, в результате влияния физико-химических факторов или снижения защитных сил организма вирусы могут перейти в активное состояние, тогда возникает второй вариант развития событий.
2. Цитопатический эффект: В результате клетка подвергается лизису И в конечном итоге погибает.
3. Трансформация клетки хозяина. В результате заражения вирусом в клетке начинается неограниченное деление, Что приводит к образованию опухолей. у вируса существуют механизмы, позволяющие вмешиваться в регуляторные процессы развития и размножения эукариотических клеток.
4.Взаимодействие с системой интерферона. В эукариотических клетках вирусы встречаются с системой интерферона. β-интерферон образуется в эукариотических животных клетках в результате попадания в них вирусных частиц. Несколько разновидностей интерферона вырабатывается в ответ на разные воздействия. Есть вирусы чувствительные к интерферону. Наиболее приспособленные вирусы имеют защиту от интерферона (ВИЧ).
5. Ингибирование апоптоза.

Апоптоз - запрограммированная гибель клетки. Т.к. вирусы являются облигатными паразитами, им не выгодна быстрая гибель клетки-хозяина, т.к. гибель клетки приводит к гибели вируса. Поэтому пока такой вирус развивается, происходит ингибирование системы апоптоза клетки.

После активации апоптоза увеличивается выход вирусов из клетки. Такой стратегией поведения обладают, например, вирус герпеса (сем. Herpesviridae), аденовирус (сем. Adenoviridae).

Вопрос 10. Типы вирусных инфекций

Вирусы проникают в кровь – виремия (вирусемия). С кровью разносятся по всему организму. Проникают в ЦНС (р.Lussovirus) – вирус бешенства.
Некоторые вирусы способны взаимодействовать с системой иммунитета, т.е. с клетками крови (ВИЧ). 

По характеру протекания инфекционного процесса:
1. Острая вирусная инфекция
2. Хроническая вирусная инфекция
3. Латентная вирусная инфекция

 Острая вирусная инфекция сем. Orthomyxoviridae род Influenzаvirus
Хроническая вирусная инфекция Сем.Hepadnаviridae, Сем. Retroviridae - ВИЧ, поражение Т-лимфоцита
Латентная вирусная инфекция Сем.Herpesviridae