Царство Вирусы

Вирусы - это доклеточная форма жизни. Все вирусы облигатные внутриклеточные паразиты.

Из истории открытия вирусов

Первооткрыватель вирусов Дмитрий Иосифович Ивановский. При изучении болезни табака он открыл проходящий через фильтр, задерживающий бактерии, возбудитель мозаичной болезни табака. И в отличие от других бактерий данный возбудитель не поддавался культивированию на питательных средах. Впервые истинно доказать вирусную природу смогли с помощью электронного микроскопа, так как их размеры от 15 до 400 нм.

Вирусы обладают наследственностью и изменчивостью, а также к размножению, но все эти свойства проявляются только внутри клетки хозяина. Вне клетки - вирусы представляют собой инертные кристаллы, подобно неживому веществу.

Строение вирусов

Вирусы достаточно просто устроены. Их отдельные частицы - вирионы: представляют собой генетический элемент - геном (ДНК/РНК) заключённый в защитную белковую или белково-липидную оболочку - капсид.

Форма вирусов разнообразна, особое строение имеют вирусы бактерий - бактериофаги:

Капсиды защищают геном вируса от действия нуклеаз, ультрафиолета. Форма капсида многообразна. Но очень часто имеет вид икосаэдра - двадцатиграника с 12-ю вершинами и с гранями из равносторонних треугольников. У бактериофагов также выделяют полый цилиндрический стержень, окружённый чехлом из сократительных белков, и заканчивающийся шестью длинными фибриллами - нитями. Такая конструкция обеспечивает эффективную инъекцию генетического материала внутрь бактериально клетки.

Некоторые вирусы приобретают суперкапсид - дополнительная оболочка, образованная из мембранных структур клетки хозяина. Вирусы, попав в клетку, переключают её работу на производство вирусных белков, необходимых для репликации вирусного генома, и оболочки вируса. При этом вирусы полностью используют ресурсы клетки: её рибосомы, ферменты, тРНК, АК клетки хозяина. Вирусные частицы размножаются, а клетка - хозяин погибает. Вирусы несущие в качестве генетической информации РНК - называются ретровирусы.

Основные этапы разножения вирусов

Размножение бактериофага

Основные этапы размножения вируса включают в себя 6 стадий:

Адсорбция - прикрепление вируса к поверхности клетки хозяина
Инъекция - внедрение вирусного генома (ДНК/РНК) в цитоплазму клетки хозяина:

Если внедряется вирусная РНК, то на основе неё в процессе обратной транскрипции создаётся вирусная ДНК, которая затем встраивается в геном клетки хозяина;
Если внедряется вирусная ДНК, то она сразу встраивается в геном клетки хозяина;

Встраивание или интегрирование вирусной ДНК в геном клетки хозяина
Репликация ДНК и паралельный биосинтез белка бактериофага;
Сборка вирусных частиц
Выход вируса из клетки

Выход вируса из клетки осуществляется тремя разными путями:

1) Литический - образующиеся вирусы одновременно покидают клетку, при этом происходит её разрыв и она гибнет.

2) Персистентный - образующиеся вирусы покидают клетку хозяина постепенно. Клетка продолжает жить, при этом производя новые вирусы.

3) Латентный - скрытый тип протекания инфекции. Генетический материал встравивается в хромосомы клетки и передаётся при её делении. При снижении иммунитета вирус активируется и размножается, и его потомки покидают клетки. (вирус герпеса)

Литический выход бактериофагов из бактериальных клеток позволяет их использовать в качестве лекарственных препаратов для лечения таких инфекционных заболеваний как холера или брюшной тиф.

ВИЧ

Вирус иммунодефицита человека - относится к ретровирусам, его геном в виде РНК. Вирионы ВИЧ имеют диаметр 100 - 120 нм. Наружная белково-липидная мембрана, позаимственная от клетки-хозяина, пронизана собственными белками вируса, они то и помогают вирусу проникать в клетку-мишень. В нуклеоиде вируса имеется две молекулы РНК и фермент - обратная транскриптаза (ревертаза). Общий принцип цикла схож с циклом бактериофага:

ВИЧ поражает у человека клетки крови и мозга: В и Т-лимфоциты, которые синтезируют антитела, а также нейроны и клетки нейроглии. Характеризуется вирус быстрой формой изменчивости, а также длительным инкубационным периодом (от нескольких месяцев до нескольких лет). Поражённые лимфоциты перестают вырабатывать антитела, и человек погибает от вторичных инфекций: пневмония, гепатит, дифтерия. Последнии стадии заболевания характеризуются уменьшением массы тела, слабоумием, снижением всех иммунологических показателей и заканчивается смертью.

ВИЧ выделяется из всех физиологических жидкостей больного: плазма крови, слюна, семенная жидкость, материнское молоко, ликвор (спиномозговая жидкость), слёзы. Основными путями передачи инфекции являются:

1) Донорские органы, ткани, плазма крови, костный мозг.

2) Загрязнённые медицинские инструменты: иглы, шприцы, хирургические, стоматологические и косметические инструменты.

3) незащищёные половые контакты.

4) вертикальный путь передачи - путь "мать-ребёнок" (внутриутробно, при родах, с молоком)

Многообразие вирусных инфекций

Бактериофаг Т4 - имеет двухцепочечную ДНК из 160000 пар нуклеотидов, кодирующих более 30 белков, участвующих в репликации фаговой ДНК.

Обезьяний вирус SV40 имеют самую большую двуцепочечную ДНК, кодирующую более 240 белков.

Бактериофаги (E. coli) М13 и λХ174 имеют кольцевую одноцепочечную ДНК.

ВТМ (вирус табачной мозаики) - содержит одну линейную РНК, в белковом капсиде. Френкель-Конард провёл эксперимент: он реконструировал вирионы РНК ВТМ из одного штамма в капсид другого. Картина поражения листьев, заражённых реконструированным вирусом не зависила от белков капсида, а определялось лишь РНК.

Вирус саркомы Рауса - это онкогенный вирус вызывающий опухолевые заболевания у кур.

Page updated

Google Sites

Report abuse