Слайд 2
ОСНОВОПОЛОЖНИК ВИРУСОЛОГИИ
Д.И. Ивановский
Слайд 4
ОТКРЫТИЕ ВИРУСОВ
12 февраля 1892 г – официальная дата
рождения новой науки –
ВИРУСОЛОГИИ
вирус от лат. Virus - яд
Слайд 5
ИЗ ИСТОРИИ ВИРУСОВ
1500 г до н. э. –
Египетские мумии с деформацией костей ног, характерных для больных
полиомиелитом
430 г до н. э. – Первое упоминание об эпидемии гриппа в Афинах
1200 г – Иракский манускрипт, описывающий возможность передачи вируса бешенства от собаки к укушенному человеку
Слайд 7
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ВИРУСОВ
Не имеют клеточного строения
Ультрамикроскопические размеры (20-350
нм)
Содержат один тип нуклеиновой кислоты (или ДНК, или РНК)
Не
способны к росту и бинарному делению
Размножаются путём воспроизведения себя из собственной геномной НК
У вирусов отсутствуют собственные системы мобилизации энергии
У вирусов нет собственных белоксинтезирующих систем
Являются облигатными внутриклеточными паразитами
Слайд 8
Существуют в 2-х качественно разных формах: внеклеточной –
вирион и внутриклеточной - вирус
Слайд 9
Палочковидные
Пулевидные
Сферические
Нитевидные
В виде сперматозоида
МОРФОЛОГИЯ ВИРИОНОВ
Слайд 10
СТРУКТУРА ВИРИОНА
Различают простые и сложные
У простых - НК
связана с белковой оболочкой – капсидом, называется нуклеокапсид
У сложных
- капсид окружён оболочкой - суперкапсидом
Слайд 12
Капсид
Состоит только из белка
Не является цельной структурой, состоит
из капсомеров
Функции:
Защитная
Связывание с рецепторами клетки-мишени
Обусловливают антигенные и иммуногенные свойства
вирионов
Слайд 13
Типы симметрии капсида
Спиральный –
капсомеры, выстраиваются по ходу
спирали НК
лучше защищает геном
требует большое количество белка
при отсутствии
суперкапсида придает вирусу палочковидную или нитевидную формы
Слайд 14
Кубический тип симметрии-
Капсид состоит из сочетания равносторонних
тетраэдров, октаэдров и других многоугольников
Внутри образуется пространство, в котором
помещается НК
При отсутствии суперкапсида придает форму сферы или икосаэдра
Слайд 15
Бинарная симметрия –
у бактериофагов головка
имеет кубический , а отросток спиральный тип симметрии
Слайд 16
Суперкапсид
Имеется не у всех вирусов, расположен поверх капсида
Состоит
из гликопротеидов и липопротеидов
Функции:
защитная
распознает клеточные рецепторы
обеспечивает проникновение вируса путем
слияния с ЦПМ клетки
Слайд 17
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИРИОНОВ
Простые состоят из НК и белков
Сложные
состоят из НК, белков, липидов и углеводов
Слайд 18
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ ВИРИОНОВ
Вирусные ДНК – двунитевые или однонитевые,
линейные или кольцевые
Вирусные РНК – однонитевые или двунитевые, фрагментированные
или цельные, линейные или кольцевые
Различают «+»РНК, выполняющие функции генома и и-РНК, «-»РНК, выполняющие только геномную функцию
Слайд 19
ВИРУСНЫЕ БЕЛКИ
Структурные: капсидные, внутренние, матриксные, суперкапсидные
Неструктурные: вирусиндуцированные ферменты,
регуляторные белки, нестабильные белки – предшественники, ферменты
Слайд 20
Ферменты вирусов
Ферменты, необходимые
для проникновения
вируса в
клетку:
Лизоцим у бактерифагов
АТФ-азы (вирусы герпеса)
Нейраминидаза (вирусы гриппа,
парагриппа, паротита)
Ферменты
репродукции:
(в основном заимствуются
у клетки-мишени)
Обратная транскриптаза
(ВИЧ)
Слайд 21
ЛИПИДЫ И УГЛЕВОДЫ ВИРИОНОВ
Имеют клеточное происхождение
Основной компонент суперкапсида
Липиды
способствуют стабильности вириона
Слайд 22
Вирусные геномы
(примеры)
- Однонитевая нефрагментированная
линейная «+»РНК (в. полиомиелита)
- Однонитевая фрагментированная линейная «-»РНК
(в. гриппа)
- Однонитевая линейная «+»РНК – диплоидный набор (ВИЧ)
- Двунитевая линейная ДНК
(в. герпеса)
Слайд 23
ТАКСОНОМИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСОВ
Царство Vira
2 подцарства: рибовирусы и
дезоксирибовирусы
Порядок – имеет окончание –virales
Семейство имеет окончание –viridae
Род имеет
окончание -virus
Слайд 24
Систематика вируса гриппа
Царство – Vira
Подцарство - рибовирусы
Порядок -
Mononegavirales
Семейство – Orthomyxoviridae
Род – Influenzavirus
Вирус гриппа типа А, В,
С
Слайд 25
ПРИЗНАКИ ВИРУСОВ, ЛЕЖАЩИЕ В ОСНОВЕ ИХ КЛАССИФИКАЦИИ
Основными критериями
для определения порядка, семейства и рода вирусов являются
Тип и
организация вирусного генома
Стратегия репликации вируса
Строение вириона
Слайд 26
Критерии для дифференциации видов
Сходство в нуклеотидном составе генома
Тропизм
к клеткам и тканям
Круг естественных хозяев
Патогенность и цитопатология
Способ передачи
инфекции
Физико-химические свойства вириона
Антигенные свойства вирусных белков
Слайд 27
ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСА С КЛЕТКОЙ
ПРОДУКТИВНЫЙ ТИП – РЕПРОДУКЦИЯ
ВИРУСОВ
АБОРТИВНЫЙ ТИП
ИНТЕГРАТИВНЫЙ ТИП - ВИРОГЕНИЯ
Слайд 28
РЕПРОДУКЦИЯ ВИРУСОВ
1 – АДСОРБЦИЯ ВИРИОНОВ
АДСОРБЦИЯ вирионов на
клетке связана с тропизмом вирусов – избирательным поражением
клеток определённых тканей и органов у определённых видов организмов
Слайд 29
2 - ПРОНИКНОВЕНИЕ ВИРИОНОВ
В КЛЕТКУ
2 способа:
- путём эндоцитоза (виропексиса)
(простые и сложные вирусы)
- путём слияния суперкапсидной оболочки вируса с клеточной мембраной
Слайд 30
3 - ДЕПРОТЕИНИЗАЦИЯ ВИРУСОВ
2 способа
- у
вирусов, проникших путём эндоцитоза – под действием лизосомальных ферментов
- у вирусов, проникших путём слияния –
с помощью ферментов клеточной
мембраны
Слайд 31
4 - ЭКСПРЕССИЯ ВИРУСНОГО ГЕНОМА
синтез компонентов вириона
начинается с транскрипции - образования на матрице геномной НК
комплементарных и-РНК, затем трансляция - информация переводится на специфическую последовательность аминокислот.
Репликация - на матрице исходной геномной НК синтезируется множество копий – будущих вирусных геномов.
У вирусов с различным типом генома репликация происходит по-разному и осуществляется вирусными или клеточными полимеразами
Слайд 32
5 - МОРФОГЕНЕЗ-ФОРМИРОВАНИЕ ВИРИОНОВ
Простые вирусы – путём самосборки
Сложные
вирусы – в несколько этапов:
- образуется нуклеокапсид
- нуклеокапсид взаимодействует с мембранами клетки и «одевается» суперкапсидной оболочкой
- у некоторых под суперкапсидом
формируется матриксный слой (М-слой)
Слайд 33
6 - ВЫХОД ВИРИОНОВ ИЗ КЛЕТКИ
2 способа
1 – «взрывной» путь (простые вирусы)
2
– путём почкования, почкуясь через мембраны клетки, вирусы приобретают суперкапсид (сложные вирусы)
Слайд 34
АБОРТИВНЫЙ ТИП ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСОВ С КЛЕТКОЙ
1 – заражение
чувствительных клеток
дефектными вирусами (напр., в. гепатита
D) или дефектными вирионами
2 – заражение стандартным вирусом генетически резистентных к нему клеток
3 – заражение стандартным вирусом чувствительных клеток в неразрешающих условиях
4 - апоптоз
Слайд 35
ИНТЕГРАТИВНЫЙ ТИП
(ВИРОГЕНИЯ)
- Взаимное сосуществование вируса и клетки
в результате интеграции (встраивания) НК вируса в хромосому клетки
хозяина
Вирогения характерна для умеренных ДНК-содержащих бактериофагов, онкогенных вирусов, ВИЧ
Провирус – встроенная в хромосому клетки ДНК вируса, генетическая информация провируса может быть причиной онкогенной трансформации клеток и развития опухолей, развития аутоиммунных и хронических заболеваний
Слайд 36
ИНТЕГРАТИВНЫЙ ТИП –
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИЧ С КЛЕТКОЙ
Слайд 37
КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ВИРУСОВ
3 биологические модели
1 – лабораторные животные
2 – развивающиеся эмбрионы
птиц (чаще куриные эмбрионы)
3 – культуры клеток (тканей)
Слайд 38
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЖИВОТНЫЕ
Использование животных ограничено из-за
-
невосприимчивости животных ко многим вирусам человека
-
контаминации животных посторонними
микробами
- экономических и этических соображений
Слайд 39
ЭМБРИОНЫ ПТИЦ
ДОСТОИНСТВА МОДЕЛИ -
- возможность
накопления вирусов в больших количествах
- отсутствие скрытых
вирусных инфекций
- доступность для любой лаборатории
НЕДОСТАТОК –
- многие вирусы не размножаются в эмбрионах птиц
Слайд 42
КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК (ТКАНЕЙ)
Дж. Эндерс и соавторы разработали метод
культур клеток в 50-е гг. ХХ в. и получили
Нобелевскую премию
Клетки, полученные из различных органов и тканей размножают вне организма на искусственных питательных средах в специальной лабораторной посуде
Слайд 44
ЛАБОРАТОРНАЯ ПОСУДА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КУЛЬТУР КЛЕТОК
Слайд 45
ЛАБОРАТОРНАЯ ПОСУДА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КУЛЬТУР КЛЕТОК
Слайд 46
КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК
Первичные, или первично-трипсинизированные
Перевиваемые, или стабильные – размножаются
десятки лет, их получают из опухолевых или эмбриональных тканей
Полуперевиваемые
– используют в течение 1 года, их получают из диплоидных клеток эмбриона человека. Эти культуры не претерпевают злокачественной трансформации и используются в производстве вакцин
Слайд 47
ОБНАРУЖЕНИЕ РЕПРОДУКЦИИ ВИРУСОВ В КУЛЬТУРЕ КЛЕТОК
Цитопатическое действие (ЦПД),
или цитопатический эффект
Образований внутриклеточных включений
Образование «бляшек»
Реакции гемадсорбции и гемагглютинации
«Цветная»
реакция