Морфология, ультраструктура и химический состав вирусов
Вирусы - мельчайшие формы жизни, имеющие неклеточноестроение, облигатные внутриклеточные паразиты. Не имеют собственного биосинтетического и энергетического аппарата. Уникальные свойства:
Наличие одного типа нуклеиновой кислоты - ДНК или РНК.
Отсутствие автономного обмена веществ.
Дизъюнктивная (разобщенная) репродукция.
Вирусы являются самой многочисленной и разнообразной формой жизни на Земле, образуя отдельное царство.
Гипотезу происхождения:
Являются потомками бактерий, претерпевшие регрессивную эволюцию.
Являются потомками доклеточных форм жизни.
Являются дериватами генетического материала клеток, который приобрел способность к самостоятельному функционированию.
Строение. Вирусная частица называется вирионом. Размеры вириона у самых мелких вирусов (парвовирус, полиовирус) составляют 20-25 ммк, у самого крупного (вирус натуральной оспы) - 450 ммк. Вирионы состоят из нуклеиновой кислоты и белка. НК расположена в центре вириона и является вирусным геномом. Она покрыта белковым чехлом-капсидом. Капсид построен из повторяющихся субъединиц - капсомеров - состоящих из одной или нескольких молекул белка. Капсомеры уложены вокруг нуклеиновой кислоты в определенной порядке, образуя симметричные структуры в виде: 20-гранника - икосаэдра - кубический тип симметрии. Винтовой структуры - спиральный тип симетрии. Смешанный или сложный тип симметрии.
|
|
|
У просто устроенных вирусов имеется только НК и капсид (полиовирусы, аденовирусы). У сложных вирусов капсид покрыт дополнительной оболочкой - суперкапсидом или пеплосом, который состоит из липопротеинов или гликопротеинов. Между суперкапсидом и капсидом располоджен слой белка. Который называется матриксом. Большинство вирусов имеет шаровилную форму 9вирус герпеса, полиомиелита, гепатита В), некоторые вирусы имеют пулевидную форму (бешенство), палочковидную (табачной мозаики), форму сперматозоида (бактериофаги). Классификация вирусов. В основе классификации вирусов лежат следующие свойства: Тип НК - ДНК или РНК. Строение НК и стратегия генома. Наличие суперкапсида. Размер, тип симметрии капсида. Патогенность, тропность и способ передачи.
Экология - класс поражаемых хозяев.
Например:
Вирус полиомиелита - мелкий просто устроенный РНК содержащий нейротропный вирус человека, имеет кубический тип симметрии.
Бактериофаг Т-2 кишечной палочки 2: крупный ДНК-содержащий вирус бактерий со сложным типом симметрии.
Вирусы делятся на семейства, подсемейства, роды и типы (что соответствует виду).
Например: вирус иммунодефицита человека.
Строение вирусного генома. Геном вируса может быть представлен либо молекулой ДНК, либо 1 или несколькими молекулами РНК.
|
|
|
Геном ДНК-содержащих вирусов. Однонитчатая линейная ДНК (парвовирусы). 2-нитчатая линейная (вирус герпеса0.
2-нитчатая кольцевая (папилломавирус).
2-нитчатая кольцевая с дефектом одной цепи (гепатит В).
Геном РНК-содержащих вирусов.
1-нитчатая линейная + РНК (полиовирус).
1-нитчатая линейная -РНК (парагрипп).
1-цепочечная линейная фрагментированная-РНК (грипп).
2-цепочечная линейная фрагментированная (ротавирус).
Геном вируса кодирует следующие виды белков:
Структурные. Белки капсида, белки суперкапсида, некоторые ферменты.
Неструктурные. Ферменты репродукции (ДНК- и РНК-полимеразы, белки регуляторы, ферменты, белки (протеазы).
Функции вирусных белков:
Защитная.
Антигенная.
Речепторная.
Морфопоютическая.
Регуляторная.
Ферментативная.
Взаимодействие вируса с клеткой
Репродукция вирусов.
Цикл репродукции вирусов состоит из ряда последовательных событий:
Специфическая адсорбция вируса на поверхности клетки
Проникновение внутрь клетки
Дезинтеграция вириона, освобождение НК.
Синтез вирусных компонентов
Сборка вириона.
Выход из клетки.
Адсорбция.Осуществляется за счет специфического взаимодействия рецептора вириона с комплементарными антирецепторами мембраны клетки хозяина.
|
|
|
Проникновение.Пенетрация осуществляется путем эндоцитоза - образуется эндоцитарная вакуоль, содержащая вирион.
Дезинтеграция вириона осуществляется клеточными ферментами, разрушающими капсид. Вирус на время как бы исчезает. Эта стадия называется эклипс.
Синтез вирусных компонентов.
У некоторых вирусов в цикле репродукции имеется стадия интеграции генома в геном клетки хозяина (вирусы герпеса, гепатита В, ВИЧ). Интегрированная вирусная ДНК называется провирусом.
Ферменты, осуществляющие синтез вирусных НК:
ДНК-зависимая ДНК-полимераза.
ДНК-зависимая РНК-полимераза.
РНК-зависимая ДНК-полимераза (обратная транскриптаза).
Сборка вирионов и выход из клетки.
Для вирионов характерна дизъюнктивная репродукция. Т.е. синтез белков и НК происходит разобщенно. Для вирусных компонентов характерно белок-белковое узнаваниеи белок-нуклеиновое узнавание, в результате которого происходит самосборка вириона. Сборка может происходить в ядре клетки (аденовирус), либо в цитоплазме (полиовирус). Вирусы, имеющие суперкапсид, формируются, захватывая часть ядерной мембраны или клеточных мембран.
|
|
|
Выход вирионов из клетки может осуществляться двумя путями:
Деструкция клетки (литические вирусы).
Путем почкования через мембрану без деструкции клетки (вирус гепатита В).
Персистенция вирусов (лат. persisto постоянно пребывать, оставаться) длительное пребывание вирусов в организме животных и человека, которое может вызывать развитие заболевания.
Сегодня является общепризнанным мнение, что наиболее распространенной формой взаимодействия вируса с хозяином (человек, животные, насекомые, растения, бактерии) является персистенция, особенно ее скрытая форма.
Персистенция вируса в организме может сопровождаться его выделением в окружающую среду. При скрытой форме персистенции такое выделение будет носить скрытый и, естественно, неконтролируемый характер, наиболее ярким примером которого служит персистенция вируса простого герпеса в чувствительных узлах тройничного нерва. До 35-летнего возраста вирусом герпеса заражается до 90% населения.
Формы клинического проявления инфекционного процесса, вызываемого одним и тем же вирусом, могут глубоко отличаться друг от друга в зависимости от длительности пребывания вируса в организме. Так, при острой краснухе наблюдаются кожные высыпания, генерализованная лимфоаденопатия, сопровождающиеся незначительным повышением температуры. Через 3-5 дней наступает полное выздоровление. Совершенно другая клиническая картина разворачивается при развитии прогрессирующего краснушного панэнцефалита - медленной вирусной инфекции, развивающейся (иногда спустя много лет) у лиц с признаками врожденной краснухи или, реже, после перенесения краснухи в детстве с последующим полным внешним выздоровлением.
Персистенция вирусов имеет не только отрицательные, но в большинстве случаев и положительные последствия. Выше уже говорилось об иммунологическом аспекте проблемы, когда вместе с персистирующим вирусом организм приобретает определенную «гарантию» не заболеть при повторном заражении. Здесь же напомним мнение некоторых исследователей, рассматривающих сам факт вирусной персистенции с более широких позиций, а именно как механизм адаптации организма к постоянно меняющимся условиям существования.
Этот адаптационный аспект подразумевает вирусную персистенцию как механизм сезонной перестройки организма, в отличие от таких известных механизмов, которые осуществляются с помощью эндокринной и нервной системы. В качестве примера могут быть приведены результаты клинических наблюдений, свидетельствующие о заметном улучшении самочувствия у страдающих бронхиальной астмой после перенесения ими гриппозной инфекции, что, как полагают, обусловлено формированием и поддержанием у них в организме персистенции вируса гриппа.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 870; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!