Virus membentuk kerajaan independen (Vira) dan memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

Genom diwakili oleh satu asam nukleat - DNA atau RNA (masing-masing, 2 sub-kerajaan dibedakan - ribovirus dan deoxyribovirus).

Struktur non seluler. Asam nukleat dilapisi dengan selubung protein - kapsid, yang terdiri dari subunit terpisah - kapsomer(biasanya terdiri dari 5-6 polipeptida). Kapsid bersama dengan asam nukleat membentuk nukleokapsid. Virus sederhana memiliki struktur seperti itu (virus poliomielitis, adenovirus, dll.). Virus kompleks memiliki amplop luar - superkapsid, yang mengandung lipid, glikolipid. Superkapsid sebagian dibentuk oleh sel inang.

Kurangnya sistem sintesis protein (dengan adanya enzim adsorpsi, proliferasi, polimerase yang bergantung pada DNA - dan RNA).

Metode reproduksi khusus (disjungtif): protein virus disintesis pada ribosom sel yang terkena, di area lain - asam nukleat virus, kemudian partikel virus dirakit.

Ukuran kecil; virus kecil (podiovirus, dll.) - 25-30 nm (nanometer); sedang (virus influenza, dll.) - 50-125 nm; besar (virus variola) - 150-200 nm.

7. Filterability (melewati filter bakteri).

8. Kristalisasi (virus ekstraseluler yang dimurnikan dari zat pemberat, virion, mampu membentuk kristal).

9. Bentuk virioi (bedakan berbentuk batang - at virus rabies, dll., dalam bentuk polihedron, ikosahedron - dalam adenovirus, berbentuk kubus bentuk - dalam virus variola, bulat - pada virus influenza, berbentuk kepala(seperti sperma) - bakteriofag).

Budidaya virus juga memiliki kekhasan tersendiri. Mereka dibudidayakan pada sel yang berkembang biak secara aktif dengan peningkatan aktivitas metabolisme. Saya menggunakan yang berikut ini sistem kehidupan. Di tubuh hewan laboratorium: biasanya menginfeksi tikus (dewasa dan pengisap), kelinci, monyet (intramuskular, intranasal, intraperitoneal, intraserebral, pada kornea). Pada embrio ayam berusia 9-12 hari: cawan dibiakkan pada membran embrio-allantoik, lebih jarang - di subjaringan alantoik atau ketuban. Pada kultur sel: lebih sering single-layer kultur jaringan dari sel yang berkembang biak secara aktif. Sel ditumbuhkan pada media nutrisi alami (ekstrak embrio, kuda, serum manusia), hidrolisat protein enzimatik (hidrolisat triptik laktalbumin), pada media sintetis (misalnya, pada media 199, terdiri dari 63 komponen, termasuk asam amino, vitamin, glukosa , garam , serum manusia, indikator phenol red). Jenis kultur sel berikut digunakan: trypsinized primer (biasanya fibroblas embrio ayam; mereka tidak terjalin dan harus selalu disiapkan ex tempore; kerugiannya adalah tidak standar); ditransplantasikan (sama di semua laboratorium, karena mereka adalah klon sel tertentu, misalnya, sel dari jaringan portal- amnion manusia, ginjal embrio babi; sel dari jaringan tumor - HeLa (sel kanker serviks), HEp-2 dan lain-lain; kerugian dari kelompok ini adalah sel-sel sering mengalami degenerasi spontan, menjadi atipikal, poliploid, dan juga secara spontan terinfeksi virus laten dan mikoplasma); diploid semi-cangkok (misalnya, sel diploid paru-paru manusia; mereka stabil, tidak beregenerasi secara spontan, tidak terkontaminasi virus dan mikoplasma).

Berikut adalah bentuk-bentuk infeksi virus. Infeksi yang gagal (terjadi pada organisme kekebalan yang tidak responsif): virus tidak masuk ke dalam sel, atau setelah penetrasi mati dan didorong keluar dari sel. Infeksi produktif: virus teradsorpsi pada sel-sel sensitif dan masuk ke dalam sel dengan cara membenamkan membrannya dengan virus di dalamnya, ke dalam sitoplasma sel ( viro-rexis); dalam fagosom yang terbentuk, asam nukleat virus dibebaskan dari selubung protein ("pengupasan virus"); setelah pembukaan terakhir, asam nukleat virus yang telah menembus ke dalam sel mengubah fungsi genom seluler dan sistem metabolisme sel yang sesuai. untuk reproduksi virus; partikel virus yang terbentuk meninggalkan sel dan menyerang sel tetangga. Seringkali interaksi ini berakhir dengan kematian sel, proses ini disebut sebagai sitopatiktindakan(CPD). Tanda awal CPP adalah penghentian mitosis; sel membengkak sementara, kemudian berubah bentuk, menyusut, menjadi lebih ternoda, terkelupas dari kaca (dalam kultur) dan mati. Terkadang, sebelum kematian, sel terbentuk simplas(menggabungkan sel berinti banyak). Virogeni: asam nukleat virus yang telah menembus ke dalam sel berintegrasi (berintegrasi) ke dalam DNA sel inang (seperti dalam kasus fag sedang) dan dalam bentuk virus ada di dalam sel dan diturunkan kepada keturunannya. Fenomena virogeni adalah karakteristik virus DNA dan RNA, karena yang terakhir memiliki enzim transkriptase terbalik(misalnya, retrovirus).

Klasifikasi virus modern didasarkan pada sejumlah fitur, termasuk: jenis asam nukleat, jumlah kapsomer, keberadaan superkapsid, kepekaan terhadap eter, kisaran inang yang rentan, patogenisitas, distribusi geografis, dll.

Fitur kekebalan antivirus. Kekebalan terhadap infeksi virus mungkin disebabkan oleh faktor-faktor berikut. Faktor resistensi alami: tidak responsif seluler (sebagai akibat dari filogenesis, seseorang kebal terhadap banyak penyakit virus pada hewan dan tumbuhan); inhibitor - zat yang bersifat mukoprotein atau lipoprotein, secara struktural identik dengan reseptor sel sensitif (mereka beredar bebas dalam darah, cairan lain dan memblokir interaksi virus dengan sel); komplemen terlibat dalam pembentukan respons antivirus (kekebalan) spesifik (lisozim dan faktor humoral lainnya tidak memainkan peran protektif); fagositosis tidak lengkap, tetapi leukosit, di mana virus telah menembus, menghasilkan interferon; interferon disintesis oleh sel setelah penetrasi virus, secara nonspesifik menghambat reproduksi virus apa pun, mengganggu sintesis protein virus pada ribosom (hanya interferon manusia yang aktif dalam tubuh manusia, yang diproduksi oleh leukosit manusia, atau secara genetik interferon yang direkayasa - reaferon, diproduksi oleh Escherichia coli, ke dalam genom di mana gen interferon manusia telah diperkenalkan; interferon banyak digunakan untuk pengobatan dan pencegahan darurat infeksi virus); demam (suhu tinggi mengganggu reproduksi virus); faktor usia (penting, misalnya, dengan infeksi rotavirus, yang lebih mungkin diderita anak-anak); faktor endokrin (hipofungsi banyak kelenjar endokrin memperburuk perjalanan infeksi virus); faktor sistem ekskresi (berkontribusi pada pelepasan tubuh dari virus); pembentukan inklusi intraseluler mungkin memiliki efek perlindungan (tubuh kecil Guarnieri dalam kasus cacar, tubuh kecil Babesha-Negri dalam kasus rabies).

Ciri-ciri kekebalan antivirus yang didapat dalam beberapa kasus menentukan kekebalan persisten (misalnya, setelah campak), di lain - jangka pendek (setelah infeksi rhinovirus). Antibodi hanya bekerja pada virus yang terletak di luar sel (oleh karena itu, pengobatan dengan imunoglobulin antivirus dilakukan lebih awal, sampai sebagian besar virus telah menembus ke dalam sel). Sel-sel yang telah dimasuki virus mensintesis virus-dependent antigen dan menjadi asing bagi tubuh, yang menyebabkan penghancurannya oleh sel T pembunuh. Resistensi lokal sel juga penting dalam reaksi pertahanan (misalnya, pada seseorang yang refrakter terhadap poliomielitis, sel-sel jaringan saraf dan saluran pencernaan, di mana virus polio memiliki tropisme, menjadi resisten terhadap virus). Imunoglobulin sekretori (slgA) adalah mata rantai utama imunitas lokal pada membran mukosa. Vaksinasi (dengan vaksin virus) tidak hanya menciptakan kekebalan spesifik terhadap virus individu, tetapi juga membentuk resistensi terhadap virus lain (tidak hanya produksi antibodi dan pembentukan T-killer dirangsang, tetapi juga produksi interferon).

Virus. Morfologi dan fisiologi virus

Minsk

KULIAH No.8

TOPIK: RNA - dan virus yang mengandung DNA. HIV AIDS

Spesialisasi - Keperawatan

Disiapkan oleh guru - Protko L.I.

Garis besar presentasi:

3. HIV-AIDS. Epidemiologi dan Patogenesis. Profilaksis

4. Virus influenza. Epidemiologi dan Patogenesis. Kekebalan, pencegahan

5. Virus hepatitis. Epidemiologi dan Patogenesis. Kekebalan, pencegahan

Penyakit virus muncul di zaman kuno, tetapi virologi sebagai ilmu mulai berkembang pada akhir abad ke-19.

Pada tahun 1892ᴦ. Ilmuwan-botani Rusia D.I. Ivanovsky, mempelajari penyakit mosaik daun tembakau, menemukan bahwa penyakit ini disebabkan oleh mikroorganisme terkecil yang melewati filter bakteri berpori halus. Mikroorganisme ini disebut virus yang dapat disaring. Kemudian ditunjukkan bahwa ada mikroorganisme lain yang melewati filter bakteri, sehubungan dengan ini, virus yang disaring mulai disebut virus sederhana.

Ahli virologi memberikan kontribusi besar dalam mempelajari virus: M.A. Morozov, N.F. Gamalya, L.A. Zilber, M.P. Chumakov, A.A. Smorodintsev, V.M. Zhdanov dan lainnya.

Virus adalah makhluk hidup non seluler. sangat kecil. Menurut ekspresi kiasan V.M. Zhdanov "ukuran mereka dalam kaitannya dengan ukuran bakteri rata-rata dapat dibandingkan dengan ukuran tikus dalam kaitannya dengan gajah". Menjadi mungkin untuk melihat virus hanya setelah penemuan mikroskop elektron.

Saat ini, banyak metode yang digunakan untuk mempelajari virus: kimia, fisik, biologi molekuler, imunobiologis, dan genetik.

Semua virus dibagi lagi menjadi menginfeksi manusia, hewan, serangga, bakteri dan tumbuhan.

Virus memiliki berbagai macam bentuk dan sifat biologis, tetapi mereka semua memiliki fitur struktural yang sama. Partikel virus dewasa disebut virion.

Tidak seperti mikroorganisme lain yang mengandung DNA dan RNA, virion hanya mengandung satu asam nukleat - baik DNA atau RNA.

Asam nukleat virus harus beruntai tunggal dan beruntai ganda. Hampir semua virus yang mengandung RNA memiliki RNA untai tunggal dalam genomnya, dan virus yang mengandung DNA memiliki DNA untai ganda. Menurut dua jenis substansi genetik, virus dibagi menjadi yang mengandung RNA dan DNA. 6 famili yang mengandung DNA, 11 famili yang mengandung RNA.

Tanda toksonamik	Keluarga	Perwakilan
mengandung DNA
DNA 2-untai, tidak ada selubung luar	Adenovirus	Adenovirus
virus papo	Papilla manusia, polinomial dan virus kutil
DNA beruntai 1, tidak ada selubung luar	virus parvo	Virus terkait adeno
DNA untai 2, keberadaan kulit terluar	virus herpes	Virus herpes simpleks, citalomegolia, cacar air
virus hepadno	virus hepatitis B
Poxvirus	Virus cacar, vaccinia
RNA yang mengandung
+ RNA untai tunggal, tanpa selubung luar	virus picorno	Virus poliomielitis Coxsackie, ECHO, virus hepatitis A
Colicivirus	Virus gastroenteritis pada anak-anak
RNA 2 untai, tidak ada selubung luar	Reovirus	Reovirus, rotavirus, orbivirus
adanya transkriptase balik	Retrovirus	HIV, virus T-leukemia, oncovirus
+ RNA untai tunggal, keberadaan kulit terluar	Togavirus	Virus demam berdarah Omsk, rubella
+ RNA untai tunggal	Flavivirus	Virus ensefalitis tick-borne Demam berdarah, demam kuning
-RNA untai tunggal	Bunyavirus	Virus Bunyamvera, demam berdarah Krimea
virus arena	Virus chormomeningitis limfositik, penyakit Lasso,
Rhabdovirus	Virus rabies, stomatitis vesikularis
RNA 2-untai, adanya selubung luar	Paramyxoviruses	Virus parainfluenza, campak paratitis, RSV
Orthomyxoviruses	Virus flu

Struktur virion. Di tengah virion ada asam nukleat, yang dikelilingi oleh kapsid. Kapsid terdiri dari subunit protein yang disebut kapsomer. Virus dewasa adalah nukleokapsid dalam struktur kimia. Jumlah kapsomer dan cara pengemasannya benar-benar konstan untuk setiap jenis virus. Kapsomer ditumpuk dalam bentuk polihedron dengan tepi simetris yang seragam - bentuk kuboid (adenovirus). Melingkar adalah karakteristik virus influenza. Mungkin ada jenis simetri di mana asam nukleat memiliki bentuk pegas di mana kapsomer diletakkan, dalam hal ini virus berbentuk batang - virus yang menyebabkan penyakit daun tembakau.

Fag memiliki tipe simetri yang kompleks: kepalanya berbentuk kuboid, dan prosesnya berbentuk batang.

, berdasarkan metode pendeteksiannya, virus dibagi menjadi bentuk kuboid, bulat, batang, dan spermatozoid.

Beberapa virus dengan struktur yang lebih kompleks memiliki cangkang yang disebut peplos. Ini terbentuk ketika virus meninggalkan sel inang. Dalam hal ini, kapsid virus diselimuti oleh permukaan bagian dalam membran sitoplasma sel inang dan satu atau lebih lapisan amplop superkapsid terbentuk. Hanya beberapa virus yang memiliki cangkang seperti itu, misalnya virus rabies, herpes. Cangkang ini mengandung fosfolipid, yang terdegradasi oleh eter. , bertindak dengan eter, Anda dapat membedakan virus dengan peplos dari virus dengan "kapsid telanjang".

Pada beberapa virus, kapsomer berupa duri (duri ini tumpul) menonjol dari lapisan lipid luar amplop. Virus ini disebut peplomer (virus influenza).

Asam nukleat virus adalah pembawa sifat turun-temurun, dan kapsid serta kulit terluarnya memiliki fungsi pelindung, seolah-olah mendorong penetrasi virus ke dalam sel.

Ukuran virus. Virus diukur dalam skala nano. Besarnya berfluktuasi dalam kisaran 15-20 hingga 350-400 nm.

Metode untuk mengukur virus.

1. Filtrasi melalui filter bakteri dengan ukuran spora yang diketahui

2. Ultrasentrifugasi - virus besar mengendap lebih cepat

3. Memotret virus dalam mikroskop elektron

Komposisi kimia virus. Jumlah dan kandungan virus DNA dan RNA tidak sama. Dalam DNA, berat molekul berkisar dari 1‣‣‣10 6 hingga 1,6‣‣‣108, dan dalam RNA, dari 2‣‣‣10 6 hingga 9,0‣‣‣10 6.

Protein dalam virion ditemukan dalam jumlah yang tidak signifikan. terdiri dari 16-20 asam amino. Selain protein kapsid, ada juga protein internal yang terkait dengan asam nukleat. Protein menentukan sifat antigenik virus, dan juga, karena pengemasan rantai polipeptida yang padat, melindungi virus dari aksi enzim sel inang.

Lipid dan karbohidrat ditemukan di kulit terluar virion kompleks. Membran sel inang adalah sumber lipid dan karbohidrat. Polisakarida, yang merupakan bagian dari beberapa virus, menentukan kemampuannya untuk menyebabkan aglutinasi eritrosit.

enzim virus. Virus tidak memiliki metabolisme sendiri, oleh karena itu, mereka tidak membutuhkan enzim metabolisme. Pada saat yang sama, beberapa virus ditemukan memiliki enzim yang memfasilitasi penetrasi mereka ke dalam sel inang.

Identifikasi antigen virus Antigen virus dalam sel inang yang terinfeksi dapat dideteksi menggunakan teknik imunofluoresensi. Sediaan yang mengandung sel yang terinfeksi virus diobati dengan serum luminescent imun spesifik. Saat melihat partikel, cahaya karakteristik diamati. Jenis virus ditentukan oleh korespondensi serum luminescent spesifik yang menyebabkan luminescence.

Pengenalan virus ke dalam sel, interaksinya dengan sel inang dan reproduksi(reproduksi) terdiri dari serangkaian tahapan yang berurutan.

Tahap 1. Dimulai dengan proses adsorpsi dengan mengorbankan virion dan reseptor sel. Dalam virion kompleks, reseptor terletak di permukaan membran dalam bentuk pertumbuhan seperti tulang belakang, dalam virion sederhana - di permukaan kapsid.

Tahap 2. Penetrasi virus ke dalam sel inang berlangsung secara berbeda untuk virus yang berbeda. Misalnya, beberapa fag menembus membran dengan tunasnya dan menyuntikkan asam nukleat ke dalam sel inang. Virus lain memasuki sel dengan menarik partikel virus menggunakan vakuola, .ᴇ. di tempat pengenalan di membran sel, depresi terbentuk, kemudian ujung-ujungnya ditutup dan virus muncul di dalam sel. Retraksi ini disebut viropexis.

Tahap 3. "Pengupasan virus" (disintegrasi). Penting untuk dicatat bahwa untuk reproduksinya, asam nukleat virus dibebaskan dari selubung protein yang melindunginya. Proses membuka baju bisa dimulai saat adsorpsi, atau bisa juga terjadi saat virus sudah berada di dalam sel.

Tahap 4. Pada tahap ini terjadi replikasi (reproduksi) asam nukleat dan sintesis protein virus. Tahap ini terjadi dengan partisipasi DNA atau RNA sel inang.

Tahap 5. Perakitan virion. Proses ini difasilitasi oleh perakitan sendiri partikel protein di sekitar asam nukleat virus. Sintesis protein dapat dimulai segera setelah sintesis asam nukleat virus, atau setelah selang waktu beberapa menit atau beberapa jam. Pada beberapa virus, self-assembly terjadi di sitoplasma. Yang lain memiliki sel inang di dalam nukleus. Pembentukan kulit terluar selalu terjadi di sitoplasma.

Tahap 6. Pelepasan virion dari sel inang terjadi dengan perkolasi virus melalui membran sel atau melalui lubang yang terbentuk di sel inang.

Jenis interaksi antara virus dan sel. Jenis pertama - infeksi produktif - ditandai dengan pembentukan virion baru di sel inang

Jenis kedua - infeksi yang gagal - pada dasarnya terdiri dari fakta bahwa replikasi asam nukleat terganggu.

Tipe ketiga dicirikan oleh penggabungan asam nukleat virus ke dalam DNA sel inang; ada bentuk koeksistensi virus dan sel inang (virogeny). Dalam hal ini, sinkronisitas replikasi DNA virus dan seluler dipastikan. Dalam fag, ini biasa disebut sebagai lisogeni.

Pemeriksaan mikroskopis. Dengan infeksi virus individu, badan intraseluler spesifik diamati dalam sitoplasma atau inti sel inang - inklusi yang memiliki nilai diagnostik. Ukuran partikel virus dan inklusi tubuh dapat ditingkatkan secara artifisial dengan metode khusus pemrosesan persiapan dengan mordan dan impregnasi dan diamati dengan mikroskop perendaman. Virion yang lebih kecil yang terletak di luar pandangan mikroskop optik hanya terdeteksi dengan mikroskop elektron. Ada sudut pandang yang berbeda mengenai inklusi intraseluler. penulis percaya bahwa mereka adalah kumpulan virus. Yang lain percaya bahwa mereka muncul sebagai akibat dari reaksi sel terhadap pengenalan virus.

Genetika virus. Modifikasi pada virus disebabkan oleh karakteristik sel inang tempat virus berkembang biak. Virus yang dimodifikasi memperoleh kemampuan untuk menginfeksi sel yang serupa dengan yang dimodifikasi. Modifikasi memanifestasikan dirinya secara berbeda dalam virus yang berbeda.

Mutasi - pada virus, itu terjadi di bawah pengaruh mutagen yang sama yang menyebabkan mutasi pada bakteri. Mutasi terjadi selama replikasi asam nukleat. Mutasi mempengaruhi berbagai sifat virus, misalnya kepekaan terhadap suhu, dll.

Rekombinasi genetik pada virus dapat dihasilkan dari infeksi simultan sel inang dengan dua virus, sedangkan gen individu dapat dipertukarkan antara dua virus dan rekombinan terbentuk yang mengandung gen dari kedua orang tua.

Reaktivasi genetik gen kadang-kadang terjadi ketika virus yang tidak aktif disilangkan dengan virus yang lengkap, yang mengarah pada keselamatan virus yang tidak aktif.

Genetika virus yang spontan dan terarah sangat penting dalam pengembangan proses infeksi.

Ketahanan terhadap faktor lingkungan. Sebagian besar virus dinonaktifkan oleh paparan suhu tinggi.
Diposting di ref.rf
Namun, ada pengecualian, misalnya virus hepatitis yang tahan panas.

Virus tidak sensitif terhadap suhu rendah. Sinar ultraviolet dari matahari memiliki efek menonaktifkan virus. Sinar matahari yang tersebar bekerja pada mereka kurang aktif. Virus resisten terhadap gliserol, yang memungkinkan untuk menyimpannya dalam gliserol untuk waktu yang lama. resisten antibiotik.

Asam, alkali, desinfektan menonaktifkan virus. Pada saat yang sama, beberapa virus yang diinaktivasi dengan formalin mempertahankan sifat imunogeniknya, yang memungkinkan penggunaan formalin untuk mendapatkan vaksin.

Kerentanan hewan. Kisaran hewan yang rentan terhadap beberapa virus sangat luas, misalnya banyak hewan yang sensitif terhadap virus rabies. Beberapa virus hanya menyerang satu spesies hewan, misalnya virus sampar anjing hanya menyerang anjing. Ada virus yang tidak peka terhadap hewan - virus campak.

Organotropi virus. Virus memiliki kemampuan untuk menginfeksi organ, jaringan, dan sistem tertentu. Misalnya, virus rabies menyerang sistem saraf.

Pelepasan virus ke lingkungan. Dari tubuh yang sakit, virus dapat dikeluarkan melalui feses, misalnya virus polio virus rabies dikeluarkan melalui air liur.

Cara utama penularan virus. Udara, makanan, kontak dan rumah tangga, transmisi.

kekebalan antivirus. Tubuh manusia memiliki ketahanan bawaan terhadap virus tertentu. Misalnya, seseorang tidak rentan terhadap virus wabah anjing.

Imunitas antivirus ditentukan oleh faktor pertahanan seluler dan humoral, nonspesifik dan spesifik.

Faktor non spesifik. Penghambat reproduksi virus yang kuat adalah zat protein - interferon. Dalam tubuh yang sehat, itu terkandung dalam jumlah yang tidak signifikan, dan virus berkontribusi pada produksi interferon dan jumlahnya meningkat secara signifikan. Ini tidak spesifik karena memblokir reproduksi berbagai virus. Selain itu, ia memiliki spesifisitas jaringan, .ᴇ. sel-sel jaringan yang berbeda membentuk interferon yang berbeda. Dipercaya bahwa mekanisme kerjanya pada dasarnya terdiri dari fakta bahwa ia mengganggu sintesis protein dalam sel inang dan dengan demikian menghentikan reproduksi virus.

Faktor spesifik dari kekebalan antivirus termasuk antibodi penetralisir, antibodi hemaglutinasi dan presipitasi.

Metode dasar penelitian virus.

1. Reaksi hemaglutinasi, reaksi penundaan hemaglutinasi, reaksi hemaglutinasi tidak langsung. Reaksi pengikatan komplemen

2. Reaksi netralisasi virus dalam kultur jaringan

3. Metode imunofluoresensi

4. Metode histologis - identifikasi inklusi

5. Metode biologis

Virus. Morfologi dan fisiologi virus - konsep dan jenis. Klasifikasi dan fitur kategori "Virus. Morfologi dan fisiologi virus" 2017, 2018.

Beras. 4.1

Morfologi virus dipelajari dengan menggunakan mikroskop elektron, karena ukurannya kecil (18-400 nm) dan sebanding dengan ketebalan membran bakteri. Bentuk virion dapat berbeda: berbentuk batang (virus mosaik tembakau), berbentuk peluru (virus rabies), bulat (virus poliomielitis, HIV), berserabut (filovirus), dalam bentuk spermatozoa (banyak bakteriofag). Bedakan antara virus sederhana dan kompleks (Tabel 4.1).

Hanya virus yang diatur (tanpa cangkang)

Contoh virus yang tersusun sederhana adalah virus hepatitis A dan virus papiloma dengan tipe simetri ikosahedral (Gbr. 4.1 dan 4.2). Asam nukleat virus dikaitkan dengan selubung protein - kapsid, yang terdiri dari kapsomer.

Beras. 4.2. Diagram struktur papillomavirus (mengandung DNA sirkular untai ganda)

Virus kompleks (dengan cangkang)

Pada virus kompleks (misalnya, virus herpes, influenza, flavivirus), lonjakan glikoprotein berangkat dari amplop lipoprotein, misalnya, hemagglutinin, yang terlibat dalam reaksi hemaglutinasi dan hemadsorpsi. Herpesvirus dan flavivirus memiliki simetri ikosahedral, sedangkan virus influenza memiliki simetri nukleokapsid heliks.

Tabel 4.1. Virus sederhana (tanpa cangkang) dan kompleks (dengan cangkang)
Virus sederhana, atau tidak berselubung, terdiri dari asam nukleat dan selubung protein yang disebut kapsid (dari lat. capsa- kasus). Kapsid terdiri dari subunit morfologi berulang - kapsomer. Asam nukleat dan kapsid berinteraksi satu sama lain untuk membentuk nukleokapsid.	Tipe simetri Kapsid atau nukleokapsid dapat berbentuk spiral, ikosahedral (kubik), atau simetri kompleks. Jenis simetri ikosahedral disebabkan oleh pembentukan tubuh berongga isometrik dari kapsid,
Virus kompleks, atau diselimuti, dikelilingi oleh membran lipoprotein (superkapsid, atau peplosome) di luar kapsid. Amplop ini adalah struktur turunan dari membran sel yang terinfeksi virus. Pada amplop virus terdapat duri glikoprotein, atau duri (peplomer). Di bawah amplop beberapa virus adalah matriks M-protein.

Beras. 4.3.

Beras. 4.4.

Beras. 4,5

Beras. 4.6 .

Reproduksi virus

Ada tiga jenis interaksi antara virus dan sel:
- tipe produktif, di mana virion baru terbentuk yang keluar dari sel dengan cara yang berbeda: selama lisisnya, yaitu dengan mekanisme "ledakan" (virus tidak berselubung); dengan bertunas melalui membran sel (virus berselubung), sebagai akibat dari eksositosis;
- tipe abortif, ditandai dengan gangguan proses infeksi dalam sel, oleh karena itu, virion baru tidak terbentuk;
- tipe integratif, atau virogeni, yang terdiri dari integrasi, yaitu penyisipan DNA virus dalam bentuk provirus ke dalam kromosom sel dan koeksistensinya (replikasi bersama).
Jenis produktif interaksi virus dengan sel - reproduksi virus melewati beberapa tahap: 1) adsorpsi virion pada sel; 2) penetrasi virus ke dalam sel;
3) "membuka baju" dan pelepasan genom virus (deproteinisasi virus); 4) sintesis komponen virus;
5) pembentukan virus; 6) pelepasan virion dari sel.

Mekanisme reproduksi virus

Mekanisme reproduksi berbeda pada virus yang memiliki: 1) DNA untai ganda; 2) DNA untai tunggal; 3) RNA untai tunggal plus; 4) dikurangi RNA untai tunggal; 5) RNA untai ganda;
6) RNA untai plus identik (retrovirus).
Virus DNA untai ganda - virus yang mengandung DNA untai ganda dalam bentuk linier (misalnya, virus herpes, adenovirus, dan poxvirus) atau dalam bentuk melingkar (seperti virus papiloma).
Replikasi DNA virus untai ganda terjadi dengan mekanisme semi-konservatif biasa: setelah untaian DNA tidak ditenun, untaian baru saling melengkapi. Pada semua virus, kecuali poxvirus, transkripsi genom virus terjadi di nukleus.
Reproduksi hepatitis virus (virus hepatitis B) unik dalam mekanismenya.
Genom hepadnavirus (Gbr. 4.7) diwakili oleh DNA sirkular untai ganda, satu untai lebih pendek (metatarsus tidak lengkap) daripada yang lain. Setelah penetrasi inti virus ke dalam sel (1) untaian genom DNA yang tidak lengkap selesai; DNA sirkular untai ganda lengkap (2) terbentuk dan genom yang matang (3) memasuki inti sel. Di sini, RNA polimerase yang bergantung pada DNA seluler mensintesis berbagai mRNA (untuk sintesis protein virus) dan RNA pregenom (4) - templat untuk replikasi genom virus. Kemudian mRNA ditransfer ke sitoplasma dan diterjemahkan untuk membentuk protein virus. Protein inti virus berkumpul di sekitar pregenom. Di bawah aksi RNA-dependent DNA polimerase virus, untai minus DNA (5) disintesis pada matriks pregenom, di mana untai plus DNA terbentuk (6). Membran virion terbentuk pada membran yang mengandung HBs dari retikulum endoplasma atau aparatus Golgi (7). Virion meninggalkan sel dengan eksositosis.

Beras. 4.7.

Virus DNA untai tunggal. Parvovirus merupakan perwakilan dari virus DNA untai tunggal (Gbr. 4.8).

Virus yang diserap mengirimkan genom ke inti sel. Parvovirus menggunakan DNA polimerase seluler untuk membuat genom virus beruntai ganda, yang disebut bentuk replikatif dari yang terakhir. Pada saat yang sama, pada DNA virus asli (untai plus), untai DNA minus disintesis secara komplementer, yang berfungsi sebagai matriks dalam sintesis untai DNA plus untuk virus generasi baru. Secara paralel, mRNA disintesis, translasi protein virus terjadi, yang kembali ke nukleus, tempat virion dikumpulkan.
Ditambah virus RNA untai tunggal. Ini adalah kelompok besar virus (picornavirus, flavivirus, togavirus, dll.), di mana untai plus RNA genomik melakukan fungsi mRNA (Gbr. 4.9).

Virus (1), setelah endositosis, dilepaskan di sitoplasma (2) genomik plus-RNA, yang, seperti mRNA, berikatan dengan ribosom (3): poliprotein (4) diterjemahkan, yang dipecah menjadi 4 protein struktural (NSP). 1-4), termasuk RNA polimerase yang bergantung pada RNA. Polimerase ini mentranskripsi genom plus-RNA menjadi untai minus RNA (templat), di mana (5) salinan RNA dari dua ukuran disintesis: untai plus penuh RNA genomik 49S; untai tidak lengkap dari 26S mRNA yang mengkode protein C-kapsid (6) dan glikoprotein amplop E1-3. Glikoprotein disintesis pada ribosom yang terkait dengan membran retikulum endoplasma, kemudian dimasukkan ke dalam membran dan diglikosilasi. Selain itu, terglikosilasi dalam aparatus Golgi (7), mereka dimasukkan ke dalam plasmalemma. C-protein membentuk nukleokapsid dengan RNA genomik, yang berinteraksi dengan plasmalemma yang dimodifikasi (8). Virus meninggalkan sel dengan tunas (9).
Minus virus RNA untai tunggal (rhabdovirus, paramyxoviruses, orthomyxoviruses) mengandung RNA polimerase yang bergantung pada RNA.
Untai-minus genom RNA paramyxovirus yang telah menembus ke dalam sel (Gbr. 4.10) diubah oleh RNA polimerase yang bergantung pada RNA virus menjadi untai plus RNA yang tidak lengkap dan lengkap. Salinan tidak lengkap memainkan peran mRNA untuk sintesis protein virus. Salinan lengkap adalah matriks perantara untuk sintesis untai minus RNA genomik keturunan.

Gambar 4.8.

Beras. 4.9.

Beras. 4.10

Virus mengikat glikoprotein amplop dengan permukaan sel dan menyatu dengan plasmalemma (1). Dari untai RNA genomik minus virus, untai RNA plus minus tidak lengkap ditranskripsi, yaitu mRNA (2) untuk protein individu dan untai RNA minus lengkap, template untuk sintesis RNA genomik minus virus (3). Nukleokapsid berikatan dengan protein matriks dan plasmalemma yang dimodifikasi glikoprotein. Pelepasan virion adalah dengan tunas (4).

Virus RNA untai ganda... Mekanisme reproduksi virus ini (reovirus dan rotavirus) mirip dengan reproduksi virus RNA untai tunggal minus.
Keunikan reproduksi adalah bahwa untaian plus yang terbentuk selama transkripsi berfungsi tidak hanya sebagai mRNA, tetapi juga berpartisipasi dalam replikasi: mereka adalah cetakan untuk sintesis untaian RNA minus. Yang terakhir, dalam kombinasi dengan RNA plus untai, membentuk RNA untai ganda genom dari virion. Replikasi asam nukleat virus dari virus ini terjadi di sitoplasma sel.
Retrovirus (virus RNA diploid plus-untai yang ditranskripsi terbalik), seperti human immunodeficiency virus (HIV).

HIV mengikat gp glikoprotein 120 (1) dengan reseptorCD4 T-helper dan sel lainnya. Setelah shell bergabung

Beras. 4.11.

CPP - perubahan morfologi sel yang terlihat di bawah mikroskop (hingga penolakannya dari kaca) yang dihasilkan dari reproduksi virus intraseluler.
HIV dengan plasmalemma sel dalam sitoplasma melepaskan RNA genomik dan transkriptase balik virus, yang mensintesis untai DNA minus komplementer (cDNA linier) pada matriks RNA genomik. Dengan yang terakhir (2), untai plus disalin untuk membentuk untai ganda cDNA melingkar (3), yang terintegrasi dengan DNA kromosom sel. Dari provirus DNA rekombinan (4), RNA genomik dan mRNA disintesis, yang menyediakan sintesis komponen dan perakitan virion. Virion meninggalkan sel mereka dengan tunas (5): inti virus "berpakaian" dalam plasmalemma sel yang dimodifikasi.

Budidaya dan indikasi virus

Virus dibudidayakan di dalam tubuh hewan laboratorium, dalam perkembangan embrio ayam dan dalam kultur sel (jaringan). Virus diindikasikan berdasarkan fenomena berikut: aksi sitopatogenik (CPE) virus, pembentukan inklusi intraseluler, pembentukan plak, reaksi hemaglutinasi, hemadsorpsi atau reaksi "warna".

Beras. 4.13

Inklusi- akumulasi virion atau komponen individualnya dalam sitoplasma atau inti sel, terdeteksi di bawah mikroskop dengan pewarnaan khusus. Virus variola membentuk inklusi sitoplasma - tubuh kecil Guarnieri; virus herpes dan adenovirus adalah inklusi intranuklear.

Beras. 4.14.

Koloni "plak" atau "negatif" adalah area terbatas sel yang dihancurkan oleh virus, dibiakkan pada media nutrisi di bawah lapisan agar, terlihat sebagai bintik-bintik cahaya dengan latar belakang sel hidup yang diwarnai. Satu virion menghasilkan keturunan dalam bentuk satu "plak". Koloni "negatif" dari virus yang berbeda berbeda dalam ukuran, bentuk, oleh karena itu, metode "plak" digunakan untuk membedakan virus, serta untuk menentukan konsentrasinya.

Beras. 4.12.

Gambar 4.15.

Reaksi hemaglutinasi didasarkan pada kemampuan beberapa virus untuk menyebabkan aglutinasi (adhesi) eritrosit karena lonjakan glikoprotein virus - hemaglutinin.

Kemampuan kultur sel yang terinfeksi virus untuk mengadsorbsi eritrosit pada permukaannya.

Beras. 4.16.

Reaksi "warna" dinilai dengan perubahan warna indikator dalam media kultur. Jika virus tidak berkembang biak dalam kultur sel, maka sel hidup dalam proses metabolisme melepaskan produk asam, yang menyebabkan perubahan pH medium dan, karenanya, warna indikator. Ketika virus diproduksi, metabolisme sel normal terganggu (sel mati), dan medium mempertahankan warna aslinya.

- ini adalah partikel terkecil dari kehidupan, mereka 50 kali lebih kecil dari bakteri. Biasanya virus tidak dapat dilihat di bawah mikroskop cahaya, karena spesimennya lebih dari setengah panjang gelombang cahaya. Individu virus yang tidak aktif disebut virion. Virus ada di dua formulir: istirahat, atau ekstraseluler (partikel virus, atau virion), dan mereproduksi, atau intraseluler ("virus - sel inang kompleks").

Bentuk virusnya berbeda-beda, bisa jadi berbentuk benang, bulat, seperti peluru, berbentuk batang, poligonal, seperti batu bata, kubik, sementara beberapa memiliki kepala berbentuk kubus dan proses. Setiap virion terdiri dari asam nukleat dan protein.

Dalam virion virus, hanya satu jenis asam nukleat yang selalu ada - baik RNA atau DNA. Selain itu, baik yang satu maupun yang lain dapat berupa untai tunggal dan untai ganda, dan DNA dapat berbentuk linier atau melingkar. RNA dalam virus selalu hanya linier, tetapi dapat diwakili oleh satu set fragmen RNA, yang masing-masing membawa bagian tertentu dari informasi genetik yang diperlukan untuk reproduksi. Dengan adanya satu atau beberapa asam nukleat, virus disebut mengandung DNA dan mengandung RNA. Perlu dicatat secara khusus bahwa dalam kerajaan virus, fungsi penjaga kode genetik dilakukan tidak hanya oleh DNA, tetapi juga oleh RNA (juga dapat beruntai ganda).

Virus memiliki cara yang sangat sederhana struktur... Setiap virus hanya memiliki dua bagian - inti dan kapsid... Inti virus, yang mengandung DNA atau RNA, dikelilingi oleh selubung protein - kapsid (lat. capsa- "wadah", "kotak", "kotak"). Protein melindungi asam nukleat, dan juga menyebabkan proses enzimatik dan perubahan kecil pada protein di kapsid. Kapsid terdiri dari molekul protein satu jenis yang disusun dengan cara tertentu - kapsomer. Biasanya ini adalah tipe peletakan spiral (Gbr. 22), atau tipe polihedron simetris(tipe isometrik) (gbr. 23).

Semua virus secara konvensional dibagi menjadi: sederhana dan kompleks. Virus sederhana hanya terdiri dari inti asam nukleat dan kapsid. Virus kompleks pada permukaan kapsid protein mereka juga memiliki kulit terluar, atau superkapsid, mengandung membran lipoprotein bilayer, karbohidrat dan protein (enzim). Cangkang luar ini (superkapsid) biasanya pasca-bengkak dari membran sel inang. Bahan dari situs

Di permukaan kapsid ada berbagai hasil - duri, atau " anyelir " (disebut dengan serat), dan proses. Dengan mereka, virion menempel pada permukaan sel, di mana ia kemudian menembus. Perlu dicatat bahwa di permukaan virus juga ada yang spesial protein lampiran, mengikat virion ke kelompok molekul tertentu - reseptor(lat. resi -"Saya menerima", "Saya menerima"), terletak di permukaan sel tempat virus masuk. Beberapa virus menempel pada reseptor protein, yang lain pada lipid, sementara yang lain mengenali rantai karbohidrat dalam protein dan lipid. Dalam proses evolusi, virus "belajar" mengenali sel-sel yang peka terhadapnya dengan adanya reseptor khusus pada permukaan sel inang.