Virusi tvorijo neodvisno kraljestvo (Vira) in imajo naslednje značilnosti:

Genom je predstavljen z eno nukleinsko kislino - DNK ali RNA (ločimo 2 podkraljestvi - ribovirusi in deoksiribovirusi).

Necelična struktura. Nukleinska kislina je prevlečena z beljakovinsko prevleko - kapsid, ki je sestavljen iz ločenih podenot - kapsomeri(običajno je sestavljen iz 5-6 polipeptidov). Nastane kapsida skupaj z nukleinsko kislino nukleokapsid. Takšno strukturo imajo preprosti virusi (virusi poliomielitisa, adenovirusi itd.). Kompleksni virusi imajo zunanjo ovojnico - superkapsida, ki vsebuje lipide, glikolipide. Superkapsid delno tvori gostiteljska celica.

Pomanjkanje sistemov za sintezo beljakovin (v prisotnosti encimov adsorpcije, proliferacije, od DNK in RNA odvisnih polimeraz).

Posebna (disjunktivna) metoda razmnoževanja: proteini virusa se sintetizirajo na ribosomih prizadete celice, na drugih območjih - nukleinska kislina virusa, nato se sestavijo virusni delci.

Majhna velikost; majhni virusi (podiovirus itd.) - 25-30 nm (nanometrov); medij (virus gripe itd.) - 50-125 nm; velika (virus variola) - 150-200 nm.

7. Filtrabilnost (prehaja skozi bakterijske filtre).

8. kristalizacija (zunajcelični virusi, očiščeni iz balastnih snovi, virioni, sposoben tvoriti kristale).

9. Oblika virioi (razlik paličasto - pri virus stekline itd., v obliki poliedra, ikozaeder - pri adenovirusih, kockasto oblike - pri virusu variole, sferična - pri virusih gripe, glavo(podobni spermi) - bakteriofagi).

Tudi gojenje virusov ima svoje posebnosti. Gojijo se na celicah, ki se aktivno razmnožujejo s povečano presnovno aktivnostjo. Uporabljam naslednje živi sistemi. V telesu laboratorijskih živali: običajno okužijo miši (odrasle in prisesake), kunce, opice (intramuskularno, intranazalno, intraperitonealno, intracerebralno, na roženici). Na 9-12-dnevnih piščančjih zarodkih: jed se goji na embrio-alantoični membrani, manj pogosto - v alantoični ali amnijski podomrežju. Na celični kulturi: pogosteje enoslojni kultura tkiva iz celic, ki se aktivno razmnožujejo. Celice gojimo na naravnih hranilnih medijih (izvlečki zarodkov, konj, človeški serum), encimskih beljakovinskih hidrolizatih (triptični hidrolizat laktalbumina), na sintetičnih medijih (na primer na gojišču 199, sestavljenem iz 63 komponent, vključno z aminokislinami, vitamini, glukozo , soli , človeški serum, indikator fenol rdeče). Uporabljajo se naslednje vrste celičnih kultur: primarno tripsinizirane (običajno so to fibroblasti piščančjih zarodkov; niso prepleteni in jih je treba vedno pripraviti ex tempore; pomanjkljivost je, da so nestandardne); presajene (enako v vseh laboratorijih, saj gre za specifičen klon celic, na primer celic iz portalna tkiva- človeški amnion, ledvica prašičjega zarodka; celice iz tumorskih tkiv - HeLa (celice raka materničnega vratu), HEp-2 in drugi; slabost te skupine je, da celice pogosto spontano degenerirajo, postanejo atipične, poliploidne in se tudi spontano okužijo z latentnimi virusi in mikoplazmami); pol-cepljeni diploid (na primer diploidne celice človeških pljuč; so stabilne, se ne regenerirajo spontano, niso kontaminirane z virusi in mikoplazmami).

Obstajajo naslednje oblike virusnih okužb. Abortivna okužba (pojavi se v neodzivnem imunskem organizmu): virus bodisi ne vstopi v celico, bodisi po penetraciji umre in se iztisne iz celice. Produktivna okužba: virus se adsorbira na občutljive celice in vstopi v celico tako, da njeno membrano z virusom potopi v citoplazmo celice ( viro-rexis); v nastalem fagosomu se nukleinska kislina virusa osvobodi beljakovinskih ovojnic ("odstrani virus"); po končnem slačenju virusna nukleinska kislina, ki je prodrla v celico, preklopi delovanje celičnega genoma in ustreznih metabolnih sistemov celice. za razmnoževanje virus; nastali virusni delci zapustijo celico in vdrejo v sosednje celice. Pogosto se ta interakcija konča s celično smrtjo, ta proces se imenuje citopatskodejanje(CPD). Zgodnji znak CPP je prenehanje mitoze; celica začasno nabrekne, nato se deformira, skrči, se intenzivneje obarva, odlušči s stekla (v kulturah) in odmre. Včasih se pred smrtjo tvorijo celice symplasts(združene večjedrne celice). Virogenija: virusna nukleinska kislina, ki je prodrla v celico, se integrira (integrira) v DNK gostiteljske celice (kot v primeru zmernega faga) in v obliki provirus obstaja v celici in se prenaša na njene potomce. Fenomen virogenije je značilen tako za DNK kot RNA viruse, saj imajo slednji encim reverzna transkriptaza(na primer retrovirusi).

Sodobna klasifikacija virusov temelji na številnih značilnostih, vključno z: vrsto nukleinske kisline, številom kapsomerov, prisotnostjo superkapsida, občutljivostjo na eter, obsegom občutljivih gostiteljev, patogenostjo, geografsko razširjenostjo itd.

Značilnosti protivirusne imunosti. Imuniteta proti virusnim okužbam je lahko posledica naslednjih dejavnikov. Dejavniki naravne odpornosti: celična neodzivnost (kot posledica filogeneze je človek imun na številne virusne bolezni živali in rastlin); inhibitorji - snovi mukoproteinske ali lipoproteinske narave, strukturno identične receptorjem občutljivih celic (prosto krožijo v krvi, drugih tekočinah in blokirajo interakcijo virusa s celico); komplement sodeluje pri tvorbi specifičnega (imunskega) protivirusnega odziva (lizocim in drugi humoralni dejavniki nimajo zaščitne vloge); fagocitoza je nepopolna, vendar levkociti, v katere je virus prodrl, proizvajajo interferon; interferon sintetizira celica po prodiranju virusa, nespecifično zavira razmnoževanje kakršnih koli virusov, moti sintezo virusnih beljakovin na ribosomih (v človeškem telesu je aktiven samo človeški interferon, ki ga proizvajajo človeški levkociti ali genetsko inženirski interferon - reaferon, proizvaja Escherichia coli, v genom katere je bil vnesen gen za človeški interferon; interferon se pogosto uporablja za zdravljenje in nujno preprečevanje virusnih okužb); vročina (visoka temperatura moti razmnoževanje virusov); starostni dejavnik (pomembno je na primer pri okužbi z rotavirusom, s katero otroci pogosteje zbolijo); endokrini dejavniki (hipofunkcija številnih endokrinih žlez poslabša potek virusnih okužb); dejavniki izločalnega sistema (prispevajo k sproščanju telesa iz virusov); tvorba znotrajceličnih vključkov ima lahko zaščitni učinek (Guarnierijevo telešče pri črnih kozah, Babesha-Negrijevo telešče pri steklini).

Značilnosti pridobljene protivirusne imunosti v nekaterih primerih določajo trajno imunost (na primer po ošpicah), v drugih - kratkotrajno (po okužbi z rinovirusom). Protitelesa delujejo samo na zunajcelično locirane viruse (zato se zdravljenje s protivirusnimi imunoglobulini izvaja zgodaj, dokler večina virusov ne prodre v celice). Celice, v katere so virusi vstopili, sintetizirajo odvisne od virusa antigeni in postanejo telesu tuji, kar vodi v njihovo uničenje s T celicami ubijalkami. Lokalna odpornost celic je pomembna tudi pri obrambnih reakcijah (na primer pri človeku, odpornem na poliomielitis, postanejo na virus odporne celice živčnega tkiva in prebavil, do katerih ima poliovirus tropizem). Sekretorni imunoglobulini (slgA) so glavni člen lokalne imunosti na sluznicah. Cepljenje (z virusnimi cepivi) ne ustvarja le specifične imunosti proti posameznemu virusu, temveč tvori tudi odpornost proti drugim virusom (ne spodbuja se samo nastajanje protiteles in tvorba T-morilcev, temveč tudi nastajanje interferona).

Virusi. Morfologija in fiziologija virusov

Minsk

PREDAVANJE št

TEMA: virusi, ki vsebujejo ʼʼRNA in DNK. HIV AIDS

Posebnost - Zdravstvena nega

Pripravila učiteljica - Protko L.I.

Oris predstavitve:

3. HIV - AIDS. Epidemiologija in patogeneza. Profilaksa

4. Virus gripe. Epidemiologija in patogeneza. Imuniteta, preprečevanje

5. Virusi hepatitisa. Epidemiologija in patogeneza. Imuniteta, preprečevanje

Virusne bolezni so se pojavile že v starih časih, virologija kot znanost pa se je začela razvijati konec 19. stoletja.

Leta 1892ᴦ. Ruski znanstvenik-botanik D.I. Ivanovsky, ki je preučeval mozaično bolezen tobačnih listov, je ugotovil, da to bolezen povzročajo najmanjši mikroorganizmi, ki prehajajo skozi bakterijske filtre s finimi porami. Ti mikroorganizmi se imenujejo filtrirni virusi. Kasneje se je pokazalo, da skozi bakterijske filtre prehajajo tudi drugi mikroorganizmi, v zvezi s tem so filtrirane viruse začeli imenovati preprosto virusi.

Virologi so veliko prispevali k preučevanju virusov: M.A. Morozov, N.F. Gamaleya, L.A. Zilber, M.P. Čumakov, A.A. Smorodintsev, V.M. Ždanov in drugi.

Virusi so necelična oblika žive snovi. Οʜᴎ so zelo majhni. Po figurativnem izrazu V.M. Ždanov "njihovo velikost glede na velikost povprečne bakterije lahko primerjamo z velikostjo miške glede na slona". Viruse je bilo mogoče videti šele po izumu elektronskega mikroskopa.

Danes se za preučevanje virusov uporabljajo številne metode: kemične, fizikalne, molekularno biološke, imunobiološke in genetske.

Vsi virusi so razdeljeni na okužbe ljudi, živali, žuželk, bakterij in rastlin.

Virusi imajo veliko različnih oblik in bioloških lastnosti, vendar imajo vsi skupne strukturne značilnosti. Zreli virusni delci se imenujejo virioni.

Za razliko od drugih mikroorganizmov, ki vsebujejo tako DNK kot RNA, virion vsebuje samo eno od nukleinskih kislin - bodisi DNK ali RNA.

Nukleinska kislina virusov mora biti enoverižna in dvoverižna. Skoraj vsi virusi, ki vsebujejo RNA, imajo v svojem genomu enoverižno RNA, tisti, ki vsebujejo DNK, pa dvoverižno DNK. V skladu z dvema vrstama genetske snovi so virusi razdeljeni na RNA in DNK. 6 družin vsebuje DNK, 11 družin vsebuje RNA.

Toksonamski znak	družina	Predstavniki
Vsebuje DNK
2-verižna DNK, brez zunanje ovojnice	Adenovirusi	Adenovirusi
Papovirusi	Virus človeške papile, polinoma in bradavic
1-verižna DNK, brez zunanje ovojnice	Parvovirusi	Adeno-povezani virusi
2-verižna DNK, prisotnost zunanje lupine	Herpesvirusi	Herpes simplex virus, citalomegolija, norice
Hepadnovirusi	Virus hepatitisa B
Poxvirusi	Virus črnih koz, vakcinija
RNA, ki vsebuje
+ enoverižna RNA, brez zunanje ovojnice	Pikornovirusi	Virus poliomielitisa Coxsackie, ECHO, virus hepatitisa A
Kolicivirusi	Virus gastroenteritisa pri otrocih
2-verižna RNA, brez zunanje ovojnice	Reovirusi	Reovirusi, rotavirusi, orbivirusi
prisotnost reverzne transkriptaze	Retrovirusi	HIV, virusi T-levkemije, onkovirusi
+ enoverižna RNA, prisotnost zunanje lupine	Togavirusi	Virus hemoragične mrzlice Omsk, rdečke
+ enoverižna RNA	Flavivirusi	Virus klopnega encefalitisa, mrzlica denga, rumena mrzlica
-enoverižna RNA	Bunyavirusi	Virus Bunyamvera, krimska hemoragična mrzlica
Arenavirusi	Virusi limfocitnega homomeningitisa͵ Lasso bolezen
Rabdovirusi	Virus stekline, vezikularni stomatitis
2-verižna RNA, prisotnost zunanjega ovoja	Paramiksovirusi	Virus parainfluence, paralitis ošpice, RSV
Ortomiksovirusi	Virus gripe

Struktura viriona. V središču viriona je nukleinska kislina, ki je obdana s kapsidom. Kapsid je sestavljen iz beljakovinskih podenot, imenovanih kapsomeri. Zreli virus je po kemični strukturi nukleokapsid. Število kapsomerov in način njihovega pakiranja sta za vsako vrsto virusa strogo konstantna. Kapsomeri so zloženi v obliki poliedra z enotnimi simetričnimi robovi - kockaste oblike (adenovirus). Zvijanje je značilno za viruse gripe. Lahko obstaja vrsta simetrije, pri kateri ima nukleinska kislina obliko vzmeti, okoli katere so položeni kapsomeri, v tem primeru ima virus paličasto obliko - virus, ki povzroča bolezen tobačnih listov.

Fag ima zapleteno vrsto simetrije: glava je kockasta, proces pa je paličast.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, viruse glede na metodo odkrivanja delimo na kockasto, sferično, paličasto in spermatozoidno obliko.

Nekateri virusi z bolj zapleteno strukturo imajo lupino, imenovano peplos. Nastane, ko virus zapusti gostiteljsko celico. V tem primeru je virusna kapsida obdana z notranjo površino citoplazemske membrane gostiteljske celice in nastane ena ali več plasti superkapsidne ovojnice. Takšno lupino imajo le nekateri virusi, na primer virusi stekline, herpesa. Ta lupina vsebuje fosfolipide, ki jih eter razgradi. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, ki deluje z etrom, lahko ločite virus s peplosom od virusa z "golo kapsido".

Pri nekaterih virusih kapsomeri v obliki trnov (ti trni so topi) štrlijo iz zunanje lipidne plasti ovojnice. Ti virusi se imenujejo peplomeri (virus gripe).

Nukleinska kislina virusa je nosilec dednih lastnosti, kapsid in zunanja lupina pa imata zaščitne funkcije, kot da spodbujata prodiranje virusa v celico.

Velikost virusov. Virusi se merijo v nanomerilu. Njihova velikost niha v širokem razponu od 15-20 do 350-400 nm.

Metode za merjenje virusov.

1. Filtracija skozi bakterijske filtre z znano velikostjo spor

2. Ultracentrifugiranje – veliki virusi se hitreje usedajo

3. Fotografiranje virusov v elektronskem mikroskopu

Kemična sestava virusov.Število in vsebnost virusov DNK in RNA nista enaka. V DNK se molekulska masa giblje od 1‣‣‣10 6 do 1,6‣‣‣10 8, v RNA pa od 2‣‣‣10 6 do 9,0‣‣‣10 6.

Beljakovine v virionih najdemo v nepomembnem številu. Οʜᴎ je sestavljen iz 16-20 aminokislin. Poleg kapsidnih beljakovin obstajajo tudi notranji proteini, ki so povezani z nukleinsko kislino. Beljakovine določajo antigenske lastnosti virusov, poleg tega pa zaradi gostega pakiranja polipeptidnih verig ščitijo virus pred delovanjem encimov gostiteljske celice.

Lipidi in ogljikovi hidrati se nahajajo v zunanji ovojnici kompleksnih virionov. Membrana gostiteljske celice je vir lipidov in ogljikovih hidratov. Polisaharidi, ki so del nekaterih virusov, določajo njihovo sposobnost, da povzročijo aglutinacijo eritrocitov.

Virusni encimi. Virusi nimajo lastnega metabolizma, zato ne potrebujejo presnovnih encimov. Hkrati so ugotovili, da imajo nekateri virusi encime, ki olajšajo njihov prodor v gostiteljsko celico.

Identifikacija virusnih antigenov. Virusne antigene v okuženih gostiteljskih celicah je mogoče odkriti z uporabo imunofluorescenčnih tehnik. Pripravke, ki vsebujejo celice, okužene z virusi, zdravimo s specifičnimi imunskimi luminiscenčnimi serumi. Pri gledanju delcev opazimo značilen sijaj. Vrsta virusa je določena s korespondenco specifičnega luminiscenčnega seruma, ki je povzročil luminiscenco.

Vnos virusa v celico, njegova interakcija z gostiteljsko celico in razmnoževanje(razmnoževanje) so sestavljene iz niza zaporednih stopenj.

Faza 1. Začne se s procesom adsorpcije na račun viriona in celičnih receptorjev. Pri kompleksnih virionih se receptorji nahajajo na površini membrane v obliki hrbtenice podobnih izrastkov, pri preprostih virionih - na površini kapside.

Faza 2. Penetracija virusa v gostiteljsko celico pri različnih virusih poteka različno. Nekateri fagi na primer s svojim kalčkom preluknjajo membrano in v gostiteljsko celico vbrizgajo nukleinsko kislino. Drugi virusi vstopijo v celico tako, da potegnejo virusni delček z uporabo vakuole, ᴛ.ᴇ. na mestu vnosa v celično membrano nastane vdolbina, nato se njeni robovi zaprejo in virus se pojavi v celici. Ta umik se imenuje viropeksis.

Faza 3. "Odstranjevanje virusa" (razpad). Pomembno je omeniti, da se virusna nukleinska kislina za njeno razmnoževanje osvobodi beljakovinskih ovojnic, ki jo ščitijo. Postopek slačenja se lahko začne med adsorpcijo ali pa se pojavi, ko je virus že v celici.

Faza 4. Na tej stopnji pride do replikacije (razmnoževanja) nukleinskih kislin in sinteze virusnih beljakovin. Ta stopnja se pojavi s sodelovanjem DNK ali RNA gostiteljske celice.

Faza 5. Sestavljanje viriona. Ta proces olajša samosestavljanje beljakovinskih delcev okoli virusne nukleinske kisline. Sinteza beljakovin se lahko začne takoj po sintezi virusne nukleinske kisline ali po nekajminutnem ali večurnem intervalu. Pri nekaterih virusih pride do samosestavljanja v citoplazmi. Drugi imajo gostiteljske celice v jedru. Oblikovanje zunanje lupine vedno poteka v citoplazmi.

Faza 6. Sprostitev viriona iz gostiteljske celice se pojavi s pronicanjem virusa skozi celično membrano ali skozi luknjo, ki nastane v gostiteljski celici.

Vrste interakcij med virusom in celico. Za prvo vrsto - produktivno okužbo - je značilna tvorba novih virionov v gostiteljski celici

Druga vrsta - abortivna okužba - je v bistvu sestavljena iz dejstva, da je replikacija nukleinske kisline prekinjena.

Za tretji tip je značilna vključitev virusne nukleinske kisline v DNK gostiteljske celice; obstaja oblika soobstoja virusa in gostiteljske celice (virogenija). V tem primeru je zagotovljena sinhronost replikacije virusne in celične DNK. Pri fagih se to običajno imenuje lizogenija.

Mikroskopski pregled. Pri posameznih virusnih okužbah v citoplazmi ali jedrih gostiteljskih celic opazimo specifična intracelularna telesa – vključke, ki imajo diagnostično vrednost. Velikosti virusnih delcev in teles-vključkov lahko umetno povečamo s posebnimi metodami obdelave pripravkov z jedlom in impregnacijo ter opazujemo s potopno mikroskopijo. Manjše virione, ki ležijo zunaj vidnega polja optičnega mikroskopa, zaznamo le z elektronsko mikroskopijo. Obstajajo različna stališča glede znotrajceličnih vključkov. Οʜᴎ avtorji verjamejo, da so zbirka virusov. Drugi verjamejo, da nastanejo kot posledica reakcije celice na vnos virusov.

Genetika virusov. Sprememba virusov je posledica značilnosti gostiteljske celice, v kateri se virus razmnožuje. Modificirani virusi pridobijo sposobnost okužiti celice, podobne tistim, v katerih so bili modificirani. Sprememba se pri različnih virusih kaže različno.

Mutacija – pri virusih se pojavi pod vplivom istih mutagenov, ki povzročajo mutacijo pri bakterijah. Med replikacijo nukleinske kisline pride do mutacije. Mutacije vplivajo na različne lastnosti virusov, na primer na občutljivost na temperaturo itd.

Genetska rekombinacija v virusih je lahko posledica hkratne okužbe gostiteljske celice z dvema virusoma, med obema virusoma pa se lahko izmenjata ločena gena in nastanejo rekombinanti, ki vsebujejo gene obeh staršev.

Do genetske reaktivacije genov včasih pride, ko se inaktivirani virus križa s popolnim, kar vodi do odrešitve inaktiviranega virusa.

Spontana in usmerjena genetika virusov ima velik pomen pri razvoju infekcijskega procesa.

Odpornost na okoljske dejavnike. Večina virusov se inaktivira zaradi izpostavljenosti visokim temperaturam.
Objavljeno na ref.rf
Vendar pa obstajajo izjeme, na primer virus hepatitisa je odporen na toploto.

Virusi niso občutljivi na nizke temperature. Ultravijolični žarki sonca imajo inaktivacijski učinek na viruse. Razpršena sončna svetloba nanje deluje manj aktivno. Virusi so odporni na glicerol, kar jim omogoča, da se dolgo časa zadržijo v glicerolu. Οʜᴎ odporen na antibiotike.

Kisline, alkalije, razkužila inaktivirajo viruse. Hkrati nekateri virusi, inaktivirani s formalinom, ohranijo svoje imunogene lastnosti, kar omogoča uporabo formalina za pridobivanje cepiv.

Občutljivost živali. Obseg občutljivih živali za nekatere viruse je zelo širok, na primer veliko živali je občutljivih na viruse stekline. Nekateri virusi prizadenejo samo eno živalsko vrsto, na primer virus pasje kuge prizadene samo pse. Obstajajo virusi, na katere živali niso občutljive – virus ošpic.

Organotropija virusov. Virusi imajo sposobnost okužiti določene organe, tkiva in sisteme. Na primer, virus stekline napada živčni sistem.

Sprostitev virusov v okolje. Iz bolnega telesa se virusi lahko izločajo z blatom, na primer virus otroške paralize, virus stekline se izloča s slino.

Glavni načini prenosa virusov. Po zraku, hrana, stik in gospodinjstvo, prenos.

Protivirusna imunost.Človeško telo ima prirojeno odpornost na nekatere viruse. Na primer, oseba ni dovzetna za virus pasje kuge.

Protivirusno imunost določajo tako celični kot humoralni obrambni dejavniki, nespecifični in specifični.

Nespecifični dejavniki. Močan zaviralec razmnoževanja virusov je beljakovinska snov - interferon. V zdravem telesu je vsebovan v nepomembni količini, virusi pa prispevajo k proizvodnji interferona in njegova količina se znatno poveča. Je nespecifičen, saj blokira razmnoževanje različnih virusov. Poleg tega ima tkivno specifičnost, ᴛ.ᴇ. celice različnih tkiv tvorijo različen interferon. Menijo, da je njegov mehanizem delovanja v bistvu sestavljen iz dejstva, da moti sintezo beljakovin v gostiteljski celici in s tem ustavi razmnoževanje virusa.

Specifični dejavniki protivirusne imunosti vključujejo nevtralizirajoča protitelesa, hemaglutinirajoča in precipitirajoča protitelesa.

Osnovne metode raziskovanja virusov.

1. Reakcija hemaglutinacije, reakcija zakasnitve hemaglutinacije, reakcija posredne hemaglutinacije. Reakcija vezave komplementa

2. Reakcija nevtralizacije virusov v tkivni kulturi

3. Metoda imunofluorescence

4. Histološka metoda - identifikacija vključkov

5. Biološka metoda

Virusi. Morfologija in fiziologija virusov - pojem in vrste. Razvrstitev in značilnosti kategorije "Virusi. Morfologija in fiziologija virusov" 2017, 2018.

riž. 4.1

Morfologijo virusov preučujemo z elektronsko mikroskopijo, saj je njihova velikost majhna (18-400 nm) in primerljiva z debelino bakterijske membrane. Oblika virionov je lahko različna: paličasta (virus tobačnega mozaika), kroglasta (virus stekline), sferična (virusi poliomielitisa, HIV), nitasta (filovirusi), v obliki sperme (številni bakteriofagi). Razlikovati med preprostimi in zapletenimi virusi (tabela 4.1).

Samo urejeni virusi (brez lupine)

Primer preprosto urejenih virusov sta virus hepatitisa A in papiloma virus z ikosaedričnim tipom simetrije (sl. 4.1 in 4.2). Nukleinska kislina virusov je povezana z beljakovinsko ovojnico - kapsidom, ki jo sestavljajo kapsomeri.

riž. 4.2. Diagram strukture papiloma virusa (vsebuje dvoverižno krožno DNK)

Kompleksni virusi (z lupino)

Pri kompleksnih virusih (na primer virusi herpesa, gripe, flavivirusi) se glikoproteinske konice odmikajo od lipoproteinske ovojnice, na primer hemaglutinini, ki sodelujejo pri reakcijah hemaglutinacije in hemadsorpcije. Herpesvirus in flavivirus imata ikosaedrično simetrijo, virus gripe pa spiralno nukleokapsidno simetrijo.

Tabela 4.1. Enostavni (brez lupine) in zapleteni (z lupino) virusi
Enostavni virusi ali virusi brez ovojnice so sestavljeni iz nukleinske kisline in beljakovinske prevleke, imenovane kapsid (iz lat. capsa- Ovitek). Kapsida je sestavljena iz ponavljajočih se morfoloških podenot - kapsomerov. Nukleinska kislina in kapsid medsebojno delujeta, da tvorita nukleokapsid.	Vrsta simetrije Kapsida ali nukleokapsida je lahko spiralna, ikosaedrična (kubična) ali kompleksna simetrija. Ikosaedrski tip simetrije je posledica tvorbe izometrično votlega telesa iz kapside,
Kompleksni virusi ali virusi z ovojnico so obdani z lipoproteinsko membrano (superkapsid ali peplosom) zunaj kapside. Ta ovojnica je izpeljana struktura iz membran celice, okužene z virusom. Na ovojnici virusa so glikoproteinske bodice ali bodice (peplomeri). Pod ovojnico nekaterih virusov je matrični M-protein.

riž. 4.3.

riž. 4.4.

riž. 4.5

riž. 4.6 .

Razmnoževanje virusov

Obstajajo tri vrste interakcij med virusom in celico:
- produktivni tip, pri katerem nastajajo novi virioni, ki izstopajo iz celice na različne načine: med njeno lizo, torej po "eksplozivnem" mehanizmu (virusi brez ovojnice); z brstenjem skozi celične membrane (virusi z ovojnico), kot posledica eksocitoze;
- abortivni tip, za katerega je značilna prekinitev infekcijskega procesa v celici, zato se novi virioni ne tvorijo;
- integrativni tip ali virogenija, ki je sestavljena iz integracije, to je vstavljanja virusne DNK v obliki provirusa v kromosom celice in njihovega soobstoja (skupna replikacija).
Produktivna vrsta interakcije virusa s celico - razmnoževanje virusa poteka skozi več stopenj: 1) adsorpcija virionov na celico; 2) prodor virusa v celico;
3) "slečenje" in sproščanje virusnega genoma (deproteinizacija virusa); 4) sinteza virusnih komponent;
5) nastanek virusov; 6) sproščanje virionov iz celice.

Mehanizem razmnoževanja virusov

Mehanizem razmnoževanja se razlikuje pri virusih, ki imajo: 1) dvoverižno DNK; 2) enoverižna DNK; 3) plus enoverižna RNA; 4) minus enoverižna RNA; 5) dvoverižna RNA;
6) identična plus-verižna RNA (retrovirusi).
Dvoverižni DNK virusi - virusi, ki vsebujejo dvoverižno DNK v linearni (na primer virusi herpesa, adenovirusi in poksvirusi) ali v krožni obliki (kot papiloma virusi).
Replikacija dvoverižne virusne DNK poteka po običajnem polkonservativnem mehanizmu: po razpletu verig DNK se nove verige dopolnjujejo z njimi. Pri vseh virusih, razen pri poksvirusih, pride do transkripcije virusnega genoma v jedru.
Razmnoževanje hepatnavirusov (virus hepatitisa B) je edinstveno po svojem mehanizmu.
Genom hepadnavirusov (slika 4.7) predstavlja dvoverižna krožna DNK, katere ena veriga je krajša (nepopolna metatarzus) od druge. Po prodoru jedra virusa v celico (1) je nepopolna veriga genoma DNK dokončana; tvori se popolna dvoverižna krožna DNK (2) in dozoreli genom (3) vstopi v celično jedro. Tukaj celična DNK-odvisna RNA polimeraza sintetizira različne mRNA (za sintezo virusnih proteinov) in RNA predgenom (4) – predlogo za replikacijo virusnega genoma. Nato se mRNA prenese v citoplazmo in prevede v virusne proteine. Proteini jedra virusa se zbirajo okoli predgenoma. Pod delovanjem od RNA odvisne DNA polimeraze virusa se na matriksu predgenoma sintetizira minus veriga DNK (5), na kateri nastane plus veriga DNK (6). Virionska membrana nastane na membranah endoplazmatskega retikuluma, ki vsebujejo HBs, ali Golgijevega aparata (7). Virion zapusti celico z eksocitozo.

riž. 4.7.

Virusi z eno verigo DNK. Parvovirusi so predstavniki enoverižnih DNK virusov (slika 4.8).

Absorbirani virus dostavi genom v celično jedro. Parvovirusi uporabljajo celične DNA polimeraze za ustvarjanje dvoverižnega virusnega genoma, tako imenovane replikativne oblike slednjega. Hkrati se na izvirni virusni DNK (plus-verig) komplementarno sintetizira minus-DNA veriga, ki služi kot matriks pri sintezi plus-DNA verige za nove generacije virusov. Vzporedno se sintetizira mRNA, pride do translacije virusnih proteinov, ki se vrnejo v jedro, kjer se zbirajo virioni.
Plus enoverižni RNA virusi. To je velika skupina virusov (pikornavirusi, flavivirusi, togavirusi itd.), pri katerih genomska RNA plus-veriga opravlja funkcijo mRNA (slika 4.9).

Virus (1) po endocitozi sprošča v citoplazmi (2) genomsko plus-RNA, ki se tako kot mRNA veže na ribosome (3): prevede se poliprotein (4), ki se razcepi na 4 strukturne proteine ​​(NSP). 1-4), vključno z RNA-odvisno RNA polimerazo. Ta polimeraza transkribira genomsko plus-RNA v minus verigo RNA (predloga), na kateri se sintetizirajo (5) kopije RNA dveh velikosti: polna plus-veriga 49S genomske RNA; nepopolna veriga 26S mRNA, ki kodira protein C-kapsid (6) in glikoproteine ​​ovojnice E1-3. Glikoproteini se sintetizirajo na ribosomih, povezanih z membranami endoplazemskega retikuluma, nato se vgradijo v membrano in glikozilirajo. Poleg tega, glikozilirani v Golgijevem aparatu (7), se vključijo v plazmalemo. C-protein tvori nukleokapsid z genomsko RNA, ki sodeluje z modificirano plazmalemo (8). Virusi zapustijo celico z brstenjem (9).
Minus enoverižni RNA virusi (rabdovirusi, paramiksovirusi, ortomiksovirusi) vsebujejo od RNA odvisno RNA polimerazo.
Genomska minus-veriga paramiksovirusne RNA, ki je prodrla v celico (slika 4.10), se z virusno RNA-odvisno RNA polimerazo pretvori v nepopolne in popolne plus-verige RNA. Nepopolne kopije igrajo vlogo mRNA za sintezo virusnih beljakovin. Polne kopije so vmesna matrica za sintezo minus verig genomske RNA potomcev.

Slika 4.8.

riž. 4.9.

riž. 4.10

Virus se s celično površino veže na glikoproteine ​​ovojnice in se zlije s plazmalemo (1). Iz genomske minus RNA verige virusa se prepišejo nepopolne plus RNA verige, ki so mRNA (2) za posamezne proteine ​​in popolna minus RNA veriga, predloga za sintezo genomske minus RNA virusa (3). Nukleokapsid se veže na matriksni protein in z glikoproteinom modificirano plazmalemo. Sprostitev virionov poteka z brstenjem (4).

Dvoverižni RNA virusi... Mehanizem razmnoževanja teh virusov (reovirusov in rotavirusov) je podoben razmnoževanju minus enoverižnih RNA virusov.
Posebnost razmnoževanja je, da plus verige, ki nastanejo med transkripcijo, ne delujejo le kot mRNA, temveč sodelujejo tudi pri replikaciji: so predloge za sintezo minus RNA verig. Slednji v kombinaciji z RNA plus verigami tvorijo genomske dvoverižne RNA virionov. Replikacija virusnih nukleinskih kislin teh virusov se pojavi v citoplazmi celic.
Retrovirusi (virusi diploidne RNA z več verigami, ki se reverzno prepisujejo), kot je virus humane imunske pomanjkljivosti (HIV).

HIV se veže na glikoprotein gp 120 (1) z receptorjemCD4 T-pomočniki in druge celice. Po združitvi lupine

riž. 4.11.

CPP - morfološke spremembe v celicah, vidne pod mikroskopom (do njihove zavrnitve iz stekla), ki so posledica intracelularne reprodukcije virusov.
HIV s celično plazmalemo v citoplazmi sprosti genomsko RNA in virusno reverzno transkriptazo, ki sintetizira komplementarno minus DNK verigo (linearna cDNA) na matriksu genomske RNA. Pri slednjem (2) se plus veriga kopira, da tvori dvojno verigo krožne cDNA (3), ki se integrira s kromosomsko DNK celice. Iz rekombinantnega DNA provirusa (4) se sintetizira genomska RNA in mRNA, ki zagotavljata sintezo komponent in sestavljanje virionov. Virioni zapustijo svoje celice z brstenjem (5): jedro virusa se »obleče« v modificirano plazmalemo celice.

Gojenje in indikacija virusov

Virusi se gojijo v telesu laboratorijskih živali, v razvijajočih se piščančjih zarodkih in v celičnih (tkivnih) kulturah. Virusi so indicirani na podlagi naslednjih pojavov: citopatogeno delovanje (CPE) virusov, tvorba znotrajceličnih vključkov, tvorba plakov, reakcija hemaglutinacije, hemadsorpcija ali "barvna" reakcija.

riž. 4.13

Vključki- kopičenje virionov ali njihovih posameznih komponent v citoplazmi ali celičnem jedru, odkrito pod mikroskopom s posebnim obarvanjem. Virus variole tvori citoplazmatske vključke - Guarnierijeva telesca; herpes virusi in adenovirusi so intranuklearni vključki.

riž. 4.14.

"Plaki" ali "negativne" kolonije so omejena območja celic, ki jih uničijo virusi, gojene na hranilnem mediju pod agarjem, vidne kot svetle lise na ozadju obarvanih živih celic. En virion proizvaja potomce v obliki ene "plake". "Negativne" kolonije različnih virusov se razlikujejo po velikosti, obliki, zato se metoda "plak" uporablja za razlikovanje virusov, pa tudi za določanje njihove koncentracije.

riž. 4.12.

Slika 4.15.

Reakcija hemaglutinacije temelji na sposobnosti nekaterih virusov, da povzročijo aglutinacijo (adhezijo) eritrocitov zaradi virusnih glikoproteinskih konic – hemaglutininov.

Sposobnost celičnih kultur, okuženih z virusi, da adsorbirajo eritrocite na svoji površini.

riž. 4.16.

"Barvno" reakcijo ocenimo s spremembo barve indikatorja v gojišču. Če se virusi v celični kulturi ne razmnožujejo, potem žive celice v procesu presnove sproščajo kisle produkte, kar vodi do spremembe pH medija in s tem tudi barve indikatorja. Ko nastanejo virusi, je normalna celična presnova motena (celice odmrejo), medij pa ohrani prvotno barvo.

- to so najmanjši delci življenja, so 50-krat manjši od bakterij. Virusov običajno ni mogoče videti pod svetlobnim mikroskopom, saj so njihovi vzorci več kot polovica dolžine svetlobnega vala. Mirujoči posamezniki virusa se imenujejo virion. Virusi obstajajo v dvoje obrazci: počitek, ali zunajcelični (virusni delci ali virioni) in razmnoževanje, ali znotrajcelični (kompleks "virus - gostiteljska celica").

Oblike virusov so različne, lahko so nitkast, sferična, podobna krogli, v obliki palice, poligonalno, opečnati, kubični, medtem ko imajo nekateri glavo v obliki kocke in proces. Vsak virion je sestavljen iz nukleinske kisline in beljakovin.

V virionih virusov je vedno prisotna le ena vrsta nukleinske kisline – bodisi RNA bodisi DNK. Poleg tega sta tako ena kot druga lahko enoverižna in dvoverižna, DNK pa je lahko linearna ali krožna. RNA v virusih je vedno le linearna, lahko pa jo predstavimo z nizom fragmentov RNA, od katerih vsak nosi določen del genetskih informacij, potrebnih za razmnoževanje. Zaradi prisotnosti ene ali druge nukleinske kisline se virusi imenujejo, ki vsebujejo DNK, in RNA, ki vsebujejo. Posebej je treba poudariti, da v kraljestvu virusov funkcijo varuha genetske kode ne opravlja le DNK, temveč tudi RNA (lahko je tudi dvoverižna).

Virusi imajo zelo preprosto strukturo... Vsak virus ima samo dva dela - jedra in kapsid... Jedro virusa, ki vsebuje DNK ali RNA, je obdano z beljakovinsko ovojnico - kapsidom (lat. capsa- "posoda", "škatla", "zaboj"). Beljakovine ščitijo nukleinsko kislino, povzročajo pa tudi encimske procese in manjše spremembe v beljakovinah v kapsidi. Kapsida je sestavljena iz enovrstnih beljakovinskih molekul, razporejenih na določen način - kapsomeri. Običajno je to bodisi spiralni tip polaganja (slika 22) ali tip simetrični polieder(izometrični tip) (slika 23).

Vsi virusi so običajno razdeljeni na preprosta in zapleteno. Preprosti virusi sestoji samo iz jedra nukleinske kisline in kapside. Kompleksni virusi na površini proteinske kapside imajo tudi zunanjo lupino, oz superkapsida, ki vsebuje dvoslojno lipoproteinsko membrano, ogljikove hidrate in beljakovine (encime). Ta zunanja lupina (superkapsid) je običajno naknadno otekla iz membrane gostiteljske celice. Gradivo s spletnega mesta

Na površini kapside so različni izrastki - trni ali "nageljni" (imenovani so z vlakni) in procesi. Z njimi se virion pritrdi na površino celice, v katero nato prodre. Treba je opozoriti, da na površini virusa obstajajo tudi posebni vezivni proteini, vezava viriona na specifične skupine molekul - receptorji(lat. recipio -"Sprejemam", "sprejemam"), ki se nahajajo na površini celice, v katero vstopi virus. Nekateri virusi se vežejo na proteinske receptorje, drugi na lipide, drugi pa prepoznajo verige ogljikovih hidratov v beljakovinah in lipidih. V procesu evolucije so se virusi »naučili« prepoznavati celice, ki so nanje občutljive, po prisotnosti posebnih receptorjev na celični površini gostiteljev.