Введение в вирусологию

Вопросы по теме лекции
1. История открытия вирусов
2. Главные отличия вирусов от других микроорганизмов
3. Способы хранения генетической информации
4. Изменчивость РНК-вирусов
5. Систематика вирусов
6. Строение вирусов
7. Классификация вирусов
8. Вирусы человека и животных
9. Стратегия поведения вирусов человека и животных
10. Типы вирусных инфекций

Вирусология
Наука о вирусах (син. вирусные частицы, вирионы, вироспоры).
Вирус – яд (с греч.)
Вирусы- микроорганизмы, неклеточные формы жизни!

1 вопрос. История открытия вирусов
Приоритет открытия вирусов
Санкт-Петербургский императорский университет
Дмитрий Иосифович Ивановский

Первые открытия
1892 – фильтрующийся вирус растений – вирус табачной мозаики
1896 - первый вирус человека и животных
- вирус ящура род Aphthovirus,
сем. Picornaviridae.

2 вопрос.
Главные отличия вирусов от других микроорганизмов
Основные принципы организации вирусов:
неклеточное строение
отсутствие транскрипционно-трансляционного комплекса
у вирусов нет органелл, ответственных за получение энергии
всегда только один тип нуклеиновой кислоты: РНК или ДНК.
неинтегральный способ репродукции

сем. Poxviridae
Самый крупный – вирус оспы Ø 300-450нм

сем. Picornaviridae
род Aphthovirus
Самый мелкий - вирус ящура Ø ~ 27 нм
www.picornaviridae.com/structures/aphthovirus.htm

Стратегия вирусов
Сохранение вирусом генетической информации.
Заражение новых клеток.
Вирусы способны воспроизводиться внутри других клеток.
Разные частицы вируса собираются в различных участках клетки.
Облигатный паразитизм.

Особенности генетического языка вирусов
Вирусу нужно отличить собственную информацию от клеточной
поэтому собственная НК вирусов должна быть модифицирована:
метилирована,
гликозилирована,
амидирована и т.д.
Модификации вирусного генома не распознаются рестриктазами клетки-хозяина.

3 вопрос.
Способы хранения генетической информации
1. 2Н ДНК (сем.Adenoviridae)
2. 1Н ДНК (сем. Parvoviridae)
3. 2Н РНК (сем. Reoviridae)
4. 1Н +РНК (sense РНК) (сем. Picornaviridae, Retroviridae).
5. 1Н –РНК (antisense РНК) (сем. Orthomyxoviridae род Influenzаvirus)
6. Двусмысловая + и -РНК (ambisense РНК)

4вопрос.
Изменчивость РНК-содержащих вирусов
РНК- содержащие вирусы очень изменчивы из-за мутаций в молекулах РНК:
образуют квази-виды - мутантные формы.
РНК – содержащие вирусы постоянно эволюционируют.
ДНК-содержащие вирусы более консервативны.
сем. Retroviridae, сем.Hepadnаviridae, род Influenzаvirus

5 вопрос. Систематика вирусов
Царство вирусов разделено на семейства.
Названия сем. заканчиваются на: – viridae
сем. Picornaviridae
сем. Rhabdoviridae
Для вирусов человека и животных внутри семейства существует деление на рода.
Родовое название заканчивается: – virus
род Influenzаvirus – вирус гриппа
род Aphthovirus – вирус ящура

Видов не существует
используют буквенные обозначения
H – human – человеческий
S – simia – обезьяний
F – filina – кошачий
C – canina – собачий
C – caprinus – козлиный
B – bovina – бычий
E- equinus – лошадиный
M – mus – мышиный
HIV – вирус иммунодефицита человека
SIV – ВИО – обезьяны
FIV – ВИК – кошки

6 вопрос. Строение вирусов
Целым вирус бывает только в покоящемся состоянии.
Вирус состоит из:
белковой оболочки – капсида.
Капсид образован белками – капсомерами.
Внутри капсида находится НК.
белковый капсид + НК = нуклеокапсид.

Схема строения вирусов, патогенных для человека:
ДНК-содержащие вирусы (1—6), РНК-содержащие вирусы (7—17). 1 — вирусы оспы;
2 — вирусы герпеса;
3 — аденовирусы;
4 — паповавирусы;
5 — гепаднавирусы;
6 — парвовирусы;
7 — парамиксовирусы; 8 — вирусы гриппа;
9 — коронавирусы;
10 — аренавирусы;
11 — ретровирусы;
12 — реовирусы;
13 — пикорнавирусы; 14 — капицивирусы; 15 — рабдовирусы;
16 — тогавирусы, флавивирусы;
17 — буньявирусы.
curemed.ru

Форма белкового капсида определяет форму симметрии
1. икосаэдрическая симметрия (12 вершин, 20 граней, 30 ребер).
голые – только капсид (например:
сем. Picornaviridae)
одетые – окружены мембраной
сем. Retroviridae.
2. спиральная симметрия –
сем. Filaviridae.
3. несимметричные (р. Lyssovirus – вирус бешенства)

Белки на мембране вирусов
Мембрану получают от клетки хозяина.
В мембрану от клетки-хозяина встроены вирусные белки рецепторы (син. – иглы, шипы, spikes). - гликопротеины (гликолизированные белки).
Рецепторы на поверхности ВИЧ

7 вопрос.
Классификация вирусов
в клетках любых живых организмах:
прокариот (археев и бактерий)
растений, водорослей, грибов
животных и человека
взаимодействуют с живыми организмами на разных уровнях:
Клетка
Орган
Организм ( м.б. весь)
Популяция

1 классификация. Тип строения вириона и механизм взаимодействия с клеткой-хозяином
Бактериофаги - инъекция НК в бактериальную клетку, вирус внутрь не проникает.
Вирусы растений - заражение через ранки или при укусе насекомых
Вирусы человека и животных -эндоцитоз

2 классификация. Характеристика природы хозяина
Естественные хозяева- вирус натуральной оспы
сем. Poxviridae
Случайные хозяева - вирус Эбола
(сем. Filaviridae).
Очаговые хозяева - вирус клещевого энцефалита
(сем. Flaviviridae)
Вирусы-сателлиты - дельта вирус (сателлит ВГВ)

8 вопрос.
Вирусы человека и животных
специфическое взаимодействие рецепторов вируса с рецепторами клетки-хозяина
фагоцитоз
образование фагосомы
слияние с лизосомой - образование фаголизосомы
освобождение НК в цитоплазму

Уникальные особенности вирусов
Для вирусов характерна индивидуальность:
один вирус вызывает грипп,
другой оспу,
третий – ВИЧ.
В развитии патологии респираторного тракта – ОРВИ участвуют 6 сем. вирусов.
Необходимо помнить, что вирусы постоянно меняются, быстро эволюционируют.
Например: HIV за 80-100 лет эволюционировал от SIV.

9 вопрос. Стратегия поведения вирусов после заражения клеток
1. Персистенция
Существование В в организме без каких-либо проявлений и патологического эффекта.
Однако, в результате влияния физико-химических факторов или снижения защитных сил организма В могут перейти в активное состояние
тогда возникает второй вариант развития событий.

2.Цитопатический эффект
В результате клетка подвергается лизису
И в конечном итоге погибает.

3. Трансформация клетки хозяина
В результате заражения В в клетке начинается неограниченное деление,
что приводит к образованию опухолей.
у В существуют механизмы, позволяющие вмешиваться в регуляторные процессы развития и размножения эукариотических клеток.

4.Взаимодействие с системой интерферона
В эукариотических клетках В встречаются с системой интерферона - образуется несколько разновидностей интерферона.
Есть вирусы чувствительные к интерферону.
Наиболее приспособленные вирусы имеют защиту от интерферона (напр.ВИЧ).

5. Вирусы, препятствующие развитию апоптоза
Апоптоз - запрограммированная гибель клетки.
Т.к. В являются облигатными паразитами, им не выгодна быстрая гибель клетки-хозяина. Пока такой В развивается, происходит ингибирование системы апоптоза клетки.
После активации апоптоза увеличивается выход В из клетки.
Примеры: сем. Herpesviridae, Adenoviridae.

10 вопрос.
Типы вирусных инфекций (ВИ)
Вирусы проникают в кровь – виремия (вирусемия).
С кровью разносятся по всему организму.
Проникают в ЦНС (р.Lussovirus) – вирус бешенства.
Некоторые вирусы способны взаимодействовать с системой иммунитета, т.е. с клетками крови (ВИЧ).
Типы ВИ по характеру протекания инфекционного процесса:
1. острая вирусная инфекция
2. хроническая вирусная инфекция
3. латентная вирусная инфекция

1. Острая вирусная инфекция
сем. Orthomyxoviridae
род Influenzаvirus

2. Хроническая вирусная инфекция Сем.Hepadnаviridae, Сем. Retroviridae

Сем. Retroviridae - ВИЧ Поражение Т-лимфоцита

ВИЧ