АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Рабдовирусы:репликация, биологические свойства и представители.

Рабдовирусы (лат. Rhabdoviridae) — семейство вирусов, содержащих одноцепочечную линейную молекулу РНК. Вызывают инфекционные заболевания у позвоночных, беспозвоночных и растений. Вирусы, поражающие животных, пулевидны, а растения — бациловидны. Длина вирусных частиц от 130 до 380 нм.

Рабдовирусы — семейство, в котором насчитывается 3 рода: Vesiculovirus (10 вирусов млекопитающих, типовой — вирус везикулярного стоматита, или ВВС); Lyssavirus (6 серологически родственных вирусов, типовой — вирус бешенства); Sigmavirus (единственный представитель — вирус сигма-дрозофил). Неклассифици­рованными остаются 6 вирусов, вызывающих заболевания рыб, и 13 вирусов, пора­жающих растения.

Для рабдовирусов характерна палочковидная или пулевидная форма вириона. Частицы окружены двухслойной липидной мембраноподобной оболочкой с выступающими шипами длиной 10 нм и шириной 3 нм. Под оболочкой находится рибонуклеокапсид, имеющий спиральный тип симметрии, в котором при электронной микроскопии видны полосы.

Геном рабдовирусов представлен негативной однонитевой линейной нефрагментированной молекулой РНК с молекулярной массой 3,8 МД; обнаружены пять генов, кодирующих синтез структурных белков, и определен порядок их расположения. На З'-конце располагается ген нуклеокапсидного белка N (50 кД). За ним следует ген белка NSV (30 кД) — одного из компонентов вирусной транскриптазы, входящего в состав нуклеокапсида. Следующий ген кодирует матриксный белок М (30 кД) и выстилающий двуслойную липидную мембрану с внутренней стороны. Далее идет ген белка G (65 кД) — внешнего гликопротеида вирусного суперкапсида. На 5'-конце находится ген высокомолекулярного компонента вирусной транскриптазы — белка L (160 кД).

Репликация. Репликация начинается с транскрипции мРНК на геномной РНК с помощью вирионной РНК полимеразы; в дальнейшем используются белковые продукты этой транскрипции и образуются полимеразные позитивной полярности транскрипты, которые используются для синтеза геномной мРНК. Используя вирионную РНК в качестве матрицы, вирусная транскриптаза транскрибирует 5 видов субгеномной мРНК. Имеется только один промоторный сайт, находящийся у З'-конца вирусного генома; полимераза прикрепляется к матрице геномной РНК у этого сайта и продвигается вдоль вирусной РНК, она встречает старт/стоп сигналы на границе каждого вирусного гена, сохраняя непрерывность процесса транскрипции. Этот механизм, называемый ослабленной транскрипцией (или стоп/старт транскрипцией), начинается от гена, расположенного на З'-конце генома, и приводит к синтезу большого количества мРНК.

Образование моноцистронных молекул кРНК — удобный путь для синтеза отдельных белков без посттрансляционного расщепления, однако трудно представить, чтобы такие короткие молекулы могли быть предшественниками в процессе репликации РНК- Транскриптаза, идентичная (или не идентичная) вирионной транскриптазе, должна синтезировать молекулы кРНК полной длины, которые служили бы затем матрицами для образования вРНК. В клетках, зараженных ВВС, среди большого избытка вРНК действительно обнаруживаются длинные цепи кРНК. Репликативный предшественник (РП), по-видимому, находится, так же как и ТП, в составе уже описанной быстро метящейся гетерогенной и частично устойчивой к РНКазе фракции РНК. Репликазная активность не была достоверно отделена от транскриптазной, однако существование двух различных групп комплементации ts-мутантов, дефектных по синтезу РНК, предполагает существование двух полимераз

Репликация рабдовирусов обычно сопровождается образованием дефектных интерферирующих частиц. Это является результатом влияния делеционных мутантов, которые интерферируют с репликацией нормального вируса. Вирус бешенства почкуется через цитоплазматические мембраны инфицированных нейронов, но главным образом через плазматические мембраны эпителиальных клеток слюнных желез. Вирус везикулярного стоматита почкуется через базальные плазматические мембраны. Он обычно быстро вызывает цитопатологию, возможно быстрее, чем другие вирусы. Вирусы бешенства и эфемерной лихорадки крупного рогатого скота размножаются медленнее и обычно не вызывают изменения клеток, потому что не препятствуют синтезу белка и нуклеиновых кислот клеток. Вирус бешенства вызывает образование цитоплазматических телец-включений (тельца Нерги) в инфицированных клетках.

Представители. Везикулярный стоматит — заболевание лошадей, крупного рогатого скота и свиней, иногда людей, протекающее у них доброкачественно, — также вызывается рабдовирусом. Для человека этот вирус слабо патогенен. Он изучен лучше всех рабдовирусов.

Вирус бешенства по строению и особенностям внутриклеточной репродукции очень сходен с вирусом везикулярного стоматита. Важной особенностью этих вирусов является выраженное угнетение процессов биосинтеза белка в клетке-хозяине за счет блокирования инициации трансляции. Существует несколько серовариантов вирусов везикулярного стоматита, которые различаются по белку G, являющемуся также протективным антигеном.

Вирус бешенства имеет широкий круг хозяев. Чувствительны к нему все тепло­кровные животные. Степень патогенности разных штаммов вирусов бешенства для различных животных не одинакова. У некоторых видов летучих мышей вирус адап­тировался только к слюнным железам, не вызывая признаков заболевания; заражение других животных всегда ведет к гибели.

61. Пикорнавирусы: репликация, биологические свойства, представители

Самые мелкие из известных РНК-содержащих вирусов. Возбудители заболеваний человека и с/х животных. Семейство включает 4 рода: энтеровирусы, кардиовирусы, риновирусы и афтовирусы. Энтеровирусы населяют пищеварительный тракт, представители: полиовирусы, вирус Коксаки, вирус гепатита А человека. Энтеровирусы и кардиовирусы кислотоустойчивы, сохраняют жизнеспособность при рН 3, что отражает их адаптацию к условиям существования. Полиовирусы вызывают полиомиелит, при котором происходит разрушение вирусом двигательных нейроцитов передних рогов спинного мозга, в результате чего возникают параличи. Коксаки-инфекция – лихорадочная болезнь с поражением сердца, реже ЦНС. Риновирусы – возбудители простудных заболеваний, кислоточувствительны, что является их определяющим признаком. Афторвирусы (вирус ящура) поражают парнокопытных, иногда человека.

Геном пикорновирусов – одноцепочечная РНК, выполняющая функцию мРНК. 3’- конец которой полиаденилирован, а на 5’-конце присоединен белок VPg. Длина РНК варьирует: 7430-8450 оснований. При отщеплении поли(А) хвоста рибонуклеазой Н инфекционность РНК заметно снижается. Белок VPg, как полагают, участвует в упаковке РНК в вирионы. РНК содержит одну протяженную рамку считывания, кодирующую полипротеин, который расщепляется в процессе трансляции протеазами, в результате чего образуется 11-12 продуктов.

Вирион лишен липидной оболочки, поэтому при обработке хлороформом или фенолом инфекционность не изменяется. Плотноупакованная РНК окружена тонкой белковой оболочкой. Капсид икосаэндральной формы, симметрия кубическая. Капсомеры у пикорновирусов просматриваются плохо, но существуют данные, что их количество 60. Все пикорнавирусы содержат 4 полипептидные цепи: VP1, VP2, VP3 и VP4, которые служат элементами одинаковых четырехсегментных белковых субъединиц – протомеров. Белок оболочки защищает РНК от нуклеаз, узнает специфические рецепторы на мембранах клеток.

Заражение начинается с присоединения вириона к специфическим рецепторам на цитоплазматической мембране клетки. С помощью этих рецепторов осуществляется перенос вирусного генома в цитоплазму, при этом происходит потеря VP4 и освобождение РНК из белковой оболочки. Используя белок-синтезирующую систему клетки, проникающая вирусная РНК образует полисомы и направляет синтез «полипротеина», который расшепляется на предшественника белков оболочки (Р1), белок центральной части генома (Р2) и белок правой части генома (Р3). Р3 в свою очередь расщепляется на протеазу, предшественника VPg и РНК-полимеразу, необходимуя для репликации плюс-цепи и образования комплементарной минус-цепи.

В синтезе минус-цепей участвуют три белка: вирусный белок 3Dpol, предшественникVPg (поставляет затравку) и хозяйский фактор (ХФ). В ходе дальнейшего синтеза плюс-РНК на матрицах минус-РНК образуются репликативные промежуточные формы (РПФ), состоящую из полноразмерной матрицы и 6-8 синтезирующихся дочерних цепей. Минус-РНК связывается с гладким эндоплазматическим ретикулумом и синтезируется все больше плюс-РНК.

По мере увеличения концентрации вирусных белков происходит упаковка плюс-РНК в вирионы. Время прохождения полного цикла размножения – 5-10 ч. Его величина зависит от рН, температуры, типа вируса и клетки, состояния клетки и числа единиц, заражающих одну клетку. Доля вирусных частиц, способных вызвать заражение невелика, часто менее 1 %.

62. Герпесвирусы: репликация, биологические свойства, представители

Очень широко распространены в природе, известны около 80 представителей, 5 из которых выделены от человека: вирус простого герпеса 1 (HSV-1), HSV-2, цитомегаловирус (СМV), вирус ветряной оспы, вирус Эпштейна-Барр. В качестве примера можно также привести выделенный от свиней вирус псевдобешенства (PSV), от кур – герпесвирус болезни Маркеса (МDV).

Крайне разнообразны по биологическим свойствам. Некоторые имеют широкий спектр хозяев и очень эффективно размножаются (вирусы простого герпеса), другие (вирус Эпштейна-Барр) имеют более узкий спектр хозяев. Есть герпесвирусы, способные вызвать злокачественные опухоли (герпесвирус болезни Маркеса). Одно из наиболее характерных свойств – способность долгое время оставаться в хозяине, в котором они размножаются, в латентном состоянии, благодаря действию спец. генов и ассоциации вирусов с клетками подходящего типа. Некоторые герпесвирусы способны вызывать очень опасные инфекции, рекуррентные заболевания, трансплацентарные инфекции с возникновением врожденных уродств.

Семейство разделено на 3 подсемейства – α, β, γ.

Вирион состоит из 4 структурных элементов: сердцевины, капсида, тегумента и наружней мембраны или оболочки. Сердцевина содержит вирусную ДНК, капсид у всех герпес вирусов состоит из 162 капсомеров и в диаметре 100 нм. Тегумент располагается между капсидом и сердцевиной, его толщина зависит от местонахождения вируса в клетке. Наружная облочка трехслойная, по-видимому, формируется из участков модифицированных клеточных мембран. Оболочка вируса герпеса имеет многочисленные шипы (пепломеры).

Геном представляет собой линейную двухцепочечную молекулу ДНК, у многих вирусов она содержит на концах и в центре генома повторы. Геном HSV, например, состоит из двух ковалентно связанных компонентов – длинного Lи короткого S, каждый из которых состоит из уникальных последовательностей, фланкированных повторами.

Заражение начинается с прикрепления вируса к клеточным рецепторам, далее происходит слияние клеточной мембраны с оболочкой вируса, и лишенный оболочки капсид переносится к порам в ядерной мембране, через кот. ДНК вируса попадает в ядро. Транскрипция, репликация, сборка частиц происходит в ядре. Транскрипция происходит с помощью клеточной РНК-полимеразы II с участием вирусных факторов.

Репликация происходит в основном по механизму катящегося кольца. Отличительная особенность герпесвирусов – необычно большое количество кодируемых ими ферментов, вовлеченных в синтез ДНК. Это β-белки, например, -белок, который обладает сродством к одноцепочечной ДНК. Другие β-белки: ДНК-полимераза, ДНКаза и рибонуклеотидредуктаза. Есть данные о том, что в процессе репликации участвуют некоторые части вириона, например, один из его компонентов индуцирует экспрессию генов α.

HSV-1 и HSV-2 имеют три точки инициации репликации: две из них находятся в инвертированной с -последовательности S-компонента, третья – в середине L-компонента вблизи генов, кодирующих главный ДНК-связывающий белок и ДНК-полимеразу. В клетках, зараженных HSV, синтез ДНК наблюдается уже через 3 часа и продолжается 9-12 часов.

После синтеза структурных белков и ДНК происходит сборка вирусных частиц. Сначала осуществляется сборка пустых капсидов, затем новосинтезированная ДНК процессируется и упаковывается в пустые капсиды. Процессинг включает разрыв вирусной ДНК, не имеющей свободных концов. Сформированные ДНК-содержащие капсиды прикрепляются к модифицированным внутренним ламеллам ядерной мембраны, из которых формируется оболочка вируса. Одетые вирусные частицы в цитоплазмеобычно находятся в везикулах, окруженных мембранами. Предполагают, что вирионы секретируются из клетки с помощью аппарата Гольджи.

63. Арбовирусные инфекции: биологические свойства и представители

Арбовирусы – многочисленная экологическая группа вирусов, циркулирующих в природных очагах между восприимчивыми позвоночными животными и кровососущими членистоногими.

Арбовирусы не являются единой таксономической группой, а включают

представителей из разных семейств. Наибольшее число арбовирусов относится к семействам Togaviridae, Flaviviridae, Bunyaviridae, Reoviridae, Rhabdoviridae. В настоящее время известно около 450 арбовирусов. Около 100 из них способны вызывать заболевания у людей. Наибольшее значение в патологии человека имеют вирусы клещевого энцефалита, японского энцефалита, омской геморрагической лихорадки, крымской геморрагической лихорадки, желтой лихорадки, лихорадки денге, москитной (флеботомной) лихорадки.

В зависимости от таксономического положения арбовирусы могут иметь сферическую или реже пулевидную (рабдовирусы) форму; размер вирусов от 40 до 100 нм. Состоят из РНК и белкового капсида, окруженного наружной липопротеидной оболочкой, на поверхности которой имеются шипики, образованные гликопротеидами. Вирусы имеют группоспецифические антигены, связанные с нуклеокапсидом, и видоспецифические антигены гликопротеидной природы. К настоящему времени известно около 70 антигенных групп арбовирусов. Большая часть арбовирусов обладает гемагглютинирующими свойствами.

Арбовирусы широко распространены на земном шаре, ареал обычно ограничен зоной обитания переносчиков. Резервуаром арбовирусовв природе являются теплокровные и холоднокровные животные, особенно птицы, грызуны и летучие мыши. Основной механизм передачи – кровяной трансмиссивный (через укус инфицированного переносчика – кровососущего членистоногого). Специфическими переносчиками арбовирусов являются комары, клещи, москиты, мокрецы. Некоторые виды членистоногих способны к длительному пожизненному хранению возбудителя и передаче его потомству, т. е. выполняют рольприродного резервуара арбовирусов. При некоторых условияхарбовирусы могут передаваться через кровососущих членистоногих от человека к человеку. Сезонность заболеваний связана с периодом активности переносчика. В ряде случаев возможны другие механизмы и пути передачи этих вирусов: аэрогенный, алиментарный (через инфицированные пищевые продукты), контактный (при попадании крови больных на поврежденную кожу).

После укуса кровососущим членистоногим возбудитель с током крови заносится в регионарные лимфатические узлы, где происходит его первичная

репродукция, затем он попадает в кровь (вирусемия). Далее вирусы могут поражать клеткицентральной нервной системы, кровеносные капилляры кожи, слизистых оболочек, а также внутренние органы и ткани (печень, селезенку, почки и др.).Клиническая картина арбовирусных инфекций характеризуется многообразием симптомов и форм проявления: от тяжелейших случаев с летальным исходом до бессимптомных форм.

Дата добавления: 2015-12-16 | Просмотры: 1203 | Нарушение авторских прав