АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Морфология и ультраструктура вирусов

По строению различают 2 типа вирусных частиц: простые и сложные.Сердцевина вируса — вирусная НК— вирусный геном. Вирусный геном может быть представлен одной из 4 мол. РНК или ДНК: однонитчатыми и двунитчатыми. Большинство вирусов имеют один цельный или фрагментированный геном, имеющий линейную или замкнутую форму. Однонитчатые геномы могут иметь 2 полярности: 1) позитивную, когда вирионная НК одновременно служит и матрицей для синтеза новых геномов и выполняет роль и-РНК; 2) н егативную, выполняющую только функцию матрицы. Геном вирусов содержит от 3 до 100 и более генов, которые делятся на структурные, кодирующие синтез б., входящих в состав вириона, неструктурные и регуляторные, которые изменяют экспрессию генов кл. хозяина и регулируют скорость биосинтеза компонентов вирусов.

Ферменты вирусов кодируются неструктурными генами. К ним относятся: РНК-зависимая РНК-полимераза (транскриптаза), которая обнаружена у всех РНК-содержащих вирусов с негативной полярностью. Поксвирусы содержат ДНК-зависимую РНК-полимеразу. Ретровирусы имеют уникальный фермент — РНК-зависимую ДНК-полимеразу, называемую обратной транскриптазой. В геноме некоторых вирусов имеются гены, кодирующие РНК-азы, эндонуклеазы, протеинкиназы.

Снаружи НК покрыта белк. чехлом – капсидом, образуя комплекс — нуклеокапсид (нуклеопротеид). Капсид состоит из отдельных б. субъединиц — капсомеров, которые представляют уложенную определенным образом полипептидную цепь, создающую симметричную конструкцию. Если капсомеры укладываются по спирали, такой тип укладки капсида носит название спиральной симметрии. Если капсомеры укладываются по граням многогранника (12-20-гранника), такой тип укладки капсида носит название икосаэдрической симметрии. Капсид простых вирусов представлен a-спиральными белками, которые защищают геном от различных воздействий, выполняют рецепторную функцию у этой группы вирусов, обладают АГ св-вами.

Сложные вирусы имеют дополнительную внешнюю оболочку — суперкапсид. В составе суперкапсида выделяют внутренний б.слой (М-белок), внешний слой липидов и у. (компонентов мембран кл.-хозяина) и поверхностные гликопротеиды. Вирусспецифические гликопротеиды встраиваются в липидный бислой, образуя разные по форме выпячивания, выполняющие рецепторную функцию и обладающие АГ св-вами. Вирусы существуют в трех формах: 1) вирион (вирусная частица) — образуется внутри кл., но местом нахождения является внекл. или внеш. ср. Это покоящаяся форма вируса; 2) внутрикл. (вегетативный) вирус; 3) геном вируса, интегрированный с ДНК кл.-хозяина (провирус).

Взаимодействие вируса с клеткой.
Репродукция (размножение) вирусов

Вирусы — облигатные внутрикл. паразиты, способные размножаться только в живой кл.. В отличие от прокариотических и эукариотических м\о вирусы не размножаются бинарным делением. Увеличение количеств.содержания вирусов в кл. происходит путем репродукции, то есть посредством биосинтеза множества мол. НК и б. с последующей их самосборкой в форме вирионов. Синтез НК и б. вируса происходит в разных частях кл. (ядре и цитоплазме). Такой способ репродукции получил название разобщенного.Процесс внутрикл. репродукции вирусов условно разделяют на
2 фазы. Первая фаза включает 3 стадии: 1) адсорбцию вируса на рецепторах опред.типов кл.; 2) проникновение вируса в кл.; 3) депротеинизацию вириона. Вторая фаза — синтетическая, включает стадии реализации стратегии вирусного генома: 1) транскрипцию, 2) трансляцию, 3) репликацию, 4) сборку, созревание вирусных частиц и 5) выход вирусных частиц из кл.

Адсорбция — специф. связывание поверхностных б. вириона, комплементарных рецепторам мембраны кл.-мишени. По хим. природе рецепторы, на которых фиксируются вирусы, относятся к двум группам б.: мукопротеидам и липопротеидам. Вирусы гриппа, парагриппа, аденовирусы фиксируются на мукопротеидных рецепторах. Энтеровирусы, вирусы герпеса, арбовирусы адсорбируются на липопротеидных рецепторах. В качестве рецепторов вирусы используют поверхностные мол.кл.с известной функцией (молекула корецептора CD4⁺ — рецептор для ВИЧ, молекула рецептора для АЦХ - рецептор для вируса бешенства). Адсорбция вирусных частиц происходит лишь при наличии в среде определенных электролитов (Са⁺⁺⁾, которые нейтрализуют избыточные анионные заряды вируса и поверхности кл. и уменьшают электростатическое отталкивание. Адсорбция вирусов не зависит от t. Ее начальные являются результатом электростатического взаимодействия «+» и «- «заряженных структур на поверхности вируса и кл., затем наступает специф. взаимодействие поверхностного б вириона со специфич.группировками мембраны кл.. Простые вирусы содержат рецепторные б. в составе капсида. У сложных рецепторные б. входят в состав суперкапсида (могут иметь форму нитей (аденновирусы), шипов, грибоподобных структур у миксо-, ретро-, рабдо- и др. вирусов). Кол-во специфич.рецепторов на поверхности одной клетки -10⁴-10⁵.

Проникновение вирусов в кл. двумя путями: 1) виропексисом (пиноцитозом); 2) слиянием вирусной суперкапсидной оболочки с кл. мембраной. Бактериофаги имеют свой механизм проникновения, инъекционный или шприцевой, когда в результате сокращения отростка фага НК впрыскивается в кл.

Депротеинизация вируса — освобождение генома вируса от вирусных защитных оболочек, происходит с помощью вирусных, либо кл.ферментов. Конечные продукты депротеинизации —НК или НК, связанные с внутренним вирусным б.

Синтетическая фаза вирусной репродукции включает следующие этапы:

1. Транскрипция — переписывание информации с ДНК или РНК вируса на и-РНК

2. Трансляция — процесс перевода генетической информации, содержащейся в и-РНК, на специфическую последовательность АК и синтез вирусспецифических б.

3.Репликация — процесс синтеза мол. НК, гомологичных вирусному геному.

ДНК ^{транскрипция} и-РНК ^{трансляция} белок.

Рис. Примеры морфологии вирусов

.

У -РНК вирусов, т.е. вирусов с негативным геномом (вирусы гриппа, парагриппа и др.), путь реализации генома следующий:

-РНК ^{транскрипция} и-РНК ^{трансляция} белок.

У +РНК вирусов, т.е. с позитивным геномом (тогавирусы, пикорнавирусы), этап транскрипции отсутствует. Плюс-нить РНК генома выполняет функцию и-РНК, соответственно, путь реализации генома более прост:

+РНК ^{трансляция} белок.

Вирус гепатита В имеет в качестве генома циркулярную двуцепочечную ДНК. Его геном реплицируется через РНК интермедиат:

ДНК ^{транскрипция} РНК ^{обратная транскрипция} ДНК ^{транскрипция} и-РНК ^{трансляция} белок.

У ретровирусов (имеют геном в виде +РНК и фермент обратную транскриптазу) — уникальный путь передачи генетической информации:

РНК ^{обратная транскрипция} ДНК ^{транскрипция} и-РНК ^{трансляция} белок.

ДНК-копия интегрируется с геномом клетки-хозяина (провирус).

После наработки кл. вирусных компонентов наступает последняя стадия вирусной репродукции — сборка вирусных частиц и выход вирионов из кл. Выход вирионов осуществляется двумя путями: 1) путем «взрыва» кл., в результате чего она разрушается (цитолитическая инф.). Этот путь присущ простым вирусам (пикорна-, рео-, папова- и аденовирусам); 2) выход из кл. путем почкования. Присущ вирусам, содержащим суперкапсид. При этом способе кл. сразу не погибает, может дать многократное вирусное потомство, пока не истощатся ее ресурсы (нецитолитическая инфекция).

Дата добавления: 2016-03-26 | Просмотры: 458 | Нарушение авторских прав