19. Природа вирусов их основные свойства, морфология, величина. Репродукция вирусов. Фазы взаимодействия вируса с клеткой.

Вирусы выделе­ны в особое царство - царство Vira, надцарство неклеточные , семейство viridae , подсемейство virinae, род virus

Свойства вирусов:

1) наличие только одного типа нуклеиновой кислоты - ДНК или РНК

2) отсутствие собственных белоксинтезирующих систем и клеточ­ного строения;

3)внутриклеточный паразитизм на молекулярном уровне (облиг.внутриклет.пар.) 4) убиквитарны(вездесущны)

5)имеют неклеточное строение

6)вирусы не размножаются путем бинарного деления,а только репродуцируется в клетках хозяина(специальный цикл). Особый способ размножения –дизъюнктивный(разобщенный в клетках хозяина,отдельные компоненты в разных частях)

7)малые размеры

8) устойчивы к антибиотикам,чувствительны к интерферону (неспециф. противовирус.гуморальная активность)

Внеклеточная форма вируса – вирион(зрелая вирусная частица) и вирус-внутриклеточная форма(при проникновении в организм)- это две формы вируса.

Классификация вирусов по размеру:

-мелкие(полиемиелит) 17-25 нм

-средние(грипп) 80-120 нм

-крупные(оспа) 300-400 нм

Классификация по форме:

-палочковидная(вирус табачной мозаики)

-пулевидная(вирус бешенства)

-сферическая(вирус полиемиелита,ВИЧ)

-вид сперматозоида(бактериофаг)

В центре вириона располагается его геном(1 набор хромосом-гаплоиды) Это нуклеиновая кис­лота - ДНК или РНК (однонитевая или двунитевая).

Плюс-однонитевая РНК несет две функции: наследственную и информационную(вирус полиомиелита),мб фрагментированная;

Минус-однонитевая РНК( вирус гриппа) несет только наследственную функцию, и только в процессе репродукции вируса к ней достраивается плюс-нить иРНК.

Ретровирусы(ВИЧ) +-

Строение вируса:

У простоустроенных вирусов(полиемиелит) НК связана с белковой оболочкой (капсид=футляр из капсомеров) ,а НК+капсид=нуклеокапсид. Мб спиральный тип симметрии, когда капсомеры уложены винтообразно, кубический- располагаются в виде двадцатигранника (икосаэдра), а также сложный тип симметрии(смешанный)-бактериофаг.

У вирионов сложноорганизованных вирусов(грипп,ВИЧ) имеется еще поверхностная липопротеиновая оболочка - суперкапсид, содержащий, кроме белков, также углево­ды, липиды, компоненты клет­ки хозяина. Функции: защита, избирательное взаимодействие(адсорбция),определяют АГ,иммуногенные свойства вирионов. Строение вирио­на лежит в основе классифи­кации вирусов. По типу нук­леиновой кислоты их делят на: рибовирусы и дезоксирибовирусы.

Вследствие малых разме­ров вирусы не видны в свето­вом микроскопе. Только наи­более крупный из них - вирус оспы - можно наблюдать в виде мелких точечных образо­ваний - элементарных телец Пашена.

Репродукция вирусов

Вирусы не способны размножаться на питательных средах - это строгие внутриклеточные паразиты.в отличие от риккетсий и хламидий, вирусы в клетке хозяина не растут и не размножаются путем деления. Составные части вируса - нуклеиновые кислоты и бел­ковые молекулы синтезируются в клетке хозяина раздельно, в разных частях клетки - в ядре и в цитоплазме. При этом клеточные белоксинтезирующие системы подчиняются вирусному геному, его НК.

Репродукция вируса в клетке происходит в несколько фаз :

- 1фаза - адсорбция вируса на поверхности клетки, чувстви­тельной к данному вирусу.!!!не к любой клетке,а со специал.рецепторами-адгезины,а также неспециф-ионное притяжение!!!

- 2фаза-проникновение вируса в клетку хозяина путем виропексиса,пино-фаго-цитоз)

- 3фаза- «раздевание» вирионов, освобождение нуклеи­новой кислоты вируса от суперкапсида и капсида(депротеинизация клеточными ферментами) У ряда вирусов проникновение нуклеиновой кислоты в клетку происходит путем сли­яния оболочки вириона и клетки-хозяина. В этом случае вторая и тре­тья фазы объединяются в одну.

- 4 фаза - синтез компонентов вириона в разных частях. Нуклеиновая кис­лота вируса образуется путем репликации. На рибосомы клетки транс­лируется информация вирусной иРНК, и в них синтезируется вирус-специфический белок. Синтез ДНК-на ядерной мембране,синтез РНК-в цитоплазме,ситез вир.белков-на рибосомах

-5фаза - сборка вириона.

- 6фаза - выход вирионов из клетки. Простые вирусы(вирус полиомиелита) при выходе из клетки разрушают ее. Сложноорганизованные вирусы(вирус гриппа) выходят из клетки путем почкования. Внешняя оболочка вируса (суперкапсид) формируется в процессе выхода вируса из клетки. Клетка при таком процессе на какое-то время остается живой.

Описанные типы взаимодействия вируса с клеткой называются продуктивными, так как приводят к продукции зрелых вирионов,выход из чувствительных клеток хозяина

Иной путь - интегративный (вирогения)- заключается в том, что после проник­новения вируса в клетку и "раздевания" вирус­ная нуклеиновая кисло­та интегрирует в клеточ­ный геном, то есть встраивается в опреде­ленном месте в хромосо­му клетки и затем в виде так называемого провируса реплицируется вме­сте с ней. Для ДНК- и РНК-содержащих виру­сов этот процесс совер­шается по-разному. В первом случае вирусная ДНК интегрирует в кле­точный геном. В случае РНК-содержащих виру­сов вначале происходит обратная транскрипция: на матрице вирусной РНК при участии фермента "обратной транскриптазы" образуется ДНК, которая встраи­вается в клеточный геном. Провирус несет дополнительную генетичес­кую информацию, поэтому клетка приобретает новые свойства. Виру­сы, способные осуществить такой тип взаимодействия с клеткой, на­зываются интегративными. К интегративным вирусам относятся неко­торые онкогенные вирусы, вирус гепатита В, вирус герпеса, вирус им­мунодефицита человека, умеренные бактериофаги. Необходима кольцевая двунитчатая ДНК для интеграции.

Кроме обычных вирусов, существуют прионы - белковые инфек­ционные частицы, не содержащие нуклеиновую кислоту. Они имеют вид фибрилл, размером до 200 нм. Вызывают у человека и у животных медленные инфекции с поражением мозга: болезнь Крейтцфельда-Якоба, куру, скрепи и другие.

Продуктивный тип-завершается образованием вирусного потомства,выход из чувствительных клеток хозяина)

Абортивный тип-не завершается образованием новых вирусных частиц (3 пути:вирус дефектен, клетка или ткань уже нечувствительна,непермессивные условия-не разрешающие),поскольку инфекционный процесс прерывается на одном из этапов)

Интегративный тип(вирогения)-встраивание вирусной ДНК в хромосоу клетки-хозяина, в виде провируса сохр.длительно;клетка патологична, появл. провирус, вирусного поколения нет