Лекции Швиденко / Лекция 2 вирусы

Лекция № 2 (Вирусология)

Архитектура вириона – тип симметрии нуклеокапсида. Это характер укладки капсомеров в формированной капсидной оболочки.

Укладывается по-разному, 3 типа симметрии нуклеокапсида:

• спиральный, обеспечивает надежную защиту вирусной нуклеиновой кислоты (отдельные капсомеры уложены в виде винтовой лестнице, это недостаток). Сборка строго последовательна. Собирается достаточно медленно. Для освобождения нуклеиновой кислоты он должен быть полностью разрушен.

• кубический, вирион представлен в форме правильного многогранника. Недостаток как у спирального отсутствует.

Одна часть вириона построена по спиральной другая по кубической – фаги (головка – по кубич., хвост – по спирал.)

Взаимодействие вирусов и клеток – тесное взаимодействие, взаимодействие их генома, следует рассматривать в едином комплексе.

Факторы, определяющие взаимодействие:

• генетические особенности вируса и клетки

• условие, в которых происходит взаимодействие, он определяет исход.

По характеру исхода, 4 типа взаимодействия:

1. Продуктивная вирусная инфекция. При котором происходит репродукция вирусов, а клетки инфицированные вирусом – погибают.

2. Абортивная вирусная инфекция. Все наоборот. Репродукция не происходит, а клетки восстанавливают нарушенные функции.

3. Латентная вирусная инфекция. Имеет место репродукции вирусов, а клетки сохраняют в большей степени функциональную активность.

4. Вирус - индуцированные трансформации. Клетки приобретают новые ранее не присущие им свойства.

1. Продуктивная вирусная инфекция.

Это процесс, протекающий в несколько периодов. Периоды в фазы. Фазы в этапы.

Периоды:

• начальный

• средний

• заключительный

Начальный период. Его фазы:

1. адгезия (адсорбция) вирионов на поверхности чувствительных клеток.

• неспецифическая (оседают на поверхности клеток, начинается сразу после попадания вирусов, количество вирионов с первых минут уменьшается связь между вирусом и клеткой – практически нет)

• специфическая, благодаря наличию рецепторных белков на поверхности клеток, а так же есть структуры комплементарные вирусу. Физическая связь взаимодействия, химическая более прочнее. Белки слияния обеспечивают …

2. Проникновение вируса в клетку.

Чаще всего происходит точно так же как в фагоцитозе, тем же механизмом. Проникает любые клетки.

Виропексис – механизм проникновения вируса в клетку.

Фагосома образуется, в результате виропексиса сливается с лизосомальным ферментов и образуется фаголизосома (лизосомальные клеточные ферменты) разрушающая поверхность структуры вириона, это процесс депротеинезация («раздевание» – «стриптиз» вируса) и освобождается нуклеиновая кислота. И формируется уникальная система, заканчивается начальный период. Через 1 час в этой системе идет подавление клеточной нуклеиновой кислоты.

Средний период:

1 фаза. Начинается с фазы ранних вирусных белков, в клетках инф. вирусов, начинается с фазы адсорбция, происходит синтез низкомолекулярных белков, кодирующий геном клетки. Результатом является репрессия клеточного генома. В результате репрессии появляется уникальная биологическая структура, представленная клеткой, а геном вирусный!

2 фаза. Синтез компонентов вириона.

Начинается репликация вирусной нуклеиновой кислоты. В зависимости, какие это НК, стратегия и участие ферментов по-разному.

ДНК вирусная.

Если двух нитевая ДНК вир., то репликация точно так же как клеточный ДНК (раскручивается, нити расходятся, и синтезируется комплиментарные), ДНК-зависимая ДНК-полимераза.

Если одна цепочная вир. ДНК, репликативная форма и будет служить матрицей для дочерних молекул. ДНК-зависимая ДНК-полимераза.

РНК вирусная.

Синтез дочерних молекул РНК на матричной РНК осуществляется РНК-зависимая

РНК-полимераза, но его нет в клетки. Они синтезируются на матричной ДНК. Этот фермент должен принести вирион.

Если двух нитевая – расплетается и расходятся и синтезируются комплиментарные.

Если одна нитевая, то через репликативную форму.

Если эти РНК-нити минус – нитевые, то это «+» нити, а если «+» нитевые, репликативная форма будет «–» нитевые.

Количество вирусной НК возрастает, в геометрической прогрессии. Далее происходит реализация генетической информации, синтез поздних вирусных белков – это структуры белка вируса. Формируются разобщенная форма репродукции.

3 фаза. Смена информации.

Если он перейдет, то дальше репродукция вирусов.

Заключительный период.

Молекулы объединяются и формируют новые дочерние вирионы. Клетка может обеспечить такой синтез, что приведет к образованию 100 новых вирионов. Вирионы – «пустышки», что-то не содержат либо капсидную или нуклеокапсидную оболочку. Чаще вирионы покидают клетки путем почкования, может с собой захват частицы клеточной стенки, тогда мы говорим, имеются клетки хозяина.

Продуктивное лежит в основе острых вирусных инфекций.

2. Абортивная вирусная инфекция.

По той же схеме, но обрывается на фазе смены информации. Если не наступила, то вирусная инфекция будут развиваться, но репродукция не произойдет.

3. Латентная вирусная инфекция.

Ткань из таких клеток будет работать. Это типичное состояние. Имеет место русская пословица: «И волки сыты, и овцы целы».

2 типа:

• безусловная или истинная латентная инфекция

• условная латентная вирусная инфекция

При безусловном, вирусный геном интегрируется в состав клеточного, становиться его частью и функционирует как часть клеточного (при деление соот. клетки – вирусный геном будет передавать его потомкам). Будет преобладать клеточный геном. Будет репликация и клеточной ДНК и вирусного генома. На долю клеточного 95-98 %, вирусного генома 2-5 %. Клетка не столь функционирует!

Медленная вирусная инфекция – это не хронические вирусные болезни. Характеризуется прогрессированным течением, при них выздоравливания не наблюдается. Болезнь останавливается в развитие и возобновляется вновь.

Вирус кори – может взаимодействовать с клетками по типу вирусной инфекции. Прогрессирующий склерозирующий пан – энцефалит – поражающий детей младшего возраста, выражается в отсталости в учебе, быстрая утомляемость, мышечная слабость, перестает ходить и даже дышать. В мозге погибших от него повышены обнаруженные включения, которые обнаруживаются в кори, затем в исс. были обнаружены аг вирусов кори, а в дальнейшем нуклеотидные последовательности вируса кори. Вирус кори обладает к длительной персистенции.

Истинные латентные вирусные инфекции.

Лечить современными методами не умеют. Это паразитизм на генетическом уровне.

Условная латентная вирусная инфекция.

Взаимодействие протекает по типу продуктивной вирусной инфекции. Но вирусом поражается не значительное количество клеток. Органы и ткани активно функционируют, если нарушается, то незначительно.

Очевидно такой тип распространения намного шире, чем мы представляем. Способность к такому взаимодействию доказано у большинства вирусов.

Латентная вирусная инфекция - обеспечивает воспроизведение вирусов на протяжении многих поколений популяции человека и животных.