29 Генетические взаимодействия вирусов.

Рекомбинация (гибридизация)

Включение части генетического материала одного вируса в геном другого вируса. В результате этого образуются вирионы со смешанным геномом и новыми свойствами. Может происходить обмен генами или частями гена. Гибриды легко можно получить при совместном культивировании 2х жизнеспособных вирусов в организме животного, курином эмбрионе, культуре клеток, в организме членистоногих. Особенно большую роль играет рекомбинация вирусов гриппа.

Механизм гибридизации: сначала под воздействием ферментов нуклеаз происходит химическое разрезание нитей молекул НК, а затем включение нового фрагмента. С помощью репарирующих (восстанавливающих) ферментов происходит сшивка НК. Восстанавливается способность НК к репликации, появляются рекомбинанты, стойко передающие свои свойства потомству.

Кросс-реактивация

Разновидность рекомбинации, генетическое взаимодействие между живым и инактивированным вирусом, когда неразрушенные участки НК инактивированного вируса включаются в состав генома живого вируса, и он приобретает новые свойства. Происходит спасение маркера – генетического признака. Также может произойти при взаимодействии живого вируса с НК другого вируса или при одновременном введении в клетку НК двух разных вирусов.

Множественная реактивация

При совместном пребывании 2х вирусов в 1й клетке возможна замена поврежденных генов за счет неповрежденного гена другого вируса. Если у вируса поврежден хотя бы 1 ген – он не может репродуцироваться. Но у разных вирусов могут быть повреждены разные гены, и происходит восстановление жизнеспособности одного вируса за счет другого. Это легко воспроизводится при массовом заражении куриных эмбрионов вирусом гриппа, инактивированным УФ лучами, или при заражении культуры клеток, полученных из куриных эмбрионов, инактивированными УФ лучами вирусами болезни Ауески. Подобные явления могут происходить в организме животных и человека при введении больших доз инактивированного вируса. Инактивированные вакцины в вирусологии – условное название.

Гетерозиготность

При множественной инфекции клетки наряду с образованием стойких гибридов может наблюдаться и нестойкое объединение в генотипе одной вирусной частицы геномов 2х вирусов. Образующиеся вирионы содержат полный геном одного родственного штамма и часть генома другого вируса. В отличие от рекомбинантов гетерозиготные гибриды при последующих пассажах расщепляются на исходные штаммы. Механизм возникновения гетерозиготных гибридов заключается в том, что при совместном нахождении молекул 2х разных типов ДНКовых вирусов может происходить взаимообмен цепочками и образование смешанных молекул ДНК. У гибрида будут свойства обоих вирусов. Гетерозиготность возможна и у РНКовых вирусов, но механизм неизвестен.

Транскапсидация

Стойкое объединение геномов 2х вирусов, заключенных в капсид 1го из них. Эту форму наблюдают при совместном культивировании аденовирусов человека и обезьяньего опухолеродного вируса SV-40.

30 Негенетические взаимодействия вирусов.

Фенотипическое смешивание

При совместной репродукции в клетке 2х генетически различных вирусов образуются вирионы с генотипом одного из них, но обладающие антигенными свойствами обоих вирусов. Такие вирионы могут нейтрализоваться сывороткой против обоих исходных штаммов вируса. Фенотипическое смешивание описано между разными типами вируса гриппа и даже между разными видами вирусов.

Сущность заключается в том, что при совместной репродукции 2х вирусов вокруг генома 1го из них формируется капсид, включающий структурные белки другого вируса. Такие формы вируса нестойкие, в первом же поколении при дальнейшем культивировании будут появляться вирионы с признаками того штамма, НК которого вошла в состав вириона. Последствием является антигенное воздействие 2х вирусов, а заболевание будет зависеть от НК видоизмененного вируса.

Негенетическая реактивация

В клетку попадают два близкородственных вируса, у одного из них повреждены структурные белки. В клетке не находится фермента, способного вызвать депротеинизацию этого вируса. Он не может репродуцироваться. Благодаря активности белков-ферментов другого родственного вируса он приобретает способность осуществить цикл репродукции. Реактивация возможна, если у другого вируса будет повреждена НК, но не повреждены структурные белки. Такая форма взаимодействия описана у вирусов оспы.

Комплементация

Разновидность негенетической реактивации. Если в геноме вирусной частицы поврежден какой-то ген, вирус не может репродуцироваться. Но у разных вирусных частиц могут быть повреждены разные гены. Например, у одной частицы поврежден ген, ответственный за синтез структурного белка, а у второй – ген, ответственный за синтез РНК-полимеразы. По отдельности они не могут репродуцироваться, но если окажутся вместе – каждый из них будет взаимно использовать фермент, которого ему не хватает для осуществления полного цикла репродукции. Из поврежденных вирусных частиц возникнут вирионы, способные к репродукции.

Стимуляция

Один дефектный вирус при репродукции использует ферменты или структурные белки второго вируса. Например, вирус саркомы Рауса использует для построения свой оболочки структурные белки вируса лейкоза птиц. У вируса саркомы нет гена, индуцирующего синтез структурного вирусного белка. Без вируса лейкоза вирус саркомы трансформирует клетки в опухолевые, но не репродуцируется. Если попадает вирус лейкоза – он осуществляет полный цикл репродукции.

Интерференция – явление подавления одного вируса другим.

Может проявляться между отдельными штаммами одного и того же вида вируса, т.е. между вирусами, близкими в иммунологическом отношении. Это гомологическая интерференция. Интерференция между вирусами, различными в иммунологическом отношении – гетерологическая.

Гомологическая – между вирусом FIX и уличным вирусом бешенства, между вакцинными штаммами вирусов чумы КРС и чумы собак и вирулентными штаммами этих вирусов.

Гетерологическая: между вирусом гриппа и Ньюкаслской болезни птиц.

Интерферирующий вирус (1й) и протензирующий (2й). Интерференция возможна даже между инактивированным и живым вирусом.

Например, предварительное введение в куриный эмбрион инактивированного вируса гриппа препятствует репродукции живого, не ослабленного вируса гриппа. Наиболее отчетливо проявляется интерференция через 24-48-96 часов после введения 1го интерферирующего вируса. Интерферирующее действие может проявляться и при одновременном введении 2х вирусов, но если концентрация 1го или скорость его репродукции будет выше, чем 2го вируса. Длительность такой защиты колеблется от нескольких часов до нескольких дней и даже недель. Благодаря интерференции животное или человек после введения противовирусной вакцины быстрее приобретает иммунитет, чем после введения бактериальной вакцины.

Механизм интерференции связан с выработкой клетками интерферона.

Характеристика вирусных семейств