Общая вирусология

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Общая вирусология

Знать: - морфологию и физиологию вирусов ,

- принципы классификации

- методы культивирования вирусов,

- методы лабораторной диагностики.

- интерпретировать результаты лабораторных исследований.

Природа вирусов и их изучение Взаимо -действие вируса с клеткой

Вирусы - это ультрамикроскопические организмы, обладающие одним типом нуклеиновой кислоты, лишённые систем метаболизма и характеризующиеся внутриклеточным паразитизмом. Открыты Д. И. Ивановским в 1892 г. (Возбудители «табачной мозаики») Вирусы включены в царство Vira, которое разделено На 2 подцарства: - рибовирусы, - дезоксирибовирусы. Подцарства делятся на: - семейства, - роды, - виды, Основные свойства вирусов: 1. Ультрамикроскопические размеры. 2. Вирусы содержат нуклеиновую кислоту одного типа ДНК или РНК. ДНК - содержащие: вирус натуральной оспы , вирус герпеса , вирус гепатита В и др. РНК - содержащие: вирус полиомиелита, вирус гриппа, вирус кори, вирус краснухи и др. 3. Вирусы неспособны к росту и бинарному делению. 4. Вирусы размножаются путём воспроизведения их собственной геномной нуклеиновой кислоты только в живых клетках. 5. У вирусов отсутствуют собственные системы мобилизации энергии. Нет белоксинтезирующих систем . В связи с этим вирусы являются абсолютными внутриклеточными паразитами, Вирусы существуют в двух формах: внеклеточная форма - вирион; и внутриклеточная - вирус. В зависимости от круга хозяев вирусы делят на: - вирусы человека - вирусы животных, - вирусы растений, - вирусы насекомых, - вирусы бактерий. Строение Размеры вирионов варьируют от 15 - 18 до 300 - 400 нм. Они могут иметь разнообразную форму: - палочковидную, - нитевидную, - сферическую, - кубовидную, - сперматозоидную. Вирион состоит из генома (нуклеиновая кислота), окруженного одной или двумя оболочками . Белковая оболочка, в которой содержится геномная нуклеиновая кислота, называется капсидом. Капсид состоит из одинаковых белковых субъединиц - капсомеров. Число капсомеров строго специфично для каждого вида и зависит от размеров и морфологии вирионов. Вирусные капсиды имеют упорядоченную организацию ,в основе которой лежат принципы спиральной или кубической симметрии. Основные функции капсида - защита генома от внешних воздействий и обеспечение адсорбции и проникновения вируса в клетку. Простые вирусы представляют собой нуклеокапсиды: они состоят из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки (капсида). Сложные вирусы имеют вторую оболочку - суперкапсид, состоящую из двух слоев липидов и вирусных белков, которые образуют на наружной поверхности шипы. Методы культивирования вирусов. В 1932 году Р. Гудпасчура предложил использовать для культивирования вирусов куриные эмбрионы ( 7 - 15 дней ). Заражение производят на хорионаллантоисную оболочку, в аллантоисную полость, желточный мешок , в амниотическую полость, в тело зародыша. Выбор метода заражения зависит от свойств вируса. В 1949 году была предложена культура первичнотрипсинизированных клеток почки обезьяны. Культуры клеток получают после диспергирования соответствующих органов и тканей. При помещении их на плоскую поверхность они растут в виде монослоя, при этом используют специальные питательные среды (среда Игла,199) .содержащие набор аминокислот, углеводов, витамины, бычью сыворотку. А) Первичные и вторичные культуры - это суспензии клеток смешанного типа обладают определённой продолжительностью жизни (2-3 недели) и не подлежат дальнейшему культивированию. Б) Линии диплоидных клеток - пригодны к повторному диспергированию и росту (не более 30 пассажей). В) Перевиваемые линии - способны к многократному диспергированию и перевиванию (Не Lа; Hер - 2). О размножении вирусов в культурах клеток судят по их цитопатическому действию (ЦПД). Цитопатическое действие вирусов проявляется в виде следующих изменений: 1. Равномерная мелкозернистая деструкция клеток - (полиовирусы , вирусы Коксаки). 2. Очаговая мелкозернистая дегенерация клеток -(вирус гриппа). З. Гроздевидная дегенерация клеток (аденовирусы). 4. Крупнозернистая равномерная деструкция клеток -(вирус герпеса). 5. симпластообразование (вирус кори). О заражении вирусами клеток можно судить по изменению индикатора, добавляемого к питательной среде. Если клетки активно осуществляют метаболизм , pH среды сдвигается в кислую сторону, и среда окрашивается жёлтый цвет. В случае репродукции вируса клетки погибают, рН не изменяется и среда сохраняет исходный цвет. Широкое распространение получил метод бляшек (Р. Дюльбекко, 1952 г.), позволяющий производить количественное определение вирусов. Для выделения вирусов монослой клеток после удаления питательной среды заражают вируссодержащим материалом и покрывают слоем агара, содержащего индикатор. Флаконы инкубируют при 37 С. Через 48 - 96 часов выявляют пятна - бляшки. Они имеют диаметр, равный 1-3 мм и выглядят неокрашенными на розовом фоне. Пятна возникают за счёт цитопатического действия вирусов. Жизненный циклвирусов начинается с их адсорбции на мембране клетки - мишени и заканчивается выходом вновь синтезированных вирионов из клетки. Цикл включает следующие стадии: 1 Адсорбция - реализуется через взаимодействие со специфическими поверхностными рецепторами. а) Процесс адсорбции не зависит от температуры и не требует энергетических затрат. Протекает в 2 фазы, (I фаза - ионное притяжение между вирусом и клеткой, носит неспецифический характер.II фаза - физическое прикрепление вирусной частицы к соответствующему поверхностному рецептору). б) На процесс адсорбции влияет тканевая специфичность (например, полиовирус адсорбируется только на клетках ЦНС человека). в) « Множественность заражения » определяется количеством инфекционных вирусных частиц, адсорбированных на клетке. 2. Проникновение вируса в клетку протекает в виде следующих механизмов: а) - посредствам пиноцитоза (вириопексис). б)-с помощью протеолитических ферментов вируса, растворяющих клеточную оболочку хозяина. в) - посредствам слияния суперкапсида вируса с мембраной клетки (обусловлено вирусными гликопротеинами). 3. «Раздевание»вириона - заключается в депротеинезации и освобождении от суперкапсида и капсида. 4. Синтез вирусных частиц - включает образование нуклеиновых кислот, ферментов, регуляторных белков. РНК - содержащие вирусы вначале индуцируют синтез белка (с помощью и-РНК или РНК-зависимой ДНК-полимеразы ). ДНК - содержащие и двухнитевые РНК - содержащие вирусы синтезируют нуклеиновые кислоты (с помощью ДНК-зависимой РНК-полимеразы хозяина). 5. Сборка или морфогенез вириона, Формирование вириона возможно только при строго упорядоченном соединении вирусных структурных полипептидов и их нуклеиновой кислоты. Это обеспечивается самосборкой белковых молекул вокруг нуклеиновых кислот. Этот процесс может происходить в цитоплазме или в ядре клетки хозяина. 6. Выход вирионов из клетки хозяина. а) вирионы могут « просачиваться » через оболочку; нуклеокапсиды при этом покрываются суперкапсидом; б) с помощью протеолитических ферментов; в) « быстрое » высвобождение вирионов из клетки, которая после этого погибает. Взаимодействие вируса с клеткой, заканчивающееся образованием вирусного потомства называется продуктивным. Возможен абортивный тип взаимодействия, не завершающийся образованием новых вирусных частиц, поскольку инфекционный процесс прерывается на одном из этапов. И интегративный тип или вирогения, характеризуется встраиванием - вирусной ДНК в хромосому клетки хозяина.

12 3 Следующая ⇒