7.40M

Category:

biology

Вирусы и фаги

Вирусы широко распространены в природе и
вызывают заболевания у растений, животных,
человека.
12 февраля 1892- день
рождения вирусологии,
а Д.И.Ивановскийее основоположник.
Вирусы различаются своей формой, размерами,
структурой, локализацией.

4.

Основные свойства вирусов:
• Неклеточный план строения
• Ультра микроскопические размеры (нм)
• наличие нуклеиновой кислоты одного типа (ДНК или РНК).
• Не способны к росту и бинарному делению
• не растут на искусственных питательных средах
• Воспроизводят себя из геномной нуклеиновой кислоты
• Отсутствуют собственные системы мобилизации энергии
• Нет собственных белоксинтезирующих систем
• Являются абсолютными внутриклеточными паразитами.
• Избирательность поражения органов и систем

5.

6.

Строение простых вирусов
• Основу вируса составляет нуклеиновая кислота (ДНК
или РНК)
• Нуклеиновая кислота окружена белковой оболочкой капсидом (капса- ящик), построенной из идентичных
пептидных молекул- капсомеров.
Комплекс нуклеиновая кислота + капсид называют
нуклеокапсидом

7.

Типы симметрии
Спиральный тип
симметрии

8.

Кубический тип симметрии

9.

Сложные вирусы
помимо капсидной оболочки имеют вторуюповерхностную, суперкапсидную.
• Суперкапсид представляет биологическую мембрану,
состоящую из 2-х слоев липидов, имеющих клеточное
происхождение.
• На поверхности находятся
шипы- гликопротеины

10.

11.

Таксономия вирусов
• царство Vira
• подцарства: ДНК-содержащих
РНК-содержащих.
• В таксономии учитывается: гомология
нуклеиновых кислот, морфология и размеры,
форма вирусов, тип симметрии, АГ- свойства и др.

12.

ДНК содержащие
8 Семейств:
• Аденовирусы,
• Папиломавирусы,
• Полиомавирусы
• Парвовирусы,
• Герпесвирусы,
• Гепаднавирусы,
• Поксвирусы
• Цирциновирусы

13.

РНК содержащие (13 семейств)
Калицивирусы,
Ретровирусы,
Реовирусы,
Тогавирусы,
Пикорнавирусы
Буниавирусы,
Флавивирусы,
Аренавирусы,
Парамиксовирусы,
Рабдовирусы,
Ортомиксовирусы,
Коронавирусы
Филовирусы

14.

ФОРМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ВИРУСОВ С КЛЕТКОЙ
ХОЗЯИНА
1. Продуктивная
2. Интегративная (вирогения).
3. Абортивная — (взаимодействие
останавливается на любой стадии).
4. Интерференция- инфицирование
чувствительной клетки разными
вирусами

15.

ПРОДУКТИВНАЯ ФОРМА
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСА С КЛЕТКОЙ
Стадии:
1. Адсорбция
2. Проникновение в клетку
3. Транспорт внутри клетки
4. «Раздевание» — деградация капсида
5. Репродукция (транскрипция и репликация)
6. Сборка
7. Выход.

16.

17.

Транспорт вируса в клетке
Осуществляется с помощью внутриклеточных
мембранных пузырьков, в которых он переносится
на рибосомы или ядро клетки.

18.

«Раздевание» вируса
В специализированных участках: лизосомы, аппарат
Гольджи, около ядерное пространство, ядерные
поры, ядерная мембрана — под действием
клеточных ферментов: липаз и протеаз.

19.

• Транскрипция- переписывание генетической
информации с нуклеиновой кислоты в
последовательность и-РНК
• Трансляция- передача этой информации при
считывании на рибосомах с образованием белков

20.

Репродукция
(транскрипция и репликация)
носит дезъюнктивный характер. Синтез компонентов
вируса разобщен во времени и месте. Отдельно
синтезированные компоненты собираются в единое
целое.
Особенности
транскрипции и
трансляции
определяются
геномом вирусов

21.

Типы вирусных РНК-геномов
Одноцепочечная нефрагментированная РНК,
обладающая матричной активностью
(позитивная РНК)
Одноцепочечная нефрагментированная РНК, не
обладающая матричной активностью
(негативная РНК или «-»).
Одноцепочечная фрагментированная РНК, не
обладающая матричной активностью
Двухцепочечная фрагментированная РНК,
вирион имеет транскриптазу.
Вирусы, геном которых представлен идентичными
нитями позитивной РНК (диплоидный геномретровирусы).
Одноцепочечная кольцевая РНК

22.

Провирус- это геном вируса, который встроился
в ДНК клетки-хозяина

23.

Типы ДНК-геномов:
• Одноцепочечная линейная ДНК «+» и «-» нити
находятся в разных вирионах, но
транскрибируется только «-» нить.
• Одноцепочечная кольцевая ДНК
• Двухцепочечная линейная ДНК
• Двухцепочечная кольцевая ДНК
• Двухцепочечная ДНК, замкнутая на каждом конце
ковалентной связью (вирус оспы).

24.

Цикл ДНК – содержащего вируса
Репликация своими ферментами или ферментами
клетки
Транскрипция ферментами клетки
Процессинг мРНК
Трансляция с иРНК
Самосборка

25.

Сборка вирусов

26.

Выход вируса из клетки
• Взрывной путь- из клетки выходит большое
количество вирусов и она погибает
• Почкование (экзоцитоз)- клетка способна сохранять
жизнеспособность длительное время

27.

Абортивная вирусная инфекция
Наблюдается:
• При заражении клетки дефектными вирусами
• При заражении вирусом генетически резистентных к
нему клеток
• При заражении вирусом чувствительных клеток в
неразрешающих условиях (изменении рН, введении
противовирусных препаратов и др.)

28.

Интегративная инфекция (вирогения)
характеризуется:
• Встраиванием вирусной генетической
информации в хромосому клетки-хозяина
• Встроенный геном вируса реплицируется и
функционирует как составная часть клеточного
генома (онкогенные вирусы, умеренные
бактериофаги и др.)
• Встроенная в хромосому клетки ДНК-вируса
называется- провирусом и приносит клетке
дополнительную генетическую информацию и
свойства

29.

Методы культивирования вирусов
• Культуры клеток
• Куриный эмбрион
• Организм животного

30.

Вирусы репродуцируются в ядре или
цитоплазме инфицированной клетки.
При этом могут наблюдаться:
• Лизис клетки
• Образование патологических включений
• Образование гигантских клеток
• Образование синцития/ симпласта
• Трансформация клетки в опухолевую

31.

32.

33.

Вирусы бактерий- бактериофаги
История открытия
бактериофагов связана с
именем канадского
исследователя
Ф. д,Эрелля в 1917 г.,
который обнаружил
эффект лизиса бактерий и
предположил,
что он вызывается вирусом.

34.

Вирусы бактерий- бактериофаги
(лат. phages — пожирающий),
• Выявлены у большинства бактерий и грибов
• Номенклатура основана на видовом названии
хозяина

35.

36.

37.

еский
ДНК находится в
головке и защищена
капсидом икосаэдром,
(кубический тип
симметрии)65-100 нм

38.

Взаимодействие фага с клеткой
Рецепторы для бактериофагов могут располагаться
• в липополисахаридном слое,
• в наружной мембране.
• Некоторые фаги в качестве рецепторов используют Fпили.
Адсорбция фага зависит от рН среды, температуры,
наличия катионов и некоторых соединений (например,
триптофана для Т2-фага).
• На бактериях без клеточной стенки (протопласты, Lформы) бактериофаги не адсорбируются.

39.

40.

• Мелкие кубические фаги адсорбируются на половых
пилях бактерий и через них вводят свою нуклеиновую
кислоту
• Синтез компонентов бактериофага происходит как и у
других вирусов, путем подчинения биосинтеза клетки
бактерий.

41.

Взаимодействие фага с клеткой
вирулентные фаги
умеренные фаги
вызывают продуктивную
инфекцию, при которой
происходит репродукция
фагов и лизис
бактериальной клетки
характерна интегративная
инфекция, но могут
вызывать и продуктивную
инфекцию

42.

Интегративная инфекция (лизогения)
ДНК фага включается в кольцевую хромосому
бактериальной клетки. Во время деления клетки профаг
(интегрированная ДНК фага) реплицируется в составе
клеточного генома и переходит в следующие поколения
бактерий. Бактериальная культура, инфицированная
умеренным фагом, сохраняет жизнеспособность и
становится лизогенной.

43.

Лизогенная инфекция.

44.

Бактериофаги инфицируют строго специфические
бактерии.
Уровни специфичности:
• Поливалентные- родственные виды бактерий
• Моновалентные - бактерии определенного вида
• Типовые - отдельные варианты бактерий

45.

Практическое применение бактериофагов
• Для диагностики заболеваний -идентификации бактерий
(фаготипирование)
• Как санитарно показательные микроорганизмы для оценки
состояния объектов внешней среды
• Для лечения и профилактики бактериальных инфекций
• В генной инженерии в
качестве векторов для
создания ДНК с заданными
свойствами
• При создании вакцин для
ослабления микробных
культур

46.

• Препараты бактериофага составлены из вирулентных
бактериофагов широкого спектра действия, активных против
антибиотико-резистентных бактерий.
• Их выпускают жидкими и лиофильно высушенными, в виде
таблеток, кремов, мазей ,свечей. Перед применением
необходимо определить фагочувствительность возбудителя
инфекции

47.

Наиболее употребляемые препараты
бактериофагов.
• Коли- протейный (смесь
фаголизатов P.vulgaris и
P.mirabilis)
• Стафилококковый
бактериофаг
• Бактериофаг синегнойных
бактерий
• Сальмонеллезный
бактериофаг
• Бактериофаг
поливалентный (смесь
фаголизатов стафилококков,
стрептококков, E.coli,
P.vulgaris и P.mirabilis)

48.

Фаготипирование
С помощью типовых фагов дифференцируют культуры
одного вида на основании их различной
чувствительности к набору таких фагов, то есть
выявляют фаготип, что позволяет выявить источник
заболевания и пути его распространения.
Фаготип бактериальной культуры
определяется типом лизирующего фага.