Наследственная информация и её реализация в клетке. Вирусы. (Глава 4.18)

1.

Глава 4: Наследственная информация и её
реализация в клетке
#18: Вирусы
План урока:
• вирусы
Д.И. Ивановский – основоположник вирусологии
строение вирусов
бактериофаги
ВИЧ, обратная транскрипция

2.

Вирусы.
Вирус – микроскопическая частица, способная инфицировать клетки живых организмов.
Вирусы являются облигатными паразитами — они не способны размножаться вне клетки.
В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных,
грибов и бактерий (бактериофаги).
хантавирусы
вирус Эбола

3.

Д. И. Ивановский.
Д. И. Ивановский – основоположник вирусологии выяснил (1892), что возбудитель
мозаичной болезни, в отличие от бактерий, невидим в микроскоп, проходит через
фарфоровые фильтры и не растет на обычных питательных средах. Он обнаружил в
клетках больных растений кристаллические включения («кристаллы Ивановского»),
открыв, таким образом, особый мир возбудителей заболеваний небактериальной и
непротозойной природы, названных впоследствии вирусами.

4.

Строение вирусов.
Вирусные единицы – вирионы представляют собой молекулы нуклеиновых кислот
(ДНК или РНК), заключённые в защитную белковую оболочку – капсид . Капсид
защищает вирус от нуклеаз и УФ лучей. Вирусы содержат только один тип нуклеиновой
кислоты: либо ДНК , либо РНК.
капсид
геномная нуклеиновая
кислота
капсомер
вирионы

5.

Строение вирусов.
Вирус табачной мозаики представляет собой спираль, сформированную из идентичных
молекул белка. Генетическим материалом вируса табачной мозаики является
одноцепочечная РНК. Молекула РНК глубоко погружена в белок и повторяет шаг
белковой спирали.
одноцепочечная
РНК
капсомер
капсид

6.

Строение вирусов.
Некоторые вирусы имеют также внешнюю липидную оболочку, на которой располагаются
гликопротеины – антенны, распознающие клетки-мишени.
РНК
гликопротеины
капсид
вирус гриппа

7.

Бактериофаги.
Бактериофаги (фаги) — вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки.
Чаще всего, бактериофаги размножаются внутри бактерий и вызывают их лизис. Как
правило бактериофаг состоит из белковой оболочки и генетического материала –
одноцепочечной или двуцепочечной РНК
капсидная
головка
хвост
геномная РНК
фибриллы
хвоста

8.

Вирус иммунодефицита человека.
Вирионы ВИЧ имеют вид сферических частиц, капсид зрелого вириона имеет форму
усеченного конуса. Внутри капсида ВИЧ находится нуклеопротеиновый комплекс: две
нити вирусной РНК и обратная транскриптаза – фермент, катализирующий синтез ДНК
на матрице РНК в процессе, называемом обратной транскрипцией.
липидная
оболочка
гликопротеины
обратная
транскриптаза
2 нити РНК

9.

Обратная транскрипция.
Обратная транскрипция необходима для осуществления жизненного цикла ретровирусов
(напр. ВИЧ). После попадания вирусной РНК в клетку, обратная транскриптаза,
содержащаяся в вирусных частицах, синтезирует комплементарную ей ДНК, а на ней, как
на матрице, достраивает вторую цепь. Образовавшаяся молекула ДНК может
интегрироваться в ДНК хозяина и стать провирусом.

10.

Вирус иммунодефицита человека.
ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, вызывающий вирусное заболевание — ВИЧинфекцию, последняя стадия которой известна как синдром приобретённого
иммунодефицита (СПИД). Распространение ВИЧ-инфекции связано, главным образом, с
незащищенными половыми контактами, использованием зараженных вирусом
шприцев, игл и др. медицинских инструментов, передачей вируса от инфицированной
матери ребенку во время родов или при грудном вскармливании.

11.

Вирус иммунодефицита человека.
ВИЧ заражает прежде всего клетки иммунной системы (Т-лимфоциты, макрофаги и
дендритные клетки), а также некоторые другие типы клеток. Инфицированные ВИЧ Тлимфоциты постепенно гибнут.
ВИЧ атакуют
лимфоцит