Общая вирусология. Вирусы и фаги

1. Общая вирусология. Вирусы и фаги.

Зав.кафедрой
д.м.н., профессор
Г.И.Чубенко

2.

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.

3. 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

4.

5. 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

6. Спиральный тип симметрии

Типы симметрии
Спиральный тип
симметрии

7. Кубический тип симметрии

8. 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

9.

10. 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.

11. ДНК содержащие

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

12. РНК содержащие (13 семейств)

Калицивирусы,
Ретровирусы,
Реовирусы,
Тогавирусы,
Пикорнавирусы
Буниавирусы,
Флавивирусы,
Аренавирусы,
Парамиксовирусы,
Рабдовирусы,
Ортомиксовирусы,
Коронавирусы
Филовирусы

13. ФОРМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСОВ С КЛЕТКОЙ ХОЗЯИНА

1. Продуктивная
2. Интегративная (вирогения).
3. Абортивная —
(взаимодействие
останавливается на любой
стадии).
4. Интерференцияинфицирование
чувствительной клетки
разными вирусами

14. 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.

15.

16. Транспорт вируса в клетке

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

17. «Раздевание» вируса

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

18.

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

19. 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

20. 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

21.

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

22. 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).

23.

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

24. Сборка вирусов

25. Выход вируса из клетки

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

26. 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.)

27. 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

28. Методы культивирования вирусов

Культуры клеток
Куриный эмбрион
Организм животного

29.

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

30.

31.

32. 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.

33. Вирусы бактерий- бактериофаги

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

34.

35.

36. еский

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

37. Взаимодействие фага с клеткой

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

38.

39.

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.

40. Взаимодействие фага с клеткой

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

41. 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.

42. Лизогенная инфекция.

43.

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

44. 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

45.

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

46. 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)

47. 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.

48.

Благодарим за внимание!