Похожие презентации:
Вирусы. Лекция 8
1.
Преподаватель: Конкина Лилиана Михайловна2.
ВирусыВирусы - это
o мельчайшие инфекционные
агенты
o имеют молекулярную
(неклеточную) организацию
o обладают единственным типом
нуклеиновой кислоты (ДНК или
РНК)
o являются облигатными
внутриклеточными паразитами
3.
Свойства вирусовне имеют клеточного строения
имеют малые размеры (от 10 до 400 нм)
4.
Свойства вирусовобладают единственным типом нуклеиновой кислоты
(ДНК или РНК)
5.
Свойства вирусовстрогие внутриклеточные паразиты
нет собственных метаболических и
энергетических систем
используют рибосомы клетки хозяина для синтеза
собственных белков
НК вируса может встраиваться в геном клетки,
образуется провирус
способ размножения – дизъюнктивная
репродукция: в клетке отдельно синтезируются
НК и белки вирусов, а затем происходит их сборка
в вирусные частицы
6.
Свойства вирусовобладают наследственностью и изменчивостью
устойчивы к замораживанию и высушиванию
резистентны к антибиотикам
чувствительны к высокой температуре
7.
Вирион и вирусВирион – вирус вне клетки
инертная частица
состоит из НК и белковой оболочки
способен кристаллизоваться
обладает инфекциозностью, т.е. может
проникать в клетку, где называется «вирус»
8.
ВироидыВироиды (субвирусы) – небольшие молекулы
кольцевой суперспирализованной РНК:
не содержат белка
вызывают заболевания у растений
РНК вироидов не кодирует белки
Структура вироида веретеновидности клубней картофеля.
Двуцепочечные участки разделяются одноцепочечными петлями
9.
Классификация вирусовВ современной классификации вирусов выделяют следующие
таксономические уровни:
Порядок
(-virales)
Семейство
(-viridae)
Подсемейство
(-virinae)
Род
(-virus)
порядок вирусов - окончание «-virales»
семейство – окончание «-viridae»
подсемейство – окончание «-virinae»
род – окончание «-virus»
вид – м.б. название местности, заболевания, хозяина,
порядковый номер и др.
Пример: порядок Herpesvirales, семейство Herpesviridae,
подсемейство Alphaherpesvirinae, род Varicellovirus
Вид
10.
Классификация вирусов поД. Балтимору (1971 г.)
Вирусы делятся на 7 групп в зависимости от:
типа НК ( ДНК или РНК )
полярности РНК ( + или – )
структуры НК (1н или 2н, линейная или кольцевая,
фрагментированная или нефрагментированная)
наличия обратной транскрипции
типа симметрии
числа капсомеров
наличия или отсутствия внешней оболочки
11.
Семь групп вирусовI. 2н ДНК
II. 1н ДНК
III. 2н РНК
IV. 1н (+) РНК
V. 1н (-) РНК
VI. 1н (+) РНК с обратной транскриптазой
VII. 2н ДНК с обратной транскриптазой
12.
Внутривидовая дифференциацияГенетические варианты (генотипы вируса) определяют методами молекулярной гибридизации,
ПЦР, секвенирования нуклеиновых кислот
Серологические (АГ) варианты или вирусные
серотипы определяют в реакциях со специфическими
АТ
13.
Внутривидовая дифференциация«Изолят» - выделенная от пациента чистая культура
вируса
Штамм – выделенная из определенного источника
генетически однородная популяция вирусов,
обладающая установленным набором свойств, по
которым ее отличают от других популяций вирусов
того же вида
Варианты одного и того же вируса не являются
генетически стабильными (мутации, рекомбинации)
14.
КвазивидыКвазивид – набор
генетически
близкородственных
вариантов
вирусов
(«генетическое
облако»), возникающих
вследствие мутаций из
первоначального
вируса
в
ходе
инфекционного
процесса в организме
хозяина
15.
КвазивидыПод действием системы иммунитета происходит отбор
устойчивых квазивидов (линий) вируса, что может
привести:
к хроническому течению вирусного процесса
к развитию резистентности к противовирусной
терапии
16.
Строение вирусовI. Простые вирусы
НК и одна оболочка (капсид, который состоит из
белков – капсомеров)
форма укладки капсомеров определяет тип симметрии
вирусов
НК
Нуклеокапсид
Капсид
17.
Строение вирусовII. Сложные вирусы
имеют наружную оболочку - суперкапсид
в составе суперкапсида - внутренний матриксный
слой (М-белок), липиды и углеводы из мембран клетки
хозяина
на поверхности суперкапсида есть гликопротеиды,
которые образуют шипы, фибры для адгезии на
рецепторах клетки
НК + капсид + суперкапсид
18.
НККапсид
Суперкапсид
19.
Типы симметрии вирусовСпиральный, когда
капсомеры укладываются по
спирали – винтообразная
структура нуклеокапсида
20.
Типы симметрии вирусовКубический
(икосаэдрический), когда
капсомеры укладываются по
граням многогранника
21.
Типы симметрии вирусовСмешанный тип
симметрии, сочетающий оба
варианта (бактериофаг:
головка – кубический тип;
отросток - спиральный)
22.
НКФерменты
Белки
Химический
состав
вирусов
Углеводы
Липиды
23.
Вирусные белкиСтруктурные:
I. Капсидные
II. Суперкапсидные
• адресные
• прикрепительные
• слияния
Неструктурные:
• предшественники
вирусных белков
• РНК- и ДНК-полимеразы
• регуляторные белки
24.
Структурные белкиКапсидные (NP) – капсомеры, защищают НК,
определяют тип симметрии, являются АГ
Суперкапсидные – гликопротеиды, формируют
шипы на поверхности суперкапсида:
адресные –распознают рецепторы на чувствительных
клетках
прикрепительные - взаимодействуют со
специфическими рецепторами клетки
слияния (M и F) – способствуют проникновению
вируса в клетку
25.
Неструктурные белкипредшественники вирусных белков
РНК- и ДНК-полимеразы, транскриптазы, интегразы
– участвуют в репликации вирусного генома
регуляторные белки – участвуют в
вируса
репродукции
26.
Функции вирусных белковобладают
антигенными и
иммуногенными
свойствами
участвуют в
распознавании
клетки и
взаимодействии
с ней
защищают геном
от нуклеаз
обеспечивают
тип симметрии
27.
ЛипидыФункции липидов:
входят в состав суперкапсида
продукты мембраны клеток хозяина
обусловливают инфекциозность вируса
определяют чувствительность вируса к детергентам
стабилизируют вирусную частицу
28.
УглеводыФункции углеводов:
входят в состав гликопротеидов суперкапсида,
располагаются в шипах или в фибрах
являются составной частью гемагглютинина (Н или
НА ) многих вирусов, который вызывает РГА и
обладает АГ специфичностью
29.
Ферментывирионные - ферменты транскрипции и репликации
(ДНК- и РНК-полимеразы, обратная транскриптаза)
вирусиндуцированные – закодированы в вирусном
геноме, появляются в клетке в процессе репродукции
вирусов (РНК- и ДНК-полимеразы)
30.
Нуклеиновые кислотыхранители генетической информации
Вирусная ДНК или РНК
31.
Репродукция вирусовАдсорбция
Проникновение
Депротеинизация
Биосинтез вирусных компонентов
Самосборка
Выход вирусных частиц
32.
Адсорбция вирусаАдсорбция вируса происходит при помощи адресных
и прикрепительных белков на специфических
рецепторах чувствительной клетки
33.
Проникновение вируса вклетку
эндоцитоз (виропексис) - инвагинация
клеточной мембраны, образование эндосомы,
передвижение в разные участки цитоплазмы
или в ядро клетки
слияние - осуществляется с помощью
вирусных капсидных или суперкапсидных
белков, которые сливаются с ЦПМ клетки
хозяина
34.
35.
Депротеинизация или«раздевание»
Происходит освобождение НК вируса от оболочек и
проникновение ее в цитоплазму или в ядро клетки
Депротеинизация начинается сразу после прикрепления
вириона к рецепторам клетки и продолжается в
эндоцитарной вакуоли, а также в ядерных порах и
околоядерном пространстве
36.
Биосинтез вирусовНК вируса
конкурирует с
генетической
информацией
клетки
дезорганизует
работу клеточных
систем
подавляет
метаболизм
клетки
заставляет клетку
синтезировать
вирусные белки и
НК , которые
идут на
построение
новых вирионов
37.
Репродукция ДНК вирусовУ большинства ДНК- вирусов транскрипция (образование
иРНК) и репликация (синтез новой геномной ДНК) происходит
в ядре инфицированной клетки
Транскрипция идет с помощью клеточной ДНКзависимой РНК-полимеразы, затем происходит синтез вирусных
белков
ДНК иРНК белок
Репликация: среди «ранних» белков есть фермент вирусная
ДНК-полимераза, которая на матрице вирусной ДНК выполняет
в ядре синтез новых молекул ДНК вируса
38.
39.
Репродукция (+)РНК вирусовТранскрипция: (+) РНК является матрицей для новых
молекул РНК, на которых в рибосомах синтезируются
вирусные белки
(+)РНК = иРНК белок
Репликация: вирусная РНК-полимераза строит
промежуточную антисмысловую (–)РНК цепь. При этом в
клетке временно образуется фрагмент двухцепочечной РНК
По матрице (–) цепи РНК синтезируется геномная
РНК (+) цепь
(+)РНК (-)РНК (+)РНК
40.
Репродукция (-)РНК вирусов(-)РНК вирусы имеют РНК-полимеразу для синтеза
смысловой цепи (+)РНК, которая обеспечивает синтез
вирусных белков и является матрицей для синтеза
геномной вирусной (-) РНК
(-)РНК (+)РНК белок
(+)РНК (-)РНК = геном вируса
41.
Репродукция ретровирусовОбратная транскриптаза индуцирует синтез ДНК
на матрице вирусной РНК (обратная транскрипция)
На матрице 1ДНК-цепи синтезируется
комплементарная цепь, образуется кольцевая 2нитевая ДНК, которая встраивается в геном клетки
(провирус)
РНК 1нДНК 2нДНК геном клетки
2нДНК иРНК белок
2нДНК (+)РНК = вирусный геном
42.
43.
Репродукция вирусовСамосборка вирионов происходит в результате
специфического взаимодействия вирусных белков и НК,
которые соединяются электростатическими, гидрофобными и
водородными связями
Выход вирионов из клетки:
путем взрыва оболочки, что характерно для простых
вирусов (клетка погибает)
путем почкования, обычно для вирусов, имеющих
суперкапсид, при этом клетка сохраняет жизнеспособность
44.
Почкование вирионов45.
Взаимодействие вируса склеткой
продуктивная инфекция – образование новых вирусов с
выходом их из клетки и заражением соседних клеток
(острая инфекция)
абортивная инфекция – репродукция и образование
новых вирионов не происходят, инфекционный процесс
прерывается
персистирующая инфекция (как вариант продуктивной)
– репродукция вирусов происходит длительно и постоянно,
но на более низком уровне
латентная инфекция – вирус постоянно присутствует в
клетках, но репродукции вируса не определяется, или она
происходит редко (скрытая инфекция)
интегративная инфекция (вирогения) – происходит
встраивание вирусной ДНК в геном клетки-хозяина с
образованием провируса (например, у ретровирусов)
46.
Взаимодействие вируса склеткой
трансформирующая инфекция – длительно
протекает, сопровождается опухолевой
трансформацией зараженных клеток (вирусные
гепатиты С и В, инфекция папилломавирусом
человека)
персистирующий и латентный варианты
характерны для хронической вирусной инфекции с
периодами обострения и ремиссии, а также для
вирусоносительства
47.
Культивирование вирусовДля культивирования вирусов используют:
куриные эмбрионы
культуры клеток
лабораторных животных
48.
Культивирование в куриномэмбрионе
49.
Культивирование в куриномэмбрионе
Заражение в амнион
Заражение в аллантоисную
полость
Заражение в желточный
мешок
50.
Культивирование вирусов вкурином эмбрионе
Куриный эмбрион - удобная модель для культивирования
вирусов, т.к. полости его стерильны, защищены твердой
оболочкой
Индикация вируса в курином эмбрионе:
гибель эмбриона
помутнение хорион-аллантоисной оболочки
образованию бляшек на оболочке
РГА (реакция гемагглютинации под действием
гемагглютинина вирусов)
51.
Использование лабораторныхживотных
Лабораторных животных заражают с учетом тропизма
вирусов (интраназально, субдурально, перорально и т.д.)
Индикация - типичные признаки заболевания и
патоморфологические изменения в органах
52.
Метод культур клетокИспользуют эмбриональные и опухолевые ткани человека
и животных, обладающие активной способностью к росту и
размножению
Для культивирования культур клеток необходимы
специальные питательные среды ( среда 199, Игла, RPMI и
др.)
53.
Культуры клетокоднослойные – клетки прикрепляются и
размножаются в один слой на поверхности
культурального сосуда (пластикового или стеклянного
флакона, матраса или планшета)
суспензионные – клетки размножаются по всему
объему жидкой питательной среды
54.
Культуры клеток3D-клеточные культуры – искусственно
сформированные многослойные клеточные культуры,
заключенные в белковый или гелевый матрикс
органные культуры – фрагменты органов или тканей
в питательной среде (в настоящее время применяются
редко)
55.
Метод культур клетоктрансфецированные культуры клеток –
методом генной инженерии вводят вирусные
гены, кодирующие вирусные белки, для их
последующей экспрессии
эти белки могут быть использованы в качестве
вирусных диагностикумов или
экспериментальных вакцин
56.
Однослойные культуры клетокпервичные – жизнеспособны в течение 1-3 недель,
выдерживают обычно 1-2 пассажа и в дальнейшем
погибают
перевиваемые – способны размножаться в
лабораторных условиях длительное время (HeLa)
диплоидные (полуперевиваемые) –содержат
неизмененный диплоидный геном и способны
поддерживаться в течение 40-50 и более пассажей
57.
Индикация вирусов вкультуре клеток
ЦПД (цитопатическое действие вируса)
образование включений
появление бляшек
РГА
цветная реакция
58.
Экспресс-диагностикаВ клиническом материале обнаруживают:
геном вируса - ПЦР, молекулярная
гибридизация
вирус или его АГ - ИФА, РПГА, электронная
микроскопия, иммуноэлектронная
микроскопия
59.
Вирусологический метод:Состоит из 3 этапов:
выделение вируса
индикация
идентификация
Выделение вируса из клинического материала проводят
путем заражения культур клеток, или куриных эмбрионов,
или лабораторных животных
Индикация – в зависимости от метода культивирования
60.
Вирусологический методИдентификация :
в основе лежит реакция нейтрализации вирусов
противовирусными сыворотками
применяют серологические реакции АГ-АТ
61.
Лечение вирусных инфекцийПо происхождению:
биологические препараты
химиотерапевтические средства
Биологические:
противовирусные антитела, иммуноглобулины и
сыворотки
генно-инженерные интерфероны
62.
Химиотерапевтическиепротивовирусные препараты
Мишени для противовирусных препаратов:
адсорбция
проникновение вируса в клетку
депротеинизация
транскрипция
репликация
сборка вирусов
выход вирусов из клетки
63.
Химиотерапевтическиепротивовирусные препараты
I. Препараты, действующие на вирионы вне клетки:
антисептики (этанол, гипохлорит, пероксид водорода,
нитрат серебра, глютаровый альдегид, хлоргексидин,
эфиры) – действует на липиды суперкапсиды сложных
вирусов
оксолин (риновирусная инфекция, профилактика
гриппа)
64.
Химиотерапевтическиепротивовирусные препараты
II. Препараты, блокирующие адсорбцию и
проникновение вирусов в клетку (ингибиторы
входа/слияния):
маравирок (ВИЧ)
III. Препараты, блокирующие депротеинизацию вирусов:
производные адамантана (ремантадин, амантадин)
65.
Химиотерапевтическиепротивовирусные препараты
IV. Препараты, блокирующие внутриклеточную
репродукцию вирусов:
А. Препараты, подавляющие синтез вирусных
нуклеиновых кислот в клетке
А1. Средства, блокирующие синтез вирусной ДНК ацикловир, ганцикловир
Ингибиторы обратной транскриптазы – азидотимидин
(ВИЧ)
66.
Химиотерапевтическиепротивовирусные препараты
А2. Средства, блокирующие синтез вирусной РНК:
рибавирин ингибирует РНК-полимеразу
(респираторные инфекции, ВГС и др.)
софосбувир – высокоэффективный ингибитор синтеза
РНК вируса гепатита С
В. Ингибиторы вирусных протеаз:
В.1. Ингибиторы протеазы ВИЧ (саквинавир,
индинавир)
В.2. Ингибиторы протеазы вируса гепатита С
(симепревир и др.)
67.
Химиотерапевтическиепротивовирусные препараты
С. Ингибиторы интегразы ВИЧ
ралтегравир и элвитегравир специфически ингибируют
интегразу ВИЧ – фермент, который после обратной
транскрипции производит встраивание цепи ДНК ВИЧ
в ДНК человека
D. Ингибиторы вирусных регуляторных белков
ледипасвир – специфический ингибитор регуляторного
неструктурного белка вируса гепатита С NS5A
68.
Химиотерапевтическиепротивовирусные препараты
V. Препараты, ингибирующие сборку вирусных частиц:
ледипасвир при ВГС
VI. Препараты, нарушающие выход вируса из
зараженной клетки:
ингибиторы нейраминидазы вируса гриппа –
озельтамивир и занамивир
69.
Химиотерапевтическиепротивовирусные препараты
VII. Препараты, стимулирующие противовирусный
иммунитет:
индукторы интерферона (кагоцел, ларифан, амиксин,
циклоферон, полудан)
арбидол, арпетол
Во многих случаях наиболее эффективна комбинированная
терапия
70.
Бактериофаги- вирусы бактерий, способные специфически
проникать в бактериальные клетки, репродуцироваться и вызывать их лизис.
История
открытия
бактериофагов связана с
именем
канадского
исследователя Ф. Д’Эрелля
(1917)
Фаги
различаются
по
форме,
структурной
организации,
типу
нуклеиновой кислоты и
характеру взаимодействия
с микробной клеткой.
Фаги состоят из двух
основных
химических
компонентов – нуклеиновой
кислоты (ДНК или РНК) и
белка.
71.
БактериофагиПо механизму взаимодействия с клеткой выделяют:
Вирулентные (реплицируются в клетке, вызывая её гибель);
Умеренные (взаимодействуют с клеткой по интегративному
типу). Могут быть дефектными, т.е., не способны давать фаговое
потомство.
По специфичности действия различают:
поливалентные фаги, способные взаимодействовать с
родственными видами бактерий,
моновалентные фаги, взаимодействующие с бактериями
определенного вида,
типовые фаги, взаимодействующие с отдельными вариантами
(типами) данного вида бактерий.
72.
Применение фаговФаги используют в диагностике инфекционных болезней - с
помощью известных (диагностических) фагов проводят идентификацию
выделенных культур микроорганизмов. В силу высокой специфичности
фагов можно определить вид возбудителя или варианты (типы) внутри
вида. Фаготипирование имеет большое эпидемиологическое значение,
т.к. позволяет установить источник и пути распространения инфекции;
с помощью тест-культуры можно определить неизвестный фаг в
исследуемом материале, что указывает на присутствие в нем
соответствующих возбудителей.
Фаги применяют для лечения и профилактики инфекционных
болезней. Производят брюшнотифозный, дизентерийный, синегнойный,
стафилококковый фаги и комбинированные препараты. Способы
введения в организм: местно, энтерально или парентерально.
Умеренные фаги используют в генетической инженерии и
биотехнологии в качестве векторов для получения рекомбинантных
ДНК.