 |
Вопрос 1. Особенности структурной организации вирусов. Вирусоподобные структуры: вироиды и прионы.
|
|
|
|
БИЛЕТ № 14.
Впервые в 1892 году, существование вируса доказал Дмитрий Иосифович Ивановский. В результате наблюдений он высказал предположение, что болезнь табака, под названием мозаичной, представляет собой не одно, а два совершенно различных заболевания одного и того же растения: одно из них - рябуха, возбудителем которого является грибок, а другое неизвестного происхождения. Возбудитель мозаичной болезни табака не мог быть обнаружен в тканях больных растений с помощью микроскопа и не культивировался на искусственных питательных средах. Ивановский открыл вирусы - новую форму существования жизни.
Вирус (от лат. virus — яд) — простейшая форма жизни на нашей планете, микроскопическая частица, представляющая собой молекулы нуклеиновых кислот, заключённые в защитную белковую оболочку и способная инфицировать живые организмы. Наличие капсида отличает вирусы от других инфекционных агентов. Вирусы содержат только один тип нуклеиновой кислоты: либо ДНК, либо РНК. Ранее к вирусам также ошибочно относили прионы, однако впоследствии оказалось, что эти возбудители представляют собой особые белки и не содержат нуклеиновых кислот. Вирусы являются облигатными паразитами — они не способны размножаться вне клетки.
Особенности структурной организации вирусов.
Строение (морфология) вирусов.
1.Геном вирусов образуют нуклеиновые кислоты, представленные одноцепочечными молекулами РНК (у большинства РНК- вирусов) или двухцепочечными молекулами ДНК (у большинства ДНК- вирусов).
2.Капсид - белковая оболочка, в которую упакована геномная нуклеиновая кислота. Капсид состоит из идентичных белковых субъединиц - капсомеров. Существуют два способа упаковки капсомеров в капсид - спиральный (спиральные вирусы) и кубический (сферические вирусы).
|
|
|
3.При спиральной симметрии белковые субъединицы располагаются по спирали, а между ними, также по спирали, уложена геномная нуклеиновая кислота (нитевидные вирусы). При кубическом типе симметрии вирионы могут быть в виде многогранников, чаще всего - двадцатигранники - икосаэдры.
4.Просто устроенные вирусы имеют только нуклеокапсид, т.е. комплекс генома с капсидом и называются “голыми”.
5. У других вирусов поверх капсида есть дополнительная мембраноподобная оболочка, приобретаемая вирусом в момент выхода из клетки хозяина - суперкапсид. Такие вирусы называют “одетыми”.
Основные этапы взаимодействия вируса с клеткой хозяина.
1.Адсорбция - пусковой механизм, связанный со взаимодействием специфических рецепторов вируса и хозяина (у вируса гриппа- гемагглютинин, у вируса иммунодефицита человека- гликопротеин gp 120).
2.Проникновение - путем слияния суперкапсида с мембраной клетки или путем эндоцитоза (пиноцитоза).
3.Освобождение нуклеиновых кислот - “раздевание” нуклеокапсида и активация нуклеиновой кислоты.
4.Синтез нуклеиновых кислот и вирусных белков, т.е. подчинение систем клетки хозяина и их работа на воспроизводство вируса.
5.Сборка вирионов - ассоциация реплицированных копий вирусной нуклеиновой кислоты с капсидным белком.
6.Выход вирусных частиц из клетки, приобретения суперкапсида оболочечными вирусами.
Вирусы составляют царство Vira, которое подразделено по типу нуклеиновой кислоты на
два подцарства — д е з о к с и р и б о в и р у с ы и р и б о в и р у с ы.
В природе помимо вирусов обнаружены другие очень мелкие загадочные инфекционные агенты с необычными свойствами. К ним относятся вироиды и прионы.
Вироиды. Название «вироид» было предложено в 1971 г. Т. Динером. Вызывают некоторые заболевания растений. По оценкам учёных, более трети вирусных заболеваний растений вызываются вироидами. По строению напоминают очень маленькие РНК-содержащие вирусы, которые не имеют белковой оболочки. Однако отличаются вироиды от вирусов, по крайней мере, по следующим признакам:
|
|
|
· Вироиды, в отличие от вирусов, не имеют белковой оболочки и состоят только из инфекционной молекулы РНК.
· Они не обладают антигенными свойствами и поэтому не могут быть обнаружены серологическими методами.
· Вироиды имеют очень малые размеры: длина молекулы РНК вироидов равна 1 • 106 мм, она состоит из 300-400 нуклеотидов.
· Вироиды - самые маленькие способные к размножению единицы, известные в природе.
· Молекулы вироидов представляют собой одноцепочечные кольцевые РНК.
· Молекулы РНК вироидов не кодируют собственных белков, поэтому их размножение может происходить либо аутокаталитически, либо оно зависит от клетки-хозяина.
Прионы. Это белковые молекулы, способные паразитировать в клетках человека и животных. Открыты американским биологом С. Прюзинером в 1982 г., которому присудили за это Нобелевскую премию.
Могут находиться в двух разных конформациях: нормальной и патогенной (вызывают заболевание). Считается, что в нормальном состоянии они являются обычными белками нервных клеток, тормозят процессы старения. Но при определенных условиях под влиянием определенных факторов (недостаточно изученных) эти белки могут изменять конформацию. Следствием этого может быть ускорение процессов старения организма, преобразование белков в возбудителей прионовых заболеваний. В патогенной форме 43 % белковой молекулы находится в виде стойкого β-складчатого пласта.
Прионы не разрушаются на протяжении 4 ч при высоких температурах и под влиянием пищеварительных ферментов. Могут проникать сквозь клеточные мембраны.
Прионы в первую очередь разрушают нейроны, поэтому более повреждается нервная система, ее центральная часть. Заболевания очень тяжелые, заканчиваются смертью. Например, болезнь Клайтцфельда-Якоба сопровождается неадекватным поведением, разной степени амнезией, потерей внимания и т. п. Методы лечения не разработаны.
|
|
|
