Механизм взаимодействия с клеткой хозяина.
Стр 1 из 2Следующая ⇒ Занятие 6. Вирусы. Морфология и строение вирусов. Механизм взаимодействия вирусов с клеткой хозяина. Методы выделения вирусов. Культивирование. Вирусы, морфология, строение. Классификация вирусов. Слово “вирус” в переводе с латинского - яд (животного происхождения). Этот термин применяют для обозначения уникальных представителей живой природы, не имеющих клеточного (эукариотического или прокариотического) строения и обладающих облигатным внутриклеточным паразитизмом, т.е. которые не могут жить без клетки. Вирусы – наименьшие по размерам инф. агенты, имеющие геном, окружённый белковой оболочкой (капсидом). Основные свойства вирусов (и плазмид), по которым они отличаются от остального живого мира: 1.Ультрамикроскопические размеры (измеряются в нанометрах). Крупные вирусы (вирус оспы) могут достигать размеров 300 нм, мелкие - от 20 до 40 нм. 1мм=1000мкм, 1мкм=1000нм. 2. Вирусы содержат нуклеиновую кислоту только одного типа - или ДНК (ДНК - вирусы) или РНК (РНК - вирусы). У всех остальных организмов геном представлен ДНК, в них содержится как ДНК, так и РНК. 3. Вирусы не способны к росту и бинарному делению. 4. Вирусы размножаются путем воспроизводства себя в инфицированной клетке хозяина за счет собственной геномной нуклеиновой кислоты. 5. У вирусов нет собственных систем мобилизации энергии и белок - синтензирующих систем, в связи с чем вирусы являются абсолютными внутриклеточными паразитами. 6. Средой обитания вирусов являются живые клетки - бактерии (это вирусы бактерий или бактериофаги), клетки растений, животных и человека. Формы существования: - вирион – сформированная вирусная частица, существует вне клетки, содержит: нуклеиновую кислоту (НК) - геном, защитную протеиновую оболочку (капсид), структурные белки, ферменты.
- вирус – внутриклеточная форма, содержит НК. 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). 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. 3. Просто устроенные вирусы имеют только нуклеокапсид, т.е. комплекс генома с капсидом и называются “ голыми ”. 4. У других вирусов поверх капсида есть дополнительная мембраноподобная оболочка, приобретаемая вирусом в момент выхода из клетки хозяина - суперкапсид. Такие вирусы называют “ одетыми ”. Классификация вирусов: 1.) Вирусы с оболочкой: - ДНК – двунитевые вирусы – Herpesviridae, Hepadnaviridae, Poxviridae. - РНК – однонитевые вирусы – Coronaviridae, Paramyxoviridae, Bunyaviridae, Arenaviridae, Orthomyxoviridae, Retroviridae, Rhabdoviridae, Togaviridae, Flaviridae, Filoviridae. 2.) Вирусы без оболочки: - ДНК – двунитевые вирусы – Adenoviridae, Polyomaviridae, Papillomaviridae. - ДНК – однонитевые вирусы – Parvoviridae, Circinoviridae. - РНК – двунитевые вирусы – Reoviridae. - РНК – однонитевые вирусы – Picomaviridae, Caliciviridae. По форме: палочковидные (вирус Эбола), пулевидные (вирус бешенства), нитевидные (филовирусы), сферические (герпесвирусы), овальные (вирус оспы). Механизм взаимодействия с клеткой хозяина. Основные этапы взаимодействия вируса с клеткой хозяина:
1.) Адсорбция – взаимодействие специфических рецепторов вириона и клетки хозяина. У ВИЧ: белок gp120 и CD4 рецептор клетки хозяина. 2.) Проникновение - путем слияния суперкапсида с мембраной клетки или путем эндоцитоза (пиноцитоза). 3.) Освобождение нуклеиновых кислот - “раздевание” нуклеокапсида и активация нуклеиновой кислоты (депротеинизация нуклеокапсида). 4.) Синтез нуклеиновых кислот и вирусных белков, т.е. подчинение систем клетки хозяина и их работа на воспроизводство вируса (транскрипция и трансляция). 5.) Сборка вирионов - ассоциация реплицированных копий вирусной нуклеиновой кислоты с капсидным белком. 6.) Выход вирусных частиц из клетки, приобретения суперкапсида оболочечными вирусами. Исходы взаимодействия вирусов с клеткой хозяина: 1.) Абортивный процесс - когда клетки освобождаются от вируса: - при инфицировании дефектным вирусом, для репликации которого нужен вирус - помощник, самостоятельная репликация этих вирусов невозможна (так называемые вирусоиды). Например, вирус дельта (D) гепатита может реплицироваться только при наличии вируса гепатита B, его Hbs - антигена, аденоассоциированный вирус - в присутствии аденовируса; - при инфицировании вирусом генетически нечувствительных к нему клеток; - при заражении чувствительных клеток вирусом в неразрешающих условиях. 2.) Продуктивный процесс - репликация (продукция) вирусов: - гибель (лизис) клеток (цитопатический эффект) - результат интенсивного размножения и формирования большого количества вирусных частиц - характерный результат продуктивного процесса, вызванного вирусами с высокой цитопатогенностью. Цитопатический эффект действия на клеточные культуры для многих вирусов носит достаточно узнаваемый специфический характер; - стабильное взаимодействие, не приводящее к гибели клетки (персистирующие и латентные инфекции) - так называемая вирусная трансформация клетки. 3.) Интегративный процесс - интеграция вирусного генома с геномом клетки хозяина. Это особый вариант продуктивного процесса по типу стабильного взаимодействия. Вирус реплицируется вместе с геномом клетки хозяина и может длительно находиться в латентном состоянии. Встраиваться в ДНК - геном хозяина могут только ДНК - вирусы (принцип “ДНК - в ДНК”). Единственные РНК - вирусы, способные интегрироваться в геном клетки хозяина - ретровирусы, имеют для этого специальный механизм. Особенность их репродукции - синтез ДНК провируса на основе геномной РНК с помощью фермента обратной транскриптазы с последующим встраиванием ДНК в геном хозяина.
Методы культивирования вирусов: на животных, куриных эмбрионах, на клеточных культурах (виды клеточных культур, питательные среды, используемые для культивирования клеток, изменения в клеточных культурах при заражении их вирусами). Основные методы культивирования вирусов: 1.) В организме лабораторных животных. 2.) В куриных эмбрионах. 3.) В клеточных культурах - основной метод. Типы клеточных культур: 1.) Первичные (трипсинизированные) культуры - фибробласты эмбриона курицы (ФЭК), человека (ФЭЧ), клетки почки различных животных и т.д. Первичные культуры получают из клеток различных тканей чаще путем их размельчения и трипсинизации, используют однократно, т.е. постоянно необходимо иметь соответствующие органы или ткани. 2.) Линии диплоидных клеток пригодны к повторному диспергированию и росту, как правило, не более 20 пассажей (теряют исходные свойства). 3.) Перевиваемые линии (гетероплоидные культуры), способны к многократному диспергированию и перевиванию, т.е. к многократным пассажам, наиболее удобны в вирусологической работе - например, линии опухолевых клеток Hela, Hep и др.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|