Общая характеристика вирусов. Морфология и структура вириона. Взаимодействие вируса с клеткой хозяина. Бактериофаги

В наст время нет единого определения вирусов. 2 формы сущ-я — внекл и внутрикл. Вирусы отл-ся от про - и эукар м\о: 1) они содержат только один тип нукл к-ты; 2) не имеют клет стр-я; 3) неспособны к росту и бинарному делению; 4) не имеют собств метаболич систем; 5) воспроизводятся за счет одной нукл к-ты, а не за счет своих составных частей; 6) исп-ют рибосомы клетки хозяина для синтеза собств белков.

Вместе с тем вирусы содержат собственную генет инф-ю, которую они могут передавать своему потомству. вирусы нах-ся между жив и нежив материей. Их делят на вирусы чела, жив, раст, насек, бактерий.

Для клас-ии вирусов исп-ют след критерии. Нукл кислота: тип, число нитей, % содержание, молек масса, содерж-е гуанина и цитозина. Морфология: тип симметрии или псевдосимметрии, число капсомеров для вирусов с кубической симметрией, наличие внешней липопротеиновой оболочки, форма, размеры вирионов. Биофизич свойства: константа седиментации, плавучая плотность. Белки: кол-во структурн белков, их локал-я, аминокислотный состав. Липидн с-в. Размнож-е в тканев культурах, особенности репликации. Круг поражаемых хозяев, особенности патогенеза инфекционного процесса; онкогенные свойства. Устойчивость к физическим и химическим факторам (гамма-лучи, термоинактивация при 37°С и 50 °С, действие жирорастворителей и отдельных катионов). Антигенные свойства.

Название всех вирусных родов оканч словом «virus». В класс-ии все вирусы включены в царство Vira, к-ое подразд на два подцарства по типу нукл кислоты – рибовирусы и дезоксивирусы. Подцарства делят на семейства, роды и виды.Морф и стр-ру вирусов изучают с пом эл микроскопа. Форма: палочковидн (вирус табачной мозаики), пулевидн (вирус бешенства), сферич (.вирусы полиомиелита. ВИЧ), в виде сперматозоида (многие бактериофаги). Вирусы содержат ДНК либо РНК. Поэтому разл ДНК-сод и РНК-сод-ие вирусы. Они обычно гаплоидны, т. е. имеют один набор генов. Геном вирусов представлен разл видами нукл кислот: двунитчатыми, однонитч, линейн, кольцев, фрагментированными. Среди РНК-сод вирусов: +нить РНК вирусов выполняет наследств ф-ию и функцию иРНК, -нить РНК вирусов выполняет только наследств ф-ю. Геном вирусов способен включаться в состав ген аппарата клетки в виде провируса, проявляя себя ген-ким паразитом клетки. Нукл к-ты нек вирусов могут нах-ся в цитоплазме инфицир клеток, напоминая плазмиды. Различают просто устроенные (вирус полиомиелита) и сложно устроен (вирусы гриппа, кори) вирусы. У просто устр вирусов НК связана с белковой оболочкой- капсидом. Капсид сост из повторяющихся морфологических субъединиц — капсомеров. Нукл к-та и капсид взаимод-ют др с др - нуклеокапсид. У слож­но устроен вирусов капсид окружен дополн липопротеидн оболочкой-суперкапсид. Типы симметрии капсида: Спиральный - винтообр стр-ра нуклеокапсида. Кубический-обр-е изометрически полого тела из капсида, сод-го вирусную нукл к-ту.

Взаимод вируса с кл хозяина. Размнож-е вирусов происх путем репродукции – воспроизв-я их нукл кислот и синтеза белков со сборкой вирионов. Эти процессы происходят в разных частях клетки, напр, в ядре и цит-ме. Репродукция вирусов хар-ся сменой стадий:

I. стадия — адсорбция - адсорбция вирионов на поверхностных стр-рах клетки. При этом происх взаимодей­ствие комплементарных структур вириона и клетки, которые носят название рецепторов.

II. Проникнов-е вириона в кл хозяина. 1. путем пиноцитоза, когда пиноцитарн вакуоль «втягивает» вирион внутрь клетки. III. дезинтеграция, или «раздевание», вириона – освобожд-е вирусной нукл к-ты от внешней оболочки и капсида. Дезинтеграция других вирионов происх в пиноцитарн вакуоли или в цитопл клетки при участии тех же протеолитич ферментов.

IV. Синтез вирусных белков и репликация нукл. к-т. У ДНК-вирусов вначале транскриб-ся ранние гены, контрол-ие обр-ие ферментов для репликации вир ДНК. Обр-ся «ранняя» вир иРНК транслир-ся на рибо­сомы клетки, где синт-ся ДНК-полимераза и др ферменты для репликации вир ДНК, образ-ся «фонд» ДНК для сборки вир частиц. У всех ДНК-виру­сов этот процесс осущ в ядре. После начала репликации вир ДНК происх транскрипция «поздних» генов вируса для образ-я структурн белков капсида. У РНК-сод вирусов репл-я - 3 пути: 1. РНК пикорнавирусов вып роль иРНК. Полипептид рас­щепл на неск белков. Затем нач-ся репли­кация той же вирусной РНК, освобожденной от рибосом. 2.РНК др вирусов играет роль матрицы, с к-ой транскриб-ся иРНК при участии РНК-полиме­разы. Затем иРНК транслир-ся на рибосомы с обр-ем вирусн белков. При участии РНК-полимеразы происх репликация вирусн РНК. 3. У онкогенных РНК-сод вирусов с матрицы РНК обр-ся ДНК-копия. Затем нач-ся репликация этой однонитч ДНК и заверш-ся обр-ем двунитч формы. На матрице ДНК-копии синт-ся молекулы. Часть их сост-ет «фонд» РНК, а др вып-ют ф-ии иРНК и транслир-ся рибосомами с обр-ем обратной транскриптазы и капсидных белков.

V. Сборка вириона. Происх строго упорядоченное соед-е вир структурных полипептидов и их нукл к-ты (НК) - в цит-ме или в ядре клетки хозяина.

VI. Выход вирионов из кл. вирус «просачив-ся» через оболочку. В это время нуклеокапсиды покрыв-ся суперкапсидом, в его состав включ-ся хим компоненты клетки-хозяина. Клетка затем погибает. Вирус герпеса «просачив-ся» через клет оболочку, но клетки сохраняют жизнед-ть. Сущ 3 типа взаимод вируса с кл: продуктивная инфекция (образ-ие новых вирионов), абортивная (инфекция прерыв в стадии репликации вир НК. Вирогения – встраив-е вирусной НК в ДНК клетки, к-ая обеспеч синхрон­ность репликации вирусной и клеточной ДНК. У фагов - лизогения.

Бактериофаг представляет собой вирус бактерий, который разм-ся внутри бакт кл, вследствие она лизируется и в окр ср выходят частицы вновь образовавшегося вирусного потомства..

Структура фага. Большинство фагов имеют сперматозоидную форму. Они состоят из головки, содержащей НК, и отростка. У некоторых фагов отросток очень короткий или отсутствует.

Различают несколько морфологических типов фагов К первому типу относятся нитевидные ДНК-содержащие фаги, которые лизируют «мужские» клетки, несущие Р-плазмиды (см. «Генетика микроорганизмов»). Вторую группу составляют фаги с аналогом отростка. Это мелкие РНК-содержащие фаги и фаги с одной спиралью ДНК. В третий тип включены фаги без отростка в четвертый — фаги с коротким отростком и двунитчатой ДНК Они отличаются друг от друга строением отростка. К 5-му типу относятся ДНК-содержащие фаги с несокращающимся «чехлом» отростка и головкой разной; нуклеиновой кислоты