Вирусы. Основоположник вирусологии

Содержание

Слайд 2

ОСНОВОПОЛОЖНИК ВИРУСОЛОГИИ Д.И. Ивановский

ОСНОВОПОЛОЖНИК ВИРУСОЛОГИИ

Д.И. Ивановский

Слайд 3

ВИРУС ТАБАЧНОЙ МОЗАИКИ

ВИРУС ТАБАЧНОЙ МОЗАИКИ

Слайд 4

ОТКРЫТИЕ ВИРУСОВ 12 февраля 1892 г – официальная дата рождения новой

ОТКРЫТИЕ ВИРУСОВ

12 февраля 1892 г – официальная дата рождения новой науки


ВИРУСОЛОГИИ
вирус от лат. Virus - яд
Слайд 5

ИЗ ИСТОРИИ ВИРУСОВ 1500 г до н. э. – Египетские мумии

ИЗ ИСТОРИИ ВИРУСОВ

1500 г до н. э. – Египетские мумии с

деформацией костей ног, характерных для больных полиомиелитом
430 г до н. э. – Первое упоминание об эпидемии гриппа в Афинах
1200 г – Иракский манускрипт, описывающий возможность передачи вируса бешенства от собаки к укушенному человеку
Слайд 6

Слайд 7

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ВИРУСОВ Не имеют клеточного строения Ультрамикроскопические размеры (20-350 нм)

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ВИРУСОВ

Не имеют клеточного строения
Ультрамикроскопические размеры (20-350 нм)
Содержат один тип

нуклеиновой кислоты (или ДНК, или РНК)
Не способны к росту и бинарному делению
Размножаются путём воспроизведения себя из собственной геномной НК
У вирусов отсутствуют собственные системы мобилизации энергии
У вирусов нет собственных белоксинтезирующих систем
Являются облигатными внутриклеточными паразитами
Слайд 8

Существуют в 2-х качественно разных формах: внеклеточной – вирион и внутриклеточной - вирус

Существуют в 2-х качественно разных формах: внеклеточной – вирион и внутриклеточной

- вирус
Слайд 9

Палочковидные Пулевидные Сферические Нитевидные В виде сперматозоида МОРФОЛОГИЯ ВИРИОНОВ

Палочковидные
Пулевидные
Сферические
Нитевидные
В виде сперматозоида

МОРФОЛОГИЯ ВИРИОНОВ

Слайд 10

СТРУКТУРА ВИРИОНА Различают простые и сложные У простых - НК связана

СТРУКТУРА ВИРИОНА

Различают простые и сложные
У простых - НК связана с белковой

оболочкой – капсидом, называется нуклеокапсид
У сложных - капсид окружён оболочкой - суперкапсидом
Слайд 11

СТРУКТУРА ВИРИОНОВ

СТРУКТУРА ВИРИОНОВ

Слайд 12

Капсид Состоит только из белка Не является цельной структурой, состоит из

Капсид

Состоит только из белка
Не является цельной структурой, состоит из капсомеров
Функции:
Защитная
Связывание с

рецепторами клетки-мишени
Обусловливают антигенные и иммуногенные свойства вирионов
Слайд 13

Типы симметрии капсида Спиральный – капсомеры, выстраиваются по ходу спирали НК

Типы симметрии капсида

Спиральный –
капсомеры, выстраиваются по ходу спирали НК
лучше

защищает геном
требует большое количество белка
при отсутствии суперкапсида придает вирусу палочковидную или нитевидную формы
Слайд 14

Кубический тип симметрии- Капсид состоит из сочетания равносторонних тетраэдров, октаэдров и

Кубический тип симметрии-

Капсид состоит из сочетания равносторонних тетраэдров, октаэдров и

других многоугольников
Внутри образуется пространство, в котором помещается НК
При отсутствии суперкапсида придает форму сферы или икосаэдра
Слайд 15

Бинарная симметрия – у бактериофагов головка имеет кубический , а отросток спиральный тип симметрии

Бинарная симметрия –
у бактериофагов головка имеет кубический , а

отросток спиральный тип симметрии


Слайд 16

Суперкапсид Имеется не у всех вирусов, расположен поверх капсида Состоит из

Суперкапсид

Имеется не у всех вирусов, расположен поверх капсида
Состоит из гликопротеидов и

липопротеидов
Функции:
защитная
распознает клеточные рецепторы
обеспечивает проникновение вируса путем слияния с ЦПМ клетки
Слайд 17

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИРИОНОВ Простые состоят из НК и белков Сложные состоят

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИРИОНОВ

Простые состоят из НК и белков
Сложные состоят из НК,

белков, липидов и углеводов
Слайд 18

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ ВИРИОНОВ Вирусные ДНК – двунитевые или однонитевые, линейные или

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ ВИРИОНОВ

Вирусные ДНК – двунитевые или однонитевые, линейные или кольцевые
Вирусные

РНК – однонитевые или двунитевые, фрагментированные или цельные, линейные или кольцевые
Различают «+»РНК, выполняющие функции генома и и-РНК, «-»РНК, выполняющие только геномную функцию
Слайд 19

ВИРУСНЫЕ БЕЛКИ Структурные: капсидные, внутренние, матриксные, суперкапсидные Неструктурные: вирусиндуцированные ферменты, регуляторные

ВИРУСНЫЕ БЕЛКИ

Структурные: капсидные, внутренние, матриксные, суперкапсидные
Неструктурные: вирусиндуцированные ферменты, регуляторные белки, нестабильные

белки – предшественники, ферменты
Слайд 20

Ферменты вирусов Ферменты, необходимые для проникновения вируса в клетку: Лизоцим у

Ферменты вирусов

Ферменты, необходимые
для проникновения
вируса в клетку:
Лизоцим у бактерифагов
АТФ-азы

(вирусы герпеса)
Нейраминидаза (вирусы гриппа,
парагриппа, паротита)

Ферменты репродукции:
(в основном заимствуются
у клетки-мишени)
Обратная транскриптаза
(ВИЧ)

Слайд 21

ЛИПИДЫ И УГЛЕВОДЫ ВИРИОНОВ Имеют клеточное происхождение Основной компонент суперкапсида Липиды способствуют стабильности вириона

ЛИПИДЫ И УГЛЕВОДЫ ВИРИОНОВ

Имеют клеточное происхождение
Основной компонент суперкапсида
Липиды способствуют стабильности вириона

Слайд 22

Вирусные геномы (примеры) - Однонитевая нефрагментированная линейная «+»РНК (в. полиомиелита) -

Вирусные геномы (примеры)

- Однонитевая нефрагментированная линейная «+»РНК (в. полиомиелита)
-

Однонитевая фрагментированная линейная «-»РНК (в. гриппа)
- Однонитевая линейная «+»РНК – диплоидный набор (ВИЧ)
- Двунитевая линейная ДНК
(в. герпеса)
Слайд 23

ТАКСОНОМИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСОВ Царство Vira 2 подцарства: рибовирусы и дезоксирибовирусы

ТАКСОНОМИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВИРУСОВ

Царство Vira
2 подцарства: рибовирусы и дезоксирибовирусы
Порядок – имеет

окончание –virales
Семейство имеет окончание –viridae
Род имеет окончание -virus
Слайд 24

Систематика вируса гриппа Царство – Vira Подцарство - рибовирусы Порядок -

Систематика вируса гриппа

Царство – Vira
Подцарство - рибовирусы
Порядок - Mononegavirales
Семейство – Orthomyxoviridae
Род

– Influenzavirus
Вирус гриппа типа А, В, С
Слайд 25

ПРИЗНАКИ ВИРУСОВ, ЛЕЖАЩИЕ В ОСНОВЕ ИХ КЛАССИФИКАЦИИ Основными критериями для определения

ПРИЗНАКИ ВИРУСОВ, ЛЕЖАЩИЕ В ОСНОВЕ ИХ КЛАССИФИКАЦИИ Основными критериями для определения порядка,

семейства и рода вирусов являются

Тип и организация вирусного генома
Стратегия репликации вируса
Строение вириона

Слайд 26

Критерии для дифференциации видов Сходство в нуклеотидном составе генома Тропизм к

Критерии для дифференциации видов

Сходство в нуклеотидном составе генома
Тропизм к клеткам и

тканям
Круг естественных хозяев
Патогенность и цитопатология
Способ передачи инфекции
Физико-химические свойства вириона
Антигенные свойства вирусных белков
Слайд 27

ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСА С КЛЕТКОЙ ПРОДУКТИВНЫЙ ТИП – РЕПРОДУКЦИЯ ВИРУСОВ АБОРТИВНЫЙ ТИП ИНТЕГРАТИВНЫЙ ТИП - ВИРОГЕНИЯ

ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСА С КЛЕТКОЙ

ПРОДУКТИВНЫЙ ТИП – РЕПРОДУКЦИЯ ВИРУСОВ
АБОРТИВНЫЙ ТИП
ИНТЕГРАТИВНЫЙ ТИП

- ВИРОГЕНИЯ
Слайд 28

РЕПРОДУКЦИЯ ВИРУСОВ 1 – АДСОРБЦИЯ ВИРИОНОВ АДСОРБЦИЯ вирионов на клетке связана

РЕПРОДУКЦИЯ ВИРУСОВ 1 – АДСОРБЦИЯ ВИРИОНОВ

АДСОРБЦИЯ вирионов на клетке связана с

тропизмом вирусов – избирательным поражением клеток определённых тканей и органов у определённых видов организмов
Слайд 29

2 - ПРОНИКНОВЕНИЕ ВИРИОНОВ В КЛЕТКУ 2 способа: - путём эндоцитоза

2 - ПРОНИКНОВЕНИЕ ВИРИОНОВ В КЛЕТКУ

2 способа:
- путём эндоцитоза

(виропексиса)
(простые и сложные вирусы)
- путём слияния суперкапсидной оболочки вируса с клеточной мембраной
Слайд 30

3 - ДЕПРОТЕИНИЗАЦИЯ ВИРУСОВ 2 способа - у вирусов, проникших путём

3 - ДЕПРОТЕИНИЗАЦИЯ ВИРУСОВ

2 способа
- у вирусов, проникших путём

эндоцитоза – под действием лизосомальных ферментов
- у вирусов, проникших путём слияния –
с помощью ферментов клеточной
мембраны
Слайд 31

4 - ЭКСПРЕССИЯ ВИРУСНОГО ГЕНОМА синтез компонентов вириона начинается с транскрипции

4 - ЭКСПРЕССИЯ ВИРУСНОГО ГЕНОМА

синтез компонентов вириона начинается с транскрипции

- образования на матрице геномной НК комплементарных и-РНК, затем трансляция - информация переводится на специфическую последовательность аминокислот.
Репликация - на матрице исходной геномной НК синтезируется множество копий – будущих вирусных геномов.
У вирусов с различным типом генома репликация происходит по-разному и осуществляется вирусными или клеточными полимеразами
Слайд 32

5 - МОРФОГЕНЕЗ-ФОРМИРОВАНИЕ ВИРИОНОВ Простые вирусы – путём самосборки Сложные вирусы

5 - МОРФОГЕНЕЗ-ФОРМИРОВАНИЕ ВИРИОНОВ

Простые вирусы – путём самосборки
Сложные вирусы – в

несколько этапов:
- образуется нуклеокапсид
- нуклеокапсид взаимодействует с мембранами клетки и «одевается» суперкапсидной оболочкой
- у некоторых под суперкапсидом
формируется матриксный слой (М-слой)
Слайд 33

6 - ВЫХОД ВИРИОНОВ ИЗ КЛЕТКИ 2 способа 1 – «взрывной»

6 - ВЫХОД ВИРИОНОВ ИЗ КЛЕТКИ

2 способа
1 – «взрывной» путь

(простые вирусы)
2 – путём почкования, почкуясь через мембраны клетки, вирусы приобретают суперкапсид (сложные вирусы)
Слайд 34

АБОРТИВНЫЙ ТИП ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСОВ С КЛЕТКОЙ 1 – заражение чувствительных клеток

АБОРТИВНЫЙ ТИП ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСОВ С КЛЕТКОЙ

1 – заражение чувствительных клеток

дефектными вирусами (напр., в. гепатита D) или дефектными вирионами
2 – заражение стандартным вирусом генетически резистентных к нему клеток
3 – заражение стандартным вирусом чувствительных клеток в неразрешающих условиях
4 - апоптоз
Слайд 35

ИНТЕГРАТИВНЫЙ ТИП (ВИРОГЕНИЯ) - Взаимное сосуществование вируса и клетки в результате

ИНТЕГРАТИВНЫЙ ТИП (ВИРОГЕНИЯ)

- Взаимное сосуществование вируса и клетки в результате интеграции

(встраивания) НК вируса в хромосому клетки хозяина
Вирогения характерна для умеренных ДНК-содержащих бактериофагов, онкогенных вирусов, ВИЧ
Провирус – встроенная в хромосому клетки ДНК вируса, генетическая информация провируса может быть причиной онкогенной трансформации клеток и развития опухолей, развития аутоиммунных и хронических заболеваний
Слайд 36

ИНТЕГРАТИВНЫЙ ТИП – ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИЧ С КЛЕТКОЙ

ИНТЕГРАТИВНЫЙ ТИП – ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИЧ С КЛЕТКОЙ

Слайд 37

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ВИРУСОВ 3 биологические модели 1 – лабораторные животные 2 –

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ВИРУСОВ

3 биологические модели
1 – лабораторные животные
2 – развивающиеся эмбрионы

птиц (чаще куриные эмбрионы)
3 – культуры клеток (тканей)
Слайд 38

ЛАБОРАТОРНЫЕ ЖИВОТНЫЕ Использование животных ограничено из-за - невосприимчивости животных ко многим

ЛАБОРАТОРНЫЕ ЖИВОТНЫЕ

Использование животных ограничено из-за
- невосприимчивости животных ко

многим вирусам человека
- контаминации животных посторонними
микробами
- экономических и этических соображений
Слайд 39

ЭМБРИОНЫ ПТИЦ ДОСТОИНСТВА МОДЕЛИ - - возможность накопления вирусов в больших

ЭМБРИОНЫ ПТИЦ

ДОСТОИНСТВА МОДЕЛИ -
- возможность накопления вирусов в больших

количествах
- отсутствие скрытых вирусных инфекций
- доступность для любой лаборатории
НЕДОСТАТОК –
- многие вирусы не размножаются в эмбрионах птиц
Слайд 40

Слайд 41

Слайд 42

КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК (ТКАНЕЙ) Дж. Эндерс и соавторы разработали метод культур клеток

КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК (ТКАНЕЙ)

Дж. Эндерс и соавторы разработали метод культур клеток в

50-е гг. ХХ в. и получили Нобелевскую премию
Клетки, полученные из различных органов и тканей размножают вне организма на искусственных питательных средах в специальной лабораторной посуде
Слайд 43

КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК (ТКАНЕЙ)

КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК (ТКАНЕЙ)


Слайд 44

ЛАБОРАТОРНАЯ ПОСУДА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КУЛЬТУР КЛЕТОК

ЛАБОРАТОРНАЯ ПОСУДА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КУЛЬТУР КЛЕТОК

Слайд 45

ЛАБОРАТОРНАЯ ПОСУДА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КУЛЬТУР КЛЕТОК

ЛАБОРАТОРНАЯ ПОСУДА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КУЛЬТУР КЛЕТОК

Слайд 46

КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК Первичные, или первично-трипсинизированные Перевиваемые, или стабильные – размножаются десятки

КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК

Первичные, или первично-трипсинизированные
Перевиваемые, или стабильные – размножаются десятки лет, их

получают из опухолевых или эмбриональных тканей
Полуперевиваемые – используют в течение 1 года, их получают из диплоидных клеток эмбриона человека. Эти культуры не претерпевают злокачественной трансформации и используются в производстве вакцин
Слайд 47

ОБНАРУЖЕНИЕ РЕПРОДУКЦИИ ВИРУСОВ В КУЛЬТУРЕ КЛЕТОК Цитопатическое действие (ЦПД), или цитопатический

ОБНАРУЖЕНИЕ РЕПРОДУКЦИИ ВИРУСОВ В КУЛЬТУРЕ КЛЕТОК

Цитопатическое действие (ЦПД), или цитопатический эффект
Образований

внутриклеточных включений
Образование «бляшек»
Реакции гемадсорбции и гемагглютинации
«Цветная» реакция
Слайд 48

ЦИТОПАТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

ЦИТОПАТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

Слайд 49

ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ

ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ