ДНК-вирусы

Содержание

Слайд 2

Стратегии репликации ДНК-вирусов

Стратегии репликации ДНК-вирусов

Слайд 3

Стратегии репликации ДНК-вирусов

Стратегии репликации ДНК-вирусов

Слайд 4

РНК-вирусы

РНК-вирусы

Слайд 5

РНК-вирусы

РНК-вирусы

Слайд 6

«Тактические приёмы», используемые вирусами при экспрессии геномов Транскрипционный уровень Синтез субгеномных

«Тактические приёмы», используемые вирусами при экспрессии геномов

Транскрипционный уровень
Синтез субгеномных РНК
«Кража» кэп-структуры
Посттранскрипционный

уровень
Альтернативный сплайсинг
Редактирование мРНК
Слайд 7

«Тактические приёмы», используемые вирусами при экспрессии геномов Трансляционный уровень Сдвиг рамки

«Тактические приёмы», используемые вирусами при экспрессии геномов

Трансляционный уровень
Сдвиг рамки считывания (frameshifting)
Протечка

при сканировании (leaky scanning)
Терминация с последующей реинициацией
Супрессия стоп-кодонов
Внутренняя инициация (IRES)
Рибосомальный пропуск (ribosomal skip)
Рибосомальное шунтирование
Посттрансляционный уровень
Разрезание полипротеина
Слайд 8

Пикорнавирусы

Пикорнавирусы

Слайд 9

Клеточные рецепторы, используемые пикорнавирусами

Клеточные рецепторы, используемые пикорнавирусами

Слайд 10

Рибосомальный пропуск «2A-like»/CHYSEL-последовательность (cis-acting hydrolase element): Asp-Val/Ile-Glu-X-Asn-Pro-Gly↓Pro

Рибосомальный пропуск

«2A-like»/CHYSEL-последовательность (cis-acting hydrolase element): Asp-Val/Ile-Glu-X-Asn-Pro-Gly↓Pro

Слайд 11

Cre (cis-acting replication element) сre – шпилька в 50-100 нуклеотидов с

Cre (cis-acting replication element)

сre – шпилька в 50-100 нуклеотидов с консервативным

участком АААСАС
у риновируса 2 сre находится внутри последовательности 2А, у риновируса 14 - внутри последовательности VP1, а у афтовирусов сre расположен в 5’-НТР
сre используется вирусной РНК-полимеразой для уридилирования VPg при синтезе (+)цепи, а поли-А служит матрицей для уридилирования при синтезе (-)цепи
Слайд 12

Вирусы, вызывающие острую диарею

Вирусы, вызывающие острую диарею

Слайд 13

Тогавирусы

Тогавирусы

Слайд 14

Функции неструктурных белков альфавирусов nsP1 – кэпирующий фермент nsP2 – хеликаза,

Функции неструктурных белков альфавирусов

nsP1 – кэпирующий фермент
nsP2 – хеликаза, папаин-подобная протеаза,

РНК-трифосфатаза
nsP3 – ? Функция не известна
nsP4 – РНК-полимераза
Нарезание неструктурного полипротеина определяет начало репликации и синтеза сгРНК. Такой механизм помогает не только повысить эффективность синтеза, но и при необходимости снизить вирулентность.
P123/nsP4 синтезирует только (-)РНК
nsP1/P23/nsP4 синтезирует и (+)РНК, и (-)РНК
nsP1/nsP2/nsP3/nsP4 синтезирует только (+)РНК
Слайд 15

Временной контроль матричных синтезов с помощью нарезания неструктурного полипротеина

Временной контроль матричных синтезов с помощью нарезания неструктурного полипротеина

Слайд 16

Флавивирусы

Флавивирусы

Слайд 17

Арбовирусы Большинство альфавирусов являются арбовирусами (arthropod-borne) – вирусами, переносимыми членистоногими (в

Арбовирусы

Большинство альфавирусов являются арбовирусами (arthropod-borne) – вирусами, переносимыми членистоногими (в основном

комарами)
Арбовирусы – несистематическая группа вирусов, включающая представителей разных вирусных семейств
Заболевания человека вызывают арбовирусы семейств:
Togaviridae
Flaviviridae
Bunyaviridae
Слайд 18

Классификация циклов трансмиссии По количеству хозяев/переносчиков Простой: один вектор (переносчик) и

Классификация циклов трансмиссии

По количеству хозяев/переносчиков
Простой: один вектор (переносчик) и один позвоночный

хозяин (резервуар)
Сложный: несколько переносчиков и несколько промежуточных и/или конечных хозяев
По типу распространения заболевания
Энзоотический: заболевание распространено на ограниченной территории и поражает один тип позвоночных хозяев
Эпизоотический: заболевание может поразить нескольких позвоночных хозяев и распространяется на значительной территории
Слайд 19

Особенности арбовирусных инфекций Заражение переносчика инфекции возможно в достаточно короткий промежуток

Особенности арбовирусных инфекций

Заражение переносчика инфекции возможно в достаточно короткий промежуток времени,

когда в позвоночном хозяине наблюдается виремия (108 инфекционных частиц в 1 мл крови)
Арбовирусная инфекция в переносчике проходит как правило бессимптомно, т.к. необходимо, чтобы вектор выжил до следующего кормления кровью
Арбовирусам приходится поддерживать баланс в своей эволюции: изменения генома вируса, ведущие к адаптации к одному хозяину, могут оказаться не подходящими для размножения в другом хозяине
Разные штаммы одного вируса могут использовать разных хозяев (как позвоночных резервуаров, так и беспозвоночных переносчиков) в зависимости от географического положения. Например, вирус Синдбис может заражать птиц, млекопитающих, амфибий и рептилий. Переносчиками могут служить разные виды комаров, а также другие членистоногие, питающиеся кровью (например, клещи)
Слайд 20

Зимовка арбовирусов В умеренных климатических зонах (в отличие от тропических) вирус

Зимовка арбовирусов

В умеренных климатических зонах (в отличие от тропических) вирус не

может поддерживаться в трансмиссионном цикле постоянно. Поэтому арбовирусы используют различные стратегии для пережидания неблагоприятных климатических условий
Трансовариальная трансмиссия: вирус проникает в ооциты в инфицированной самке членистоногого, репликативный цикл вируса прекращается во время диапаузы и развитие эмбриона происходит нормально, при вылуплении переносчик уже оказывается заражённым
Персистентная инфекция в позвоночном хозяине
Реинтродукция в регионы, где трансмиссивный цикл может поддерживаться круглогодично (например, перемещение с мигрирующими птицами)
Слайд 21

порядок: Nidovirales семейство: Coronaviridae род: Coronavirus группа 1 коронавирусы человека 229,

порядок: Nidovirales
семейство: Coronaviridae
род: Coronavirus
группа 1
коронавирусы человека 229, NL63 (HCoV)
вирус трансмиссивного

гастроэнтерита свиней (TGEV)
группа 2А
коронавирусы человека OC43, HKU-1 (HCoV)
вирус гепатита мышей (MHV)
группа 2В
вирус атипичной пневмонии (SARS)
группа 3
вирус инфекционного бронхита птиц (IBV)
род: Torovirus
торовирус человека (HuTV)
торовирус лошадей (Berne/EqTV)
торовирус быков (Breda/BoTV)
семейство: Arteriviridae
семейство: Roniviridae
Слайд 22

(-)РНК-вирусы порядок: Mononegavirales семейство: Rhabdoviridae семейство: Filoviridae семейство: Paramyxoviridae семейство: Bornaviridae

(-)РНК-вирусы

порядок: Mononegavirales
семейство: Rhabdoviridae
семейство: Filoviridae
семейство: Paramyxoviridae
семейство: Bornaviridae
сегментированные (-)РНК-вирусы
семейство: Orthomyxoviridae
семейство: Bunyaviridae
семейство: Arenaviridae

Слайд 23

Общие свойства (-)РНК-вирусов Наличие внешней липопротеиновой мембраны Нуклеокапсид со спиральной симметрией

Общие свойства (-)РНК-вирусов

Наличие внешней липопротеиновой мембраны
Нуклеокапсид со спиральной симметрией
У всех (-)РНК-вирусов

- схожий набор генов; у несегментированных (-)РНК-вирусов – одинаковый порядок расположения генов в геноме
Внутри капсида обязательно присутствуют РНК-зависимая РНК-полимераза (L) и кофактор полимеразы (P/NS)
«Голая» (-)РНК неинфекционна
Отсутствуют вирус-специфические протеазы
Слайд 24

Геномы (-)РНК-вирусов

Геномы (-)РНК-вирусов

Слайд 25

Синтез мРНК (-)РНК-вирусов После входа (-)РНК-вируса в клетку начинается синтез мРНК

Синтез мРНК (-)РНК-вирусов

После входа (-)РНК-вируса в клетку начинается синтез мРНК с

(-)-матрицы с помощью полимеразы, присутствующей в капсиде.
Для несегментированных (-)РНК-вирусов существует единственный сайт посадки полимеразы, которая распознаёт старт- и стоп-сигналы на генах для синтеза дискретных мРНК.
Количество мРНК, синтезированной с каждого конкретного гена, зависит от расположения этого гена в геноме: с 3’-концевых генов синтезируется большее количество мРНК и, следовательно, больше белка.
Большинство мРНК транслируется в единственный белок, но есть и исключения (например, белок Р). При этом используются следующие механизмы: альтернативные старт-кодоны при трансляции, вставки внематричных нуклеотидов при синтезе мРНК или сплайсинг.
Слайд 26

Репликация генома (-)РНК-вирусов Для репликации (-)РНК необходим синтез комплементарной копии генома,

Репликация генома (-)РНК-вирусов

Для репликации (-)РНК необходим синтез комплементарной копии генома, называемой

антигеномной (агРНК) или вирус-комплементарной РНК (вкРНК)
Репликация (также как и синтез мРНК) всегда осуществляется на матрице, упакованной в капсидный белок
Геномы (или геномные сегменты) (-)РНК-вирусов содержат инвертированные повторы на концах, комплементарные друг другу
Слайд 27

Ambisense-стратегия

Ambisense-стратегия

Слайд 28

Классификация рабдовирусов

Классификация рабдовирусов

Слайд 29

Классификация парамиксовирусов порядок: Mononegavirales семейство: Paramyxoviridae подсемейство: Paramyxovirinae род: Respirovirus (вирусы

Классификация парамиксовирусов

порядок: Mononegavirales
семейство: Paramyxoviridae
подсемейство: Paramyxovirinae
род: Respirovirus (вирусы парагриппа 1 и 3)
род:

Rubulavirus (вирусы свинки, парагриппа 2 и 4)
род: Morbillivirus (вирус кори)
род: Henipavirus (вирусы Хендра и Нипа)
род: Avulavirus (вирус болезни Ньюкасла)
род: Ferlavirus [2012]
род: Aquaparamyxovirus [2012]
подсемейство: Pneumovirinae
род: Pneumovirus (респираторно-синцитиальный в.)
род: Metapneumovirus (ринотрахеита индюшек в.)
Слайд 30

Ген Р и кодируемые им белки Для синтеза разных белков с

Ген Р и кодируемые им белки

Для синтеза разных белков с одного

гена парамиксовирусы либо используют альтернативные AUG-кодоны, либо механизм внематричной вставки гуанозин-монофосфата при транскрипции (РНК-редактирование), либо задействуют обе стратегии, используя все 3 рамки считывания одного гена.
Добавление внематричного нуклеотида происходит по механизму «проскальзывания» полимеразы по матрице из нескольких С
Слайд 31

Классификация ортомиксовирусов семейство: Orthomyxoviridae

Классификация ортомиксовирусов семейство: Orthomyxoviridae

Слайд 32

Строение геномов вирусов гриппа

Строение геномов вирусов гриппа

Слайд 33

Классификация сем-ва Bunyaviridae

Классификация сем-ва Bunyaviridae

Слайд 34

Классификация Аренавирусов

Классификация Аренавирусов

Слайд 35

Заболевания, вызываемые аренавирусами Экология аренавирусов напоминает экологию хантавирусов (род буньявирусов). Вирус

Заболевания, вызываемые аренавирусами

Экология аренавирусов напоминает экологию хантавирусов (род буньявирусов). Вирус устанавливает

персистентную инфекцию в грызуне, а человеку передаётся контактным/воздушно-капельным путями через кал и мочу инфицированных животных. Есть гипотеза, что аренавирусы произошли от хантавирусов, у которых S- и M-сегменты слились в один, что позволило осуществлять более тонкую регуляцию жизненного цикла.
Большинство аренавирусов вызывает геморрагические лихорадки.
Клеточный рецептор для проникновения многих аренавирусов – α-дистрогликан (внеклеточный гликопротеид, связывающий ламинин базальной мембраны с β-дистрогликаном клетки). От афинности связывания вируса с α-дистрогликаном зависит вирулентность штамма. Высоковирулентные штаммы вызывают иммуносупрессию.
Слайд 36

Лимфоцитарный хориоменингит Вызывается LCMV – вирусом-прототипом семейства. Естественный хозяин – домовая

Лимфоцитарный хориоменингит

Вызывается LCMV – вирусом-прототипом семейства. Естественный хозяин – домовая мышь

(Mus musculus). LCMV распространён как в Европе, так и в Америках.
Инкубационный период составляет от 1 до 3 недель после инфицирования. У большинства людей повышается температура тела до 38-39 °С и появляется озноб. Другие возможные симптомы - чувство недомогания, тошнота, головокружение, слабость, боли в мышцах, головная боль «позади глаз», усугубляемая ярким светом, и плохой аппетит. Могут возникать боли в горле, болезненность суставов и рвота. Не исключены артриты суставов пальцев. Часто заболевание имеет две стадии: через 1-2 недели после появления гриппоподобных симптомов развивается воспаление оболочки, покрывающей головной мозг (менингит). При этом появляются головная боль и ригидность затылочных мышц. Эти больные обычно выздоравливают полностью. Иногда развивается воспаление головного мозга (энцефалит) с головной болью и сонливостью. Необратимое повреждение нервов нехарактерно, но иногда встречается.
На фоне иммуносупрессии возможны смертельные случаи
Слайд 37

Лихорадка Ласса Вызывается вирусом Ласса (LASV), естественный резервуар – мышь Mastomys

Лихорадка Ласса

Вызывается вирусом Ласса (LASV), естественный резервуар – мышь Mastomys natalensis.
Распространена

в Западной Африке, смертность колеблется от 10 до 15%, но в некоторых вспышках была описана смертность до 60%. Примерная оценка заболеваемости: от 100000 до 300000 случаев в год.
При инфицировании человека LASV способен накапливаться в высоких титрах в селезёнке, лёгких, печени, почках, сердце, плаценте и молочных железах.
Инкубационный период варьирует в пределах 6-20 дней. Заболевание чаще начинается постепенно с невысокой лихорадки, сопровождающейся недомоганием, миалгиями, болями в горле при глотании, явлениями конъюнктивита. Через несколько дней при нарастании температуры тела до 39-40°С с ознобом усиливаются слабость, апатия и головная боль, появляются значительные боли в спине, грудной клетке, животе. Возможны тошнота, рвота и диарея. Иногда наблюдают нарушения зрения.
При тяжёлом течении заболевания (35-50% случаев) появляются клинические признаки множественных органных поражений. Развитие геморрагического синдрома свидетельствует о неблагоприятном прогнозе. Развиваются инфекционно-токсический шок, острая почечная недостаточность. В этих случаях в начале 2-й недели заболевания часто наблюдают летальные исходы.
При благоприятном течении заболевания острый лихорадочный период может продолжаться до 3 нед, температура тела снижается литически. Выздоровление протекает очень медленно, возможны рецидивы болезни.