ЛЕКЦИЯ№1№ВВЕДЕНИЕ В ВИРУСОЛОГИЮ. ВИРУСНЫЕ БЕЛКИ (1). Лекция тема Предмет вирусологии. Значение вирусологии. Особенности вирусов. Физическая структура и химический состав вирусов. Вирусные белки
 Скачать 1.48 Mb.
|
|
ЛЕКЦИЯ 1. Тема: Предмет вирусологии. Значение вирусологии. Особенности вирусов. Физическая структура и химический состав вирусов. Вирусные белки. Цель лекции: Ознакомить студентов с предметом вирусология со значением и особенностями вирусов. С физической структурой и химическим составом вирусов. Вирусные белки. Ключевые слова: вирус, вирион, яд, репродукция, кристаллы, ДНК, РНК, белки, ферменты, нуклеиновая кислота, морфология План лекции: 1. Введение в вирусологи 2. Значение вирусологии 3. Особенности вирусов. 4. Морфология вирусов. Вирусные белки. В 1892 году Д.И.Ивановский обнаружил, что экстракт из пораженных мозаикой растений табака сохраняет инфекционность, даже если его профильтровать через задерживающий бактерии фильтр. Он предложил, что инфекционным агентом в этом случае является какой-то мелкий микроорганизм, который нельзя увидеть в световой микроскоп. Поэтому, все подобные агенты в совокупности были названы «фильтрующимися вирусами». Через шесть лет после открытия Ивановского немецкий ученый Леффлер и П.Фрош установили, что возбудителем ящура, также является фильтрующийся вирус. В 1915 году Ф.Гуфт и Ф.Д. Эррель независимо друг от друга открыли, что бактерии, также чувствительны к заражению ультрамикроскопическими фильтрующимися агентами, которые были названы бактериофагами( от греч. фагос-пожирать). Таким образом на основании лабораторных исследований и изучения вирусов был сделан вывод, что вирусы –это облигатные внутриклеточные паразиты животных, растений, насекомых, бактерий, грибов, простейших и других живых существ. Это неклеточные формы жизни, обладающие собственным геномом и способные к воспроизведению лишь в клетках более высокоорганизованных существ. Значение вирусологии. Говоря о значении вирусологии, необходимо вспомнить, что вирусы – являются возбудителями болезней животных, растений и человека. Для профилактики и лечения многих заболеваний животных и человека, вызванных бактериями, простейшими и грибами уже созданы надежные биологические и химиотерапевтические препараты. Против многих вирусных болезней медицинская и ветеринарная науки не имеют подобных методов. Большое значение имеют работы по изучению опухолей и лейкозов у животных. С развитием молекулярной биологии, как оказалось, вирусы являются уникальным объектом для исследований, так как благодаря им мы имеем системы, на которых чрезвычайно удобно изучать последствия быстрого введения нового генетического материала в клетку. Изучение вирусов дает нам ценнейшую информацию о процессах, происходящих в живой клетке. Особенности вирусов. Вирусы отличаются от всех живых существ в природе. Различают 2 формы существования вируса. 1. Внутриклеточная, вегетативная или размножающаяся форма, или «комплекс вирус-клетка». 2. Внеклеточная, покоящаяся форма или «вирион». Главными отличительными свойствами вирусов является: А) Вирусы содержат в себе только одну нуклеиновую кислоту: или ДНК и РНК. Отсюда различают РНК- содержащие и ДНК – содержащие вирусы. В) Вирусы –паразиты на генетическом уровне. Они не растут на искусственных питательных средах (МПА, МПБ). У них нет процессов ассимиляции, то есть вирусы не дышат, не питаются, не двигаются, ничего не выделяют и способны репродуцироваться только в живых клетках, используя клеточный материал. С) Вирусы имеют дисъюнктивный способ размножения, т.е. разобщенный во времени и в пространстве. Вирусная частица проникнув в клетку, как бы исчезает в клетке, т.е., распадается на части: нуклеиновую кислоту и белки, и не обнаруживается ни морфологически, ни серологический,. При этом компоненты вирусной частицы синтезируются в различных частях клетки. D). Вирусы обладают способностью кристаллизоваться. Это свойство присуще неживой природе (минералам). Е) Следующей отличительной чертой является их малая величина, измеряются они в нанометрах (нм): 1нм- 1млрд.доля метра 1м- 1000000000нм 1мм- 1000000нм, 1мкм- 1000нм Вирусы - наиболее просто организованные существа. Строение их частицы намного проще чем строение любого организма. Вирусные частицы в большинстве случаев состоят лишь из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белка. Воспроизводиться вирусы могут лишь внутри клетки хозяина, т.к. для их воспроизведения необходимы отсутствующие у вирусов ферментные системы хозяина.  Вирусная частица, называемая вирионом состоит из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и окружена белковой оболочкой. Эту оболочку называют капсидом. Такая единица (капсид+нуклеиновая кислота называется нуклеокапсидом) называется «голой» или «безоболочечной», или простым вирусом. В другом случае, когда нуклеокапсид окружен дополнительной оболочкой или суперкапсидом такой вирус называют сложным. Таким образом, вирусы делят на две большие группы простые и сложные. Простые вирусы состоят из н.к. и белка. Сложные вирусы содержат кроме н.к. и белка также липиды и углеводы, которые входят в состав суперкапсида. Капсид состоит из структурных единиц капсомеров. Чаще всего он имеет симметричное строение. Различают 3 вида симметрии 1 Спиральный 2 Кубический 3 Сложный тип симметрии  Спиральный тип симметрии. Типичным примером вируса со спиральным типом является ВТМ. Частицы ВТМ представляют собой палочки толщиной 18 нм. Этот палочковидный нуклеокапсид состоит примерно из 2100 капсомеров. Они расположены по винтовой линии и образуют полый цилиндр, внутри которого между капсомерами помещается цепь РНК. РНК также идет по винтовой линии и имеет связь с каждым капсомером. Кубический тип симметрии (вирусы животного и человека) Многие вирусы кажущиеся сферическими на самом деле имеют форму многогранника. Чаще всего это икосаэдр (двадцатигранник), тело состоящее из 20ти равносторонних треугольников и имеющее 12 вершин. Капсомеры при этом располагаются по 5 у вершины икосаэдра и образуют капсомер –пентамер; по 3 у центра треугольника – триммеры; по 2 у ребер образуя димеры; и по 6 на плоской поверхности граней гексамеры. Н.К. при кубической симметрии взаимодействует не со всеми белковыми субъединицами. Сложный тип симметрии (бактериофаги и некоторые вирусы животных и человека). Морфология вирусов очень разнообразна, вирусы имеют формы: 1.Палочковидную или цилиндрическую (вирусы растений, рабдовирусы, семейства объединяющие большую группу вирусов позвоночных, беспозвоночных и растений). 2. Овальную (вирусы растений) 3. Икосаэдрическую (икосаэдр 20ти гранник) или кубическую. Вирусы животных и человека. 4. Сферическую. 5. Сперматозоидную. 6. Нитевидную. Вирусы делят на простые и сложные. Простые вирусы состоят из (РНК и ДНК) и белковой оболочки. Эту оболочку называют капсидом. Такую единицу капсид+нуклеиновая кислота называют нуклеокапсид. Сложные вирусы кроме н.к. и белковой оболочки имеют еще одну оболочку, которая называется суперкапсид. Капсид состоит из структурных единиц капсомеров. Чаще всего он имеет симметричное строение. Различают 3 вида симметрии  Химический состав вируса. Вирусные белки. У вирусов животных белки являются основным компонентом и составляют 50-90% всей массы. Как известно, все белки состоят из углерода, кислорода, азота, водорода и серы. Белки построены из 20 аминокислот, все 20 аминокислот в основе своей структуры единую группу атомов, которая в виде химической формулы может быть представлена -NH2-CH-COOH-  Аминокислоты отличаются друг от друга только структурой белковых цепей (R). Каждая аминокислота соединяется с соседней аминокислотой, образуя пептидную связь (CO-NH) и выделяя воду. У вирусов различают структурные белки; это белки капсида, белки сердцевины, мембранный белок, белки суперкапсида и неструктурные белки ферменты. Из ферментов вирусов наиболее полно изучена РНК зависимая РНК-полимераза.(транскриптаза).Вирусные ферменты принимают активное участие в репродукции. У сложных вирусов кроме н.к. и белков имеются липиды и углеводы, которые обнаружены только в липопротеидной оболочке (суперкапсида) и имеют клеточное происхождение. Роль капсида и суперкапсида 1. Защитная. 2. Участие белков капсида и липопротеидов суперкапсида в адсорбции (прикреплении) на поверхности клетки. 3 Белки простых вирусов и липопротеиды и гликопротеиды суперкапсида обладают антигенными свойствами. Литература: 1. Ш.Б. Мырзабекова Общая вирусология. Учебник. Алматы. 2008. 2.Барышников, П.И. Ветеринарная вирусология [Текст]: учеб. пособие / П.И. Барышников. - М.: ФОРУМ, 2015. - 96 3. Щербаков П.Н., Тулемисова Ж.К., Ермагамбетова С.Е., Щербакова Т.Б. Ветеринарная вирусология. Учебное пособие. Алматы, 2015. 177С. 4. Ермагамбетова С.Е., Бияшев К.Б., Киркимбаева Ж.С., Бияшев Б.К., Орынтаев К.Б., Сарыбаева Д.А. КУРС ЛЕКЦИЙ по дисциплине MV2003 «Ветеринарная микробиология и вирусология»(раздел «Вирусология») Алматы, 2018 5. Ермагамбетова С.Е., Бияшев К.Б., Киркимбаева Ж.С., Бияшев Б.К., Орынтаев К.Б., Сарыбаева Д.А., Жолдасбекова А.Е., Шаяхмет Е.Б. Диагностика вирусных инфекций (на трех языках). Учебное пособие Типография «Айтұмар», 2020.143с. 6. Ермагамбетова С.Е., Бияшев К.Б., Киркимбаева Ж.С., Бияшев Б.К., Орынтаев К.Б., Сарыбаева Д.А., Жолдасбекова А.Е., Шаяхмет Е.Б. Ветеринарная вирусология (на трех языках). Учебное пособие Типография «Айтұмар», 2020.143с. |