вирусология. Сро 1 Тема Критерий современной классификации вирусов. Номенклатура вирусов. Биогенетические особенности механизмов репродукции вирусов. Фазы и стадии репродукции вирусов
 Скачать 198.27 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Республики Казахстан Государственный университет имени Шакарима г. Семей Кафедра: Ветеринарная санитария СРО №1 Тема: «Критерий современной классификации вирусов. Номенклатура вирусов. Биогенетические особенности механизмов репродукции вирусов. Фазы и стадии репродукции вирусов» Выполнила: Смагулова А.С Группа ВМ-602 3 курс План: Введение; Критерий современной классификации вирусов.Номенклатура вирусов. Биогенетические особенности механизмов репродукции вирусов. Фазы и стадии репродукции вирусов. 6. Заключение; 7. Список использованной литературы. Введение. Вирусы были открыты в конце прошлого столетия на основе измерения единственной физико-химической характеристики – фильтруемости. Именно это свойство первоначально использовалось для их классификации в качестве отдельной группы микроорганизмов. С ростом числа обнаруженных вирусов были предприняты первые попытки классификации внутри этой самостоятельной группы. В качестве критериев использовали сходство их патогенных свойств, органотропность, общность экологического статуса. Кроме того, одна из первых классификаций состояла в разделении вирусов по принципу поражения определённых хозяев, а именно: на вирусы бактерий, насекомых, растений, животных и человека. При этом происходило объединение весьма различающихся, как было выяснено впоследствии, групп вирусов. Групповые названия первых классификаций вирусов до сих пор используются в вирусологии, но они не признаны официальной классификацией и номенклатурой, хотя нередко применяются в клинических, эпизоотологических и диагностических контекстах. К началу 50-х годов появилось множество различных классификационных схем, часто оказывающихся взаимоисключающими. По этой причине в 1966 г. на Международном микробиологическом конгрессе в Москве был учреждён Международный комитет по номенклатуре вирусов, который в 1973 г. был переименован в Международный комитет по таксономии вирусов. Им опубликовано шесть докладов, где изложена современная универсальная система классификации и номенклатуры вирусов. 2.Критерий современной классификации вирусов. Важным признаком для классификации, который учитывается наряду со структурными признаками, является стратегия вирусного генома, под которой понимают используемый вирусом способ репродукции, обусловленный особенностями его генетического материала. Антигенные и другие биологические свойства являются признаками, лежащими в основе формирования вида и имеющими значение в пределах рода. В основу современной классификации положены следующие основные критерии: а) характеристика вирионов и их субструктур по физическим, химическим свойствам и морфологии; б) репликация; в) феномены генетических взаимодействий; г) круг восприимчивых хозяев; д) патогенность; е) географическое распространение; ж) способ передачи; з) антигенные свойства. Правила номенклатуры вирусов дают определение виду, роду и семейству. Семейство - это группа родов с общими характеристиками, отличающаяся от в других семейств. Основные критерии, использующиеся для деления на семейства, включают фундаментальные свойства вирионов: - тип и структуру нуклеиновой кислоты; - наличие липопротеиновой оболочки; - стратегию вирусного генома; - размер и морфологию вирионов. Род - это группа видов с определенными общими характеристиками и отличающаяся от вирусов других родов. Критерии для выделения родов различаются у разных семейств и могут включать: - феномены генетических взаимодействий; - круг восприимчивых хозяев; - патогенность; - географическое распространение; - способ передачи; - антигенные свойства. Вид вируса - это понятие, представляющее группу штаммов из различных источников, или популяцию штаммов из одного источника, которые в целом обладают набором коррелирующих стабильных свойств, отделяющих данную группу от других групп штаммов. Это определение учитывает вариабельность вирусов и не зависит от какого-либо единственного уникального параметра. Подсемейства выделены в некоторых семействах вирусов (Poxviridae, Herpesviridae, Paramyxoviridae), объединяющих несколько родов. Порядки - принципиально новые таксоны высшего в царстве Vira иерархического ранга, установленные в последнее время МКТВ и объединяющие близкие семейства вирусов Их представители обладают гомологичными полимеразными белками, общими последовательностями в генах нуклеокапсидных белков, одинаковым расположением генов, аналогичными генными продуктами. Выделены два порядка: Mononegavirales, включающее семейства Filoviridae, Paramyxoviridae, Rhabdoviridae, Bornaviridae; Nidovirales, включающее семейства Arteriviridae и Coronaviridae.  Название порядка оканчивается на «… virales», семейства – на «… viridae», подсемейства – на «… virinae», рода – на «… virus». В качестве примера приводится полная таксономия вируса вакцины: семейство Poxviridae, подсемейство Chordopoxvirinae, род Orthopoxvirus. Классификация вирусов позвоночных
Примечание: дс – двуспиральная; ос – односпиральная; + – геном (позитивная или негативная полярность генома). 3.Биогенетические особенности механизмов репродукции вирусов. Вирусы воспроизводят себе подобные частицы в таком огромном количестве и столь своеобразными способами, что это явление стали именовать репродукцией, так как здесь копируются молекулы нуклеиновых кислот и, согласно заключенной в них генетической информации , синтезируются вирусные белки. Принципиальная особенность вирусов , отличающая их от других организмов, то что геномы их представлены молекулы как ДНК, так и РНК. Особенность заключается в большом разнообразии структуры формы их геномов (одно- , двуспиральные ДНК , одно- , двуспиральные РНК , кольцевые формы нуклеиновых кислот ) . Геномы РНК - содержащих вирусов могут быть представлены как одной молекулой так и несколькими (до 12) различными молекулами РНК. Такие геномы называются фрагментированными Почти все вирусные РНК способны реплицироваться независимо от ДНК клетки, тогда как клеточные РНК ( рРНК , иРНК , тРНК ) синтезируются на матрице клеточной ДНК. Четвертая особенность – дизъюнктивный ( разобщенный во времени и пространстве) биосинтез их структурных компонентов. Нуклеиновая кислота вируса может реплицироваться, например, в ядре или ядрышке, белок может синтезироваться в цитоплазме, а сборка целых вирионов или нуклеокапсидов может происходить на внутренней поверхности цитоплазмотической мембраны. Сложный липопротеиновый суперкапсид может приобретаться вирусами в процессе включения. Вирусы не имеют собственных белоксинтезирующих систем, а используют «в наем» эти системы клеток. Разнообразие механизмов репликации вирусных нуклеиновых кислот и репродукции вирусных частиц. 4. Фазы и стадии репродукции вирусов. Фаза I - адсорбция вириона на поверхности клетки. Протекает в две стадии: Неспепифическая, когда вирус удерживается на поверхности клетки благодаря возникновению противоположных зарядов между отдельными участками мембраны клеток и вируса. Эта фаза взаимодействия вируса с клеткой обратима, на нее оказывают влияние такие факторы, как рН и солевой состав среды. Специфическая, когда взаимодействуют специфические рецепторы вируса и рецепторы клетки, комплементарные друг другу. По химической природе рецепторы клетки могут быть мукополисахаридами и липопротеидами. Разные вирусы фиксируются на разных рецепторах: вирусы гриппа, парагриппа, аденовирусы - на мукопротеидах, а вирусы клещевого энцефалита, полиомиелита - на липопротеидах. Фаза II -- проникновение вируса в клетку. ПРОНИКНОВЕНИЕ ВИРУСОВ В КЛЕТКУ. Термин «виропексис» означает, что вирусная частица попадает в цитоплазму в результате инвагинации участка плазматической мембраны и образования вакуоли, которая содержит вирусную частицу. Эндоцитоз обеспечивает внутриклеточный транспорт вирусной частицы в составе эндоцитарной вакуоли, поскольку вакуоль может двигаться в любом направлении и сливаться с клеточными мембранами (включая ядерную мембрану), освобождая вирусную частицу в соответствующих внутриклеточных участках. Вирусы вызывают два типа слияния клеток: 1) «слияние снаружи» и 2) «слияние изнутри». «Слияние снаружи» происходит при высокой множественности инфекции и обнаруживается в течение первых часов после заражения. «слияние изнутри» происходит при низкой множественности инфекции, обнаруживается на сравнительно поздних стадиях инфекционного процесса и обусловлено вновь синтезированными вирусными белками. «Слияние изнутри» описано для многих вирусов: вирусов герпеса, онковирусов, возбудителей медленных инфекций и др. Этот тип слияния вызывают те же вирусные гликопротеиды, которые обеспечивают проникновение вируса в клетку. РАЗДЕВАНИЕ Проникшие в клетку вирусные частицы должны раздеться для того, чтобы вызвать инфекционный процесс. Смысл раздевания заключается в удалении вирусных защитных оболочек, которые препятствуют экспрессии вирусного генома. В результате раздевания освобождается внутренний компонент вируса, который способен вызвать инфекционный процесс. Раздевание сопровождается рядом характерных особенностей: в результате распада вирусной частицы исчезает инфекционная активность, в ряде случаев появляется чувствительность к нуклеазам, возникает устойчивость к нейтрализующему действию антител, теряется фоточувствительность при использовании ряда препаратов. Конечными продуктами раздевания являются сердцевины, нуклеокапсиды или нуклеиновые кислоты. Раздевание ряда вирусов происходит в специализированных участках внутри клетки (лизосомах, структурах аппарата Гольджи, околоядерном пространстве, ядерных порах на ядерной мембране). ТРАНСКРИПЦИЯ Транскрипция — это переписывание ДНК на РНК по законам генетического кода. Это означает, что РНК состоит из нуклеотидных последовательностей, комплементарных ДНК. Нити ДНК в участке транскрипции разделяются и функционируют как матрицы, к которым присоединяются комплементарные нуклеотиды благодаря спариванию комплементарных оснований (аденин связывается с тимином, урацил — с аденином, гуанин — с цито-зином и цитозин — с гуанином). Вирусы, геном которых представлен однонитчатой РНК: ортомиксовирусы, парамиксовирусы, рабдовирусы, буньявирусы. Поскольку геномная РНК этих вирусов является «минус-нитью», указанную группу вирусов называют «минус-нитевыми» вирусами. 2. Вирусы, геном которых представлен двунитчатой РНК (диплорнавирусы). Среди вирусов животных к ним относятся реовирусы. В клетке нет фермента, который может полимеризовать нуклеотиды на матрице РНК. Эту функцию выполняет вирусспецифический фермент — РНК-полимераза, или транскриптаза, которая находится в составе вирусов и вместе с ними проникает в клетку. РЕПЛИКАЦИЯ Репликацией называется синтез молекул нуклеиновой кислоты, гомологичных геному. В клетке происходит репликация ДНК, в результате которой образуются дочерние двунитчатые ДНК. Репликация вирусных ДНК. Репликация генома ДНК-содержащих вирусов в основном катализируется клеточными фрагментами и механизм ее сходен с механизмом репликации клеточной ДНК. Вновь образованная молекула геномной РНК может быть использована различным образом. Она может ассоциироваться с капсидными белками и войти в состав вириона, служить матрицей для синтеза новых геномных молекул, либо — для образования иРНК, наконец, у «плюс-нитевых» вирусов она может выполнять функции иРНК и связываться с рибосомами. СБОРКА ВИРУСНЫХ ЧАСТИЦ. Синтез компонентов вирусных частиц в клетке разобщен и может протекать в разных структурах ядра и цитоплазмы. Вирусы, репликация которых проходит в ядрах, условно называют ядерными. В основном это ДНК-содержащие вирусы: аденовирусы, парвовирусы, вирусы герпеса. Вирусы, реплицирующиеся в цитоплазме, называют цитоплазматическими. К ним относятся из ДНК-содержащих вирус оспы и большинство РНК-содержащих вирусов, за исключением ортомиксовирусов и ретровирусов. Выход вирионов из клетки - при лизисе клетки ( «по взрувному типу», характерен для простых вирусов) - путем почкования (сложные вирусы, одновременно приобретают суперкапсид). Клетка погибает не сразу, успевает выделить новые поколения вирусов до истощения ее ресурсов.  Заключение. Вирусная клетка сама по себе является своеобразна. Она отличается от всех живых клеток своим жизненным циклом и репродукцией. Вирусы так же классифицируют, так как они многочисленные и для удобства необходимо было определить по семействам, родам и видам. Все это намного облегчело дальнейшее развитие вирусологии. Репродукция вирусов весьма занимательный процесс. Такая микроскопическая клетка, способная преодолевать тяжелый путь и воспроизводить «себя любимого» практически везде. Список использованной литературы: «Практикум по зоогигиене» - И.Ф.Храбустовский, М.В. Демчук – 1984г. Стр. 36 – 43. «Практикум по зоогигиене» - А. Ф. КУЗНЕЦОВА – 1999 г. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||