Тип симметрии нуклеокапсида у гепатита с
Оглавление темы «Типы микроорганизмов. Вирусы. Вирион.»: Капсид вируса. Функции капсида вирусов. Капсомеры. Нуклеокапсид вирусов. Спиральная симметрия нуклеокапсида. Кубическая симметрия капсида.Генетический материал вирусов упакован в специальный симметричный футляр — капсид [от лат. capsa, футляр]. Капсид представлен белковой оболочкой, состоящей из повторяющихся субъединиц. Основные функции капсида — зашита вирусного генома от внешних воздействий, обеспечение адсорбции вириона к клетке, проникновение его в клетку путём взаимодействия с клеточными рецепторами. Капсид образуют одинаковые по строению субъединицы — капсомеры, организованные в один или два слоя по двум типам симметрии — кубическому или спиральному. Симметричность капсида связана с тем, что для упаковки генома требуется большое количество капсомеров, а компактное их соединение возможно лишь при условии симметричного расположения субъединиц. Формирование капсида напоминает процесс кристаллизации и протекает по принципу самосборки. Число капсомеров строго специфично для каждого вида и зависит от размеров и морфологии вирионов. Капсомеры (морфологические единицы вирусов) образуют молекулы белка— протомеры (структурные единицы). Протомеры могут быть мономерными (содержать один полипептид) либо полимерными (включать несколько полипептидов).
Нуклеокапсид вирусовКомплекс капсида и вирусного генома называют нуклеокапсидом. Он повторяет симметрию капсида, то есть обладает спиральной либо кубической симметрией соответственно (рис. 2-2). Спиральная симметрия. В нуклеокапсиде взаимодействие нуклеиновой кислоты и белка осуществляется по одной оси вращения. Каждый вирус со спиральной симметрией обладает характерной длиной, шириной и периодичностью нуклеокапсида. Нуклеокапсиды большинства патогенных для человека вирусов имеют спиральную симметрию (например, коронавирусы, рабдовирусы, пара- и ортомиксовирусы, буньявирусы и ареновирусы). К этой группе относят и вирус табачной мозаики. Организация по принципу спиральной симметрии придаёт вирусам палочковидную форму. При спиральной симметрии белковый чехол лучше защищает наследственную информацию, но требует большого количества белка, так как покрытие состоит из сравнительно крупных блоков.
Кубическая симметрия. У подобных вирусов нуклеиновая кислота окружена капсомерами, образующими фигуру икосаэдра— многогранника с 12 вершинами, 20 треугольными гранями и 30 углами. К вирусам с подобной структурой относят аденовирусы, реовирусы, иридови-русы, герпесвирусы и пикорнавирусы. Организация по принципу кубической симметрии придаёт вирусам сферическую форму. Принцип кубической симметрии — самый экономичный для формирования замкнутого капсида, так как для его организации используются сравнительно небольшие белковые блоки, образующие большое внутреннее пространство, в которое свободно укладывается нуклеиновая кислота. Двойная симметрия. Некоторые бактериофаги (вирусы бактерий) имеют двойную симметрию: головка организована по принципу кубической симметрии, отросток — по принципу спиральной симметрии. Отсутствие постоянной симметрии. Для вирусов больших размеров (например, для поксвирусов) характерно отсутствие постоянной симметрии. В состав нуклеокапсидов также входят внутренние белки, обеспечивающие правильную упаковку генома, а также выполняют структурную и ферментативную функции. Вирусные ферменты разделяют на вирионные и вирусиндуцированные. Первые входят в состав вирионов и участвуют в транскрипции и репликации (например, обратная транскриптаза), вторые закодированы в вирусном геноме (например, РНК-полимераза орто- и парамиксовирусов или ДНК-полимераза герпесвирусов). Вирионные ферменты также подразделяют на две функциональные группы: ферменты первой группы обеспечивают проникновение вирусных нуклеиновых кислот в клетку и выход дочерних популяций; ферменты второй группы участвуют в процессах репликации и транскрипции вирусного генома. В капсидах могут присутствовать ферменты обеих групп. — Также рекомендуем «Суперкапсид вируса. Одетые вирусы. Голые вирусы. Матричные белки ( М-белки ) вирусов. Репродукция вирусов.» |
Источник
Занятие №7. Общая характеристика
вирусов и особенности их репродукции.
ДНК- и РНК-содержащие вирусы.
Вирусы— мельчайшие микробы, не
имеющие клеточного строения,
белоксинтезирующей системы, содержащие
только ДНК или РНК. Относятся к
царству Vira. Являясь облигатными
внутриклеточными паразитами, вирусы
размножаются в цитоплазме или ядре
клетки. Они — автономные генетические
структуры. Отличаются особым — разобщенным
(дизъюнктивным) способом размножения
(репродукции): в клетке отдельно
синтезируются нуклеиновые кислоты
вирусов и их белки, затем происходит их
сборка в вирусные частицы. Сформированная
вирусная частица называется вирионом.
Морфологию и структурувирусов
изучают с помощью электронного микроскопа,
так как их размеры малы и сравнимы с
толщиной оболочки бактерий.
Формавирионов может быть
различной: палочковидной (вирус табачной
мозаики), пулевидной (вирус бешенства),
сферической (вирусы полиомиелита, ВИЧ),
в виде сперматозоида (многие бактериофаги).
Различают просто устроенные и сложно
устроенные вирусы.
Простые, или безоболочечные, вирусы
состоят из нуклеиновой кислоты и белковой
оболочки, называемой капсидом. Капсид
состоит из повторяющихся морфологических
субъединиц — капсомеров. Нуклеиновая
кислота и капсид взаимодействуют друг
с другом, образуя нуклеокапсид.
Сложные, или оболочечные, вирусы снаружи
капсида окружены липопротеиновой
оболочкой (суперкапсидом, или пеплосом).
Эта оболочка является производной
структурой от мембран вирус-инфицированной
клетки. На оболочке вируса
расположены гликопротеиновые
шипы, или шипики (пепломеры).
Под оболочкой некоторых вирусов находится
матриксный М-белок.
Фенотипическое смешивание довольно
широко распространено среди
близкородственных безоболочечных
вирусов, таких, например, как вирусы
полиомиелита типов 1 и 2, вирусов ЭКХО и
Коксаки, других пикорнавирусов. Таким
образом, немутационные вирусы-гибриды
— полноценные вирионы. Подобно
вирусам-мутантам, возникают путем
комплементации, а не вследствие
скрещивания геномов, как рекомбинанты.
Состояния гетерозиготности и
транскапсидизации вирусов неустойчивы
и быстро исчезают при пассажах.
Биологическое значение гетерозигот не
выяснено. Транскапсидизация же может
обеспечить вирусам-гибридам широкий
круг хозяев и преодоление межвидовых
барьеров.
Капсид и суперкапсидзащищают
вирионы от влияния окружающей среды,
обусловливают избирательное взаимодействие
(адсорбцию) с клетками, определяют
антигенные и иммуногенные свойства
вирионов. Внутренние структуры вирусов
называются сердцевиной.
Тип симметрии. Капсид или нуклеокапсид могут
иметь спиральный, икосаэдрический
(кубический) или сложный тип
симметрии.Икосаэдрическийтип
симметрии обусловлен образованием
изометрически полого тела из капсида,
содержащего вирусную нуклеиновую
кислоту (например, у вирусов гепатита
А, герпеса, полиомиелита).Спиральныйтип
симметрии обусловлен винтообразной
структурой нуклеокапсида (например, у
вируса гриппа).
Включения— скопление вирионов или
отдельных их компонентов в цитоплазме
или ядре клеток, выявляемые под микроскопом
при специальном окрашивании. Вирус
натуральной оспы образует цитоплазматические
включения — тельца Гварниери; вирусы
герпеса и аденовирусы — внутриядерные
включения.
Размеры вирусов определяют с
помощью электронной микроскопии, методом
ультрафильтрации через фильтры с
известным диаметром пор, методом
ультрацентрифугирования. Одним из самых
мелких вирусов является вирус полиомиелита
(около 20 нм), наиболее крупным — натуральной
оспы (около 350 нм).
Вирусы имеют уникальный геном, так
как содержат либо ДНК, либо РНК. Поэтому
различают ДНК-содержащие и РНК-содержащие
вирусы. Они обычно гаплоидны, т.е. имеют
один набор генов. Геном вирусов представлен
различными видами нуклеиновых кислот:
двунитчатыми, однонитчатыми, линейными,
кольцевыми, фрагментированными. Среди
РНК-содержащих вирусов различают вирусы
с положительным (плюс-нить РНК) геномом.
Плюс-нить РНК этих вирусов выполняет
наследственную функцию и
функцию информационной РНК (иРНК).
Имеются также РНК-содержащие вирусы с
отрицательным (минус-нить РНК) геномом.
Минус-нить РНК этих вирусов выполняет
только наследственную функцию.
Геномвирусов способен включаться
в состав генетического аппарата клетки
в виде провируса, проявляя себя
генетическим паразитом клетки. Нуклеиновые
кислоты некоторых вирусов (вирусы
герпеса и др.) могут находиться в
цитоплазме инфицированных клеток,
напоминая плазмиды.
Внутримолекулярные
рекомбинации у вирусов, как и других
микроорганизмов, реализуются механизмом
разрыв — воссоединение, а у РНК-вирусов
с сегментированным геномом — перемешиванием
генов. В общем, у вирусов различают две
группы рекомбинаций -рекомбинация у
ДНК-вирусов и рекомбинация-пересортировка
у РНК-вирусов с сегментированным геномом.
Среди
генетических рекомбинаций ДНК-вирусов
выделяют рекомбинации:
1)
между двумя дикими типами вирусов с
интактными (лат intactus — нетронутый), т. е.
полными, геномами;
2)
между диким типом и его мутантным
вариантом;
3)
между вариантами мутантов дикого типа
вируса.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
Основной компонент вириона – капсид(белковая оболочка), кот-й содержит внутри нуклеиновую к-ту. Нуклеокапсид – нуклеиновая к-та, окружённая капсидом.
Капсиды построены из белковых субъединиц (капсомеров). Капсомер – молекула белка. У многих вирусов, кроме нуклеиновой к-ты, есть ещё специальные ферменты.
По типу строения вирионов выделяют:
1) спиральный тип симметрии – вирусы гриппа, парагриппа и др;
2) квазисферический – кубический или икосаэдральный тип симметрии;
3) смешанный у Т-чётных бактериофагов – головка в виде многогранников, хвост – спиралью.
Тип симметрии определяется только нуклеокапсидом, суперкапсид при этом не учитывают. Суперкапсид – это дополнительная оболочка, или пеплос.
20. Изменения каких наружных белков вируса гриппа приводят к появлению пандемических вариантов и почему?
Типовые Аг вирусов гриппа А – гемагглютинин и нейраминидаза, на сочетании этих белков основана классификация вирусов гриппа. Вариации этих белков приводят к появлению новых серовариантов. Антигенные различия среди вирусов типов А, В, С определяют различия в структурах нуклеопротеидных (NP) и матриксных (М) белков. Вирусы типа А имеют групповой (S) Аг, выявляемый в РТГА.
Изменения антигенной структуры происходят 2 путями:
1) антигенный дрейф – точечные мутации, структура Аг меняется незначительно. В большей степени меняется структура гемагглютинина. Дрейф развивается в динамике эпидемического процесса и снижает специфичность иммунных реакций;
2) антигенный шифт – вызывает появление нового антигенного варианта вируса. Происходит в рез-те генетической рекомбинации между штаммами вируса, исчерпавшего свои возможности. Каждые 10-20 лет обновляется популяция людей, но иммунная прослойка исчезает, что приводит к формированию пандемии. Смотри 21.
21. Как устроен вирус гриппа?
Вирусы гриппа – овальные «одетые» вирусы, размер 80-120 нм, вирионы неправильной формы. Геном образован 1-нитчатой молекулой РНК, состоящей из 8 сегментов. Нуклеокапсид организован по типу спиральной симметрии. Суперкапсид образован 2 слоями липидов, кот-е пронизывают гликопротеиновые шипы, определяющие гемагглютинирующую или нейраминидазную активность.
Гемагглютинин способствует проникновению вирусов в клетки путём слияния с мембраной клетки. Нейраминидаза распознаёт и взаимодействует с рецепторами.
7 сегментов генома кодируют структурные белки, 8-й – неструктурные, кот-е существуют только в инфицированных клетках. Основные белки:
· матриксный (М-белок) – выполняет защитную ф-ю – окружает геном;
· нуклеопротеидный (NP) – выполняет регуляторную и структурную ф-и.
22. Какая вакцина — против полиомиелита?
В нашей стране для создания активного коллективного иммунитета против полиомиелита используют живую вакцину Сэбина.
23. В каком возрасте делают прививки от полиомиелита?
В России – 3-кратная иммунизация детей с 3-месячного возраста и последующая 4-кратная ревакцинация (до 3-х лет).
24. Как выделить от больного гриппом возбудителя и установить его серотип?
Материал для исследования – смывы и мазки из носоглотки, мазки-отпечатки из носа и кровь.
Экспресс-диагностика – определение Аг вируса в мазках-отпечатках из носа в РИФ и ИФА.
Выделение возбудителя проводят заражением 10-суточного куриного эмбриона. Типовая принадлежность вирусов определяется в РСК, подтип гемагглютинина – в РТГА, подтип нейраминидазы – в реакции ингибирования активности фермента.
25. Как устроен вирус полиомиелита, каковы способы заражения?
Вирион d = 22-30 нм. Вирусы мелкие РНК-геномные. Нуклеокапсид организован по типу кубической симметрии. Суперкапсида нет. Вирусы кислотоустойчивы, стабильны при низких pH, что позволяет им выживать в желудке, отсутствие суперкапсида делает их нечувствительными к д-ю желчных кислот.
Путь заражения фекально-оральный, через загрязнённую воду.
26. Какие методы применяются для диагностики вирусного гепатита А?
Маркеры репликации вируса – АТ (IgM и IgG) к Аг вирусного гепатита А и вирусная РНК. Эти маркеры определяют в ИФА и радиоиммунном анализе, а также в реакции непрямой гемагглютинации. Наличие вирусной РНК можно установить методом ПЦР и методом молекулярной гибридизации.
27. Какая р-я прим-ся для обнаружения HBs-Аг вируса гепатита В у б-х и носителей?
Впервые этот Аг выделен из крови австралийского аборигена, поэтому и называется австралийским. HBs-Аг появляется в крови через 1.5 мес после инфицирования, циркулирует постоянно.
Для выявления HBs-Аг применяют ИФА и РНГА. На наличие свежей инфекции указывают высокие титры HBs-Аг и IgM.
HBs-Аг можно обнаружить в сыворотке крови и слюне больного.
При обнаружении в сыворотке крови ДНК вирусного гепатита В говорят о виремии.
С помощью ПЦР ДНК можно обнаружить за 2-3 нед до появления клиники заболевания.
При вирусоносительстве имеет значение выявление ДНК (методом ПЦР).
28. Какие вакцины используют для создания иммунитета против гепатита В?
Пассивная иммунизация показана лицам, контактировавшим с патологическим материалом и носителями HВs-Аг. Разработаны 2 типа вакцин:
1. Первые вакцины готовят из плазмы пациентов, кот-я содержит Аг вируса гепатита В.
2. Рекомбинантные вакцины – получены методом генной инженерии на культурах пекарских дрожжей.
Массовая иммунизация – взрослые получают 2 дозы в течение месяца и 1 – через 6 мес. Дети получают 1 дозу при рождении и далее через 2 мес и к концу 1-го года жизни.
29. Что такое возбудитель D (дельта)-гепатита?
Это – дефектный РНК-геномный вирус рода Deltavirus. Его выделяют только от пациентов, инфицированных вирусом гепатита В. Моноинфекция вирусом гепатита D невозможна.
Вирионы сферические, d = 35 нм. Геном – 1 нить кольцевой молекулы РНК (близок к вироидам). Суперкапсид вируса гепатита D содержит значительное кол-во HВs-Аг вируса гепатита В. Пути передачи – парентерально и вертикально (от матери к плоду).
30. Чем характеризуется возбудитель гепатитаА?
Гепатит А – болезнь Боткина, известна с древности. Вирус выделен в 1973 г.
Вирионы сферические, d = 25 нм. Геном – несегментированная молекула +РНК. Нуклеокапсид организован по типу кубической симметрии, капсомеры состоят из 4-х белков. Суперкапсида нет. Пути передачи – фекально-оральный.
Вирус устойчив в окружающей среде, при 21° сохраняется несколько недель. Погибает при 85°. Хорошо переносит низкие t, устойчив к хлору (вода).
31. Как устроен вирус гепатита В? Обратная транскриптаза.
Впервые выделен в 1970 г.
Вирион сферический, d = 42 нм, имеет суперкапсид. Геном образован неполной (1 нить короче) 2-нитевой кольцевой молекулой ДНК. С короткой +нитью связан праймерный белок.
Вирус гепатита В не способен размножаться in vitro.
Вирионы содержат полимеразу, способную транскрибировать ДНК в РНК.
После «раздевания» вирусные ДНК и полимераза мигрируют в ядро, где под д-ем полимеразы дополняется короткая цепь ДНК. Далее полная 2-нитевая ДНК транскрибируется в +РНК. Эта +РНК взаимодействует с вирусной полимеразой, кот-я действует как обратная транскриптаза и синтезирует -ДНК.
Затем -ДНК используется как матрица для транскрипции +ДНК, но этот процесс остаётся незавершённым и опять образуется двойная молекула с неполной +цепью.
Затем образуется оболочка, содержащая поверхностный Аг (HВs-Аг).
32. Какие мех-мы лежат в основе противовирусного иммунитета?
Основные мех-мы защиты направлены на ограничение и подавление вирусной репродукции в клетках (при антибактериальном иммунитете – разрушение возбудителя).
Орг-м человека невосприимчив к возбудителям заболеваний животных.
Неспецифические факторы противовирусного иммунитета:
1) клеточная ареактивность – отсутствие клеток, способных поддерживать репродукцию вирусов;
2) термолабильные вируснейтрализующие β-ингибиторы – липопротеиды сыворотки крови, способные связывать вирус. Комплекс непрочный, распадается через 2 часа под д-ем трипсина, но это сопровождается необратимой инактивацией вируса;
3) t° тела – при ↑ t° — задержка и подавление репродукции вируса;
4) фагоцитирование — вирусы слабо фагоцитируются и не разрушаются ферментами. Номакрофаги фагоцитируют клетки, поражённые вирусом;
5) интерференция вирусов – один вирус подавляет репродукцию другого в клетке-хозяине. Но это не всегда!
6) интерферон – ингибитор репродукции вирусов. Это гликопротеин: α, β, γ, I типа и II типа. Интерферон нарушает трансляцию вирусной РНК рибосомами клетки-хозяина и прекращает синтез белка.
Специфические факторы: АТ – представлены иммуноглобулинами.
33. Как распознают Т-киллеры клетки, инфицированные вирусом?
Т-клетки лизируют клетки-мишени, инфицированные вирусами; распознают чужеродный вирусный Аг в комплексе с молекулой МНС I на мембране клетки-мишени.
Индукция цитотоксических св-в Т-клетки происходит под д-ем 2-х сигналов:
1) взаимодействие между поверхностной молекулой CD8 лимфоцита и комплексом эпитоп-молекула МНС I на клетке-мишени;
2) интерлейкины, секретируемые макрофагами и Т-клетками.
Цитотоксический эффект Т-киллеров регулируется особыми белками – перфоринами. Нарушение осмотического баланса с внеклеточной средой приводит к гибели клетки.
Т-киллеры распознают чужеродные Аг с помощью 2 типов мембранных гликопротеинов: Т-клеточных рецепторов и CD3.
34. Какую роль играют вирусы Коксаки и ЕСНО?
Вирусы Коксаки сходны с вирусами полиомиелита, но перекрёстно не реагируют. Делятся на 2 группы: А –вызывают диффузный миозит с некрозом поперечно-полосатых мышц; В –поражение ЦНС,некроз скелетных мышц, воспаление селезёнки. Пути передачи – фекально-оральный.
ЕСНО-вирусы — называются так по начальным буквам английского названия – кишечные цитопатогенные человеческие «сиротские», то есть неклассифицированные. Аналогичны вирусам полиомиелита и Коксаки. Пути передачи – фекально-оральный, ингаляционный. Клиника: простуды, менингиты, параличи, энцефалиты, сыпь.
Дата добавления: 2017-02-25; просмотров: 1313 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов
Читайте также:
Рекомендуемый контект:
Поиск на сайте:
© 2015-2020 lektsii.org — Контакты — Последнее добавление
Источник
