Wykład 13 24,01,13
T : Wirusologia.
Wirusy (łac. trucizna, jad) to pozbawione budowy komórkowej struktury, zdolne do namnażania się
wyłącznie w żywych komórkach - gospodarzach.
AUTONOMICZNE CZ
STKI ZAKAy
NE
wszech obecne wirusy są najbardziej kreatywnymi, genetycznymi jednostkami, jakie znamy, np.:
- Influenza virus A
- HIV 1
- Ebola Zair
WIELKOŚCI WIRUSÓW :
E.coli ---> 3000 x 1000 nm
Adenovirus ---> 90 nm
Rhinovirus ---> 30 nm
Chlamydia ---> 300 nm
Viroid ---> 300 x 10 nm
Prion ---> 200 x 20 nm
Ebola virus ---> 970 nm
Vaccinia virus ---> 300 x 200 x 100 nm
Poliiovirus ---> 30 nm
Bacteriopnages f2, MS2 ---> 24 nm
Poksvirus dsDNA ---> 200 - 350 nm
Minivirus ds DNA ---> 400 nm
CHARAKTERYSTYKA WIRUSÓW :
* Wirusy nie są strukturą komórkową
* Są zdolne do namnażania tylko wewnątrz komórek gospodarza
* Wykazują jednocześnie cechy organizmu żywego i nieożywionej materii organicznej
* Wirion zawiera tylko jeden rodzaj kwasu nukleinowego slbo DNA, albo RNA
* Reprodukcja zachodzi de novo wewnątrz komórki
* Wirion nie wykazuje wzrostu i bezpośredniego podziału
* Wirion nie ma w genomie informacji dla syntezy systemu umożliwiającego wytwarzanie energii
* Wirion wykorzystuje rybosom komórki gospodarza, co przesądza o jego bezwzględnym
pasożytnictwie
* Pod względem klasyfikacji wirusy są całkowicie odrębne od wszystkich znanych organizmów
CECHY WIRUSÓW :
1) są tak małe, że zachowują zakażalność po przejściu przez filtry zatrzymujące bakterie
2) mają białko wiążące receptor, służące do przyłączania się do komórek ("fabryk wytwarzających
wirusy")
3) ich replikacja i byt są całkowicie zależne od żywych komórek eukariotycznych, bądz

prokariotycznych. Niektóre wirusy mają wprawdzie własne enzymy, np.: polimerazę DNA lub
RNA, ale enzymy te nie mogą samodzielnie powielać i odtwarzać informacji zawartej w genomach
wirusów.
TAKSONOMIA WIRUSÓW :
* Rząd : virales
* Rodzina : viridae
* Podrodzina : virinae
* Rodzaj : virus
* Gatunek
KRYTERIA KLASYFIKACJI WIRUSÓW :
+ rodzaj genomu
DNA/RNA, jednoniciowy/dwuniciowy, polarność +/-
+ konfiguracja genomu
liniowy, kolisty, segmentowany
+ długość genomu
+ morfologia kapsydu
złożona, iksosaedralna, helikalna
+ osłonkowy/bezosłonkowy
+ wielkość (średnica) wirionu
małe --> 10-50 nm, duże --> 50-150 nm
+ kliniczny przebieg zakażeń
powinnowactwo do komórek docelowych, tj.:
- pnaumotropowe (układ oddechowy)
- dermotropowe (zmiany skórne)
- neurotropowe (układ nerwowy)
- enterotropowe (układ pokarmowy)
- limfotropowe (ukłąd limfatyczny)
- pantropowe (zakażenia uogólnione)
BUDOWA WIRUSÓW :
* kwas nukleinowy
* białka strukturalne (kapsyd)
* białka matrix, białka rdzenia i białka związane z kwasem nukleinowym (u niektórych rodzin)
* osłonka (u niektórych rodzin)
* białka powierzchniowe związane z osłonką (niektóre rodziny)
GENOM WIRUSÓW :
* DNA lub RNA
* dwuniciowe lub jednoniciowe
* liniowe lub koliste
* ciągłe lub segmentowane
* sekwencje kodujące lub niekodujące (stanowią do 10% genomu)
* jedna sekwencja kwasów nukleinowych może hodować więcej niż jedno białko
* kwas nukleinowy wszystkich wirusów DNA, z wyjątkiem parwowirusów i jest dwuniciowy
* nie replikujący się DNA hepadnowirusów jest częściowo jednoniciowy
* kwas nukleinowy wszystkich wirusów RNA, z wyjątkiem reowirusów jest jednoniciowy
KLASYFIKACJA WIRUSÓW :
I) ze względu na organizację materiału genetycznego
a) RNA-wirusy
1) z pojedynczą nicią o dodatniej polaryzacji ssRNA
~ pikornawirusy
~ kaliciwirus
~ astrowirusy
~ togawirusy
~ flawirusy
~ koronawirusy
2) z pojedynczą nicią o ujemnej polaryzacji ssRAN
# bornawirusy
# ortomyksowirusy (osiem identycznych nici)
# paramyksowirusy
# rabdowirusy
# arernawirusy (dwie identyczne nici)
3) wirusy o podwójnej nici RNA
+ reowirusy
b) DNA-wirusy
- bakulowirusy
- herpeswirusy
- adenowirusy
- polionawirusy
- pokswirusy
- parawirusy
- hepadnowirusy
RNA DNA Retrowirusy
Picorravirus Circovirus HIV
Flavirus Parvovirus
II) ze względu na wielkość
* duże (150-300 nm) ---> pokswirusy
* średnie (50-150 nm) ---> herpeswirusy, adenowirusy
* małe (zwierzęce 20-50 nm) ---> pikornawirusy, parwowirusy
III) ze względu na organizm gospodarza
a) wirusy roślinne --> RNA-wirusy
Choroby:
- mozaikowość liści tytoniu
- mozaikowość pomidora
- mozaikowość lucerny
- karłowatość pomidora i ziemniaka
b) wirusy zwierzęce --> RNA lub DNA-wirusy
Choroby:
^ wścieklizna
^ pryszczyca
^ nosówka
^ cholera świń
^ trzęsawka suk
^ choroba woreczkowata pszczół
c) wirusy ludzkie --> RNA, DNA-wirusy lub retrowirusy
Choroby:
+ ospa wietrzna
+ półpasiec
+ opryszczka
+ odra
+ różyczka
+ grypa
+ świnka
+ żółtaczka
+ odkleszczowe wirusowe zapalenie mózgu
+ gorączka krwotoczna (wirus Ebola)
+ AIDS
d) wirusy bakteryjne --> bakteriofagi, są to głównie DNA-wirusy
U podstaw budowy architektonicznej wirionu, leży zbudowanie jak największej objętościowo bryły
na podstawie zakodowanej minimalnej ilości materiału genetycznego.
Aby spełnić to zadanie u większości zdolności do budowania bryły z jednego lub kilku typów
podjednostek białkowych (kapsomerów) ułożonych symetrycznie lub qwasi-symetrycznie wokół
genomu.
Wirusy posiadają pewną symetrię budowy struktury białkowej (kapsydu) :
* helikalne (pałeczkowate) --->podjednostki białkowe ułożone w heliks, którego długość zależy od
długości kwasów nukleinowych, a szerokość od podjednostek (ścisły
związek pomiędzy kapsydami i kwasem nukleinowym)
* iksoedralne (kubiczne) ---> jednostki białkowe tworza dwudziestościan
* symetria złożona
BUDOWA CZ
STKI WIRUSOWEJ O STRUKTURZE HELIKALNEJ :
Kapsyd zbudowany jest z helikalnie ułożonych podjednostek (kapsomerów), przesuniętych
względem siebie o określony kąt. Taką formę najwcześniej odkryto u Tobaco mosaic virus (TMV),
u którego kolejno ułożone dyski tworzą formę helikalną.
Kapsyd bakteriofagów o strukturze helikalnej jest zbudowany z helikalnie ułożonych podjednostek
białkowych (struktura podobna do pałeczki), przypominających strukturę  kręconych schodów , w środku
której zlokalizowany jest kwas nukleinowy.
Helikalny kapsyd występuje u bakteriofagów z rodzinyInoviridae (długość ok. 900 nm, średnica 9 nm) i
zbudowany jest z jednego głównego białka kapsydu i czterech innych białek, zlokalizowanych na jego
końcach.
BUDOWA CZ
STKI WIRUSOWEJ O STRUKTURZE IKSOEDRALNEJ :
Podjednostki białkowe ułożone są w formie pustej qwuasi-sferycznej struktórze zamykającej w
środku kwas nukleinowy. Struktura ta charakteryzuje się obecnością na jej powierzchniach
identycznych elementów (kapsomerów), powiązanych ze sobą podwójną, potójną i pięciokątną osią
symetrii.
Kapsyd bakteriofagów o strukturze izometrycznej zbudowany jest z podjednostek białkowych
(kapsomerów), tworzących strukturę quasisferyczną, w środku której zamknięty jest kwas nukleinowy.
Struktura ta ma symetrię ikosaedralną, tzn. na jej dwudziestu równobocznych powierzchniach znajduje się co
najmniej 60 identycznych elementów (ułożonych w formie kulistej), połączonych ze sobą podwójną,
trójkrotną i pięciokrotną osią symetrii. Kapsyd o strukturze izometrycznej występuje u fagów z rodziny
Microviridae.
OSA
ONKI WIRUSOWE :
Do wirusów których kapsyd otoczony jest dwuwarstwową osłonką lipidową zaliczamy:
* Corona- * Toga-
* Orthomyxo- * Retro-
* Paramyxo- * Herpes-
* Bunya- * Poxyviridae
* Rhabdo-
W przypadku wielkości wirusów posiadających osłonkę, tworzenie kapsydu i składowe cząstki
wirusowej zachodzi w błonie cytoplazmatycznej komórki lub w błonach wystepujących na terenie
cytoplazmy, takich jak:
- błona aparatu Golgiego (buriavirusy)
- retikulum endoplazmatyczne (koronawirusy)
- błona jądrowa (herpeswirusy)
Wyjątek:
poksywirusy --> powstanie osłonki zachodzi de novo na terenie cytoplazmy
Liczne białka wirusowe zlokalizowane w osłonce mają właściwości autogenne.
REPLIKACJA WIRUSÓW W KOMÓRCE :
1) adsorpcja
2) wniknięcie
3) odpłaszczenie
4) synteza białek wczesnych
białka funkcjonalne (enzymy), polimerazy DNA lub RNA, białka regulatorowe, transkryptaza
5) powielanie genomu
6) synteza białek póz
nych
przede wszystkim białka strukturalne : białka kapsydu, białka powierzchniowe (glikoproteiny,
lipoproteiny), białka związane z DNA/RNA do dojrzałego wirionu, niektóre białka funkcjonalne
(latencja, onkogeneza)
7) składowanie i dojrzewanie wirionów potomnych
8) uwolnienie dojrzałych wiorionów (przez pączkowanie lub na drodze lizy)
W WYNIKU INFEKCJI WIRUSY ODDZIAA
UJ
NA KOMÓRKI GOSPODARZA :
* stan lityczny
* stan latencji (utajenia)
* ingeracji materiału genetycznego w postaci prowirusa-profaga
*transformacji komórkowej
CHOROBY WIRUSOWE MOŻNA PODZIELIĆ NA 3 GRUPY:
1) choroby człowieka ---> antroponozy (np. wirus odry)
2) choroby człowieka i zwierząt ---> antropozoonozy (np. wirus pryszczycy)
3) choroby zwierząt ---> zoonozy (np. wirus nosówki psów)