PowerPoint Presentation

•

Bezkomórkowe

•

Zawierają rdzeń
zbudowany z DNA lub
RNA

•

Rdzeń otoczony jest
płaszczem białkowym

•

Płaszcz może
znajdować się w
tłuszczowej kopercie

•

Wirusy rozmnażają się
jedynie w żywych
komórkach
„gospodarza”

Wirusy (Virus)

Figure 1.1e

•

Zawierają nukleotydy.

•

Nukleotydy składają się z:

•

Pentozy

•

Grupy fosforanowej

•

Zasady zawierającej azot (puryny lub
pirymidyny)

Kwasy nukleinowe

Rysunek

2.16

•

Zawiera

deoksyrybozę

•

Istnieje jako

podwójna

helisa

•

wiązanie

wodorowe z

•

wiązanie

wodorowe z

DNA

Rysunek

2.16

•

Zawiera rybozę

•

Jest jednoniciowy

•

wiązanie

wodorowe z

•

wiązanie

wodorowe z

RNA

Figure 2.17

Wirusy

•

Wirus

– niekomórkowy element genetyczny który

wykorzystuje komórki do swojego namnażania,

posiada stan pozakomórkowy.

•

Cząsteczka wirusa zawierająca kwas nukleinowy

otoczony przez białko lub/i inne komponenty

makrocząsteczkowe jest nazywana

wirionem

•

Wirusy są silnie uzależnione od struktury

komórki „żywiciela” i jej składników

metabolicznych.

•

Wirusy mogą nadawać ważne nowe właściwości

komórkom w których się namnażają.

Wirusy - historia

• Nazwa „wirus” pochodzi od łacińskiego słowa virus – trucizna

• Termin użyty został po raz pierwszy przez Pasteura podczas

opisu czynnika wywołującego wściekliznę

• 1890 – odkrycie pierwszego wirusa – wirusa mozaiki tytoniowej

(TMV)

• 1900 – rozróżnione od bakterii, „czynnik przechodzący przez

filtracje”

• 1930 – izolacja i oczyszczenie TMV. Obserwacja cząsteczek

wirusa pod mikroskopem elektronowym

• Lata 50-te – powstanie wirusologii

Natura wirionu

Wielkość wirusów

: 20 nm do 300 nm

Największy wirus

: wirus ospy naturalnej ma

200 nm

Najmniejszy wirus

: wirus Polio

18 nm

Genom wirusowy

: Mniejszy niż u

komórkowców, największy znany genom
wirusa: ma tylko 190 KB.

Genomy bakteryjne

: 1000-9000 KB

Symetria wirusów

Symetria helikalna: wirus mozaiki tytoniowej (TMV).

Dwudziestościan: Najwydajniejszy układ dla

podjednostek w zamkniętej osłonie.

Wirusy z płaszczem: płaszcz zawiera podwójną warstwę

tłuszczową z glikoproteinami przytwierdzonymi do
niej.

Jej symetria przypomina nukleokapsyd.

Wirusy złożone: bakteriofag T4

Enzymy w wirusach

•

Niektóre wirusy posiadają swoje własne enzymy,

tj:

•

Odwrotne transkryptazy w retrowirusach

•

Neuraminadazy: rozkładają glikoproteiny,

wspomagając uwalnianie się wirusa

•

Lizosom: bakteriofagi

Klasyfikacja wirusów

•

W zależności od gospodarza:

•

wirusy bakteryjne (bakteriofagi)

•

wirusy zwierzęce (lepiej zbadane)

•

wirusy roślinne (mniej zbadane)

•

W zależności od struktury kwasów nukleinowych:

•

DNA wirusy (ssDNA, dsDNA)

•

RNA wirusy (ssRNA, dsRNA)

•

RNA-DNA wirusy (ssRNA, dsDNA)

Klasyfikacja wirusów

•

Nazwy rodzin posiadają końcówkę -viridae

•

Nazwy rodzajów -virus

•

Gatunki wirusów: Grupa wirusów przenosząca

taką samą informację genetyczną i zasiedlająca

tą samą niszę ekologiczną (gospodarz). Nazwy

zwyczajowe są używane dla gatunków

•

Podgatunki są oznaczone numerem

Hodowla wirusów

•

Bakteriofagi – kultury bakteryjne

•

Wirusy roślinne i zwierzęce – kultury komórkowe

i tkankowe

Hodowla wirusów

•

Wirusy zwierzęce

mogą być

hodowane w

żywych

zwierzętach lub

zapłodnionych

jajach.

Hodowla wirusów

•

Wirusy zwierzęce i roślinne mogą być hodowane w

kulturach komórkowych.

•

Ciągła linia komórkowa może być utrzymywana przez

określony czas

Wykrywanie wirusów

•

Mikroskopia elektronowa

•

Testy immunologiczne – wykrywają specyficzne

białka wirusowe lub przeciwciała

•

ELISA

•

Testy biologiczne – wykrywają cytopatologiczne

efekty (CPE) działalności wirusów na komórki

•

Hemoaglutynacja

•

Analiza kwasów nukleinowych

•

RFLPs

•

PCR

•

Cykl lityczny Fag powoduje lizę i śmierć

komórki gospodarza

•

Cykl lizogenny

Profagowe DNA włączane w

DNA gospodarza

Namnażanie się bakteriofagów (Cykl

lityczny)

•

Adsorpcja

Fag przyczepia się nićmi ogonka

do komórki żywiciela

•

Penetracja

Lizozym faga nadtrawia ścianę

komórkową, pochewka kurczy się, aby

wypchnąć szyjkę i DNA do komórki

•

Biosynteza

Produkcja fagowego DNA i białek

•

Dojrzewanie Składanie się fragmentów faga

•

Uwolnienie

Lizozym fagowy

Adsorpcja:

Fag

przyczepia

się do

komórki

żywiciela.

Penetracja:

Fag penetruje

komórkę

żywiciela i

wstrzykuje

DNA.

Biosynteza:

Tworzenie

wirusowego

DNA i białek

Bakteryjna

ściana

komórkow

Bakteryjny

chromoso

Kapsy

Pochewk

Nić

ogonka

Płytka

Kolec

Ściana

komórkowa

Ogone

Błona

komórkowa

Skurczona

pochewka

Szyjka ogonka

Dojrzewanie:

Elementy

wirusów są

składane w

wiriony.

Ogone

Uwalnianie:

Liza komórki

żywiciela i

uwalnianie

nowych

wirionów.

DNA

Kapsyd

Nici

ogonka

Terapeutyczne czynniki przeciwwirusowe

Czynnik

Wirus

Mechanizm

Amantadyna

Wirus

przeziębienia

Blokuje odpłaszczenie

wirusa

Acyklowir

Opryszczka zwykła

Blokuje polimerazę

DNA

Gancyklowir

Cytomegalovirus

Blokuje polimerazę

DNA

Rybiwaryna

Wirus Lassa

Blokuje enzymy

wirusowe

Azydotymidym

HIV

Blokuje odwrotną

transkryptazę

Interferon

Hepatitis B

Blokuje syntezę białka

wirusowego

Droga rozprzestrzeniania się wirusów

pokarmowych

•

Przeżywają zazwyczaj w zabójczych warunkach

panujących w żołądku

•

Wirusy zawierające płaszcz lipidowy, zwykle

inaktywowane są przez kwasy żołądkowe, sole

żółciowe i enzymy

•

Opanowywanie i namnażanie w komórkach

nabłonka jelita cienkiego

•

Wydostają się z kałem

Wirusy jelitowe

•

Dwa wirusy wśród top 10 mikroorganizmów powodujących

choroby układu pokarmowego

•

Wirus zapalenia wirusowego wątroby (Hepatitis A)

•

Wirus Norwalk i pochodne

•

Wirusowe zapalenie żoładkowo-jelitowe najbardziej

rozpowszechnioną chorobą pokarmową w stanie Minnesota w

latach 1984 - 1991 (niska higiena i zainfekowani handlujący

żywnością)

•

Wirusy rozprzestrzeniające się drogą pokarmową przenoszone

są jako cząstki o średnicy 25 - 75 nm

•

Całkowicie nieaktywne – niezdolne do replikacji poza

komórkami żywiciela (np. żywność, woda lub środowisko)

•

Wysoka odporność – odporne na większość pospolitych metod

używanych do niszczenia bakterii

•

Niezwykle niska dawka infekcyjna

•

Częściej zawierają RNA (pojedyncza nić) niż DNA

Wirusy jelitowe

•

Transmisja

•

Żywność, woda – skażone fekaliami

•

Droga kropelkowa

•

Infekcje wykrywane podczas wybuchów epidemii

•

Ludzie są z reguły rezerwuarem dla tych wirusów bez

pośredniczącego czynnika w postaci zwierząt

•

Główne miejsca rozwoju po spożyciu

•

Jelito cienkie

•

Wątroba

•

Inne organy

•

Patogenność

•

Zabijanie zainfekowanych komórek w wyniku replikacji

wirusa

•

Niszczenie zainfekowanych komórek przez odpowiedź

immunologiczną gospodarza

Wirusy jelitowe

•

Dawka infekcyjna

•

Teoretycznie 1 cząstka, ale jest to mało

prawdopodobne

•

Zawartość w kale: >10

cząstek / g

10 ug zakażonego kału (1000 cząstek) jest wysoko

infekcyjna
niemal niemożliwy do wykrycia poziom w 100 g

żywności

Choroby poładowania białek

Wywołane przez priony

•

Choroba wściekłych krów (BSE, bovine

spongiform encephalopathy, bydlęca

gąbczastość mózgu)

•

Trzęsawka (scrapie)

•

FSE (feline spongiform encephalopathy, kocia

gąbczastość mózgu)

•

Kuru (plemiona w Papui-Nowej Gwinei)

•

Choroba Creutzfelda-Jacoba (CJD)

Tworzenie fibryli i amyloidów

•

Choroba Alzheimera

•

Choroba Parkinsona

Priony - Historia

•

XVII w. – „Owce mają zawroty głowy” – opisanie

trzęsawki w Europie

•

Lata 50-te – Carleton Gajdusek bada ceremonie

kanibalskie plemienia Fore na Nowej Gwinei i

odkrywa chorobę Kuru

•

Kuru atakuje neurony mózgu tworząc wakuole,

powodując dezorientację u pacjenta i śmierć w

ciągu 3 miesięcy

•

1997 – Stanley Prusiner proponuje związek

pomiędzy kuru, trzęsawka, BSE i CJD, nagroda

Nobla

Cechy infekcji amyloidowej mózgu

•

Oznaki i symptomy

•

Demencja i/lub niezborność ruchowa

•

Progresywna utrata funkcji mózgu

•

Patologia

•

Niszczenie neuronów (gąbczastość)

•

Płytka amyloidalna

•

Zaleganie białek prionów odpornych na

działanie proteaz

Priony

•

Priony są „infekującymi

cząstkami białek”

•

Złożone jedynie z białek

•

Odpowiedzialne za kuru,

chorobę Creutzfelda-Jacoba,

chorobę wściekłych krów, itp.

•

„Infekcja” powoduje zmiany

w drugorzędowej strukturze i

konformacji (lub

konformacjach!) białek

prionów

•

a) PrPc; b) PrPSc

Priony (białka czy wirusy?)

Enzym

Prion

Wirus

RNAza A

DNAza

Proteinaza K

Trypsyna

+ = INAKTYWACJA - = BRAK ZMIAN

Priony

PrP

Endosom

Lysosom

Priony (Infekcja)

CZYNNIK X

PrPc

PrPsc

Konwersj

Priony (Infekcja)

•

Jak dotychczas jej droga nie jest dobrze znana,

istnieje wiele teorii.

•

Wiązanie PrPsc do białka PrP wywołuje

konwersję, jednakże jak się sądzi do zmiany

pofałdowania białka wykorzystywany jest

chaperon (Factor x).

•

Kiedy tworzy się kompleks następuje

rozfałdowanie i ponowne pofałdowanie

polipeptydu.

•

Po procesie konwersji kompleks rozpada się a

jego komponenty kontynuują konwersje

kolejnych białek PrPc.

Priony - Rozwój CJD

•

Spożycie pokarmu zawierającego PrPsc

•

Fragmenty PrPsc zaabsorbowane do krwi/limfy

•

PrPsc zaczyna „rekrutować” PrPc w limfie (nie

patogenna na tym etapie)

•

PrPsc migruje do mózgu poprzez Centralny Układ

Nerwowy

•

Neurony mózgu produkują „płytkę” i umierają –

zainfekowane rejony mózgu przypominają gąbkę

Document Outline