Wirusologia ogólna 16. 12. 2014 r.
prof. dr hab. Agnieszka Szuster - Ciesielska
e-mail: szusterciesielska.agnieszka@poczta.umcs.lublin.pl
Egzamin
Test wielokrotnego wyboru,
wirusologia obejmie 20 pytań!
W wodach naszej planety obecnych jest ponad 1030 cząsteczek bakteriofagów
1 bakteriofag = ok. 10-15 g
Claudia Bandea i Patrick Ferteme odkryli, że wirus jest żywy.
Wirofagi - wirusy atakujące inne wirusy np. sputnik wirofag.
Podział domen życia
Organizmy kodujące rybosomy (Archea, Bacteria, Eucaria)
Organizmy kodujące kapsyd (wirusy)
Definicja wirusa
Wirus jest infekcyjnym, obligatoryjnym, wewnątrzkomórkowym pasożytem.
Posiada materiał genetyczy w postaci DNA lub RNA.
Materiał genetyczny wirusa w komórce gospodarza kieruje produkcją nowych, potomnych cząstek- wirionów .
Nowe wiriony powstają przez złożenie elementów składowych.
Krótka historia wirusologii
Virus - jad, trucizna logos - nauka
1898 r. - wykrycie 1-wszego przesączalnego zarazka u zwierząt- pryszczycy.
1901 r. - wykrycie 1-wszego wirusa - żółta gorączka.
1933 r. - Ernest Ruska stworzył mikroskop elektronowy.
Różne czynniki infekcyjne
wirusy satelitarne - do replikacji wymagają obecności innego wirusa, inna nazwa: adenoassociated virus (AAV); adenowirus; herperwirus.
wirusoidy - posiadają tylko genom (ssRNA) i do replikacji wymagają obecności wirusa helper. Zakażają rośliny.
wiroidy - infekują rośliny. Posiadają kolisty ssRNA- najmniejsze samoreplikujące się cząstki.
w. defektywne - zawierają najczęściej RNA i tylko część genomu. Prawdopodobnie są ważne w ustaleniu infekcji przewlekłej. Replikacja możliwa przy koinfekcji kompetentnym wirusem.
Inne : ruchome elementy genetyczne; wirusy endogenne.
Pochodzenie
Ogólnie dostępne dowody świadczą o polifiletycznym pochodzeniu wirusów.
Teoria ewolucji postępującej - wirusy powstałe z protobiontów czyli przedkomórkowych form życia.
Budowa
Rozmiar: 20-400 nm, widoczne tylko w mikroskopie elektronowym.
Kształt: sferyczny, pałkowaty, kształt cegły, kijanki, pocisku, nitkowaty.
Symetria: helikalna, ikosaedralna, złożona.
Genom wirusa
Kwas nukleinowy umieszczony w centrum wirionu odpowiada za infekcyjność wirusa.
Kwas nukleinowy: DNA lub RNA
ss- jednoniciowy lub ds-dwuniciowy
linearny lub kolisty częściowo dwuniciowy
pojedynczy, segmentowany
genom może być "+" z polarnością dodatnią i "-" z polarnością ujemną.
Genomy wirusów kodują od kilku do kilkuset genów, brakuje w zasadzie rejonów niekodujących, a niektóre z sekwencji kodującychmogą się pokrywać.
Geny wirusów
wczesne- ulegają ekspresji w 1-wszej fazie replikacji.
późne - kodują białka strukturalne wirusów.
Funkcje
Zapewnienie replikacji i powielanie wirionów potomnych.
Osłabienie i modulowanie układu odpornościowego.
Kapsyd wirusa
Struktura białkowa opłaszczająca kwas nukleinowy wirusa, z którym tworzy tzw. nukleokapsyd . Poszczególne jednostki białkowe nazywane są kapsomerami. Kapsyd ochrania genom i uczestniczy w adsorpcji.
Otoczka (osłonka) wirusa
Występuje u niektórych wirusów, powstaje podczas dojrzewania, zawiera fosfolipidy i białka komórkowe oraz glikoproteiny.
Otoczka uczestniczy w rozpoznawaniui adsorpcji do komórki gospodarza oraz posiada właściwości antygenowe.
Właściwości w. otoczkowych
Wrażliwe na wysuszenie, kwasy, detergenty i temperaturę.
Uwalniane są z kom. gospodarza w wyniku pączkowania.
Muszą przebywać w wilgotnym środowisku.
Nie zakażają układu pokarmowego.
Muszą być przenoszone przez wydzieliny i płyny ustrojowe
np. poprzez krew, spermę (HIV) .
-II- bezotoczkowych
Są stabilne w niesprzyjającym środowisku.
Oporne na wysuszenie, kwasy, detergenty, temp.
Zakażają układ pokarmowy przeżywając w soku żołądkowym.
Uwalniają się z kom. gospodarza w wyniku jej lizy.
Łatwo rozprzestrzeniają się przez bezpośredni kontakt.
Kolce białkowe - uczestniczą w interakcji pomiędzy wirusem i kom. gospodarza, w następstwieczego dochodzą do fuzji otoczki wirusa błoną kom.
Tegument - białko obecne w przestrzeni pomiędzy otoczką a nukleokapsydem niektórych wirusów. Białka te wspomagają replikację wirusa i hamują odpowiedź immunologiczną.
Ciałka boczne - zawierają enzymy konieczne do replikacji wirusów Paxviridae.
Taksonomia i nazewnictwo
Taksonomia wirusa zależy od: typu kwasu nukl. , liczby nici kw.n., polarności genomu wirusowego, symetrii nukleokapsydu, występowaniu osłonki lipidowej, właściwości antygenowych.
System Baltimore'a - klasyfikacja oparta na typie genomu i strategii replikacyjnej.
klasa 1 : dsDNA
klasa 2 : ssDNA
klasa 3 : dsRNA
kl. 4 : (+)ssRNA
kl.5 : (-) ssRNA
kl.6 : ssRNA ; dsDNA
kl.7 : ss lub dsDNA ; ssRNA
Replikacja wirusów
Wirusy dzieli się na: wirofagi, bakteriofagi, wirusy zwierzące i roślinne.
Mają unikalny sposób powielania swoich cząstek, ściśle zależny od cząst. i energii k. gospodarza.
Etapy :
Adsorpcja - przebiega niezależnie od temperatury i energii kom. Wirus i kom. ma receptor. Łączenie się specyficznychreceptorów wirusa i kom. gospodarza.
Penetracja - wirusek wnika do wnętrza kom. i wymaga energii
Odpłaszczenie
Transkrypcja kw. n. i synteza białek
Formowanie wirionów
Uwalnianie młodych, potomnych wirionów z kom.
Dojrzewanie
KONIEC