WYKŁAD

II

Z WIRUSÓW

Podział wirsów

• Typ kwasu nkleinowego

• liczba nici w nkleinowych

• postać kw. Nukleinowego (liniowy, lioniowy segmentowany, kolisty i kolisty nieciągły

• polarnośc genom wirusowego ( +,/, dwupolarne)

• cięzar cząsteczki kw nukleinowego w daltonach

• wielkośc kw. Nukleinowego

• organizacja przestzrenna- symetria nukleokapsydu (helikalna, ikosaedralna i złożona)

• struktura kasydu (l. Kapsomerów)

• kształt i wielkość wirionu

• osłonka

• miejsce tworzenia nukleotydu (jądro lub cytoplazmu)

• miejsce tworzenia osłonki (bł jądrowa lb cytoplazma)

• w budowie wirionu łącznie z ultrastrkturą

Podział na podrodziny opiera się o różnice w strukturze genowej

Kryteria podziału na rodziny i gatunki zasadniczo pokrywa się na pokrewieństwie antygenowej ale od tego pkt. Klasyfikacji traci swoją precyzję bo czasem antygenowośc jest identyczna.

Budowa chemiczna

• organizacja samego genomu

• sekwencja nukleotydu

• w budowie kodowanych białek strkturalnych i nie strkturalnych -> różnica we wł biologicznych

• tropizm do tkanek

• spektrum gatunku gospodarza

• wirulencji

• patogenności

• spos. Zakażania

• spos. Replikacji w zakażonej kom

• oraz wł fiz-chem

Nazwy rodzin mają różną etymologię ale tą samą końcówkę -Viridae

Podrodziny- Virinae

Rodzaje- Virus

WIRUSY DNA

Rodzina Poxviridae (pox- krostka) największe wirusy, tropizm do skóry i błon śluzowych, przenosozne prze mikroszkodzenia skóry, gryzące owady, drogą kropelkową, wąskie spektrum gosp.

Podrodz Chordopoxvirinae (chorobotw. Dla kręgowców)

rodz. Orthopoxvirus (wir, ssaków- wir. Krowianki,wir ospy prawdziwej człowieka, bydła, małp, koni)

Parapoxvirus- niesztowicy owiec

AvipoxVirus

Capripoxvirus

Suipoxvirus

Leporipoxvirus (myxomatozy królików)

Mollupoxvirus (chorobotw. Dla ludzi)

yatapoxvirus

Cervidpoxvirus

Charakterystyka rodziny

• Cechuje je wysoka org. ( zapewniająca im pewną samodzielność w stwarzani systemu przemiany materii niezaleznego od normalnego metabolizmu zakażonej kom.)

• Liniowy, dwupasmowy DNA 130-375 kpb

• Złożona symetria nukleokapsydu

• Kształt owalny- 140-160 nm szerokości do 190-260 nm dł. (należa tu wir z rodzaju parapoxwir albo mają kształt cegły 300x450x200nm lub są pleomorficzneo śred 140-160nm )

• wew. Kapsydu oprócz genomu są jeden lub dwa soczewkowatego ształtu ciałka boczne

• Genom o masie cząsteczkowej 10⁸ koduje 200 protein

• Posiadają osłonkę (nie wszystkie) parapoxwir- brak

• Gęstość w gradiencie sacharozy w granicach 1,23-1,27 g/cm3

• Replikacja w odróżnieniu do większości wir. DNA zachodzi w cytoplazmie, gdzie pod czas namnażania powstają ciałka wtrętowe B i A

• W procesie opłaszczania biorą udział enzymy kom. Pochodzenia wir.

Rodzina: Herpesviridae

Podrodz. Alphaherpesvirinae

rodz. Simplexvirus (herpesvir. Ludzi, wir opryszczki pospolitej, ospy wietrznej i półpaśca

Varicello (herpes wirus bydlęcy, BR HPV wir. Choroby Aujeskiego- pseudovabias,

Mardivirus( Wir. Choroby Mareka- choroba indyków)

Iltovirus

Podrodz. Bethaherpesvirinae

Cytomegalovirus (wir. Ludzi i zwierząt)

Muromegalovirus (u myszy)

Roselovirus

Podrodzina. Gammaherpesvirinae (powinowactwo do rec.nerwowych, błon śluzowych)

rodz. Lymphocryptovirus

Rhadinovirus

Charakterystyka rodziny

• dwupasmowy DNA (125-235kpb)

• struktua ikosaedralna

• średnica wirionu 120-200 nm

• śred. Kapsydu 100 nm

• kapsd zbud ze 162 rurkowatych kapsomerów ( 150 heksamerów i 12 pentamerów)

• kapsyd otoczony amorficzą warstwą białka-tegumentem

• oslonka glikoproteinowo-lipidowa , luźna, workowata, któa mieści niekeidy dwa lub więcej kapsydów

• masa cząsteczkowa wynosi 80-160x 10⁶ zal. Od podrodziny

• genom koduje ok 100 polipeptydów w tym 33 strukturalne

• gęstość w chlorku cezu= 1,15- 1,29 g/cm3

• replikacja w jądrze gdzie mogą być ciałka wtrętowe A

• wir dobrze namnaża się w hodowli kom., dając efekt cytopatyczny - wielojądrzaste syncytium

Rodzina Parvoviridae

Wir o najwyższym stopniu pasożytnictwa, replikuje wyłącznie albo w obecności innego wirusa pomocniczego (najczęściej opryszczki i adenovirusa) lub w kom. Bardzi intensywnie dzielących się

Podrodzina: Parvovirinae

rodz. Parvovirus

erythowirus

Dependowirus

Amdowirus

Bocavirus

Podrodzina: Densovirinae

rodz. Densovirus

Iteravirus

Brevidenso-

Pefudenso-

Charakterystyka rodziny

• Jednoniciwe DNA (5,2-5,5 kpb) o polarności - / +

• symetria iksaedralna

• masa cz. DNA 2x 10⁶ D

• kapsyd 20 ścienny z 60 kapsomerami o śred. 3-4 nm

• śred. Wirionu 18-25 nm

• replikacja w jądrze dzielącej się kom.

• Tworzą duże ciałka wtrętowe

• mały genom koduje tylko 3 polipeptydy

• brak osłonki stąd brak wrażliwości na eter i chloroform

• oporne na pH 3-9 i temp 60 st. C

• prawie wszytskie mają wł. Hemaglutynacyjne

Rodzina: Asfarviridae

Szczepy b. Różnią się wir. I .........., która powoduje 100% śmiertelność, podczas gdy infekcja może być niezauważalna.

Rodz. Asfivirus (wir. Afrykańskiego pomoru świń)

DNA dwupasmowy ( dł. 170-190kpb)

kapsyd ikosaedralny ( różna il kapsomerów 1892-2172 o sred nm każdy)

• wiriony kształu sferycznego lub pleomorficzne

• średnica 172- 191nm /9 średnio 180nm)

• otoczka glikoplipidowa ale pod czas cyklu życiowego mja formę pozakom i nie posiadają otoczki.

• Lipidy otoczki pochodzą z bł cytopl gosodarza

• gęstość w chlorku cezu = 1,19-1,24 g/cm3

• Replikacja początkpowo w cytopl. Chociaż jądro jest niezbędne do syntezy DNA wir.

Rodzina: Adenoviridae

• Adenowirusy ptasie mogą w niezauważalny sposób zakażać jaja

• Zakażenie wir. Z rodz. Mastadenovirus dotyczy dróg oddechowych, pp, zakażenie może przebiegać bezobjawowo, niektóre serotypy moga wykazywac działanie oknogenne na zwierz. Laboratoryjnych

Rodz. Mastadeno- (wir. Ssaków, ludzi i zwierząt min. Bydła, koni, owiec, psów, małp, świń, wir. Choroby Rubartha)

rodz. Aviadeno- ( wir. Ptaków)

rodz. Atadeno- ( owce, kaczki, bydło i od zwierz egz.)

rodz. Siadeno-

Charajterystyka rodziny

• Dwupasmowy DNA (26-44 kpb)

• Linearny

• symetria ikosaedralna

• Śred. 70-90 nm

• zbudowany z 252 kapsomerów o wielkości 7-10 nm tworzących 20 boków i 12 wierzchołków

• rozróżnia się 2 rodz kapsomerów- 24 na wierzchołkowych -heksantów i 12 wierzchołkowych pentonów

• Pentony zaopatrzone w cieniutkie włókna podobne do antenek- rola przy zakazeniu

• bezotoczkowy

• replik w jądrze

• w Hodowli kom. (HK) daje carater efekt cytopatyczny

Grupa Papovavirusów

Dawniej rodzina Papovaviridae obecnie rozbita na dwie

Papollomaviridae

Polyomaviridae

Wir. Należące do tych 2 rodzajów różnią się wielkością kapsydu i zawartością DNA

Charakterystyka

• Kolisty, dwupasmowy DNA

• symetria ikosaedralna

• kapsyd zdbud z 72 kapsomerów

• genom kod mała l. Polipeptydów (ale w śród nich odgrywającą istotną rolę w transformowaniu kom zdrowych do nowotworowych)

• brak osłonki (zapewnia niewrażliwośc na eter i chloroform)

• Oporne na pH 3-7i 60 st C przez 30 min

• Gestość w chlorku cezu = 1,34 g/ml

• repl. W jądrze

• niektóre wykazują wł hemaglutynacyje

Rodzina: Papillomaviridae (papillome- brodawczaki)

Rodz. Papillomavirus- (wir. Brodawczaków ludzi i zwierząt)

• Papillomawir- dł DNA 8 kbp

• Średn. Kapsydu 55 nm

• Zdolność do namnażania się wyłącznie w różnicującym się w warstwy nałonku płaskim którego hodowla in vitro nie nalezy do łatwych ;)

Rodzina: Polyomaviridae

Rodz. Polyomavirus

Charakterystyka

• dł DNA 5kbp

• śred kapsydu 45 nm

• polyomavir dają się bardzo łatwo namnażać w HK

WIRUSY RNA

Ikoseadralna symetria kapsydu

Rodzina: picornaviridae

Rodz.Aphthovirus ( wir. Pryszczycy )

Entero- (wiele wirusów o powinowactwie do pp ludzi i zwierząt, gdzie szczególną rolę odgrywa niewrażliwośc na niskie pH - poliowir. U człowieka, coxachne wir i inne u ludzi, wir. Choroby cieszyńskiej świni, wir. Choroby pęcherzykowej świni)

Kardio-

Hepato- nie do końca określony wirus zapaelnia wątroby typu A

parecho- gł u ludzi

Erbo- konie rhinitis B

Cobu- bydło

Tescho- (świnie)

Sapelo- (Świnie, małpy, ptaki)

Seneca- (świnie)

Tremo- (u ptaków)

Avihepato- (hepatitis u kaczek)

Charakterystyka

• w obrębie roziny róznią się stabilnością na niskie pH

• jedno pasmowe RNA, liniowe, polazryzacja+

• genom skł się z ok 7500 (7000-8500 nukleotydów)

• budowa ikosaedralna

• 20 ścienny kapsyd zbud z 5 białek z czego 4 to duże uniatowe białka strukturalne, VP1 VP2 VP3 VP4 Wir posiada jeszcze ok 20 innych białek

• śred wirionu 22-30 nm

• brak otoczki - brak wrązliwości na eter i chloroform

• gęstość 1,33-1,45 g/cm3

• replikacja w cytolazmie

• łatwo nam się w HK dając efekt cytopatyczny (CP)

Rodzina: Caliciviridae (kielich)

Rodzaj. Vesivirus ( virus osutki pęcherzykowej świń- VESV

Lagivirus ( wir. Choroby krwotocznej królików)

Noro-

Sapo-

Nebo-

Charakterystyka

• Jednopasmowe RNA

• Niesegmentowane o polarności +

• wielkość genomu 7,4-8,3 kbp

• ikosaedralna symetria

• kształt kulisty

• śred wirionu 35-39 nm

• zbudowany z 32 kapsomerów

• gęstość w chlorku cezu 1,33-1,4 g/cm3

• wiriony zawierają 1 lub dwie strukturalne proteiny

• brak otoczki

• inaktywacja w pH mniejszym od 5 lub 4 ale wrażliwy na podwyższoną temp w obecn jonów Mg

• replikacja w cytoplazmie

Arbowirusy

Togaviridae

flaviviridae

Reoviridae

bunyaviridae

Do zakażenia wymagają wektorów- owady gryzącee, powodują podbobne zespoły chorobowe:

• choroby gorączkowe często z wysypkami na skóze i zapaleniem stawów,

• zakażenia ośrodkowego UN

• gorączki krwootoczne

Rodzina Togaviridae (osłonka dopasowana do wirionu)

Zakażenia często przebiegają bezpobjawowo albo ujawniają się gł jako choroby OUN

rodz: Alphavirus (EE wirus wschodniego zapalenia mózgu i rdzenia koni, WEE wirus zachodniego zapalenia mózgu i rdzenia koni, VEE wirus wenezuelskiego zapalenia mózgu i rdzenia koni)

Rodz: Rubivirus (różyczka u ludzi)

Charakterystyka

• jednopsamowy RNA, nieegmentowane o polaryzacji +

• wielkość 9,7-11,8 kbp

• symetria ikosaedralna

• kapsyd o średnicy 40 nm

• cały wirion kształtu sferycznego lub pleomorficznego ( mają średnicę 70 nm)

• osłonka lipoproteinowa z dł wypustkami - peplomerami o dł 10 nm

• w nukleokapsydzie jest 3 lub 5 białek strukturalnych w tym 2 osłonkowe glikoproteiny ( E1 i E2)

• wiele ma otoczkę proteinową E3

• gęstośc w sacharozie =1,18-1,2 g/cm3

• pkt inaktywacji 58 stopni C

• replikacja w cytoplazmie

• nanażają się w HK nerek ale i ......... z efektem CP

Rodzina: Flaviviridae

rodz. Flavivrus

Pesti- ( BVD wirus biegunki i choroby błon śluzowych bydła, wir lasycznego pomoru świń

Hepaci- ( wir zapalenia wątroby typu C)

Charakterystyka

• Jednopasmowy RNA o polaryzacji +

• dł 9,5-12,5 kbp w zal od rodzaju

• 9,5 hepacivirus, 10,7 favivirus, 12,5 pestivirus

• symetria ikosaedralna

• wiriony mają ształt sferyczny lub pleomorficzny

• średnica virionu 40-60 nm

• cienka lipidowa otoczka z glikoproteinowymi peplomerami

• gęstość w chlorku cezu CsCl 1,07-1,24 g/cm3

• 3-4 strukt. Proteiny

• repl w cytopl

• Flavo- pączkują do we. Kom. Wakuoli cytoplazmatycznej

• wiriony stabilne w pH 8

Rodzina: Reoviridae

Wirusy zakaźne, chorobotwórcze dla ukł oddechowego i jelit człowieka i różnych gat zwierząt i rośli, większość zakażeń bezobjawowo.

Podrodzina: Sedoreovirinae

Rodz: Rotavirus (powoduje choroby jelit i biegunki u młodych os. - ludzi, bydła,kóz, świń, kotów, ptaków

Orbi- (wir. Nibieskiego języka i gorączki ......)

Phytoreo-

Kardoreo-

Mimoreo

Podrodzina: Spinareovirinae

Rodz: Orthoreo-

Colti-

Aquareo-

Charakterystyka

• Dwupasmowy RNA, segmentowany ( złożony z 10 11 lub 12 segmentów) całość dł RNA to 18-30,5 kbp

• ciężar kw nukleinowego = 15-20% całego wirionu

• symetria ikoseadralna

• na bud wirionu skł się kompleks nukleoproteidowy rdzeń- core i za zew. Kapsyd czyli osłonka dwu lub trój warstwowa.

• Średnic rdzenia 60nm a całego wirionu 80 nm

• dwu lub trójwarstwowy kapsyd jest cechą uniktową

• zew warstwa kapsydu skł się z 92 kapsomerów a wew z prawdopodobnie 42 kapsomerów

• bezotoczkowe

• gęstoś w CsCl=1,26-1,44 g/cm3

• cieżar molekularny 10-20x 10⁶

• replikacja w cytopl

• cięzko namnaża się in vitro w HK

WIRUSY RNA nieikosaedralne

Rodzina: Orthomyxoviridae

rodz: Influenzavirus A ( wir grypy ptaków, koni, ludzi, świń)

rodz: Influenzavirus B (u ludzi)

Influenzavir C

Thogoto-

Isa-

Charakterystyka:

• pojedynczy RNA, segmentowany o polaryzacji ujemnej

• symetria kapsydu helisy

• otoczk z dużymi peplomerami- glikoproteinowymi wypustkami w kształcie pręcikowatym z hemaglutyniną i w ksztacie grzyba z neuraminidazą,

• pleomorficzne

• kztałt kulisty ale i wydłużony nawet do form cylindrycznych wielkości 80-120 nm śred.

• Dł 200-300nm czasem wiecej

• transkrypcja i replikacja wir RNA ma miejsce w jądrze ale wir proteiny są sysntetyzowane w cytopl przy użyciu kom mech translacji

• skłądanie wirionó w cytopl dbywa sie koło bł kom

• wszystkie szczepy mają zdol hemaglutynowania erytrocytów ludzi świnek morskich, kurcząt i innych gat

• są b. Wrażliwe na temp, czyniki utl, eter i chloroform

Rodzina: Paramyxoviridae

podrodzina: Paramyxovirinae

Rodz: respirovirus (parainfluenzyny 3-PI3 bydła)

rubula-

Morbili- (wirus noswki u psów, pomoru bydła, księgosuszu odry)

Henipa-

Avula- Choroba Newcastle-paravirus ptasi

Podrodzina: Pneumovirinae

Rodz. Pneumovirus

Metapneumovirus

Charakterystyka

• jednonicowy RNA o polaryzacji -

• wielkość 15-16 kbp

• wew część wirionu stanowi genom rurkowatego nukleokapsydu o śred 18 nm

• symetria helikalna

• śred kapsydu 150-200 nm a dł 1000-10000nm

• wiriony mogą zawierać kilka nukleokapsydów w otoczce i przybierać bardzo dziwne kształty wykazując pleomorfizm

• otoczka luźna, b delikatna, zaw lipidy, węglowodany i białka- grubośc 2-8 nm

• masa cz. 4X 10⁶- 8x10⁶

• Posiadają (6-7) białek strukturalnych neuraminidaza, hemaglutynina, białka fuzyjne- F (wypustki powierzchniowe), białko H (matrix), oraz 3 inne tworzące RNA rdzenia wirionu (nukleoproteiny)

• repl w cytopl, dają zmiany CP (syncytia) i eozynofilowe ciałka wtrętowe

• niektóe wykazują wł hemaglutynacyjne

Rodzina: Coronaviridae

Występują nad powierzchnią długie wypustki ( peplomery), zakończone w kształcie kończyny dają charakterystyczny obraz ME- aureoli. Wir. Wykazują tropiz do kom. Nabłonkowych kom ukł oddechowego i pokaremowgo (jelit)

rodz: Coronaviru ( wirus zak wirusowego zapalenia jeli u świń TGE)

Toro-

Charakterystyka

• Helikalna symetria nukleokapsydu, jednonicowy RNA o polarności, wielkośc 27-32 kbp

• Wirusy sa pleomorficzne różnego kształtu- okragłego, dysk, nerki itd

• Śred. 80-220nm

• osłonka 3 warstwowa, struktura tworząca powłokę zew S, wew M między nimi przestrzeń

• osłonka zbud z dwuch gł białek

• matrix- transbłonowej glikoproteiny i 2 tworzącego powierzchnie- peplomery (2 glikoproteina)

• Peplomery mają dł do 20 nm. Indukują powstawanie przeciwciakł neutralizujących

• replik w cytopl

• Zasadniczą cehcę replikacji genomu koronawiusów, unikatową wśród wir. RNA jest przekazywanie inf genetycznej przez subsegmentowae ???? mRNA z których każdy służy do translacji tylko jednego białka.

• W HK replikują słabo

Rodzina: Rhabdoviridae

Rodz: vesiculovirus

Ephemero-

Lyssa- ( wir. Wścieklizny)

Novirhabdo-

Cytorhabdo-

Nucleorhabdo-

Charakterystyka

• Posiadają jednoniciowe RNA o polaryzacji -

• wielkosć 11-15 kbp

• symetria helikalna

• wir otacza b ściśle lipidowa otoczka

• wymniary wirionó to 180x70 nm

• kształt pałeczki

• wir zbudowane z 5 gł białek strukturalnych 3 wew białka ( L,N.NS) w raz z RNA tworzą akt kompleks kontrolujący trakskrypcję i replikację

• pozostałe dwa to białko M - tworzące wew. Warstwę otoczkii glikoproteina G ( złożona z komponentu G i G2 ) formująca wypustki pow kapsydu o dł 6-7 nm każdy

• gęsrość w CsCl = 1,20 g/cm3

• replikuje w cytopl- ciałka wtrętowe

• Nie daje w HK efektów cytopatycznych

Rodzina:Retroviridae

• U wielu gatunków i człowieka wir te powodują nowotworzenie, aniemie, choroby z upośledzeniem ukł immunolog. Albo bez objawów.

• Wir nie wykazuej jednoznacznie ani symetri helikalnej ani ikoseadrycznej

Podrodzina: Orthoretrovirinae

Rodz: Alpharetrovirus

Betharetro-

Gammaretro-

Deltaretro- (wirus enzootycznej białaczki u bydła)

Lenti- ( wir. Niedokrwistości zakaźnej koni , NZK, HIV 1 i 2 )

Podrodzina:Spumaretrovirinae

Rodz. Spuma-

Charakterystyka:

• strukturanukleokapsydu złożona- ikosaedralna warstwa zez białka, a wew rdzeń białkowy wydłużóny zawierający dwie cząsteczki RNA w formie helikalnej rybonukleoproteiny

• posiadają diploidalny RNA ( 2 cz. RNA w formie rybonukleoproteiny stanowiący 2% ciężaru całego wirionu

• każdy z dwóch monomerów jest jednopasmowym RNA dodatniej polarności wielkości 7-11 kbp

• monomery połączone ze sobą wiązaniami wodorowymi

• kw. nukleinowy zwz jest z ok 30 cząsteczkami odwrotnej transkryptazy ( RT- rewertaza)

• Enzym- RT- jest polmerazą DNA zalezną od RNA mającą zdolnośc przepisywania inf z RNA na DNA

• Replikacja inna niż u innych, RNA służy jako matryca do synztezy kopi DNA, któa z kolei ulega integracji z chromosomem kom. Gosp. Służąc jako podstawa do replikacji wirusa lub jako onkogen

• Średnica wirionu 80-100nm z wypustkami dł 8-10

• Zawiera glikolipidowe otoczki pokryte glikoproteiną

• gęstość w sacharozie 1,13-1,18g/cm3

---