Материал: vse_metody_MIKROB

содержат только один тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК);

для воспроизведения в клетке хозяина вирусного потомства достаточно по-

падания в нее только нуклеиновой кислоты вируса (ДНК или РНК);

абсолютный внутриклеточный паразитизм, так как у вирусов отсутствуют:

-ферменты для энергетического метаболизма;

-собственные рибосомы, поэтому синтез вирусных белков происходит на рибосомах клетки-хозяина.

Основы систематики вирусов

Вирусы классифицируют по типу нуклеиновой кислоты, размеру и форме вириона, наличию или отсутствию суперкапсида, антигенным различиям.

В систематике вирусов используют такие таксономические категории, как семейство, подсемейство, род (таблица 1).

Таблица 1 – Основные вирусы человека и животных

3

Цит. «Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: учебник / под ред. В.В. Зверева, А.С. Быкова. – М.: МИА, 2016. – С. 67-68».

Зрелая вирусная частица называется вирионом. Размеры вирионов варьи-

руют от 20 нм (вирус полиомиелита) до 350 нм (вирус натуральной оспы).

Форма вирионов может быть различной (рисунок 1): палочковидной (ви-

рус табачной мозаики), в виде пули (вирус бешенства), сферической (вирусы гриппа, полиомиелита, ВИЧ), в форме многогранника (аденовирусы).

4

Рисунок 1 – Формы вирионов

2. Молекулярно-генетическая организация вирусов.

Вирус (вирион) устроен следующим образом: в центре ДНК или РНК, во-

круг нее белковая оболочка – капсид (от лат. capsa – футляр), состоящая из от-

дельных субъединиц (капсомеров). Нуклеиновая кислота вируса, заключенная в капсид, называется нуклеокапсидом. Формы вирусных частиц зависят от того,

как сгруппированы капсомеры вокруг нуклеиновой кислоты. Только нуклео-

капсид имеют просто устроенные вирусы (вирус полиомиелита, аденовирусы).

Сложно устроенные вирусы имеют вторую, суперкапсидную оболочку –

пеплос, состоящую из пепломеров (вирус гриппа, бешенства). Суперкапсидная оболочка состоит из 2-х слоев липидов и заключенных в них белков, которые выступают на поверхности вирусов в виде шипов и выполняют роль рецепто-

ров для адсорбции на поверхности клеток хозяина. Наличие в суперкапсиде ли-

пидов определяет чувствительность вирусов к эфиру.

3. Репродукция (размножение) вирусов. Особенности репродукции ДНК- и

РНК-содержащих вирусов.

Вирусы могут размножаться в цитоплазме или ядре клетки-хозяина и от-

личаются разобщенным способом репродукции: в клетке отдельно синтезиру-

5

ются нуклеиновые кислоты вирусов и вирусные белки, а затем происходит их

сборка (композиция) в зрелые вирусные частицы.

Фазы взаимодействия вируса с клеткой

I.Адсорбция вируса на клетке. В основе этого процесса лежит взаимодейст-

вие вирусных рецепторов со специфическими рецепторами клеток макроор-

ганизма.

II.Проникновение вируса в клетку:

- через слияние суперкапсида вируса с мембраной клетки. В результате это-

го слияния в цитоплазму клетки попадает только нуклеокапсид, а суперкап-

сидная оболочка остается на поверхности клетки;

- путем эндоцитоза (пиноцитоза) с последующим освобождением вируса от суперкапсида в цитоплазме клетки.

III.Депротеинизация вируса – освобождение нуклеиновой кислоты от кап-

сидной оболочки.

IV. Синтез нуклеиновой кислоты и вирусных белков:

- для РНК-содержащих вирусов: на РНК вируса, как на матрице, с помо-

щью фермента «РНК-зависимая РНК-полимераза» происходит многократ-

ная репликация вирусной РНК для новых вирусных частиц. Так как вирус-

ная РНК аналогична клеточной м-РНК, она транслируется (перемещается)

на рибосомы хозяина, в результате чего синтезируются структурные белки оболочек вируса (рисунок 2);

Рисунок 2 – Процесс внутриклеточного синтеза РНК-содержащих вирусов

- для ДНК-содержащих вирусов: на ДНК вируса, как на матрице, с помо-

щью фермента «ДНК-зависимая ДНК-полимераза» происходит многократ-

6

ная репликация вирусной ДНК для новых вирусных частиц. Кроме того, на ДНК вируса под действием фермента «ДНК-зависимая РНК-полимераза» запускается синтез м-РНК, которая транслируется на рибосомы клетки-

хозяина для синтеза структурных белков оболочек вируса (рисунок 3).

Рисунок 3 – Процесс внутриклеточного синтеза ДНК-содержащих вирусов

V. Композиция вирусных частиц. Формируются зрелые вирусы.

VI. Выход вирусов из клетки.

4. Типы вирусной инфекции на уровне клетки.

Продуктивная:

- взрывной механизм: после репродукции вируса из погибающей клетки од-

новременно выходит большое количество вирионов. Такой тип инфекции характерен для простых вирусов;

- почкование: после репродукции вирусного нуклеокапсида происходит его контакт с определенным участком клеточной мембраны, выпячивание и отпочковывание вириона, покрытого мембраной, от клетки. Такой тип ин-

фекции характерен для сложных вирусов. При этом клетка способна дли-

тельно сохранять жизнеспособность. Она становится источником вирусной инфекции для здоровых клеток, постоянно продуцируя вирусные частицы почкованием.

Абортивная: не завершается образованием вирусного потомства и гибе-

лью клетки. Это обусловлено либо дефектностью самого вируса, либо генети-

ческой резистентностью клетки к данному вирусу.

7