Caractéristiques de la structure et de la morphologie des virus. Virus

Microbiologie: notes de cours Tkachenko Ksenia Viktorovna

1. Morphologie et structure des virus

Les virus sont des micro-organismes qui composent le royaume de Vira.

Traits:

2) n'ont pas leurs propres systèmes de synthèse de protéines et d'énergie ;

3) n'ont pas d'organisation cellulaire ;

4) ont un mode de reproduction disjonctif (séparé) (la synthèse des protéines et des acides nucléiques se produit à différents endroits et à différents moments);

6) les virus passent à travers des filtres bactériens.

Les virus peuvent exister sous deux formes : extracellulaire (virion) et intracellulaire (virus).

La forme des virions peut être :

1) arrondi ;

2) en forme de bâtonnet ;

3) sous forme de polygones réguliers ;

4) filiforme, etc.

Leurs tailles vont de 15-18 à 300-400 nm.

Au centre du virion se trouve un acide nucléique viral recouvert d'une enveloppe protéique - une capside, qui a une structure strictement ordonnée. La capside est constituée de capsomères. L'acide nucléique et la capside constituent la nucléocapside.

La nucléocapside des virions organisés de manière complexe est recouverte d'une enveloppe externe, la supercapside, qui peut inclure de nombreuses structures lipidiques, protéiques et glucidiques fonctionnellement différentes.

La structure des virus à ADN et à ARN ne diffère pas fondamentalement des NC des autres micro-organismes. Certains virus ont de l'uracile dans leur ADN.

L'ADN peut être :

1) double brin ;

2) monocaténaire ;

3) anneau ;

4) double brin, mais avec une chaîne plus courte ;

5) double brin, mais avec une chaîne continue et l'autre fragmentée.

L'ARN peut être :

1) simple brin ;

2) double brin linéaire ;

3) linéaire fragmenté ;

4) anneau ;

Les protéines virales sont divisées en :

1) génomique - nucléoprotéines. Assurer la réplication des acides nucléiques viraux et des processus de reproduction virale. Ce sont des enzymes, grâce auxquelles le nombre de copies de la molécule mère augmente, ou des protéines, à l'aide desquelles des molécules sont synthétisées sur la matrice d'acide nucléique qui assurent la mise en œuvre de l'information génétique;

2) protéines de la coque de la capside - protéines simples capables de s'auto-assembler. Ils s'additionnent pour former des structures géométriquement régulières, dans lesquelles on distingue plusieurs types de symétrie : spirale, cubique (forme des polygones réguliers, le nombre de faces est strictement constant) ou mixte ;

3) les protéines de la coquille de la supercapside sont des protéines complexes, aux fonctions diverses. Grâce à eux, l'interaction des virus avec une cellule sensible se produit. Ils remplissent des fonctions protectrices et réceptrices.

Parmi les protéines de la coque de la supercapside, on trouve :

a) les protéines d'ancrage (à une extrémité elles sont situées en surface, à l'autre elles vont en profondeur ; elles assurent le contact du virion avec la cellule) ;

b) enzymes (peuvent détruire les membranes);

c) les hémagglutinines (provoquent une hémagglutination);

d) des éléments de la cellule hôte.

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1. Morphologie et structure des virus

Les virus sont des micro-organismes qui composent le royaume de Vira.

Traits:

2) n'ont pas leurs propres systèmes de synthèse de protéines et d'énergie ;

3) n'ont pas d'organisation cellulaire ;

4) ont un mode de reproduction disjonctif (séparé) (la synthèse des protéines et des acides nucléiques se produit à différents endroits et à différents moments);

6) les virus passent à travers des filtres bactériens.

Les virus peuvent exister sous deux formes : extracellulaire (virion) et intracellulaire (virus).

La forme des virions peut être :

1) arrondi ;

2) en forme de bâtonnet ;

3) sous forme de polygones réguliers ;

4) filiforme, etc.

Leurs tailles vont de 15-18 à 300-400 nm.

Au centre du virion se trouve un acide nucléique viral recouvert d'une enveloppe protéique - une capside, qui a une structure strictement ordonnée. La capside est constituée de capsomères. L'acide nucléique et la capside constituent la nucléocapside.

La nucléocapside des virions organisés de manière complexe est recouverte d'une enveloppe externe, la supercapside, qui peut inclure de nombreuses structures lipidiques, protéiques et glucidiques fonctionnellement différentes.

La structure des virus à ADN et à ARN ne diffère pas fondamentalement des NC des autres micro-organismes. Certains virus ont de l'uracile dans leur ADN.

L'ADN peut être :

1) double brin ;

2) monocaténaire ;

3) anneau ;

4) double brin, mais avec une chaîne plus courte ;

5) double brin, mais avec une chaîne continue et l'autre fragmentée.

L'ARN peut être :

1) simple brin ;

2) double brin linéaire ;

3) linéaire fragmenté ;

4) anneau ;

Les protéines virales sont divisées en :

1) génomique - nucléoprotéines. Assurer la réplication des acides nucléiques viraux et des processus de reproduction virale. Ce sont des enzymes, grâce auxquelles le nombre de copies de la molécule mère augmente, ou des protéines, à l'aide desquelles des molécules sont synthétisées sur la matrice d'acide nucléique qui assurent la mise en œuvre de l'information génétique;

2) protéines de la coque de la capside - protéines simples capables de s'auto-assembler. Ils s'additionnent pour former des structures géométriquement régulières, dans lesquelles on distingue plusieurs types de symétrie : spirale, cubique (forme des polygones réguliers, le nombre de faces est strictement constant) ou mixte ;

3) les protéines de la coquille de la supercapside sont des protéines complexes, aux fonctions diverses. Grâce à eux, l'interaction des virus avec une cellule sensible se produit. Ils remplissent des fonctions protectrices et réceptrices.

Parmi les protéines de la coque de la supercapside, on trouve :

a) les protéines d'ancrage (à une extrémité elles sont situées en surface, à l'autre elles vont en profondeur ; elles assurent le contact du virion avec la cellule) ;

b) enzymes (peuvent détruire les membranes);

c) les hémagglutinines (provoquent une hémagglutination);

d) des éléments de la cellule hôte.

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- Ce sont les plus petites particules de la vie, elles sont 50 fois plus petites que les bactéries. Habituellement, les virus ne peuvent pas être vus au microscope optique, car leurs individus ont plus de la moitié de la longueur d'onde de la lumière. Les individus au repos d'un virus sont appelés virion. Les virus existent dans deux formes: repos, ou extracellulaire (particules virales, ou virions), et reproduire, ou intracellulaire (complexe "virus - cellule hôte").

Les formes de virus sont différentes, ils peuvent être filiforme, sphérique, en forme de balle, en forme de tige, polygonal, en forme de brique, cubique, tandis que certains ont une tête cubique et un processus. Chaque virion est constitué d'acide nucléique et de protéines.

Dans les virions des virus, un seul type d'acide nucléique est toujours présent - soit l'ARN, soit l'ADN. De plus, l'un et l'autre peuvent être à simple brin et à double brin, et l'ADN peut être linéaire ou circulaire. L'ARN dans les virus n'est toujours que linéaire, mais il peut être représenté par un ensemble de fragments d'ARN, chacun portant une certaine partie de l'information génétique nécessaire à la reproduction. Par la présence d'un acide nucléique particulier, les virus sont appelés contenant de l'ADN et contenant de l'ARN. Il faut surtout noter qu'au royaume des virus, la fonction de dépositaire du code génétique est assurée non seulement par l'ADN, mais aussi par l'ARN (il peut aussi être double brin).

Les virus ont une fonction très simple structure. Chaque virus se compose de seulement deux parties - cœur et capside. Le noyau du virus, qui contient de l'ADN ou de l'ARN, est entouré d'une enveloppe protéique - capside (lat. Capsa- "réceptacle", "boîte", "étui"). Les protéines protègent l'acide nucléique et provoquent également des processus enzymatiques et des modifications mineures des protéines de la capside. La capside est constituée d'une certaine manière empilée du même type de molécules de protéines - capsomères. Il s'agit généralement soit d'un type de pose en spirale (Fig. 22), soit d'un type polyèdre symétrique(type isométrique) (Fig. 23).

Tous les virus sont conditionnellement divisés en Facile et complexe. Virus simples consistent uniquement en un noyau avec un acide nucléique et une capside. Virus complexesà la surface de la capside protéique, ils ont également une coque externe, ou supercapside, contenant une membrane lipoprotéique bicouche, des glucides et des protéines (enzymes). Cette enveloppe externe (supercapside) est généralement construite à partir de la membrane de la cellule hôte. matériel du site

À la surface de la capside, il y a diverses excroissances - des pointes ou des "œillets" (on les appelle fibres), et tire. Avec eux, le virion se fixe à la surface de la cellule, dans laquelle il pénètre ensuite. Il convient de noter qu'à la surface du virus, il existe également des protéines d'attachement, lier le virion avec des groupes spécifiques de molécules - récepteurs(lat. recipio-"Je reçois", "J'accepte"), situé à la surface de la cellule dans laquelle le virus pénètre. Certains virus se fixent aux récepteurs protéiques, d'autres aux lipides et d'autres encore reconnaissent les chaînes glucidiques dans les protéines et les lipides. Au cours de l'évolution, les virus ont "appris" à reconnaître les cellules qui leur sont sensibles grâce à la présence de récepteurs spéciaux à la surface cellulaire de leurs hôtes.

Virus. Morphologie et physiologie des virus

G.Minsk

CONFÉRENCE #8

SUJET : Virus contenant de l'ARN et de l'ADN. VIH SIDA

Spécialité - Soins infirmiers

Préparé par le professeur - Protko L.I.

Plan de présentation:

3. VIH - SIDA. Épidémiologie et pathogenèse. La prévention

4. Virus de la grippe. Épidémiologie et pathogenèse. Immunité, prévention

5. Virus de l'hépatite. Épidémiologie et pathogenèse. Immunité, prévention

Les maladies virales sont apparues dans les temps anciens, mais la virologie en tant que science a commencé à se développer en fin XIX siècle.

En 1892ᴦ. Le botaniste russe D.I. Ivanovsky, étudiant la maladie de la mosaïque des feuilles de tabac, a découvert que cette maladie est causée par les plus petits micro-organismes qui traversent des filtres bactériens finement poreux. Ces micro-organismes sont appelés virus filtrables. Par la suite, il a été démontré qu'il existe d'autres micro-organismes qui traversent des filtres bactériens, à propos desquels les virus filtrés ont commencé à être appelés simplement virus.

Une grande contribution à l'étude des virus a été apportée par les virologues : M.A. Morozov, N. F. Gamaleya, L.A. Zilber, député Chumakov, A.A. Smorodintsev, V.M. Jdanov et autres.

Virus - ϶ᴛᴏ forme d'existence non cellulaire de la matière vivante. Οʜᴎ sont très petits. Selon l'expression figurative de V.M. Zhdanov ʼʼleur taille par rapport à la taille des bactéries moyennes peut être comparée à la taille dʼune souris par rapport à un éléphantʼʼ. Il n'est devenu possible de voir des virus qu'après l'invention du microscope électronique.

Aujourd'hui, de nombreuses méthodes sont utilisées pour étudier les virus : chimiques, physiques, biologiques moléculaires, immunobiologiques et génétiques.

Tous les virus sont divisés en ceux affectant les humains, les animaux, les insectes, les bactéries et les plantes.

Les virus ont une grande variété de formes et de propriétés biologiques, mais ils ont tous caractéristiques communes bâtiments. Les particules matures de virus sont appelées virions.

Contrairement à d'autres micro-organismes qui contiennent à la fois de l'ADN et de l'ARN, le virion ne contient qu'un seul des acides nucléiques - soit l'ADN, soit l'ARN.

L'acide nucléique des virus doit être simple brin et double brin. Presque tous les virus contenant de l'ARN ont de l'ARN simple brin dans leur génome, et ceux qui contiennent de l'ADN ont de l'ADN double brin. Conformément aux deux types de substance génétique, les virus sont divisés en contenant de l'ARN et de l'ADN. Ceux contenant de l'ADN comprennent 6 familles, ceux contenant de l'ARN - 11 familles.

Signe toxonomique Famille Représentants
ADN contenant
ADN à 2 brins, sans enveloppe externe Adénovirus Adénovirus
Papovirus Pardon virus, polynômes et verrues humaines
ADN à 1 brin, sans enveloppe externe Parvovirus Virus adéno-associés
ADN à 2 brins, la présence d'une coque externe Virus de l'herpès Virus de l'herpès simplex, citalomégolie, varicelle
Hépadnovirus Virus de l'hépatite B
Poxvirus Virus de la variole, vaccine
contenant de l'ARN
+ ARN simple brin, sans enveloppe externe les picornovirus Virus de la poliomyélite, virus coxsackie, ECHO, virus de l'hépatite A
Colicivirus Virus de la gastro-entérite infantile
ARN à 2 brins, sans enveloppe externe Réovirus Réovirus, rotovirus, orbivirus
la présence de transcriptase inverse Rétrovirus VIH, virus de la leucémie T, oncovirus
+ ARN simple brin, la présence d'une coque externe Togavirus Virus de la fièvre hémorragique d'Omsk, rubéole
+ARN simple brin Flavivirus Virus de l'encéphalite à tiques, dengue, fièvre jaune
-ARN simple brin Bunyavirus Virus Bunyamver, fièvre hémorragique de Crimée
Arenavirus Virus de la chormoméningite lymphocytaire͵ Maladie de Lasso
les rhabdovirus Virus de la rage, stomatite vésiculeuse
ARN 2 brins, la présence d'une coque externe paramyxovirus Virus parainfluenza, paratite, rougeole, VRS
Orthomyxovirus virus de la grippe

La structure du virion. Au centre du virion se trouve un acide nucléique entouré d'une capside. La capside est composée de sous-unités protéiques appelées capsomères. Le virus mature est chimiquement une nucléocapside. Le nombre de capsomères et leur mode d'empilement sont strictement constants pour chaque type de virus. Les capsomères sont empilés sous la forme d'un polyèdre à faces symétriques uniformes - une forme cubique (adénovirus). La spirale est caractéristique des virus de la grippe. Il peut y avoir un type de symétrie dans laquelle l'acide nucléique a la forme d'un ressort autour duquel les capsomères sont empilés, dans ce cas le virus a une forme en forme de bâtonnet - un virus, écœurant feuilles de tabac.

Le phage a un type complexe de symétrie : la tête est cubique et le processus est en forme de bâtonnet.

Bien sûr, sur la base de la méthode d'emballage, les virus sont divisés en formes cuboïdes, sphériques, en forme de bâtonnet et spermatozoïques.

Certains virus, qui ont une structure plus complexe, ont une coquille, communément appelée peplos. Il se forme lorsque le virus quitte la cellule hôte. Dans ce cas, la capside virale est enveloppée par la surface interne de la membrane cytoplasmique de la cellule hôte et une ou plusieurs couches de la membrane supercapside sont formées. Seuls certains virus ont une telle coquille, par exemple, la rage, les virus de l'herpès. Cette coquille contient des phospholipides qui sont détruits sous l'influence de l'éther. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, agissant sur l'éther, il est possible de distinguer un virus qui a un péplos d'un virus avec une ʼʼcapside nueʼʼ.

Chez certains virus, des capsomères sous forme de pointes dépassent de la couche lipidique externe de l'enveloppe (ces pointes sont émoussées). Ces virus sont appelés péplomères (virus de la grippe).

L'acide nucléique du virus est porteur de propriétés héréditaires, et la capside et l'enveloppe externe ont des fonctions protectrices, comme si elles contribuaient à la pénétration du virus dans la cellule.

Taille du virus. Les virus se mesurent en nanomètres. Leur valeur fluctue dans une large gamme de 15-20 à 350-400 nm.

Méthodes de mesure des virus.

1. Filtration à travers des filtres bactériens avec une taille de spores connue

2. Ultracentrifugation - les gros virus se déposent plus rapidement

3. Photographier des virus au microscope électronique

Composition chimique virus. La quantité et le contenu des virus à ADN et à ARN ne sont pas les mêmes. Pour l'ADN, le poids moléculaire varie de 1‣‣‣10 6 à 1,6‣‣‣10 8 , tandis que pour l'ARN, il varie de 2‣‣‣10 6 à 9,0‣‣‣10 6 .

Les protéines dans les virions ont été trouvées en petit nombre. Les Οʜᴎ sont composés de 16 à 20 acides aminés. En plus des protéines de capside, il existe également des protéines internes associées à l'acide nucléique. Les protéines déterminent les propriétés antigéniques des virus et, en raison de l'emballage dense des chaînes polypeptidiques, protègent le virus de l'action des enzymes de la cellule hôte.

Les lipides et les glucides se trouvent dans l'enveloppe externe des virions complexes. La source de lipides et de glucides est l'enveloppe de la cellule hôte. Les polysaccharides qui composent certains virus déterminent leur capacité à provoquer l'agglutination des érythrocytes.

Enzymes virales. Les virus n'ont pas leur propre métabolisme, ils n'ont donc pas besoin d'enzymes métaboliques. Parallèlement, certains virus ont révélé la présence d'enzymes qui facilitent leur pénétration dans la cellule hôte.

Détection des antigènes viraux. Les antigènes viraux dans les cellules hôtes infectées peuvent être détectés en utilisant la méthode d'immunofluorescence. Les préparations contenant des cellules infectées par des virus sont traitées avec des sérums immuns luminescents spécifiques. Lors de la visualisation des particules, une lueur caractéristique est observée. Le type de virus est déterminé par la correspondance du sérum luminescent spécifique qui a provoqué la lueur.

L'introduction du virus dans la cellule, son interaction avec la cellule hôte et la reproduction(reproduction) se composent d'une série d'étapes successives.

Étape 1. Commence par le processus d'adsorption dû au virion et aux récepteurs cellulaires. Dans les virions complexes, les récepteurs sont situés à la surface de l'enveloppe sous la forme d'excroissances en forme de pointes, dans les virions simples, à la surface de la capside.

Étape 2. La pénétration du virus dans la cellule hôte se déroule différemment pour différents virus. Par exemple, certains phages percent la coquille avec leur rejeton et injectent l'acide nucléique dans la cellule hôte. D'autres virus pénètrent dans la cellule en aspirant la particule virale à l'aide de la vacuole, ᴛ.ᴇ. au site d'introduction, une dépression se forme dans la membrane cellulaire, puis ses bords se referment et le virus pénètre dans la cellule. Cette rétraction est appelée viropexis.

Étape 3. ʼʼdéshabillage du virusʼʼ (désintégration). Il est important de noter que pour se reproduire, l'acide nucléique viral est libéré des enveloppes protéiques qui le protègent. Le processus de déshabillage peut commencer pendant l'adsorption, ou il peut se produire lorsque le virus est déjà à l'intérieur de la cellule.

Étape 4. À ce stade, la réplication (reproduction) des acides nucléiques et la synthèse des protéines virales se produisent. Cette étape se produit avec la participation de l'ADN ou de l'ARN de la cellule hôte.

Étape 5. Assemblage du virion. Ce processus est assuré par l'auto-assemblage de particules protéiques autour de l'acide nucléique viral. La synthèse des protéines peut commencer immédiatement après la synthèse des acides nucléiques viraux, ou après un intervalle de plusieurs minutes ou plusieurs heures. Certains virus s'auto-assemblent dans le cytoplasme. D'autres ont des cellules hôtes dans le noyau. La formation de la coque externe se produit toujours dans le cytoplasme.

Étape 6. La sortie du virion de la cellule hôte se produit par fuite du virus à travers la membrane cellulaire ou à travers le trou formé dans la cellule hôte.

Types d'interaction entre le virus et la cellule. Le premier type - une infection productive - se caractérise par la formation de nouveaux virions dans la cellule hôte.

Le deuxième type, une infection abortive, consiste essentiellement en l'interruption de la réplication des acides nucléiques.

Le troisième type est caractérisé par l'incorporation d'un acide nucléique viral dans l'ADN de la cellule hôte ; il existe une forme de coexistence du virus et de la cellule hôte (virogénie). Dans ce cas, la réplication synchrone de l'ADN viral et cellulaire est assurée. Chez les phages, cela s'appelle la lysogénie.

Examen microscopique. Avec individuel infections virales dans le cytoplasme ou les noyaux des cellules de l'organisme hôte, des corps intracellulaires spécifiques sont observés - des inclusions de valeur diagnostique. La taille des particules virales et des corps d'inclusion peut être augmentée artificiellement par des méthodes spéciales de traitement des préparations avec mordant et imprégnation et observée par microscopie par immersion. Les virions plus petits, situés au-delà de la visibilité d'un microscope optique, ne sont détectés qu'avec la microscopie électronique. Exister points différents vision des inclusions intracellulaires. Οʜᴎ les auteurs pensent qu'il s'agit d'une accumulation de virus. D'autres pensent qu'ils surviennent à la suite de la réaction de la cellule à l'introduction de virus.

Génétique des virus. La modification des virus est déterminée par les caractéristiques de la cellule hôte dans laquelle le virus se reproduit. Les virus modifiés acquièrent la capacité d'infecter des cellules similaires à celles dans lesquelles ils ont été modifiés. Dans différents virus, la modification se manifeste de différentes manières.

Mutation - dans les virus se produit sous l'influence des mêmes mutagènes qui provoquent la mutation dans les bactéries. Une mutation se produit lors de la réplication des acides nucléiques. Les mutations affectent diverses propriétés des virus, par exemple la sensibilité à la température, etc.

La recombinaison génétique dans les virus peut se produire à la suite de l'infection simultanée d'une cellule hôte par deux virus, tandis que l'échange de gènes individuels entre les deux virus peut se produire et que des recombinants sont formés contenant les gènes de deux parents.

La réactivation génétique des gènes se produit parfois lorsqu'un virus inactivé est croisé avec un virus à part entière, ce qui conduit au sauvetage du virus inactivé.

La génétique spontanée et dirigée des virus a grande importance dans le développement du processus infectieux.

Résistance aux facteurs environnementaux. La plupart des virus sont inactivés par hautes températures.
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Cependant, il existe des exceptions, par exemple, le virus de l'hépatite est résistant à la chaleur.

Les virus ne sont pas sensibles aux basses températures. Les rayons ultraviolets du soleil ont un effet inactivant sur les virus. La lumière solaire dispersée agit moins activement sur eux. Les virus sont résistants au glycérol, ce qui permet de les conserver longtemps dans le glycérol. Les Οʜᴎ sont résistants aux antibiotiques.

Les acides, les alcalis, les désinfectants inactivent les virus. Parallèlement, certains virus inactivés au formol conservent leurs propriétés immunogènes, ce qui permet d'utiliser le formol pour obtenir des vaccins.

sensibilité animale. L'éventail des animaux sensibles à certains virus est très large, par exemple, de nombreux animaux sont sensibles aux virus de la rage. Certains virus n'infectent qu'un seul type d'animal, par exemple, le virus de la maladie de Carré canine n'infecte que les chiens. Il existe des virus auxquels les animaux ne sont pas sensibles - le virus de la rougeole.

Organotropisme des virus. Les virus ont la capacité d'infecter certains organes, tissus et systèmes. Par exemple, le virus de la rage infecte le système nerveux.

Isolement des virus dans l'environnement. D'un corps malade, les virus peuvent être excrétés dans les matières fécales, par exemple, le virus de la poliomyélite, le virus de la rage est excrété dans la salive.

Les principaux modes de transmission des virus. Aérien, alimentaire, contact-ménage, transmission.

Immunité antivirale. Le corps humain a une résistance innée à certains virus. Par exemple, une personne n'est pas sensible au virus de la maladie de Carré.

L'immunité antivirale est déterminée à la fois par des facteurs protecteurs cellulaires et humoraux, non spécifiques et spécifiques.

facteurs non spécifiques. Un puissant inhibiteur de la reproduction virale est une substance protéique - l'interféron. Dans un corps sain, il est contenu en petite quantité et les virus contribuent à la production d'interféron et sa quantité augmente considérablement. Il est non spécifique, car il bloque la reproduction de divers virus. En même temps, il a une spécificité tissulaire, ᴛ.ᴇ. les cellules de différents tissus forment un interféron inégal. On pense que son mécanisme d'action est essentiellement qu'il empêche la synthèse des protéines dans la cellule hôte et arrête ainsi la reproduction du virus.

Les facteurs spécifiques de l'immunité antivirale comprennent les anticorps neutralisant le virus, hémagglutinants et précipitants.

Les principales méthodes d'étude des virus.

1. Réaction d'hémagglutination, réaction de retard d'hémagglutination, réaction d'hémagglutination indirecte. Réaction de fixation du complément

2. Réaction de neutralisation des virus en culture tissulaire

3. Méthode d'immunofluorescence

4. Méthode histologique - détection des inclusions

5. Méthode biologique

Virus. Morphologie et physiologie des virus - concept et types. Classification et caractéristiques de la catégorie "Virus. Morphologie et physiologie des virus" 2017, 2018.

Les virus sont des micro-organismes qui composent le royaume de Vira.

Traits:

2) n'ont pas leurs propres systèmes de synthèse de protéines et d'énergie ;

3) n'ont pas d'organisation cellulaire ;

4) ont un mode de reproduction disjonctif (séparé) (la synthèse des protéines et des acides nucléiques se produit à différents endroits et à différents moments);

6) les virus passent à travers des filtres bactériens.

Les virus peuvent exister sous deux formes : extracellulaire (virion) et intracellulaire (virus).

La forme des virions peut être :

1) arrondi ;

2) en forme de bâtonnet ;

3) sous forme de polygones réguliers ;

4) filiforme, etc.

Leurs tailles vont de 15-18 à 300-400 nm.

Au centre du virion se trouve un acide nucléique viral recouvert d'une enveloppe protéique - une capside, qui a une structure strictement ordonnée. La capside est constituée de capsomères. L'acide nucléique et la capside constituent la nucléocapside.

La nucléocapside des virions organisés de manière complexe est recouverte d'une enveloppe externe, la supercapside, qui peut inclure de nombreuses structures lipidiques, protéiques et glucidiques fonctionnellement différentes.

La structure des virus à ADN et à ARN ne diffère pas fondamentalement des NC des autres micro-organismes. Certains virus ont de l'uracile dans leur ADN.

L'ADN peut être :

1) double brin ;

2) monocaténaire ;

3) anneau ;

4) double brin, mais avec une chaîne plus courte ;

5) double brin, mais avec une chaîne continue et l'autre fragmentée.

L'ARN peut être :

1) simple brin ;

2) double brin linéaire ;

3) linéaire fragmenté ;

4) anneau ;

Les protéines virales sont divisées en :

1) génomique - nucléoprotéines. Assurer la réplication des acides nucléiques viraux et des processus de reproduction virale. Ce sont des enzymes, grâce auxquelles le nombre de copies de la molécule mère augmente, ou des protéines, à l'aide desquelles des molécules sont synthétisées sur la matrice d'acide nucléique qui assurent la mise en œuvre de l'information génétique;

2) protéines de la coque de la capside - protéines simples capables de s'auto-assembler. Ils s'additionnent pour former des structures géométriquement régulières, dans lesquelles on distingue plusieurs types de symétrie : spirale, cubique (forme des polygones réguliers, le nombre de faces est strictement constant) ou mixte ;

3) les protéines de la coquille de la supercapside sont des protéines complexes, aux fonctions diverses. Grâce à eux, l'interaction des virus avec une cellule sensible se produit. Ils remplissent des fonctions protectrices et réceptrices.

Parmi les protéines de la coque de la supercapside, on trouve :

a) les protéines d'ancrage (à une extrémité elles sont situées en surface, à l'autre elles vont en profondeur ; elles assurent le contact du virion avec la cellule) ;

b) enzymes (peuvent détruire les membranes);

c) les hémagglutinines (provoquent une hémagglutination);

d) des éléments de la cellule hôte.

2. Interaction des virus avec la cellule hôte

L'interaction a lieu dans un seul système biologique au niveau génétique.

Il existe quatre types d'interactions :

1) infection virale productive (interaction aboutissant à la reproduction du virus, et les cellules meurent) ;

2) infection virale abortive (interaction dans laquelle la reproduction du virus ne se produit pas et la cellule restaure la fonction altérée);

3) infection virale latente (il y a une reproduction du virus, et la cellule conserve son activité fonctionnelle) ;

4) transformation induite par un virus (une interaction dans laquelle une cellule infectée par un virus acquiert de nouvelles propriétés qui ne lui étaient pas inhérentes auparavant).

Après adsorption, les virions pénètrent dans l'organisme par endocytose (viropexis) ou par fusion des membranes virale et cellulaire. Les vacuoles résultantes, contenant des virions entiers ou leurs composants internes, pénètrent dans les lysosomes, dans lesquels s'effectue la déprotéinisation, c'est-à-dire le «déshabillage» du virus, à la suite duquel les protéines virales sont détruites. Les acides nucléiques des virus débarrassés des protéines pénètrent par les canaux cellulaires dans le noyau cellulaire ou restent dans le cytoplasme.

Acides nucléiques les virus mettent en œuvre le programme génétique pour créer une progéniture virale et déterminer les propriétés héréditaires des virus. À l'aide d'enzymes spéciales (polymérases), des copies sont fabriquées à partir de l'acide nucléique parent (la réplication a lieu) et des ARN messagers sont synthétisés, qui sont connectés aux ribosomes et effectuent la synthèse des protéines virales filles (traduction).

Après qu'un nombre suffisant de composants viraux se soient accumulés dans la cellule infectée, l'assemblage des virions descendants commence. Ce processus se produit généralement à proximité des membranes cellulaires, qui y participent parfois directement. La composition des virions nouvellement formés contient souvent des substances caractéristiques de la cellule dans laquelle le virus se réplique. Dans de tels cas, la dernière étape de la formation des virions est leur enveloppe avec une couche de membrane cellulaire.

La dernière étape de l'interaction des virus avec les cellules est la libération ou la libération de particules virales filles de la cellule. Les virus simples dépourvus de supercapside provoquent la destruction des cellules et pénètrent dans l'espace intercellulaire. D'autres virus qui ont une enveloppe lipoprotéique sortent de la cellule par bourgeonnement. En même temps, la cellule longue durée maintient la viabilité. Dans certains cas, les virus s'accumulent dans le cytoplasme ou le noyau des cellules infectées, formant des amas cristallins - des corps d'inclusion.

3. Culture de virus

Les principales méthodes de culture de virus:

1) biologique - infection des animaux de laboratoire. Lorsqu'il est infecté par un virus, l'animal tombe malade. Si la maladie ne se développe pas, des modifications pathologiques peuvent être détectées lors de l'autopsie. Les animaux présentent des changements immunologiques. Cependant, tous les virus ne peuvent pas être cultivés chez les animaux ;

2) culture de virus dans des embryons de poulet en développement. Les embryons de poulet sont cultivés dans un incubateur pendant 7 à 10 jours, puis utilisés pour la culture. Dans ce modèle, tous les types de bourgeons tissulaires sont sensibles à l'infection. Mais tous les virus ne peuvent pas se multiplier et se développer dans les embryons de poulet.

À la suite d'une infection, ce qui suit peut se produire et apparaître :

1) mort de l'embryon ;

2) défauts de développement : des formations apparaissent à la surface des membranes - des plaques, qui sont des accumulations de cellules mortes contenant des virions ;

3) accumulation de virus dans le liquide allantoïdien (détectée par titrage) ;

4) reproduction en culture tissulaire (c'est la principale méthode de culture des virus).

Il existe les types de cultures tissulaires suivants :

1) transplanté - cultures de cellules tumorales; avoir une activité mitotique élevée;

2) trypsinisé primaire - soumis à un traitement primaire avec de la trypsine ; ce traitement perturbe la communication intercellulaire, entraînant la libération de cellules individuelles. La source est tous les organes et tissus, le plus souvent embryonnaires (ils ont une activité mitotique élevée).

Des milieux spéciaux sont utilisés pour maintenir les cellules de culture tissulaire. Il s'agit de milieux nutritifs liquides de composition complexe contenant des acides aminés, des glucides, des facteurs de croissance, des sources de protéines, des antibiotiques et des indicateurs permettant d'évaluer le développement des cellules de culture tissulaire.

La reproduction des virus en culture tissulaire est jugée par leur action cytopathique, qui est de nature différente selon le type de virus.

Les principales manifestations de l'action cytopathique des virus:

1) la reproduction du virus peut s'accompagner de la mort cellulaire ou de modifications morphologiques de ceux-ci ;

2) certains virus provoquent la fusion cellulaire et la formation de syncytium multinucléaire ;

3) les cellules peuvent croître, mais se diviser, entraînant la formation de cellules géantes ;

4) des inclusions apparaissent dans les cellules (nucléaires, cytoplasmiques, mixtes). Les inclusions peuvent être colorées couleur rose(inclusions éosinophiles) ou en bleu (inclusions basophiles) ;

5) si les virus contenant des hémagglutinines se multiplient en culture tissulaire, alors au cours du processus de reproduction, la cellule acquiert la capacité d'adsorber les érythrocytes (hémadsorption).

4. Caractéristiques de l'immunité antivirale

L'immunité antivirale commence par la présentation de l'antigène viral par les T-helpers.

Les cellules dendritiques ont de fortes propriétés de présentation d'antigène dans les infections virales, et les cellules de Langerhans dans l'herpès simplex et les infections rétrovirales.

L'immunité vise à neutraliser et à éliminer le virus, ses antigènes et les cellules infectées par le virus du corps. Les anticorps formés lors d'infections virales agissent directement sur le virus ou sur les cellules infectées par celui-ci. À cet égard, il existe deux formes principales de participation des anticorps au développement de l'immunité antivirale :

1) neutralisation du virus avec des anticorps ; cela empêche la réception du virus par la cellule et sa pénétration à l'intérieur. L'opsonisation du virus avec des anticorps favorise sa phagocytose ;

2) lyse immunitaire des cellules infectées par le virus avec la participation d'anticorps. Lorsque des anticorps agissent sur des antigènes exprimés à la surface d'une cellule infectée, du complément est ajouté à ce complexe, suivi de son activation, ce qui provoque l'induction d'une cytotoxicité dépendante du complément et la mort de la cellule infectée par le virus.

Une concentration insuffisante d'anticorps peut favoriser la reproduction du virus. Parfois, les anticorps peuvent protéger le virus de l'action des enzymes protéolytiques de la cellule, ce qui, tout en maintenant la viabilité du virus, entraîne une augmentation de sa réplication.

Les anticorps neutralisant le virus n'agissent directement sur le virus que lorsque celui-ci, après avoir détruit une cellule, se propage à une autre.

Lorsque les virus passent de cellule en cellule le long de ponts cytoplasmiques sans contact avec des anticorps circulants, le rôle principal dans le développement de l'immunité est joué par des mécanismes cellulaires associés principalement à l'action de lymphocytes T cytotoxiques spécifiques, d'effecteurs T et de macrophages. Les lymphocytes T cytotoxiques entrent directement en contact avec la cellule cible, augmentant sa perméabilité et provoquant un gonflement osmotique, une rupture de la membrane et une libération du contenu dans l'environnement.

Le mécanisme de l'effet cytotoxique est associé à l'activation des systèmes enzymatiques membranaires dans le domaine de l'adhésion cellulaire, à la formation de ponts cytoplasmiques entre les cellules et à l'action de la lymphotoxine. Des tueurs T spécifiques apparaissent dans les 1 à 3 jours suivant l'infection par le virus, leur activité atteint un maximum après une semaine, puis diminue lentement.

L'un des facteurs de l'immunité antivirale est l'interféron. Il se forme aux sites de reproduction du virus et provoque une inhibition spécifique de la transcription du génome viral et une suppression de la traduction de l'ARNm viral, ce qui empêche l'accumulation du virus dans la cellule cible.

La persistance de l'immunité antivirale est variable. Avec un certain nombre d'infections (varicelle, oreillons, rougeole, rubéole), l'immunité est assez stable et les maladies à répétition sont extrêmement rares. Une immunité moins stable se développe avec les infections des voies respiratoires (grippe) et du tractus intestinal.