6. nodaļa ORGANISMU ADAPTĪVĀ MORFOLOĢIJA ārējā struktūra, kas veicina organismu izdzīvošanu un veiksmīgu dzīvi normālā stāvoklī

Infekciozā RNS un vīrusu rekonstrukcija Pierādījumi, ka vīrusu RNS ir ģenētiskais materiāls, nodrošināja mums to pašu TMV. Pirmkārt, zinātniekiem izdevās izmainīt TMV daļiņas, no to sastāva noņemot proteīna komponentu. Šajā stāvoklī vīrusi

Vīrusu draudi Vienai no grāmatām par vīrusiem ir ļoti trāpīgs nosaukums "Vīrusi ir dzīvības ienaidnieki". Un ne tikai gripas vīrusi, bet arī citi vīrusi, kas inficē cilvēkus, “uz sirdsapziņas” desmitiem tūkstošu un varbūt miljoniem dzīvību.Masaliņas jāuzskata par nedrošu slimību. to

Clematis morfoloģija un bioloģija Clematis? daudzgadīgi, pārsvarā lapkoku, retāk mūžzaļie augi Sakņu sistēma. Pieaugušam klematim ir divi galvenie sakņu sistēmu veidi: mietsakne un šķiedraina. Ar ierobežotu laistīšanu (dienvidos)

10. nodaļa Vīrusu pasaule un tās evolūcija Per. G. Janus Vīrusi tika atklāti kā kaut kas pilnīgi nenozīmīgs, proti, neparasti dažādi infekcijas izraisītāji un, iespējams, īpašs toksīnu veids, kas izraisa augu slimības, piemēram, tabakas mozaīka. Tā kā šie aģenti

1. Vīrusu morfoloģija un struktūra

Vīrusi ir mikroorganismi, kas veido Vira valstību.

Iespējas:

2) nav savas proteīnu sintēzes un enerģijas sistēmas;

3) nav šūnu organizācijas;

4) ir disjunktīvs (atdalīts) vairošanās veids (olbaltumvielu un nukleīnskābju sintēze notiek dažādās vietās un dažādos laikos);

6) vīrusi iziet cauri baktēriju filtriem.

Vīrusi var pastāvēt divos veidos: ekstracelulāri (virioni) un intracelulāri (vīrusi).

Virionu forma var būt:

1) noapaļots;

2) stieņveida;

3) regulāru daudzstūru veidā;

4) filiforms utt.

To izmēri svārstās no 15–18 līdz 300–400 nm.

Viriona centrā atrodas vīrusa nukleīnskābe, kas pārklāta ar proteīna apvalku - kapsīdu, kurai ir stingri sakārtota struktūra. Kapsīds sastāv no kapsomēriem. Nukleīnskābe un kapsīds veido nukleokapsīdu.

Sarežģīti organizētu virionu nukleokapsīds ir pārklāts ar ārējo apvalku - superkapsīdu, kas var ietvert daudzas funkcionāli atšķirīgas lipīdu, olbaltumvielu un ogļhidrātu struktūras.

DNS un RNS vīrusu struktūra būtiski neatšķiras no citu mikroorganismu NC. Dažu vīrusu DNS satur uracilu.

DNS var būt:

1) divpavedienu;

2) vienpavediena;

3) gredzens;

4) divpavedienu, bet ar vienu īsāku ķēdi;

5) divpavedienu, bet ar vienu nepārtrauktu un otru sadrumstalotām ķēdēm.

RNS var būt:

1) vienvirziena;

2) lineāra divvirziena;

3) lineāri sadrumstaloti;

4) gredzens;

Vīrusu proteīni ir sadalīti:

1) genoma - nukleoproteīni. Nodrošināt vīrusu nukleīnskābju replikāciju un vīrusu reprodukcijas procesus. Tie ir fermenti, kuru dēļ palielinās pamatmolekulas kopiju skaits, jeb proteīni, ar kuru palīdzību uz nukleīnskābju matricas tiek sintezētas molekulas, kas nodrošina ģenētiskās informācijas realizāciju;

2) kapsīda apvalka olbaltumvielas - vienkāršas olbaltumvielas ar spēju pašmontēties. Tie summējas ģeometriski regulārās struktūrās, kurās izšķir vairākus simetrijas veidus: spirālveida, kubisku (veido regulārus daudzstūrus, skaldņu skaits ir stingri nemainīgs) vai jauktās;

3) superkapsīda apvalka olbaltumvielas ir sarežģīti proteīni, kuru funkcijas ir dažādas. Pateicoties tiem, notiek vīrusu mijiedarbība ar jutīgu šūnu. Viņi veic aizsardzības un receptoru funkcijas.

Starp superkapsīda apvalka olbaltumvielām ir:

a) enkurproteīni (vienā galā tie atrodas uz virsmas, bet otrā - dziļumā; tie nodrošina viriona kontaktu ar šūnu);

b) fermenti (var iznīcināt membrānas);

c) hemaglutinīni (izraisa hemaglutināciju);

d) saimniekšūnas elementi.

- Tās ir mazākās dzīvības daļiņas, tās ir 50 reizes mazākas par baktērijām. Parasti vīrusus nevar redzēt gaismas mikroskopā, jo to indivīdi ir vairāk nekā puse no gaismas viļņa garuma. Atpūtas vīrusa indivīdus sauc virion. Vīrusi pastāv divās daļās veidlapas: atpūšoties, vai ārpusšūnu (vīrusu daļiņas vai virioni), un reproducēt, vai intracelulāri (komplekss "vīruss - saimniekšūna").

Vīrusu formas ir dažādas, tās var būt filiforms, sfērisks, lodes formas, stieņa formas, daudzstūrains, ķieģeļveida, kub, savukārt dažiem ir kubiskā galva un process. Katrs virions sastāv no nukleīnskābes un olbaltumvielām.

Vīrusu virionos vienmēr ir tikai viena veida nukleīnskābes - vai nu RNS, vai DNS. Turklāt gan viens, gan otrs var būt vienpavedienu un divpavedienu, un DNS var būt lineāra vai apļveida. RNS vīrusos vienmēr ir tikai lineāra, bet to var attēlot ar RNS fragmentu kopumu, no kuriem katrs satur noteiktu reprodukcijai nepieciešamās ģenētiskās informācijas daļu. Pēc noteiktas nukleīnskābes klātbūtnes vīrusus sauc par DNS saturošiem un RNS saturošiem. Īpaši jāatzīmē, ka vīrusu valstībā ģenētiskā koda glabātāja funkciju pilda ne tikai DNS, bet arī RNS (var būt arī divpavedienu).

Vīrusiem ir ļoti vienkārša struktūra. Katrs vīruss sastāv tikai no divām daļām - kodols un kapsīds. Vīrusa kodolu, kas satur DNS vai RNS, ieskauj proteīna apvalks - kapsīds (lat. capsa- "tvertne", "kaste", "kaste"). Olbaltumvielas aizsargā nukleīnskābi, kā arī izraisa fermentatīvus procesus un nelielas izmaiņas olbaltumvielās kapsīdā. Kapsīds sastāv no noteikta veida, kas sakrautas no tāda paša veida olbaltumvielu molekulām - kapsomēri. Parasti tas ir vai nu spirālveida ieklāšanas veids (22. att.), vai veids simetrisks daudzskaldnis(izometriskais tips) (23. att.).

Visi vīrusi ir nosacīti sadalīti vienkārši un komplekss. Vienkārši vīrusi sastāv tikai no kodola ar nukleīnskābi un kapsīdu. Sarežģīti vīrusi uz proteīna kapsīda virsmas tiem ir arī ārējais apvalks, vai superkapsīds, satur divslāņu lipoproteīnu membrānu, ogļhidrātus un olbaltumvielas (enzīmus). Šis ārējais apvalks (superkapsīds) parasti ir veidots no saimniekšūnas membrānas. materiāls no vietnes

Uz kapsīda virsmas ir dažādi izaugumi - vārpas, jeb "neļķes" (tās sauc šķiedras), un dzinumi. Ar tiem virions piestiprinās pie šūnas virsmas, kurā pēc tam iekļūst. Jāatzīmē, ka uz vīrusa virsmas ir arī īpašas piesaistes proteīni, Viriona saistīšana ar noteiktām molekulu grupām - receptoriem(lat. recipio-“Es saņemu”, “Es pieņemu”), kas atrodas uz šūnas virsmas, kurā vīruss iekļūst. Daži vīrusi saistās ar olbaltumvielu receptoriem, citi pie lipīdiem, bet citi atpazīst ogļhidrātu ķēdes olbaltumvielās un lipīdos. Evolūcijas procesā vīrusi "iemācījās" atpazīt pret tiem jutīgas šūnas pēc īpašu receptoru klātbūtnes uz to saimnieku šūnu virsmas.

Vīrusi. Vīrusu morfoloģija un fizioloģija

G. Minska

LEKCIJA #8

TĒMA: ʼʼRNS - un DNS saturoši vīrusi. HIV AIDS

Specialitāte - Māszinības

Sagatavoja skolotāja - Protko L.I.

Prezentācijas plāns:

3. HIV – AIDS. Epidemioloģija un patoģenēze. Profilakse

4. Gripas vīruss. Epidemioloģija un patoģenēze. Imunitāte, profilakse

5. Hepatīta vīrusi. Epidemioloģija un patoģenēze. Imunitāte, profilakse

Vīrusu slimības radās senos laikos, bet virusoloģija kā zinātne sāka attīstīties XIX beigas gadsimtā.

1892. gadā. Krievu botāniķis D.I. Ivanovskis, pētot tabakas lapu mozaīkas slimību, atklāja, ka šo slimību izraisa mazākie mikroorganismi, kas iziet cauri smalki porainiem baktēriju filtriem. Šos mikroorganismus sauc par filtrējamiem vīrusiem. Pēc tam tika parādīts, ka ir arī citi mikroorganismi, kas iziet cauri baktēriju filtriem, saistībā ar kuriem filtrētos vīrusus sāka saukt vienkārši par vīrusiem.

Lielu ieguldījumu vīrusu izpētē sniedza virusologi: M.A. Morozovs, N.F. Gamaleja, L.A. Zilbers, M.P. Čumakovs, A.A. Smorodincevs, V.M. Ždanovs un citi.

Vīrusi - ϶ᴛᴏ dzīvās vielas ne-šūnu eksistences forma. Οʜᴎ ir ļoti mazi. Saskaņā ar tēlaino izteicienu V.M. Ždanovs ʼʼto lielumu attiecībā pret vidējo baktēriju lielumu var salīdzināt ar peles izmēru attiecībā pret ziloniʼʼ. Vīrusus kļuva iespējams redzēt tikai pēc elektronu mikroskopa izgudrošanas.

Mūsdienās vīrusu pētīšanai tiek izmantotas daudzas metodes: ķīmiskās, fizikālās, molekulāri bioloģiskās, imūnbioloģiskās un ģenētiskās.

Visi vīrusi ir sadalīti tādos, kas ietekmē cilvēkus, dzīvniekus, kukaiņus, baktērijas un augus.

Vīrusiem ir ļoti dažādas formas un bioloģiskās īpašības, taču tiem visiem ir kopīgas iezīmesēkas. Nobriedušas vīrusu daļiņas sauc par virioniem.

Atšķirībā no citiem mikroorganismiem, kas satur gan DNS, gan RNS, virions satur tikai vienu no nukleīnskābēm – vai nu DNS, vai RNS.

Vīrusu nukleīnskābei jābūt vienpavedienu un divpavedienu. Gandrīz visiem vīrusiem, kas satur RNS, genomā ir vienpavedienu RNS, un tiem, kas satur DNS, ir divpavedienu DNS. Saskaņā ar diviem ģenētisko vielu veidiem vīrusus iedala RNS un DNS saturošajos. DNS saturošās ietver 6 ģimenes, RNS saturošās - 11 ģimenes.

Viriona struktūra. Viriona centrā atrodas nukleīnskābe, ko ieskauj kapsīds. Kapsīds sastāv no olbaltumvielu apakšvienībām, ko sauc par kapsomēriem. Nobriedis vīruss ķīmiski ir nukleokapsīds. Katram vīrusa veidam kapsomēru skaits un veids, kā tie ir sakārtoti, ir stingri nemainīgi. Kapsomēri ir sakrauti daudzskaldņa formā ar vienādām simetriskām virsmām - kuboīda formu (adenovīruss). Gripas vīrusiem raksturīga spirāle. Var būt simetrijas veids, kurā nukleīnskābei ir atsperes forma, ap kuru ir sakrauti kapsomēri, šajā gadījumā vīrusam ir nūjiņas forma - vīruss, slimīgi tabakas lapas.

Fāgam ir sarežģīts simetrijas veids: galva ir kubveida, un process ir stieņa formas.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, pamatojoties uz iepakošanas metodi, vīrusus iedala kuboidālā, sfēriskā, stieņveida un spermatozoiskā formā.

Dažiem vīrusiem, kuriem ir sarežģītāka struktūra, ir apvalks, ko parasti sauc par peplos. Tas veidojas, kad vīruss atstāj saimniekšūnu. Šajā gadījumā vīrusa kapsīdu apņem saimniekšūnas citoplazmas membrānas iekšējā virsma un veidojas viens vai vairāki superkapsīda membrānas slāņi. Šāds apvalks ir tikai dažiem vīrusiem, piemēram, trakumsērgai, herpes vīrusiem. Šajā apvalkā ir fosfolipīdi, kas tiek iznīcināti ētera ietekmē. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, iedarbojoties uz ēteri, ir iespējams atšķirt vīrusu, kuram ir peplos no vīrusa ar ʼʼkailu kapsīduʼʼ.

Dažos vīrusos kapsomēri tapas veidā izvirzās no apvalka ārējā lipīdu slāņa (šīs tapas ir neasas). Šādus vīrusus sauc par peplomēriem (gripas vīrusu).

Vīrusa nukleīnskābe ir iedzimtu īpašību nesēja, un kapsīdam un ārējam apvalkam ir aizsargfunkcijas, it kā tie veicina vīrusa iekļūšanu šūnā.

Vīrusa lielums. Vīrusus mēra nanometros. To vērtība svārstās plašā diapazonā no 15-20 līdz 350-400 nm.

Vīrusu mērīšanas metodes.

1. Filtrēšana caur baktēriju filtriem ar zināmu sporu izmēru

2. Ultracentrifugēšana – lielie vīrusi nosēžas ātrāk

3. Vīrusu fotografēšana ar elektronu mikroskopu

Ķīmiskais sastāvs vīrusi. DNS un RNS vīrusu daudzums un saturs nav vienāds. DNS molekulmasa svārstās no 1‣‣‣106 līdz 1,6‣‣‣108, savukārt RNS tā svārstās no 2‣‣‣106 līdz 9,0‣‣‣106.

Proteīni virionos tika atrasti nelielā skaitā. Οʜᴎ sastāv no 16-20 aminoskābēm. Papildus kapsīdu proteīniem ir arī iekšējie proteīni, kas saistīti ar nukleīnskābi. Olbaltumvielas nosaka vīrusu antigēnās īpašības, kā arī, pateicoties blīvajam polipeptīdu ķēžu iepakojumam, aizsargā vīrusu no saimniekšūnu enzīmu iedarbības.

Lipīdi un ogļhidrāti atrodas komplekso virionu ārējā apvalkā. Lipīdu un ogļhidrātu avots ir saimniekšūnas apvalks. Polisaharīdi, kas veido dažus vīrusus, nosaka to spēju izraisīt eritrocītu aglutināciju.

Vīrusu fermenti. Vīrusiem nav sava vielmaiņas, tāpēc tiem nav nepieciešami vielmaiņas fermenti. Tajā pašā laikā daži vīrusi atklāja fermentu klātbūtni, kas atvieglo to iekļūšanu saimniekšūnā.

Vīrusu antigēnu noteikšana. Vīrusu antigēnus inficētajās saimniekšūnās var noteikt, izmantojot imunofluorescences metodi. Preparātus, kas satur ar vīrusiem inficētas šūnas, apstrādā ar specifiskiem imūnluminiscējošiem serumiem. Apskatot daļiņas, tiek novērots raksturīgs spīdums. Vīrusa veidu nosaka konkrētā luminiscējošā seruma atbilstība, kas izraisīja mirdzumu.

Vīrusa ievadīšana šūnā, tā mijiedarbība ar saimniekšūnu un vairošanās(reproducēšana) sastāv no virknes secīgu posmu.

1. posms. Sākas ar adsorbcijas procesu virionu un šūnu receptoru ietekmē. Sarežģītos virionos receptori atrodas uz apvalka virsmas smaile līdzīgu izaugumu veidā, vienkāršos virionos - uz kapsīda virsmas.

2. posms. Vīrusa iekļūšana saimniekšūnā dažādiem vīrusiem notiek atšķirīgi. Piemēram, daži fāgi ar savu atvasi caurdur čaulu un injicē nukleīnskābi saimniekšūnā. Citi vīrusi iekļūst šūnā, ievelkot vīrusa daļiņu ar vakuola palīdzību, ᴛ.ᴇ. ievadīšanas vietā šūnas membrānā veidojas ieplaka, tad tās malas aizveras un vīruss iekļūst šūnā. Šo ievilkšanu sauc par viropeksi.

3. posms. ʼʼvīrusa izģērbšanāsʼʼ (sairšana). Ir svarīgi atzīmēt, ka vīrusa nukleīnskābe, lai pati atražotos, tiek atbrīvota no proteīnu apvalkiem, kas to aizsargā. Izģērbšanās process var sākties adsorbcijas laikā vai arī tad, kad vīruss jau atrodas šūnā.

4. posms. Šajā posmā notiek nukleīnskābju replikācija (reprodukcija) un vīrusu proteīnu sintēze. Šis posms notiek, piedaloties saimniekšūnas DNS vai RNS.

5. posms. Viriona montāža. Šo procesu nodrošina olbaltumvielu daļiņu pašsavienošanās ap vīrusa nukleīnskābi. Olbaltumvielu sintēze var sākties tūlīt pēc vīrusu nukleīnskābju sintēzes vai pēc vairāku minūšu vai vairāku stundu intervāla. Daži vīrusi paši savācējas citoplazmā. Citiem ir saimniekšūnas kodolā. Ārējā apvalka veidošanās vienmēr notiek citoplazmā.

6. posms. Viriona izeja no saimniekšūnas notiek, vīrusam izplūstot caur šūnas membrānu vai caur saimniekšūnā izveidoto caurumu.

Vīrusa un šūnas mijiedarbības veidi. Pirmajam tipam – produktīvai infekcijai – raksturīga jaunu virionu veidošanās saimniekšūnā.

Otrais veids, abortīva infekcija, būtībā sastāv no nukleīnskābju replikācijas pārtraukšanas.

Trešais veids ir raksturīgs ar vīrusa nukleīnskābes iekļaušanu saimniekšūnas DNS; pastāv vīrusa un saimniekšūnas līdzāspastāvēšanas forma (virogenitāte). Šajā gadījumā tiek nodrošināta vīrusu un šūnu DNS sinhrona replikācija. Fāgos to sauc par lizogēniju.

Mikroskopiskā izmeklēšana. Ar individuāli vīrusu infekcijas saimniekorganisma šūnu citoplazmā vai kodolos tiek novēroti specifiski intracelulāri ķermeņi - diagnostiskas vērtības ieslēgumi. Vīrusu daļiņu un ieslēgumu ķermeņu izmērus var mākslīgi palielināt ar īpašām preparātu apstrādes metodēm ar kodinātāju un impregnēšanu un novērot ar imersijas mikroskopiju. Mazāki virioni, kas atrodas ārpus optiskā mikroskopa redzamības, tiek atklāti tikai ar elektronu mikroskopiju. Pastāv dažādi punkti intracelulāro ieslēgumu redze. Οʜᴎ autori uzskata, ka tie ir vīrusu uzkrāšanās. Citi uzskata, ka tie rodas šūnu reakcijas rezultātā uz vīrusu ieviešanu.

Vīrusu ģenētika. Modifikācijas vīrusos nosaka tās saimniekšūnas īpašības, kurā vīruss vairojas. Modificētie vīrusi iegūst spēju inficēt šūnas, kas ir līdzīgas tām, kurās tie tika modificēti. Dažādos vīrusos modifikācijas izpaužas dažādos veidos.

Mutācija - vīrusos notiek to pašu mutagēnu ietekmē, kas izraisa mutāciju baktērijās. Mutācija notiek nukleīnskābju replikācijas laikā. Mutācijas ietekmē dažādas vīrusu īpašības, piemēram, jutību pret temperatūru utt.

Ģenētiskā rekombinācija vīrusos var notikt saimniekšūnas vienlaicīgas inficēšanās rezultātā ar diviem vīrusiem, savukārt var notikt atsevišķu gēnu apmaiņa starp abiem vīrusiem un veidojas rekombinanti, kas satur divu vecāku gēnus.

Gēnu ģenētiskā reaktivācija dažkārt notiek, kad inaktivēts vīruss tiek krustots ar pilnvērtīgu vīrusu, kas noved pie inaktivētā vīrusa glābšanas.

Spontānā un virzītā vīrusu ģenētika ir liela nozīme infekcijas procesa attīstībā.

Izturība pret vides faktoriem. Lielāko daļu vīrusu inaktivē augstas temperatūras.
Izmitināts vietnē ref.rf
Tomēr ir izņēmumi, piemēram, hepatīta vīruss ir karstumizturīgs.

Vīrusi nav jutīgi pret zemām temperatūrām. Ultravioletie saules stari inaktivē vīrusus. Izkliedētā saules gaisma uz tiem iedarbojas mazāk aktīvi. Vīrusi ir izturīgi pret glicerīnu, kas ļauj tos ilgstoši saglabāt glicerīnā. Οʜᴎ ir rezistenti pret antibiotikām.

Skābes, sārmi, dezinfekcijas līdzekļi inaktivē vīrusus. Tajā pašā laikā daži ar formalīnu inaktivēti vīrusi saglabā savas imunogēnās īpašības, kas ļauj izmantot formalīnu vakcīnu iegūšanai.

dzīvnieku uzņēmība. Pret dažiem vīrusiem uzņēmīgo dzīvnieku loks ir ļoti plašs, piemēram, daudzi dzīvnieki ir uzņēmīgi pret trakumsērgas vīrusiem. Daži vīrusi inficē tikai viena veida dzīvniekus, piemēram, suņu mēra vīruss inficē tikai suņus. Ir vīrusi, pret kuriem dzīvnieki nav jutīgi – masalu vīruss.

Vīrusu organotropisms. Vīrusiem ir iespēja inficēt noteiktus orgānus, audus un sistēmas. Piemēram, trakumsērgas vīruss inficē nervu sistēmu.

Vīrusu izolācija vidē. No slima organisma vīrusi var izdalīties ar fekālijām, piemēram, poliomielīta vīruss, trakumsērgas vīruss izdalās ar siekalām.

Galvenie vīrusu pārnešanas veidi. Gaisa desanta, pārtika, kontaktsaimniecība, transmisija.

Pretvīrusu imunitāte. Cilvēka ķermenim ir iedzimta rezistence pret noteiktiem vīrusiem. Piemēram, cilvēks nav uzņēmīgs pret suņu mēra vīrusu.

Pretvīrusu imunitāti nosaka gan šūnu, gan humorālie aizsargfaktori, nespecifiski un specifiski.

nespecifiski faktori. Spēcīgs vīrusu reprodukcijas inhibitors ir proteīna viela - interferons. Veselā organismā tas ir nelielā daudzumā, un vīrusi veicina interferona veidošanos, un tā daudzums ievērojami palielinās. Tas ir nespecifisks, jo bloķē dažādu vīrusu vairošanos. Tajā pašā laikā tam piemīt audu specifika, ᴛ.ᴇ. dažādu audu šūnas veido nevienlīdzīgu interferonu. Tiek uzskatīts, ka tā darbības mehānisms būtībā ir tāds, ka tas novērš proteīnu sintēzi saimniekšūnā un tādējādi aptur vīrusa vairošanos.

Specifiski pretvīrusu imunitātes faktori ir vīrusu neitralizējošas antivielas, hemaglutinējošas un izgulsnējošas antivielas.

Galvenās vīrusu izpētes metodes.

1. Hemaglutinācijas reakcija, hemaglutinācijas aizkavēšanās reakcija, netiešā hemaglutinācijas reakcija. Komplementa fiksācijas reakcija

2. Vīrusu neitralizācijas reakcija audu kultūrā

3. Imunofluorescences metode

4. Histoloģiskā metode - ieslēgumu noteikšana

5. Bioloģiskā metode

Vīrusi. Vīrusu morfoloģija un fizioloģija - jēdziens un veidi. Kategorijas "Vīrusi. Vīrusu morfoloģija un fizioloģija" klasifikācija un pazīmes 2017., 2018.g.

Vīrusi ir mikroorganismi, kas veido Vira valstību.

Iespējas:

2) nav savas proteīnu sintēzes un enerģijas sistēmas;

3) nav šūnu organizācijas;

4) ir disjunktīvs (atdalīts) vairošanās veids (olbaltumvielu un nukleīnskābju sintēze notiek dažādās vietās un dažādos laikos);

6) vīrusi iziet cauri baktēriju filtriem.

Vīrusi var pastāvēt divos veidos: ekstracelulāri (virioni) un intracelulāri (vīrusi).

Virionu forma var būt:

1) noapaļots;

2) stieņveida;

3) regulāru daudzstūru veidā;

4) filiforms utt.

To izmēri svārstās no 15–18 līdz 300–400 nm.

Viriona centrā atrodas vīrusa nukleīnskābe, kas pārklāta ar proteīna apvalku - kapsīdu, kurai ir stingri sakārtota struktūra. Kapsīds sastāv no kapsomēriem. Nukleīnskābe un kapsīds veido nukleokapsīdu.

Sarežģīti organizētu virionu nukleokapsīds ir pārklāts ar ārējo apvalku - superkapsīdu, kas var ietvert daudzas funkcionāli atšķirīgas lipīdu, olbaltumvielu un ogļhidrātu struktūras.

DNS un RNS vīrusu struktūra būtiski neatšķiras no citu mikroorganismu NC. Dažu vīrusu DNS satur uracilu.

DNS var būt:

1) divpavedienu;

2) vienpavediena;

3) gredzens;

4) divpavedienu, bet ar vienu īsāku ķēdi;

5) divpavedienu, bet ar vienu nepārtrauktu un otru sadrumstalotām ķēdēm.

RNS var būt:

1) vienvirziena;

2) lineāra divvirziena;

3) lineāri sadrumstaloti;

4) gredzens;

Vīrusu proteīni ir sadalīti:

1) genoma - nukleoproteīni. Nodrošināt vīrusu nukleīnskābju replikāciju un vīrusu reprodukcijas procesus. Tie ir fermenti, kuru dēļ palielinās pamatmolekulas kopiju skaits, jeb proteīni, ar kuru palīdzību uz nukleīnskābju matricas tiek sintezētas molekulas, kas nodrošina ģenētiskās informācijas realizāciju;

2) kapsīda apvalka olbaltumvielas - vienkāršas olbaltumvielas ar spēju pašmontēties. Tie summējas ģeometriski regulārās struktūrās, kurās izšķir vairākus simetrijas veidus: spirālveida, kubisku (veido regulārus daudzstūrus, skaldņu skaits ir stingri nemainīgs) vai jauktās;

3) superkapsīda apvalka olbaltumvielas ir sarežģīti proteīni, kuru funkcijas ir dažādas. Pateicoties tiem, notiek vīrusu mijiedarbība ar jutīgu šūnu. Viņi veic aizsardzības un receptoru funkcijas.

Starp superkapsīda apvalka olbaltumvielām ir:

a) enkurproteīni (vienā galā tie atrodas uz virsmas, bet otrā - dziļumā; tie nodrošina viriona kontaktu ar šūnu);

b) fermenti (var iznīcināt membrānas);

c) hemaglutinīni (izraisa hemaglutināciju);

d) saimniekšūnas elementi.

Mijiedarbība notiek vienotā bioloģiskā sistēmā ģenētiskā līmenī.

Ir četri mijiedarbības veidi:

1) produktīva vīrusu infekcija (mijiedarbība, kuras rezultātā vīruss vairojas un šūnas mirst);

2) abortīva vīrusu infekcija (mijiedarbība, kurā nenotiek vīrusa vairošanās, un šūna atjauno traucētās funkcijas);

3) latenta vīrusu infekcija (notiek vīrusa reprodukcija, un šūna saglabā funkcionālo aktivitāti);

4) vīrusa izraisīta transformācija (mijiedarbība, kurā ar vīrusu inficēta šūna iegūst jaunas īpašības, kas tai iepriekš nebija raksturīgas).

Pēc adsorbcijas virioni organismā nonāk endocitozes (viropeksis) vai vīrusu un šūnu membrānu saplūšanas ceļā. Iegūtie vakuoli, kas satur veselus virionus vai to iekšējās sastāvdaļas, nonāk lizosomās, kurās tiek veikta deproteinizācija, t.i., vīrusa “izģērbšana”, kā rezultātā vīrusa proteīni tiek iznīcināti. No olbaltumvielām atbrīvotās vīrusu nukleīnskābes caur šūnu kanāliem iekļūst šūnas kodolā vai paliek citoplazmā.

Nukleīnskābes vīrusi īsteno ģenētisko programmu, lai radītu vīrusu pēcnācējus un noteiktu vīrusu iedzimtības īpašības. Ar īpašu enzīmu (polimerāžu) palīdzību no mātes nukleīnskābes tiek izgatavotas kopijas (notiek replikācija), tiek sintezētas kurjerRNS, kas ir savienotas ar ribosomām un veic meitas vīrusu proteīnu sintēzi (translāciju).

Pēc tam, kad inficētajā šūnā uzkrājas pietiekams vīrusa komponentu skaits, sākas pēcnācēju virionu montāža. Šis process parasti notiek pie šūnu membrānām, kas dažkārt tajā tieši piedalās. Jaunizveidoto virionu sastāvs bieži satur vielas, kas raksturīgas šūnai, kurā vīruss replikējas. Šādos gadījumos pēdējais virionu veidošanās posms ir to apņemšana ar šūnu membrānas slāni.

Pēdējais solis vīrusu mijiedarbībā ar šūnām ir meitas vīrusa daļiņu atbrīvošanās vai atbrīvošanās no šūnas. Vienkārši vīrusi, kuriem trūkst superkapsīda, izraisa šūnu iznīcināšanu un nonāk starpšūnu telpā. Citi vīrusi, kuriem ir lipoproteīnu apvalks, iziet no šūnas, veidojot pumpurus. Tajā pašā laikā šūna ilgu laiku saglabā dzīvotspēju. Dažos gadījumos vīrusi uzkrājas inficēto šūnu citoplazmā vai kodolā, veidojot kristāliem līdzīgas kopas - ieslēguma ķermeņus.

Galvenās vīrusu audzēšanas metodes:

1) bioloģiskā - laboratorijas dzīvnieku infekcija. Inficējoties ar vīrusu, dzīvnieks saslimst. Ja slimība neattīstās, tad autopsijā var konstatēt patoloģiskas izmaiņas. Dzīvniekiem ir imunoloģiskas izmaiņas. Tomēr ne visus vīrusus var kultivēt dzīvniekiem;

2) vīrusu kultivēšana vistu embriju attīstībā. Vistas embrijus audzē inkubatorā 7-10 dienas un pēc tam izmanto audzēšanai. Šajā modelī visu veidu audu pumpuri ir uzņēmīgi pret infekciju. Bet ne visi vīrusi var vairoties un attīstīties vistu embrijos.

Infekcijas rezultātā var rasties un parādīties:

1) embrija nāve;

2) attīstības defekti: uz membrānu virsmas parādās veidojumi - plankumi, kas ir atmirušo šūnu sakrājumi, kas satur virionus;

3) vīrusu uzkrāšanās alantoiskā šķidrumā (konstatēts titrējot);

4) pavairošana audu kultūrā (tā ir galvenā vīrusu kultivēšanas metode).

Ir šādi audu kultūru veidi:

1) transplantētie - audzēju šūnu kultūras; ir augsta mitotiskā aktivitāte;

2) primāri tripsinizēts - pakļauts primārai apstrādei ar tripsīnu; šī ārstēšana izjauc starpšūnu saziņu, kā rezultātā tiek atbrīvotas atsevišķas šūnas. Avots ir jebkuri orgāni un audi, visbiežāk embrionāli (tiem ir augsta mitotiskā aktivitāte).

Audu kultūras šūnu uzturēšanai izmanto īpašu barotni. Tās ir sarežģīta sastāva šķidrās barotnes, kas satur aminoskābes, ogļhidrātus, augšanas faktorus, olbaltumvielu avotus, antibiotikas un indikatorus audu kultūras šūnu attīstības novērtēšanai.

Vīrusu vairošanos audu kultūrā vērtē pēc to citopātiskās iedarbības, kas ir dažāda rakstura atkarībā no vīrusa veida.

Galvenās vīrusu citopātiskās darbības izpausmes:

1) vīrusu vairošanos var pavadīt šūnu nāve vai morfoloģiskas izmaiņas tajās;

2) daži vīrusi izraisa šūnu saplūšanu un daudzkodolu sincitija veidošanos;

3) šūnas var augt, bet dalīties, kā rezultātā veidojas milzu šūnas;

4) šūnās parādās ieslēgumi (kodoli, citoplazmas, jaukti). Ieslēgumus var krāsot rozā krāsa(eozinofīlie ieslēgumi) vai zilā krāsā (bazofīlie ieslēgumi);

5) ja audu kultūrā savairojas vīrusi ar hemaglutinīniem, tad vairošanās procesā šūna iegūst spēju adsorbēt eritrocītus (hemadsorbcija).

Pretvīrusu imunitāte sākas ar vīrusa antigēna prezentāciju, ko veic T-helpers.

Dendritiskajām šūnām ir spēcīgas antigēnu prezentējošas īpašības vīrusu infekciju gadījumā un Langerhansa šūnām herpes simplex un retrovīrusu infekciju gadījumā.

Imunitāte ir vērsta uz vīrusa, tā antigēnu un vīrusu inficēto šūnu neitralizāciju un izvadīšanu no organisma. Antivielas, kas veidojas vīrusu infekciju laikā, iedarbojas tieši uz vīrusu vai ar to inficētajām šūnām. Šajā sakarā ir divi galvenie antivielu līdzdalības veidi pretvīrusu imunitātes veidošanā:

1) vīrusa neitralizācija ar antivielām; tas novērš vīrusa uztveršanu šūnā un tā iekļūšanu iekšpusē. Vīrusa opsonizācija ar antivielām veicina tā fagocitozi;

2) ar vīrusu inficētu šūnu imūnlīze, piedaloties antivielām. Kad antivielas iedarbojas uz antigēniem, kas ekspresēti uz inficētas šūnas virsmas, šim kompleksam tiek pievienots komplements, kam seko tā aktivācija, kas izraisa no komplementa atkarīgu citotoksicitāti un ar vīrusu inficētās šūnas nāvi.

Nepietiekama antivielu koncentrācija var veicināt vīrusa reprodukciju. Dažreiz antivielas var aizsargāt vīrusu no šūnas proteolītisko enzīmu iedarbības, kas, saglabājot vīrusa dzīvotspēju, palielina tā replikāciju.

Vīrusu neitralizējošās antivielas iedarbojas tieši uz vīrusu tikai tad, kad tas, iznīcinot vienu šūnu, izplatās citā.

Kad vīrusi pāriet no šūnas uz šūnu pa citoplazmas tiltiem, nesaskaroties ar cirkulējošām antivielām, galvenā loma imunitātes veidošanā ir šūnu mehānismiem, kas galvenokārt saistīti ar specifisku citotoksisku T-limfocītu, T-efektoru un makrofāgu darbību. Citotoksiskie T-limfocīti tieši saskaras ar mērķa šūnu, palielinot tās caurlaidību un izraisot osmotisku pietūkumu, membrānas plīsumus un satura izdalīšanos vidē.

Citotoksiskās iedarbības mehānisms ir saistīts ar membrānas enzīmu sistēmu aktivāciju šūnu adhēzijas zonā, citoplazmas tiltu veidošanos starp šūnām un limfotoksīna darbību. Specifiski T-killeri parādās 1-3 dienu laikā pēc inficēšanās ar vīrusu, to aktivitāte sasniedz maksimumu pēc nedēļas, un tad lēnām samazinās.

Viens no pretvīrusu imunitātes faktoriem ir interferons. Tas veidojas vīrusa reprodukcijas vietās un izraisa specifisku vīrusa genoma transkripcijas inhibīciju un vīrusa mRNS translācijas nomākšanu, kas novērš vīrusa uzkrāšanos mērķa šūnā.

Pretvīrusu imunitātes noturība ir mainīga. Ar vairākām infekcijām (vējbakas, cūciņas, masalas, masaliņas) imunitāte ir diezgan stabila, un atkārtotas slimības ir ārkārtīgi reti. Mazāk stabila imunitāte veidojas ar elpceļu (gripas) un zarnu trakta infekcijām.