Вирусите имат ДНК и РНК. Какво представлява РНК на вируса на хепатит С? място за размножаване в клетка
Отваряне вируси, причиняващи злокачествени тумори при животни, възникнали в началото на 19-ти и 20-ти век. През 1910 г. Пейтън Рауш открива, че ацелуларен филтрат от тъкан на птичи сарком може да причини развитието на подобен сарком при пилета. Приблизително по същото време беше доказана вирусната природа на миелобластозата при птиците. По-късно беше открито, че често има много значителен латентен период между заразяването с вируса и развитието на рак.
Въпреки това до 1960 г имаше ясни доказателстваче включването на вирусна ДНК в клетъчния геном е необходимо условие за развитието на злокачествена трансформация, тъй като не са регистрирани случаи на изолиране на вирусна ДНК от ракови клетки.
В момента има два вида вирусни онкогени. И двата вида онкогени се вмъкват в клетъчната ДНК. Вирусите от първия тип носят онкогени, които причиняват бърза злокачествена "трансформация" на клетките в in vitro култури и причиняват развитието на тумори в тялото. При втория тип вирусът действа по-бавно и за развитието на тумора е необходимо значително време. Вирусите от втория тип не причиняват злокачествена трансформация на клетките в in vitro култури.
РНК вирусипричиняват развитието на редица различни тумори при животните, с най-честата индукция на лимфоми, левкемии и саркоми от тези вируси. Типичната структура на такива вируси е две идентични вериги от РНК молекули, комбинирани с ензима обратна транскриптаза, облечени в гликопротеинова обвивка. Когато са заразени с вирус, неговата обратна транскриптаза кара клетките да синтезират ДНК, комплементарна на вирусната РНК.
Това ДНКслед това се интегрира в клетъчните хромозоми и на негова основа самата клетка започва синтеза на нови вирусни протеини, вирусни обратни транскриптази и елементи на гликопротеиновата обвивка. Поради механизма на действие този тип вируси се наричат ретровируси. Всички те имат много сходен външен вид на електронни микрографии и са най-малките известни вируси.
Някои от ретровируси(например вирусите на птича левкемия, котешка и миша левкемия) съдържат само три гена и имат много дълъг инкубационен период от момента на заразяване до образуването на тумор. Други вируси (напр. вирус на саркома на Rous (RSV)) причиняват много бърза злокачествена трансформация и могат да бъдат изолирани от туморни клетъчни култури.
Показано, това HRV вируссъдържа специален ген (v-src), който може да причини трансформация на фибробласти in vitro. Този ген кодира производството на протеин киназа, която фосфорилира тирозин. За съжаление, действието на тази протеин киназа задейства каскада от различни метаболитни процеси и е много трудно да се прецени кой от тях води до злокачествена трансформация.
Вече е известно, че както нормалното, така и злокачествени клеткисъдържат в техния генотип ДНК участъци, които са подобни или идентични на редица последователности от онкогенни РНК-съдържащи вируси. Такива области се наричат клетъчни протоонкогени (за да се разграничат от вирусните онкогени). Предполага се, че активирането на тези области в резултат на канцерогенно излагане задейства цяла верига от събития, водещи в крайна сметка до злокачествена трансформация на клетката. Смята се също, че ретровирусите са включили тези клетъчни региони в своя геном по време на еволюцията.
Сега разбираме по-добре механизмите на действие продукти за вирусно активиране. Пример за такъв продукт е протеин киназата, активирана от гена sre, както и редица други индуцирани от вируса канцерогени. Това са рецептори за епидермален растежен фактор, продуциран от v-erb гена, и тромбоцитен растежен фактор (TGF), кодиран от фрагменти на v-sis гена, и редица протеини, които се свързват с клетъчното ядро, производството на от които се причинява от вируса на птича левкемия.
Вирусен онкогененмолекулите в повечето случаи са структурно различни от техните клетъчни двойници; освен това им липсват интрони. Например, протеинът, кодиран от v-erb гена, е хомоложен на клетъчния рецептор за епидермален растежен фактор (EGF), но му липсва част от извънклетъчния домен, включително EGF-специфичното място. Тъй като на молекулата, произведена от вируса, липсва плазмената област, отговорна за автофосфорилирането, такъв вирусен рецептор винаги е във включено състояние.
Както нормално, така и ракови клеткисъдържат участъци от ДНК последователности, хомоложни на РНК на онкогенни вируси. Ако тези клетъчни онкогени се експресират или активират от канцерогени, това води до злокачествена трансформация на клетките.
Онкогенна и злокачествена трансформация. В етап А нормална клетка, която се характеризира с ниска протоонкогенна активност, произвежда растежен фактор (x) или диференциационни протеини или рецептори (y).
Канцерогените повишават активността на протоонкогените, което води до неопластична трансформация.
Според друг механизъм: при заразяване с ретровирус вирусни промотори или онкогени (В) се въвеждат в ДНК на клетката, което също води до повишаване на онкогенната активност и последваща злокачествена трансформация.
Вирусможе да активира обработката в клетките чрез въвеждане на специални регулаторни последователности в тях - промотори на четене на протеини, като по този начин нарушава нормалните процеси на транскрипция. Механизмът на въведената мутагенеза, задействан по този начин, може да включва цял комплекс от различни процеси. Пример е въвеждането на вирусна последователност от „множество терминални повторения“ (MTR) в ДНК на клетка. Когато се вмъкне в клетъчната ДНК, тази последователност инициира транскрипция в двете посоки на ДНК веригата, позволявайки едновременното транскрибиране на клетъчни и вирусни гени. Този механизъм на действие е характерен за вируса на клетъчната левкемия, когато вирусната ДНК се интегрира в клетъчната ДНК непосредствено след c-myc сайта, причинявайки нейното активиране.
Първо ретровирус, за който е ясно доказано, че е свързан със злокачествено заболяване, е човешки Т-клетъчен левкемичен вирус (HTCL-1), изолиран от хронични кожни Т-лимфомни клетки. Този вирус е доста широко разпространен и може да се предава по полов път, чрез кръвта, особено сред наркозависимите, и от бременна жена на нейния плод. Първоначално ендемичната зона на разпространение на този вирус беше представена главно от тропически страни, но в момента в Съединените щати серопозитивна реакция към вируса се открива при всеки 4000 души от населението. В допълнение към Т-клетъчната левкемия, вирусът причинява тропическа спастична парализа.
След 20 години наблюдение за серопозитивни пациентиРискът от развитие на последното заболяване се оценява на около 5%. Един от вирусните гени, а именно такс генът, предизвиква увеличаване на производството на клетъчен интерлевкин-2 (IL-2) и неговите рецептори, което е основният фактор, стимулиращ деленето на Т-клетките.
Ретровирусиможе да причини туморни заболявания не пряко, а индиректно, както е доказано за човешкия имунодефицитен вирус (HIV-1), който причинява развитието на СПИН. Случаи на развитие на рак при заразени с ХИВ хора се обсъждат в един от прегледите. Отбелязва се, че заразените с ХИВ хора най-често развиват три вида тумори: незабавен или високостепенен В-клетъчен лимфом; Сарком на Капоши (KS, който се причинява от друг вирус - херпесвирус GSK или херпесвирус 8); цервикален карцином.
Преди разработване на ефективен методи за лечение на ХИВ-инфектирани хораповече от 40% от тях са развили някакъв вид рак. Въпреки това връзката на този вирус с развитието на рак най-вероятно е индиректна и медиирана от развитието на обща хронична имуносупресия на тялото, което позволява на други канцерогенни вируси да причинят рак. В-клетъчните лимфоми също имат доста сложна патогенеза. Въпреки че В-клетките не са засегнати от вируса HIV-1, те могат да бъдат насочени към други видове вируси, като вируса на Epstein-Barr (EBV). Ракът на шийката на матката при жените също се развива на базата на вторична вирусна инфекция - човешки папиломен вирус (HPV), на фона на обща имуносупресия, причинена от HIV-1. Поради общото намаляване на имунните реакции на организма, всички тези тумори се развиват особено бързо и агресивно.
Семейство Picornaviridae (Picornaviridae) се състои от 8 рода:
Ентеровируси(полиомиелит)
Риновируси(ARVI)
Афтовируси(шап)
Хепатовируси(хепатит А)
Това семейство принадлежи към вируси без обвивка, съдържащи едноверижна плюс РНК. Диаметърът на вируса е около 30 nm, вирионът се състои от икосаедричен капсид, обграждащ едноверижна РНК с VPg протеина. Капсидът се състои от 12 петоъгълника (пентамери), всеки от които от своя страна се състои от 5 протеинови субединици-протомери: VP1, VP2, VP3, VP4.
Семейни реовируси (Reoviridae) съдържа 4 рода:
Ортовируси(стомашно-чревни и респираторни инфекции)
Арбовируси(арбовирусни инфекции: Кемеровският вирус се предава от кърлежи, вирусът на син език по овцете се предава от мокрици)
Колтивируси(Вирус на колорадска кърлежова треска)
Ротавируси(диария)
Вирионът на реовируса има сферична форма (диаметър 70-85 nm), двуслоен капсид от икосаедричен тип и без обвивка. Геномът е представен от двойноверижна фрагментирана (10-12 сегмента) линейна РНК. Вътрешният капсид и геномната РНК съставляват ядрото на вириона. Вътрешният капсид на реовирусите съдържа система за транскрипция: протеини ламбда-1, ламбда-3, мю-2. Шиповете, представени от протеина ламбда-2, се простират от сърцевината.При ротавирусите вътрешният капсид включва протеини VP1, VP2, VP3, VP6. Външният капсид на реовирусите се състои от протеини сигма - 1, сигма - 3, мю - 1с, както и протеини ламбда -2, изпъкнали под формата на шипове. Протеинът сигма -1 е хемаглутинин и протеин на прикрепване, протеинът mu -1c има способността да инфектира чревните клетки и впоследствие да повлияе на централната нервна система.
Семейство Bunyaviruses (Bunyaviridae) включва 5 рода:
Бунявируси(Калифорнийски енцефалит, енцефалит на Jamestown Canyon, енцефалит La Crosse, Tyaginya, Inco, Guaroa трески - вирусите се пренасят от комари, честотата е ендемична в 20 американски щата)
Флебовируси(треска от комари или папатачи). Резервоар и носител на вируса са женските комари. Заболяването се среща в Европа (Средиземноморието), Азия (Иран, Пакистан), Северна Африка, Италия, Португалия. Епидемии са възникнали в Закавказието, Крим, Молдова и Централна Азия.
Невровируси(Кримско-конгоанска хеморагична треска, основният резервоар на вируса в природата са много видове пасищни кърлежи, инфекцията става чрез засмукване на кърлежи. В Русия това заболяване се среща в Краснодар, Ставропол, региони Астрахан, Волгоград и Ростов, републиките на Дагестан, Калмикия и Карачаево-Черкезия.
Хантавируси(HFRS-хеморагична треска с бъбречен синдром)
Тосповирусинепатогенен за хората и засяга растенията
Вирионите са с овална или сферична форма, с диаметър 80-120 nm. Това са комплексни РНК геномни вируси, съдържащи три вътрешни нуклеокапсида със спирална симетрия. Всеки нуклеокапсид се състои от нуклеокапсиден протеин N, едноверижна минус РНК и ензим транскриптаза. Трите РНК сегмента, свързани с нуклеокапсида, са обозначени по размер: L (дълъг) - голям, M (среден) - среден, S (къс) - малък. Ядрото на вириона е заобиколено от липопротеинова обвивка, на повърхността на която има шипове - гликопротеини G1 и G2, които са кодирани от М-сегмента на РНК. w80-
Семейство тогавируси (Togaviridae) се състои от 4 рода, 2 от които играят роля в човешката патология:
Алфавирус(вирусите, предавани от членестоноги, причиняват заболявания при хората, придружени от треска, кожни обриви, развитие на енцефалит и артрит, в Приморския край - вирус на горска треска Semliki)
Рубивирус(вирус на рубеола)
Техният геном се състои от линейна едноверижна плюс РНК, заобиколена от капсид (C-протеин) с кубична симетрия и състояща се от 32 капсомера. Нуклеокапсидът е заобиколен от външна двуслойна липопротеинова обвивка, на повърхността на която са разположени гликопротеини Е1, Е2, Е3, проникващи в липидния слой. Диаметърът на вирионите е от 65 до 70 nm.
Семейство флавивируси (Flaviviridae) произлиза от латинското flavus - жълт, по името на болестта жълта треска. Патогенните за хората са включени в 2 рода:
Флавивирус(жълта треска, вирус на енцефалит, пренасян от кърлежи, вирус на омска хеморагична треска, вирус на денга, вирус на японски енцефалит, вирус на западнонилска треска)
Хепацивирус(вирус на хепатит С)
Това са сложни РНК геномни вируси със сферична форма, диаметърът им е 40-60 nm. Геномът се състои от линейна едноверижна плюс-верижна РНК, заобиколена от капсид с кубична симетрия. Нуклеокапсидът съдържа един протеин – V2. Нуклеокапсидът е заобиколен от суперкапсид, чиято повърхност съдържа V3 гликопротеина. Структурният протеин V1 е разположен от вътрешната страна на суперкапсида.
Семейство ортомиксовируси (Orthomyxoviridae) включва рода:
Грипен вирус(грипен вирус, който включва 3 серотипа: A, B, C)
Диаметърът на вирусната частица е 80-120 nm. Вирионът има сферична форма.В центъра на вириона има нуклеокапсид, който има спирален тип симетрия. Геномът на грипните вируси е спирала от едноверижна сегментирана минус-верижна РНК. Капсидът се състои основно от протеин - нуклеопротеин (NP), както и протеини на полимеразния комплекс (P). Нуклеокапсидът е заобиколен от слой от матрични и мембранни протеини (М), които участват в сглобяването на вирусната частица. Върху тези структури има суперкапсид - външна липопротеинова обвивка, която носи шипове на повърхността си. Шиповете се образуват от два сложни гликопротеинови протеина: хемаглутинин (H) и невраминидаза (N).
Семейство парамиксовируси (Paramyxoviridae), който включва 2 подсемейства:
Подсемейство парамиксовируси:
Морбиливирус(вирус на морбили)
Респировирус(парагрипен вирус)
Рубулавирус(вирус на паротит, парагрип)
Подсемейство пневмовируси:
Пневмовирус(респираторен синцитиален вирус (RS))
Метапневмовирус(PC вирус)
Вирионът на парамиксовируса има сферична форма, диаметър 150-300 nm, заобиколен от обвивка с гликопротеинови шипове. Под обвивката има спираловиден нуклеокапсид, състоящ се от нефрагментирана линейна едноверижна минус РНК, свързана с протеини: нуклеопротеин (NP), полимераза-фосфопротеин (P) и голям протеин (L). Нуклеокапсидът е свързан с матричен (М) протеин, разположен под вирионната обвивка. Вирионната обвивка съдържа шипове - два гликопротеина: слят протеин (F), прикрепващ протеин хемаглутинин-невраминидаза (HN), протеин хемаглутинин (H) или (G).
Семейство рабдовируси (Rhabdoviridae) включва около 80 рода и причинява болести по животните и растенията.
Lassavirus(вирус на бяс)
Везикуловирус(вирус на везикулозен стоматит)
Вирионите имат формата на цилиндър с полукръгли и плоски краища (форма на куршум), размерът на вирионите е 130x300x60x80. Те се състоят от двуслойна липопротеинова обвивка и нуклеокапсид със спирална симетрия. Обвивката е облицована отвътре с М-протеин, а отвън се простират шиповете на гликопротеин G. RNP на нуклеокапсида се състои от геномна РНК и протеини: N - протеин, който покрива РНК като покритие, L - протеин и NS - протеин, които са транскриптазата на вируса. Геномът на рабдовирусите е представен от едноверижна нефрагментирана линейна минус РНК.
Семейство филовируси (Filoviridae) съдържа два рода:
Род Марбург-подобни вируси(Африканска хеморагична треска Марбург)
Род подобни на ебола вируси(Африканска хеморагична треска Ебола)
Вирусите имат формата на дълги нишки (80-1000 nm) с обвивка и едноверижна минус РНК, затворена в капсид. Съдържа полимераза. Симетрията на капсида е спирална. Черупката има шипове (спикули).
Семейни коронавируси (Coronaviridae), включва 1 род, обединяващ повече от 10 вида, причиняващи заболявания при хора и животни.
Коронавирус(причинява увреждане на дихателните органи, включително SARS, стомашно-чревния тракт, нервната система)
Вирионите са кръгли по размер, с размери 80-220 nm. Ядрото на вириона е представено от спирален нуклеокапсид, съдържащ едноверижна плюс РНК. Нуклеокапсидът е заобиколен от липидна обвивка, покрита отвън с клубовидни издатини - пепломери. Пепеломери придават на вирусната частица вид на слънчева корона. Обвивката на вириона съдържа гликопротеини Е1 и Е2, които са отговорни за адсорбцията на вируса върху клетката и проникването в клетката гостоприемник.
Семейни ретровируси (Retroviridae), който включва 7 рода:
Алфаретровирус(левкемични вируси, птичи сарком, пилешки сарком на Rous)
Бетаретровирус(вирус на рак на млечната жлеза при мишка, човешки ендогенен ретровирус, маймунски вирус)
Гамаретровирус(вируси на саркома и левкемия на мишки, котки, примати)
Делтаретровирус(вирус на левкемия по говедата, човешки Т-клетъчни лимфотропни вируси)
Епсилоретровирус(вирус на кожен сарком)
Лентивирус(вирус на СПИН)
Spumavirus(пенещи вируси на хора, маймуни, говежди синцитиален вирус)
Ретровирусите имат сферична форма, размер 80-130 nm. Вирионът има обвивка и нуклеокапсидно ядро. Капсидът е икосаедричен. Обратната транскриптаза е свързана с генома на едноверижна плюс РНК. Вирусите съдържат протеини: групов антиген (gag), полимеразен протеин (pol) и протеини на обвивката (env). Известни са около 30 онкоантигена.
Семейни аренавируси (Arenaviridae) включва рода:
Аренавирус(вируси на лимфоцитен хориоменингит, Lasa, Junin, Machupo, Guanarito, причиняващи тежки хеморагични трески)
Вирионът има сферична или овална форма, с диаметър около 120 nm. Отвън е заобиколен от черупка с гликопротеинови шипове GP1, GP2 с форма на клуб. Под черупката има 12-15 клетъчни рибозоми, капсидът е спирален. Геномът е представен от два сегмента (L, S) на едноверижна минус РНК, кодирана от 5 протеина: L, Z, N, G.
Семейство калицивируси (Caliciviridae) съдържа гастроентеритни вируси от групата Norwalk и вирус на свинска везикуларна екзантема.
Вирионът е без обвивка, има икосаедричен капсид с 32 чашковидни вдлъбнатини (ямки). Формата е сферична, диаметър 27-38 nm. На повърхността на вириона има 10 издатини, образувани от ръбовете на чашковидни вдлъбнатини. Геномът е линеен, едноверижен плюс РНК.
ЛЕКЦИЯ
От лат. "вирус" - отрова
Вирусите са извънклетъчна форма на живот, която има собствен геном и е способна да се възпроизвежда само в клетките на живите организми.
Вирион (или вирусна частица) се състои от една или повече ДНК или РНК молекули, затворени в протеинова обвивка (капсид), понякога също съдържаща липидни и въглехидратни компоненти
Диаметърът на вирусните частици (наричани още вириони) е 20-300 nm. Тези. те са много по-малки от най-малките прокариотни клетки. Тъй като размерите на протеините и някои аминокиселини. са в диапазона 2-50 nm, тогава вирусната частица може да се разглежда просто като комплекс от макромолекули. Поради малкия си размер и невъзможността да се възпроизвеждат, вирусите често се класифицират като „неживи“.
Казват, че „Вирусът е междинна форма на живот или неживот“, защото извън клетката гостоприемник се превръща в кристал.
Те казват: c. това е преход от химията към живота
Жизненият цикъл на вируса започва
1. от проникване в клетката.
2. За да направи това, той се свързва със специфични рецептори на повърхността си и
а) или въвежда своята нуклеинова киселина в клетката, оставяйки вирионните протеини на нейната повърхност,
б) или прониква изцяло в резултат на ендоцитоза. В последния случай, след като вирусът проникне в клетката, той се "съблича" - освобождаването на геномни нуклеинови киселини от протеините на обвивката.
3. В резултат на тази процедура вирусният геном става достъпен за клетъчните ензимни системи, които осигуряват експресията на вирусни гени.
4. Именно след проникването на вирусната геномна нуклеинова киселина в клетката, съдържащата се в нея генетична информация се дешифрира от генетичните системи на гостоприемника и се използва за синтезиране на компонентите на вирусните частици.
В сравнение с геномите на други организми, вирусният геном е сравнително малък и кодира само ограничен брой протеини, главно капсидни протеини и един или повече протеини, участващи в репликацията и експресията на вирусния геном. Необходимите метаболити и енергия се доставят от клетката гостоприемник.
ДНК вирусите носят едноверижна или двуверижна ДНК като генетичен материал, който може да бъде линеен или кръгов. ДНК кодира информация за всички протеини на вируса. Вирусите се класифицират в зависимост от това дали тяхната ДНК е едноверижна или двуверижна и дали клетката гостоприемник е про- или еукариотна. Вирусите, които заразяват бактериите, се наричат бактериофаги.
1 - вируси на едра шарка; 2 - херпесни вируси; 3 - аденовируси; 4 - паповавируси; 5 - хепаднавируси; 6 - парвовируси;
Първа група -двойноверижни ДНК вируси
- Репликацията се осъществява по следната схема: ДНК -> РНК -> ДНК.
- получиха името ретроидни вируси.
- ППредставители на тази група вируси са вирусът на хепатит В и вирусът на мозайката на карфиола.
1. Репликацията на ДНК генома на тези вируси се осъществява чрез междинни РНК молекули:
2. РНК молекулите се образуват в резултат на транскрипция на вирусна ДНК в клетъчното ядро от гостоприемниковия ензим ДНК-зависима РНК полимераза.
3. Само една от вирусните ДНК вериги се транскрибира.
4. Синтезът на ДНК върху матрица на РНК възниква в резултат на реакция, катализирана от обратна транскриптаза; първо се синтезира (-) веригата на ДНК,
5. и след това върху новосинтезираната (-) ДНК верига, същият ензим изгражда (+) верига.
Като цяло, общият модел на репликация на генома на ретроидни вируси е поразително подобен на този на ретровирусите. Очевидно това сходство също има еволюционна основа, тъй като първичната структура на обратните транскриптази на тези вируси разкрива известно сходство помежду си.
Втора група -двойноверижни ДНК вируси
- Репликацията се осъществява по схемата ДНК -> ДНК.
- от генома на тези вируси в заразената клетка, ДНК-зависимата РНК полимераза транскрибира иРНК молекули (т.е. (+) РНК),
иРНК (т.е. (+) РНК) участва в синтеза на вирусни протеини,
Възпроизвеждането на вирусния геном се осъществява от ензима ДНК-зависима ДНК полимераза: (±) ДНК → (+) РНК
В някои случаи клетъчните ензими произвеждат както тРНК, така и ДНК; в други случаи вирусите използват свои собствени ензими. Случва се и двата ензима да обслужват процеса на репликация и транскрипция. Тази група включва вируси на херпес, едра шарка и др.
Диаграма на грипния вирус
Грипен вирусе пример за "-"-едноверижен РНК вирус. Има черупка и спираловидно ядро. Ядрото се състои от осем „-“ РНК сегмента, които в комбинация с протеини образуват спирални структури. Всеки сегмент кодира един от вирусните протеини. Вирусът съдържа най-голямо количество матричен протеин, който се намира от вътрешната страна на черупката и му придава стабилност. Всички протеини на обвивката са кодирани от вирусна РНК, докато липидите имат клетъчен произход (вижте ДНК вируси, монтаж). Основните протеини на черупката са хемаглутинин и невраминидаза.
Инфекциозен процеспротича по схемата (прозрачен 2 по-долу) започва с прикрепването на вируса към повърхността на клетката гостоприемник чрез хемаглутинин. След това се случва сливането на черупката с клетъчната мембрана, нуклеопротеиновото ядро (нуклеокапсид) навлиза в клетката и кодираната от вируса РНК-зависима РНК полимераза синтезира + вериги на иРНК върху вирусните "-" вериги, след което се произвеждат вирусни протеини на рибозомите на клетката гостоприемник. Някои от тези протеини играят важна роля в репликацията на вирусния геном.
Репликациявъзниква в ядрото, където с помощта на същата, но вероятно модифицирана РНК полимераза, се образуват "-" РНК вериги. След като нуклеокапсидните протеини навлязат в ядрото, настъпва сглобяването на нуклеокапсид. След това нуклеокапсидът преминава през цитоплазмата, прикрепяйки протеини на обвивката по пътя си, и напуска клетката, започвайки от нейната плазмена мембрана. Смята се, че невраминидазата участва в процеса на пъпкуване.
Трета групапредставляват двойноверижни геноми, (±) РНК геноми.
Известните двойноверижни геноми винаги са сегментирани (т.е. съставени от няколко различни молекули).
Това включва реовируси. Възпроизвеждането им протича по вариант, близък до предишния. Заедно с вирусната РНК в клетката навлиза и вирусната РНК-зависима РНК полимераза, която осигурява синтеза на (+) РНК молекули. От своя страна (+) РНК осигурява производството на вирусни протеини върху рибозомите на клетката гостоприемник и служи като шаблон за синтеза на нови (-) РНК вериги от вирусната РНК полимераза
Вериги (+) и (-) РНК, комплексиращи се една с друга, образуват двойноверижна (±) РНК геном, който е опакован в протеинова обвивка.
- Реовирусиптици (от англ. respiratory респираторен, enteric intestinal, orphan сираче) са икосаедрични вируси без обвивка, чийто протеинов капсид се състои от два слоя - външен и вътрешен. Вътре в капсида има 10 или 11 сегмента от двойноверижна РНК.
Реовирусите заразяват дихателните и чревните пътища на топлокръвни животни (хора, маймуни, говеда, дребни преживни животни, прилепи,
Инфекциозен процесзапочва с проникването на РНК в клетката и след това протича в съответствие с диаграмата (прозрачен 2 - по-долу). След частично разрушаване на външния капсид от лизозомните ензими, РНК в така образуваната субвирусна частица се транскрибира, нейните копия напускат частицата и се свързват с рибозомите. След това клетката гостоприемник произвежда протеини, необходими за образуването на нови вирусни кисти.
РепликацияРНК вирусите възникват по запазен механизъм. Една от веригите на всеки РНК сегмент служи като шаблон за синтеза на голям брой нови + вериги. След това върху тези + вериги се образуват - вериги като върху матрица; + и - веригите не се разминават, а остават заедно под формата на двуверижни молекули. сглобяването на нови вирусни частици от новообразувани + и – сегменти и капсидни протеини по някакъв начин е свързано с миотичното вретено на клетката гостоприемник.
Това включва вируси, при които цикълът на репликация на генома може да бъде разделен на две основни реакции: РНК синтез върху ДНК шаблон и ДНК синтез върху РНК шаблон.
В този случай съставът на вирусната частица като геном може да включва РНК (ретровируси ( Retroviridae- от REversed TRanscription)), или ДНК (retroid вируси).
Вирусната частица съдържа две молекули геномна едноверижна (+) РНК.
Вирусният геном кодира необичаен ензим (обратна транскриптаза или ревертаза), който има свойства както на РНК-зависими, така и на ДНК-зависими ДНК полимерази.
Едва през 1970 г. американските учени Г. Темин и Мицутани и независимо от тях Д. Балтимор решават тази загадка. Те доказаха възможността за прехвърляне на генетична информация от РНК към ДНК. Това откритие преобърна централната догма на молекулярната биология, че генетичната информация може да бъде прехвърлена само в посока ДНК-РНК-протеин. Пет години са били необходими на Г. Темин, за да открие ензима, който пренася информация от РНК към ДНК - РНК-зависима ДНК полимераза. Този ензим беше наречен обратна транскриптаза. G. Temin успя не само да получи ДНК фрагменти, комплементарни на дадена РНК верига, но и да докаже, че ДНК копията могат да бъдат интегрирани в ДНК на клетките и предадени на потомството.
Този ензим навлиза в заразената клетка заедно с вирусната РНК и осигурява синтеза на нейното ДНК копие, първо в едноверижна форма [(-) ДНК], а след това в двуверижна форма [(±) ДНК]:
Вирусният геном под формата на нормален ДНК дуплекс (така наречената провирусна ДНК) е интегриран в хромозомата на клетката гостоприемник.
В резултат на това двойноверижната ДНК на вируса е по същество допълнителен набор от гени в клетката, който се репликира заедно с ДНК на гостоприемника, когато се дели.
За да се образуват нови ретровирусни частици, провирусните гени (вирусни гени в хромозомите на гостоприемника) се транскрибират в клетъчното ядро от апарата за транскрипция на гостоприемника в (+) РНК транскрипти.
Някои от тях стават генома на новото „потомство“ на ретровирусите, докато други се преработват в иРНК и се използват за транслиране на протеини, необходими за сглобяването на вирусни частици
Тази група включва
а) човешки имунодефицитен вирус (HIV)
Информация за СПИН има в Стария завет
Нашият ганом съдържа генетични белези от предишни пандемии от СПИН
Изследването на РНК на вируса на хепатит С е най-важната процедура, която ни позволява точно да определим продължителността и методите на лечение на пациентите.
Диагнозата на заболяването се състои от няколко различни кръвни теста, като:
- маркери за хепатит С (анти-HCV);
- определяне на РНК на вируса на хепатит С (HCV РНК).
Първото изследване се прави при първото подозрение за хепатит. Вторият вариант е най-значимият при лечението на HCV РНК, така че ще го разгледаме по-подробно.
Какво е вирусен хепатит С?
Вирусът на хепатит С или HCV е инфекциозно заболяване, което засяга черния дроб. Инфекцията с вируса става чрез кръвта. Можете да се заразите при кръвопреливане, когато не се спазват правилата за стерилизация на медицински инструменти. По-редки са случаите, когато заболяването се предава по полов път или от бременна майка на плода. Хепатит С се предлага в два вида.
Най-опасен е хроничният хепатит С. Това е форма на заболяване, което може да продължи през целия живот. Това води до сериозни проблеми с черния дроб като цироза или рак. При 70-90% от заразените хора заболяването преминава в хроничен стадий.
Най-важното е, че протича тайно, без иктерични признаци. В този случай най-често се оплакват от треска, гадене и повръщане, физическа слабост, повишена умора, загуба на апетит и тегло. В същото време, на фона на леко уплътняване на чернодробната тъкан, доста често се случва нейната злокачествена дегенерация. Поради тази причина вирусният хепатит С често се нарича „бомба със закъснител“ или „нежен убиец“.
Друга особеност на заболяването е много бавното му развитие, което се оценява на десетки години.
Обикновено заразените не изпитват никакви симптоми и не осъзнават истинското си състояние. Често заболяването може да бъде идентифицирано само при посещение на лекар по друг проблем.
Рисковите групи включват:
- деца, които са получили вируса на хепатит С от майките си;
- наркозависими;
- хора, които са пробивали части от тялото си или са правили татуировки с нестерилни инструменти;
- тези, които са получили дарена кръв или органи (преди 1992 г., когато не е провеждана хемодиализа);
- лица, заразени с ХИВ;
- здравни работници в контакт със заразени пациенти.
Определяне на РНК на хепатит С
Определянето на РНК на вируса на HCV-РНК, наричан още РНК, е изследване на биологичен материал (кръв), с което можете да определите прякото присъствие на генния материал на вируса на хепатит в тялото (всеки отделен вирус е една частица на РНК).
Основният метод за изследване е PCR или методът на полимеразна верижна реакция.
Има два вида кръвни тестове за определяне на HCV РНК:
- качествен;
- количествен.
Качествен тест
Провеждането на качествен анализ дава възможност да се определи дали вирусът е в кръвта. Всички пациенти, при които се установи, че имат антитела срещу хепатит С, трябва да преминат този тест. Въз основа на неговите резултати можете да получите 2 отговора: „наличие“ или „отсъствие“ на вируса. Положителен резултат от теста (открит) показва, че вирусът активно се размножава и заразява здрави клетки в черния дроб.
Качественият PCR тест е настроен на специфична чувствителност от 10 до 500 IU/ml. Ако хепатитният вирус, открит в кръвта, има специфично съдържание под 10 IU/ml, тогава откриването на вируса може да стане невъзможно. Наблюдава се много нисък специфичен вирусен товар при пациенти, предписани на антивирусна терапия. Ето защо е важно да се знае колко чувствителна е медицинската система за диагностициране и получаване на висококачествен резултат с полимеразна верижна реакция.
Често полимеразна верижна реакция за хепатит С се извършва веднага след откриване на съответните антитела. Следващите тестове, по време на антивирусна терапия, се извършват на 4, 12 и 24 седмици. И друг анализ след спиране на AVT се прави 24 седмици по-късно. След това - веднъж годишно.
Количествен тест
Количественият РНК PCR анализ, понякога наричан вирусен товар, определя концентрацията (специфичното съдържание) на вируса в кръвта. С други думи, вирусният товар се отнася до определено количество вирусна РНК, което може да присъства в определено количество кръв (обичайно е да се използва 1 ml, равен на 1 cm на куб).
Мерните единици за резултатите от теста са международни (стандартни) единици, разделени на един милилитър (IU/ml). Съдържанието на вируса понякога се представя по различен начин в зависимост от лабораториите, в които се извършва изследването. За хепатит С количественото определяне понякога използва стойности като копия/ml.
Необходимо е да се разбере, че няма специфична зависимост в тежестта на хепатит С от концентрацията на този щам в кръвта.
Проверката на „вирусния товар“ ви позволява да определите степента на инфекциозност на заболяването. Така че рискът от заразяване на друг човек с вируса се увеличава с увеличаване на концентрацията на хепатит в кръвта. Освен това високите нива на вируса намаляват ефекта от лечението. Следователно ниският вирусен товар е много благоприятен фактор за успешно лечение.
Освен това изследването за хепатит С и определянето му чрез PCR играе важна роля при прилагането на терапията на заболяването и за определяне на успеха на лечението. Въз основа на резултатите от теста се планира рехабилитационен курс. Например, ако специфичната концентрация на вируса на хепатита намалява твърде бавно, антивирусната терапия се удължава и обратно.
В съвременната медицина се счита, че натоварване над 800 000 IU/ml е високо. Натоварване над 10 000 000 ME/ml се счита за критично. Но и до днес експертите от различни страни нямат едно и също мнение за границите на вирусния товар.
Честота на количествения тест
По принцип се прави количествен анализ за HCV-RNA хепатит преди антивирусна терапия и 3 месеца след края на лечебните процедури, за да се определи качеството на проведената терапия.
Количествената оценка на резултатите по извадката, посочена по-горе, ще се счита за резултат от количествения тест. Резултатът ще бъде присъда „под измеримия диапазон“ или „не се открива в кръвта“ - това е норма за здрав човек.
Параметърът на чувствителност на качествен тест обикновено е по-нисък от чувствителността на количествен тест. Обозначението „Отсъства“ показва, че и двата вида тестове не са открили РНК на вируса. Ако стойността на теста е „под измерения диапазон“, количественият тип анализ най-вероятно не е открил хепатитна РНК, въпреки че това потвърждава наличието на вирус с много ниско специфично изобилие.
Хепатит С и неговите генотипове
РНК генотипирането на вируса на хепатит С диагностицира наличието на различни. Науката познава повече от 10 типа вирусен геном, но за медицинската практика е достатъчно да се идентифицират няколко генотипа, които имат най-голям дял в региона. Определянето на генетичния тип играе ключова роля при избора на време за лечение, което е много необходимо предвид широкия спектър от странични ефекти на лекарствата за хепатит.
Възможности за лечение
Единственият ефективен начин за лечение на вируса на хепатит С, като правило, е комбинация от 2 лекарства:
- интерферон-алфа заедно с;
Поотделно тези лекарства не са толкова ефективни. Препоръчителните дози на лекарствата и времето на употреба трябва да се предписват само от лекар и индивидуално за всеки пациент. Лечението с тези медикаменти може да продължи от 6 до 12 месеца за първия режим и от 3 до 6 месеца за втория и третия режим.
1 - парамиксовируси; 2 - грипни вируси; 3 - коронавируси; 4 - аренавируси; 5 - ретровируси; 6 - реовируси; 7 - пикорнавируси; 8 - капицивируси; 9 - рабдовируси; 10 - тогавируси, флавивируси; 11 - бунявируси
Геномите на почти всички известни РНК-съдържащи вируси са линейни молекули, те могат удобно да бъдат разделени на 3 групи.
Първата група е едноверижни геноми с положителна полярност, т.е. с нуклеотидна последователност, съответстваща на тази на иРНК.
Такива геноми се означават като (+) РНК.
Вирусните (+) РНК геноми кодират няколко протеина, включително РНК-зависима РНК полимераза (репликаза), способна да синтезира РНК молекули без участието на ДНК.
С помощта на този ензим първо се синтезират (-) РНК веригите на фага,
След това, в присъствието на специален протеин, наречен "фактор гостоприемник", репликазата синтезира (+) веригата на РНК.
На последния етап вирионите се образуват от натрупани вирусни протеини и (+) РНК.
Опростена диаграма на този процес е както следва:
(+) РНК (-) РНК
Едноверижната (+) РНК геном е характерна за
а) фаг Qβ,
б) вируси на тютюнева мозайка,
Вирусът на тютюневата мозайка е пример за + едноверижен растителен вирус; вирусът няма обвивка, спираловиден е, съдържа 2130 идентични капсидни протеинови молекули и една верига РНК. РНК е разположена в спираловидна бразда, заобиколена от протеинови субединици и се задържа на място от множество слаби връзки.
Инфекциозният процес, който протича съгласно диаграмата (прозрачен 2 по-долу), се състои от проникване на вируса в растителната клетка, последвано от бърза загуба на нейния капсид. След това, в резултат на директна транслация на +едноверижна вирусна РНК от рибозомите на клетката гостоприемник, се образуват няколко протеина, някои от които са необходими за репликацията на вирусния геном.
Репликацията се извършва от РНК репликаза, която произвежда копия на РНК за нови вириони. Синтезът на капсидния протеин се случва само след като РНК, която е заразила клетката, е претърпяла известна модификация, което прави възможно клетъчните рибозоми да се прикрепят към частта от РНК, която кодира този протеин. Сглобяването на вириона започва с образуването на дискове от капсидния протеин. Два такива протеинови диска, разположени концентрично, образуват структура, подобна на бисквита, която, когато РНК се свърже с нея, придобива формата на спирала. Последващото прикрепване на протеинови молекули продължава до пълното покриване на РНК. В крайната си форма вирионът е цилиндър с дължина 300 nm.
3) полиомиелит,
4) енцефалит, пренасян от кърлежи.
Втората група са едноверижни геноми с отрицателна полярност, т.е. (-) РНК геноми.
Тъй като (-) РНК не може да изпълнява функциите на иРНК, за да образува "своята" иРНК, вирусът въвежда в клетката не само генома, но и ензим, който може да премахне комплементарни копия от този геном съгласно следната схема:
(-) РНК (+) РНК
Този вирусен ензим (РНК-зависима РНК полимераза, синтезирана в предишния цикъл на възпроизвеждане) е опакован във вириона във форма, удобна за доставяне в клетката.
Инфекциозният процес започва с вирусен ензим, който копира вирусния геном, образувайки (+) РНК, която действа като матрица за синтеза на вирусни протеини, включително РНК-зависима РНК полимераза, която е част от получените вириони
Интересни неща в сайта:
Основни групи прокариоти. Бактериите са фототрофи
Много бактерии използват светлината като източник на енергия. Всички те са оцветени в червено, оранжево, зелено или синьо-зелено; в края на краищата, за да може светлината да върши някаква работа, тя трябва да бъде погълната от багрило - пигмент. В бактериите...
Основни понятия и термини
В работата се дава дефиниция на използваните специфични или двусмислени термини и понятия. ...
Етапи на развитие на естествознанието (синкретичен, аналитичен, синтетичен, интегрално-диференциален)
1. Синкретичен стадий. На този етап се формират общи, неделими, неподробни представи за околния свят като нещо цяло, възниква т. нар. натурфилософия (философия на природата), която се превръща в универсална...