Οι ιοί έχουν DNA και RNA. Τι είναι το RNA του ιού της ηπατίτιδας C; τόπος αναπαραγωγής σε ένα κελί
Ανοιγμα ιούςη πρόκληση κακοήθων όγκων στα ζώα εμφανίστηκε στις αρχές του 19ου και του 20ου αιώνα. Το 1910, ο Peyton Rausch ανακάλυψε ότι το ακυτταρικό διήθημα από ιστό σαρκώματος πτηνών θα μπορούσε να προκαλέσει την ανάπτυξη παρόμοιου σαρκώματος στα κοτόπουλα. Περίπου την ίδια περίοδο, αποδείχθηκε η ιογενής φύση της μυελοβλάστωσης των πτηνών. Πιο πρόσφατα, βρέθηκε ότι υπάρχει συχνά μια πολύ σημαντική λανθάνουσα περίοδος μεταξύ της μόλυνσης από τον ιό και της ανάπτυξης καρκίνου.
Ωστόσο, μέχρι τη δεκαετία του 1960, υπήρχαν ξεκάθαρα στοιχείαότι η ενσωμάτωση του ιικού DNA στο γονιδίωμα του κυττάρου είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την ανάπτυξη κακοήθους μετασχηματισμού, όπως δεν υπήρξαν περιπτώσεις απομόνωσης ιικού DNA από καρκινικά κύτταρα.
Επί του παρόντος κατανέμονται δύο τύπων ιογενών ογκογονιδίων. Και οι δύο αυτοί τύποι ογκογονιδίων ενσωματώνονται στο κυτταρικό DNA. Οι ιοί του πρώτου τύπου φέρουν ογκογονίδια που προκαλούν ταχεία κακοήθη «μετατροπή» κυττάρων σε καλλιέργειες in vitro, και στον οργανισμό προκαλούν την ανάπτυξη όγκων. Στον δεύτερο τύπο, ο ιός δρα πιο αργά και χρειάζεται πολύς χρόνος για να αναπτυχθεί ο όγκος. Οι ιοί του δεύτερου τύπου δεν προκαλούν κακοήθη μετασχηματισμό κυττάρων σε καλλιέργειες in vitro.
ιοί RNAπροκαλούν την ανάπτυξη ενός αριθμού διαφορετικών όγκων στα ζώα, με την πιο κοινή επαγωγή από αυτούς τους ιούς λεμφωμάτων, λευχαιμιών και σαρκωμάτων. Η τυπική δομή τέτοιων ιών είναι δύο πανομοιότυπες αλυσίδες μορίων RNA σε συνδυασμό με το ένζυμο της αντίστροφης μεταγραφάσης, ντυμένες με ένα κέλυφος γλυκοπρωτεΐνης. Όταν μολύνεται με έναν ιό, η αντίστροφη μεταγραφάση του προκαλεί τα κύτταρα να συνθέτουν DNA συμπληρωματικό προς το ιικό RNA.
Αυτό DNAστη συνέχεια ενσωματώνεται στα κυτταρικά χρωμοσώματα και στη βάση του το ίδιο το κύτταρο ξεκινά τη σύνθεση νέων ιικών πρωτεϊνών, ιικών ανάστροφων μεταγραφασών και στοιχείων του κελύφους της γλυκοπρωτεΐνης. Λόγω του μηχανισμού δράσης τους, αυτός ο τύπος ιού ονομάζεται ρετροϊός. Όλοι έχουν παρόμοια εμφάνιση ηλεκτρονικής μικρογράφου και είναι οι μικρότεροι γνωστοί ιοί.
Μερικά απο ρετροϊούς(για παράδειγμα, οι ιοί λευχαιμίας των πτηνών, της λευχαιμίας των αιλουροειδών και των ποντικών) περιέχουν μόνο τρία γονίδια και έχουν πολύ μεγάλη περίοδο επώασης από τη στιγμή της μόλυνσης έως την εμφάνιση όγκου. Άλλοι ιοί (π.χ. ιός σαρκώματος Rous (HRV)) προκαλούν πολύ γρήγορο κακοήθη μετασχηματισμό και μπορούν να απομονωθούν από καλλιεργημένα καρκινικά κύτταρα.
Δείχνεται, αυτό ιός HRVπεριέχει ένα ειδικό γονίδιο (v-src) ικανό να προκαλεί μετασχηματισμό ινοβλαστών in vitro. Αυτό το γονίδιο κωδικοποιεί για την παραγωγή μιας πρωτεϊνικής κινάσης που φωσφορυλιώνει την τυροσίνη. Δυστυχώς, η δράση αυτής της πρωτεϊνικής κινάσης πυροδοτεί έναν ολόκληρο καταρράκτη διαφορετικών μεταβολικών διεργασιών και είναι πολύ δύσκολο να εκτιμηθεί ποια από αυτές οδηγεί σε κακοήθη μεταμόρφωση.
Είναι πλέον γνωστό ότι τόσο φυσιολογικό όσο και κακοήθη κύτταραπεριέχουν στον γονότυπο τους τμήματα DNA παρόμοια ή πανομοιότυπα με έναν αριθμό αλληλουχιών ογκογόνων ιών που περιέχουν RNA. Τέτοιες περιοχές ονομάζονται κυτταρικά πρωτο-ογκογονίδια (για να διακρίνονται από τα ιογενή ογκογονίδια). Υποτίθεται ότι η ενεργοποίηση αυτών των θέσεων, που προκύπτει από μια καρκινογόνο δράση, πυροδοτεί μια ολόκληρη αλυσίδα γεγονότων που οδηγούν τελικά σε κακοήθη μεταμόρφωση του κυττάρου. Πιστεύεται επίσης ότι οι ρετροϊοί ενσωμάτωσαν αυτές τις κυτταρικές περιοχές στο γονιδίωμά τους κατά την εξέλιξη.
Τώρα έχουμε καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών δράσης προϊόντα ενεργοποίησης ιών. Ένα παράδειγμα τέτοιου προϊόντος είναι η πρωτεϊνική κινάση που ενεργοποιείται από το γονίδιο sre, καθώς και ένας αριθμός άλλων καρκινογόνων που προκαλούνται από τον ιό. Αυτοί είναι υποδοχείς του επιδερμικού αυξητικού παράγοντα που παράγονται από το γονίδιο v-erb και ο αυξητικός παράγοντας που προέρχεται από αιμοπετάλια (TGF) που κωδικοποιείται από θραύσματα του γονιδίου v-sis και έναν αριθμό πρωτεϊνών που συνδέονται με τον κυτταρικό πυρήνα, η παραγωγή του οποίου είναι που προκαλείται από τον ιό της λευχαιμίας των πτηνών.
Ιογενής ογκογόνοςΤα μόρια στις περισσότερες περιπτώσεις είναι δομικά διαφορετικά από τα αντίστοιχα κυτταρικής προέλευσης. επιπλέον, τους λείπουν εσώνια. Για παράδειγμα, η πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από το γονίδιο v-erb είναι ομόλογη με τον υποδοχέα του κυτταρικού επιδερμικού αυξητικού παράγοντα (EGF), αλλά στερείται τμήματος της εξωκυτταρικής περιοχής, συμπεριλαμβανομένης της ειδικής για το ΕΡΑ θέσης. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει περιοχή του πλάσματος υπεύθυνη για την αυτοφωσφορυλίωση στο μόριο που παράγεται από τον ιό, ένας τέτοιος ιικός υποδοχέας βρίσκεται πάντα σε κατάσταση «ενεργοποίησης».
Τόσο φυσιολογικό όσο και καρκινικά κύτταραπεριέχουν τμήματα αλληλουχιών DNA ομόλογων με το RNA των ογκογόνων ιών. Εάν αυτά τα κυτταρικά ογκογονίδια εκφράζονται ή ενεργοποιούνται υπό τη δράση καρκινογόνων ουσιών, αυτό οδηγεί σε κακοήθη μετασχηματισμό των κυττάρων.
Ογκογόνος και κακοήθης μετασχηματισμός. Στο στάδιο Α, ένα φυσιολογικό κύτταρο, το οποίο χαρακτηρίζεται από χαμηλή πρωτο-ογκογονική δραστηριότητα, παράγει έναν αυξητικό παράγοντα (x) ή πρωτεΐνες ή υποδοχείς διαφοροποίησης (y).
Οι καρκινογόνες ουσίες αυξάνουν τη δραστηριότητα των πρωτο-ογκογονιδίων, γεγονός που οδηγεί σε νεοπλασματικό μετασχηματισμό.
Σύμφωνα με έναν άλλο μηχανισμό: όταν μολύνονται με έναν ρετροϊό, ιικοί προαγωγείς ή ογκογονίδια (Β) εισάγονται στο DNA του κυττάρου, γεγονός που οδηγεί επίσης σε αύξηση της ογκογόνου δραστηριότητας και επακόλουθο κακοήθη μετασχηματισμό.
Ιόςμπορεί να ενεργοποιήσει την επεξεργασία στα κύτταρα εισάγοντας στις ειδικές ρυθμιστικές τους αλληλουχίες - προαγωγείς ανάγνωσης πρωτεΐνης, διαταράσσοντας έτσι τις κανονικές διαδικασίες μεταγραφής. Ο μηχανισμός της εισαγόμενης μεταλλαξιογένεσης που ενεργοποιείται με αυτόν τον τρόπο μπορεί να περιλαμβάνει μια ολόκληρη σειρά διαφορετικών διεργασιών. Ένα παράδειγμα είναι η εισαγωγή μιας ιικής αλληλουχίας «πολλαπλών τερματικών επαναλήψεων» (MTP) στο DNA ενός κυττάρου. Όταν εισάγεται στο κυτταρικό DNA, αυτή η αλληλουχία ξεκινά τη μεταγραφή και προς τις δύο κατευθύνσεις της αλυσίδας του DNA, επιτρέποντας την ταυτόχρονη μεταγραφή τόσο των κυτταρικών όσο και των ιικών γονιδίων. Ένας τέτοιος μηχανισμός δράσης είναι χαρακτηριστικός για τον ιό της κυτταρικής λευχαιμίας, όταν το ιικό DNA ενσωματώνεται στο κυτταρικό DNA αμέσως μετά τη θέση c-tus, προκαλώντας την ενεργοποίησή του.
Πρώτα ρετροϊός, για τον οποίο η συσχέτιση με κακοήθη νεοπλάσματα αποδείχθηκε αναμφίβολα ήταν ο ιός λευχαιμίας των ανθρώπινων Τ-κυττάρων (HTKL-1), που απομονώθηκε από κύτταρα χρόνιου δερματικού Τ-λεμφώματος. Αυτός ο ιός είναι αρκετά διαδεδομένος, μπορεί να μεταδοθεί σεξουαλικά, μέσω του αίματος, ειδικά μεταξύ τοξικομανών, και από μια έγκυο γυναίκα σε ένα έμβρυο. Αρχικά, η ενδημική περιοχή κυκλοφορίας αυτού του ιού αντιπροσωπευόταν κυρίως από τροπικές χώρες, αλλά επί του παρόντος, στις Ηνωμένες Πολιτείες, η οροθετική αντίδραση στον ιό εντοπίζεται σε ένα στα 4.000 άτομα του πληθυσμού. Εκτός από τη λευχαιμία των Τ-κυττάρων, ο ιός προκαλεί τροπική σπαστική παράλυση.
Μετά από 20 χρόνια παρατήρησης για οροθετικούς ασθενείςυπολογίζεται ότι ο κίνδυνος εμφάνισης της τελευταίας νόσου είναι περίπου 5%. Ένα από τα ιικά γονίδια, δηλαδή το γονίδιο φόρου, προκαλεί αύξηση στην παραγωγή της κυτταρικής ιντερλευκίνης-2 (IL-2) και των υποδοχέων της, που είναι ο κύριος παράγοντας που διεγείρει τη διαίρεση των Τ-κυττάρων.
Ρετροϊοίμπορεί να προκαλέσει ασθένειες όγκου όχι άμεσα, αλλά έμμεσα, όπως έχει αποδειχθεί για τον ιό της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV-1), που προκαλεί την ανάπτυξη του AIDS. Περιπτώσεις ανάπτυξης καρκίνου σε άτομα με HIV λοίμωξη εξετάζονται σε μία από τις ανασκοπήσεις. Σημειώνεται ότι τα άτομα που έχουν μολυνθεί από τον ιό HIV αναπτύσσουν συχνότερα τρεις τύπους όγκων: στιγμιαίο ή υψηλού βαθμού λέμφωμα Β-κυττάρων. Σάρκωμα Kaposi (SK, που προκαλείται από άλλο ιό - τον ερπητοϊό GSK ή τον ερπητοϊό 8). καρκίνωμα του τραχήλου της μήτρας.
Πριν από την ανάπτυξη αποτελεσματικών μέθοδοι θεραπείας για μολυσμένους με HIVπερισσότερο από το 40% εξ αυτών ανέπτυξαν κάποια μορφή καρκίνου. Ωστόσο, η σύνδεση αυτού του ιού με την ανάπτυξη ογκολογικών ασθενειών είναι πιθανότατα έμμεση και μεσολαβείται από την ανάπτυξη μιας γενικής χρόνιας ανοσοκαταστολής του σώματος, η οποία επιτρέπει σε άλλους καρκινογόνους ιούς να προκαλέσουν καρκίνο. Τα λεμφώματα των Β κυττάρων χαρακτηρίζονται επίσης από μια μάλλον πολύπλοκη παθογένεια. Αν και τα Β κύτταρα δεν επηρεάζονται από τον ιό HIV-1, μπορούν να στοχοποιηθούν από άλλους τύπους ιών, όπως ο ιός Epstein-Barr (EBV). Ο καρκίνος του τραχήλου της μήτρας στις γυναίκες αναπτύσσεται επίσης με βάση μια δευτερογενή ιογενή λοίμωξη - τον ιό των ανθρώπινων θηλωμάτων (HPV), στο πλαίσιο της γενικής ανοσοκαταστολής που προκαλείται από τον HIV-1. Λόγω της γενικής μείωσης των ανοσολογικών αποκρίσεων του σώματος, όλοι αυτοί οι όγκοι αναπτύσσονται ιδιαίτερα γρήγορα και επιθετικά.
Οικογένεια Picornaviruses (Picornaviridae) αποτελείται από 8 γένη:
Εντεροϊοί(πολιομυελίτις)
Ρινοϊοί(SARS)
αφθοϊούς(αρρώστεια των ποδιών και του στόματος)
Ηπατοϊοί(Ηπατίτιδα Α)
Αυτή η οικογένεια ανήκει σε ιούς χωρίς περίβλημα που περιέχουν μονόκλωνο συν RNA. Η διάμετρος του ιού είναι περίπου 30 nm, το ιοσωμάτιο αποτελείται από ένα εικοσαεδρικό καψίδιο που περιβάλλει ένα μονόκλωνο συν RNA με πρωτεΐνη VPg. Το καψίδιο αποτελείται από 12 πεντάγωνα (πενταμερή), καθένα από τα οποία με τη σειρά του αποτελείται από 5 πρωτεϊνικές υπομονάδες-πρωτομερή: VP1, VP2, VP3, VP4.
Οικογενειακοί ρεοϊοί (Reoviridae) περιέχει 4 γένη:
Ορθοϊοί(γαστρεντερικές και αναπνευστικές λοιμώξεις)
Αρβοϊοί(λοιμώξεις από αρβοϊό: ο ιός του Kemerovo μεταδίδεται από τα τσιμπούρια, ο ιός του καταρροϊκού πυρετού των προβάτων μεταδίδεται από τις ψείρες του ξύλου)
Κολτιϊοί(Ιός πυρετού από κρότωνες του Κολοράντο)
Ροταϊοί(διάρροια)
Το ιοσωμάτιο των ρεοϊών έχει σφαιρικό σχήμα (διάμετρος 70-85nm), καψίδιο δύο στρωμάτων εικοσαεδρικού τύπου, δεν υπάρχει κέλυφος. Το γονιδίωμα αντιπροσωπεύεται από ένα δίκλωνο κατακερματισμένο (10-12 τμήματα) γραμμικό RNA. Το εσωτερικό καψίδιο και το γονιδιωματικό RNA αποτελούν τον πυρήνα του ιού. Το εσωτερικό καψίδιο των ρεοϊών περιέχει ένα σύστημα μεταγραφής: πρωτεΐνες λάμδα-1, λάμδα-3, mu-2. Οι αιχμές, που αντιπροσωπεύονται από την πρωτεΐνη λάμδα-2, απομακρύνονται από τον πυρήνα.Στους ροταϊούς, το εσωτερικό καψίδιο περιλαμβάνει πρωτεΐνες VP1, VP2, VP3, VP6. Το εξωτερικό καψίδιο των ρεοϊών αποτελείται από πρωτεΐνες σίγμα-1, σίγμα-3, mu-1c, καθώς και πρωτεΐνες λάμδα-2, οι οποίες λειτουργούν ως αιχμές. Η πρωτεΐνη sigma-1 είναι μια αιμοσυγκολλητίνη και μια πρωτεΐνη προσκόλλησης, η πρωτεΐνη mu-1c έχει την ικανότητα να μολύνει τα κύτταρα του εντέρου και στη συνέχεια να επηρεάζει το κεντρικό νευρικό σύστημα.
Οικογένεια Bunyavirus (Bunyaviridae) περιλαμβάνει 5 γένη:
Bunyaviruses(Εγκεφαλίτιδα Καλιφόρνιας, εγκεφαλίτιδα από το φαράγγι Jamestown, εγκεφαλίτιδα La Crosse, πυρετοί Tyagin, Inko, Guaroa - τα κουνούπια μεταφέρουν ιούς, η συχνότητα είναι ενδημική σε 20 πολιτείες των ΗΠΑ)
Φλεβοϊοί(πυρετός κουνουπιών ή πυρετός παπατάχη). Η δεξαμενή και ο φορέας του ιού είναι τα θηλυκά κουνούπια. Η ασθένεια εμφανίζεται στην Ευρώπη (Μεσόγειος), Ασία (Ιράν, Πακιστάν), Βόρεια Αφρική, Ιταλία, Πορτογαλία. Επιδημίες σημειώθηκαν στην Υπερκαυκασία, την Κριμαία, τη Μολδαβία και την Κεντρική Ασία.
Νευροϊοί(Ο αιμορραγικός πυρετός Κριμαίας-Κονγκό, η κύρια δεξαμενή του ιού στη φύση είναι πολλοί τύποι κροτώνων βοσκοτόπων, η μόλυνση εμφανίζεται μέσω του πιπιλίσματος των κροτώνων. Στη Ρωσία, αυτή η ασθένεια εμφανίζεται στις περιοχές Krasnodar, Stavropol, Astrakhan, Volgograd και Rostov, οι δημοκρατίες του Νταγκεστάν, της Καλμυκίας και του Καραχάγεβο-Κερκασία.
Hantaviruses(HFRS-αιμορραγικός πυρετός με νεφρικό σύνδρομο)
Τοσποϊοίμη παθογόνα για τον άνθρωπο και μολύνει τα φυτά
Τα ιούς είναι ωοειδή ή σφαιρικά, με διάμετρο 80-120 nm. Πρόκειται για σύνθετους γονιδιωματικούς ιούς RNA που περιέχουν τρία εσωτερικά νουκλεοκαψίδια με ελικοειδή συμμετρία. Κάθε νουκλεοκαψίδιο αποτελείται από την νουκλεοκαψιδική πρωτεΐνη Ν, ένα μονόκλωνο μείον RNA και ένα ένζυμο μεταγραφάσης. Τρία τμήματα RNA που σχετίζονται με το νουκλεοκαψίδιο χαρακτηρίζονται ως προς το μέγεθος: L (μακρύ) - μεγάλο, M (μεσαίο) - μεσαίο, S (κοντό) - μικρό. Ο πυρήνας του βιριόντος περιβάλλεται από ένα κέλυφος λιποπρωτεϊνών, στην επιφάνεια του οποίου υπάρχουν αιχμές - γλυκοπρωτεΐνες G1 και G2, οι οποίες κωδικοποιούνται από το τμήμα Μ του RNA. sh80-
Οικογενειακοί Τογκαϊοί (Togaviridae) αποτελείται από 4 γένη, 2 από τα οποία παίζουν ρόλο στην ανθρώπινη παθολογία:
Αλφαϊός(οι ιοί που μεταδίδονται από τα αρθρόποδα προκαλούν ασθένειες στον άνθρωπο, που συνοδεύονται από πυρετό, δερματικά εξανθήματα, ανάπτυξη εγκεφαλίτιδας και αρθρίτιδας, στο Primorsky Krai - ο ιός του δασικού πυρετού Semliki)
ρουβιϊός(ιός ερυθράς)
Το γονιδίωμά τους αποτελείται από ένα γραμμικό μονόκλωνο συν-RNA που περιβάλλεται από ένα καψίδιο (πρωτεΐνη C) με κυβική συμμετρία και αποτελείται από 32 καψομερή. Το νουκλεοκαψίδιο περιβάλλεται από μια εξωτερική μεμβράνη λιποπρωτεϊνών δύο στρωμάτων, στην επιφάνεια της οποίας υπάρχουν γλυκοπρωτεΐνες Ε1, Ε2, Ε3 που διαπερνούν τη λιπιδική στοιβάδα. Η διάμετρος των βιριόντων είναι από 65 έως 70 nm.
Οικογένεια Φλαβιοϊών (Flaviviridae) προέρχεται από το λατινικό flavus - κίτρινο, από το όνομα της ασθένειας κίτρινος πυρετός. Τα παθογόνα για τον άνθρωπο ανήκουν σε 2 γένη:
φλαβοϊός(κίτρινος πυρετός, ιός εγκεφαλίτιδας που μεταδίδεται από κρότωνες, ιός αιμορραγικού πυρετού Omsk, ιός δάγγειου πυρετού, ιός ιαπωνικής εγκεφαλίτιδας, ιός του Δυτικού Νείλου)
ηπακιϊός(ιός ηπατίτιδας C)
Πρόκειται για σύνθετους γονιδιωματικούς ιούς RNA σφαιρικού σχήματος, η διάμετρός τους είναι 40-60 nm. Το γονιδίωμα αποτελείται από ένα γραμμικό μονόκλωνο συν-κλώνο RNA που περιβάλλεται από ένα καψίδιο με κυβική συμμετρία. Το νουκλεοκαψίδιο περιέχει μία πρωτεΐνη, την V2. Το νουκλεοκαψίδιο περιβάλλεται από ένα υπερκαψίδιο που περιέχει γλυκοπρωτεΐνη V3 στην επιφάνειά του. Η δομική πρωτεΐνη V1 βρίσκεται στην εσωτερική πλευρά του υπερκαψιδίου.
Οικογενειακοί ορθομυξοϊοί (Orthomyxoviridae) περιλαμβάνει το γένος:
Ιός γρίπης(ιός γρίπης, ο οποίος περιλαμβάνει 3 ορότυπους: A, B, C)
Η διάμετρος του ιικού σωματιδίου είναι 80-120 nm. Το ιοσωμάτιο έχει σφαιρικό σχήμα, στο κέντρο του ιού είναι το νουκλεοκαψίδιο, το οποίο έχει ελικοειδή τύπο συμμετρίας. Το γονιδίωμα των ιών της γρίπης είναι μια έλικα από μονόκλωνο, τμηματοποιημένο μείον κλώνο RNA. Το καψίδιο αποτελείται κυρίως από μια πρωτεΐνη - νουκλεοπρωτεΐνη (ΝΡ), καθώς και από πρωτεΐνες του συμπλόκου πολυμεράσης (Ρ). Το νουκλεοκαψίδιο περιβάλλεται από ένα στρώμα πρωτεϊνών μήτρας και μεμβράνης (Μ) που εμπλέκονται στη συναρμολόγηση του ιικού σωματιδίου. Πάνω από αυτές τις δομές βρίσκεται το υπερκαψίδιο - το εξωτερικό λιποπρωτεϊνικό κέλυφος, το οποίο φέρει αγκάθια στην επιφάνειά του. Οι σπονδυλικές στήλες σχηματίζονται από δύο σύνθετες γλυκοπρωτεΐνες: την αιμοσυγκολλητίνη (Η) και τη νευραμινιδάση (Ν).
Οικογένεια παραμυξοϊών (Paramyxoviridae), που περιλαμβάνει 2 υποοικογένειες:
Υποοικογένεια Παραμυξοϊών:
μορβιλιϊός(ιός ιλαράς)
αναπνευστικός ιός(ιός παραγρίπης)
Ρουμπουλαϊός(ιός παρωτίτιδας, παραγρίπη)
Υποοικογένεια πνευμονιοϊών:
Πνευμοϊός(αναπνευστικός συγκυτιακός ιός (RS))
Μεταπνευμοϊός(ιός RS)
Το ιοσωμάτιο του παραμυξοϊού είναι σφαιρικό, διαμέτρου 150-300 nm, που περιβάλλεται από ένα περίβλημα με αιχμές γλυκοπρωτεΐνης. Κάτω από το περίβλημα υπάρχει ένα ελικοειδές νουκλεοκαψίδιο που αποτελείται από ένα μη κατακερματισμένο, γραμμικό, μονόκλωνο αρνητικό RNA που συνδέεται με πρωτεΐνες: μια νουκλεοπρωτεΐνη (NP), μια πολυμεράση φωσφοπρωτεΐνης (P) και μια μεγάλη (L) πρωτεΐνη. Το νουκλεοκαψίδιο συνδέεται με μια πρωτεΐνη μήτρας (Μ) που βρίσκεται κάτω από το περίβλημα του ιού. Ο φάκελος ιοσωμάτων περιέχει αιχμές - δύο γλυκοπρωτεΐνες: πρωτεΐνη σύντηξης (F), πρωτεΐνη προσκόλλησης αιμοσυγκολλητίνης-νευραμινιδάσης (HN), αιμοσυγκολλητίνη (H) ή (G) πρωτεΐνη.
Οικογενειακοί Ραβδοϊοί (Rhabdoviridae) περιλαμβάνει περίπου 80 γένη, που προκαλούν ασθένειες ζώων και φυτών.
Lassavirus(ιός λύσσας)
κυστεοϊός(ιός φυσαλιδώδους στοματίτιδας)
Τα βιριόνια έχουν σχήμα κυλίνδρου με ημικυκλικά και επίπεδα άκρα (σχήμα σφαίρας), το μέγεθος των βιριόντων είναι 130x300x60x80. Αποτελούνται από ένα κέλυφος διπλής στοιβάδας λιποπρωτεΐνης και ένα νουκλεοκαψίδιο ελικοειδής συμμετρίας. Το κέλυφος είναι επενδεδυμένο από το εσωτερικό με μια πρωτεΐνη Μ και οι αιχμές της γλυκοπρωτεΐνης G εκτείνονται από έξω. και το NS είναι μια πρωτεΐνη που είναι μεταγραφάση του ιού. Το γονιδίωμα των ραβδοϊών αντιπροσωπεύεται από ένα μονόκλωνο μη κατακερματισμένο γραμμικό μείον RNA.
Οικογενειακές Φιλοϊοί (Filoviridae) περιέχει δύο γένη:
Γένος ιοί που μοιάζουν με Marburg(Αφρικανικός αιμορραγικός πυρετός Marburg)
Γένος ιών που μοιάζουν με τον Έμπολα(Αφρικανικός αιμορραγικός πυρετός Έμπολα)
Οι ιοί έχουν τη μορφή μακριών νημάτων (80-1000 nm) με ένα κέλυφος και ένα μονόκλωνο μείον RNA που περικλείεται σε ένα καψίδιο. Περιέχει πολυμεράση. Η συμμετρία του καψιδίου είναι σπειροειδής. Στο κέλυφος υπάρχουν αιχμές (spicules).
Οικογενειακοί κορωνοϊοί (Coronaviridae), περιλαμβάνει 1 γένος, που ενώνει περισσότερα από 10 είδη που προκαλούν ασθένειες σε ανθρώπους και ζώα.
Κορωνοϊός(προκαλεί βλάβη στα αναπνευστικά όργανα, συμπεριλαμβανομένου του SARS, του γαστρεντερικού σωλήνα, του νευρικού συστήματος)
Τα ιούς είναι στρογγυλεμένα, μεγέθους 80-220 nm. Ο πυρήνας του βιριόντος αντιπροσωπεύεται από ένα ελικοειδές νουκλεοκαψίδιο που περιέχει μονόκλωνο συν RNA. Το νουκλεοκαψίδιο περιβάλλεται από λιπιδικό περίβλημα, καλυμμένο εξωτερικά με προεξοχές σε σχήμα ρόμπας - τέφρα. Τα πεπλομερή δίνουν στο σωματίδιο του ιού την εμφάνιση ηλιακού κορώνα. Το περίβλημα του ιού περιέχει γλυκοπρωτεΐνες Ε1 και Ε2, οι οποίες είναι υπεύθυνες για την προσρόφηση του ιού στο κύτταρο και τη διείσδυση στο κύτταρο ξενιστή.
Οικογενειακοί ρετροϊοί (Retroviridae), που περιλαμβάνει 7 γένη:
Αλφαρετροϊός(ιοί λευχαιμίας, σαρκώματα πτηνών, σαρκώματα Rous κοτόπουλου)
Betaretrovirus(ιός καρκίνου του μαστού ποντικού, ανθρώπινος ενδογενής ρετροϊός, ιός πιθήκου)
Γαμμαρετροϊός(ιοί σαρκώματος και λευχαιμίας ποντικών, γατών, πρωτευόντων)
Deltaretrovirus(ιός λευχαιμίας βοοειδών, λεμφοτροπικοί ιοί ανθρώπινων Τ-κυττάρων)
Epsiloretrovirus(ιός σαρκώματος δέρματος)
Lentivirus(ιός AIDS)
Spumavirus(αφριστικοί ιοί ανθρώπων, πιθήκων, συγκυτιακός ιός βοοειδών)
Οι ρετροϊοί είναι σφαιρικοί, μεγέθους 80-130 nm. Το ιοσωμάτιο έχει ένα περίβλημα και έναν πυρήνα νουκλεοκαψιδίου. Το καψίδιο είναι εικοσάεδρο. Η ανάστροφη μεταγραφάση συνδέεται με το γονιδίωμα με μονόκλωνο συν RNA. Οι ιοί περιέχουν πρωτεΐνες: αντιγόνο ομάδας (gag), πρωτεΐνη πολυμεράσης (pol) και πρωτεΐνες φακέλου (env). Είναι γνωστά περίπου 30 ογκοαντιγόνα.
Οικογενειακοί αρέναιοί (Arenaviridae) περιλαμβάνει το γένος:
arenavirus(ιοί λεμφοκυτταρικής χοριομηνιγγίτιδας, Lasa, Junin, Machupo, Guanarito, που προκαλούν σοβαρούς αιμορραγικούς πυρετούς)
Το ιοσωμάτιο έχει σφαιρικό ή ωοειδές σχήμα, με διάμετρο περίπου 120 nm. Εξωτερικά, περιβάλλεται από ένα κέλυφος με αιχμές γλυκοπρωτεΐνης σε σχήμα ρόμπας GP1, GP2. Κάτω από το κέλυφος υπάρχουν 12-15 κυτταρικά ριβοσώματα, το καψίδιο είναι σπειροειδές. Το γονιδίωμα αντιπροσωπεύεται από δύο τμήματα (L, S) μονόκλωνου αρνητικού RNA, που κωδικοποιούνται από 5 πρωτεΐνες: L, Z, N, G.
Οικογενειακές καλυκοϊοί (Caliciviridae) περιέχει ιούς γαστρεντερίτιδας της ομάδας Norwalk και ιό φυσαλιδώδους εξάνθηματος χοίρου.
Το ιοσωμάτιο είναι χωρίς περίβλημα, έχει εικοσαεδρικό καψίδιο με 32 κοιλώματα (κοίλους) σε σχήμα κυπέλλου. Το σχήμα είναι σφαιρικό, διαμέτρου 27-38nm. Στην επιφάνεια του ιού διακρίνονται 10 προεξοχές που σχηματίζονται από τις άκρες κυπελλοειδών κοιλοτήτων. Το γονιδίωμα είναι ένα γραμμικό, μονόκλωνο συν RNA.
ΔΙΑΛΕΞΗ
Από λατ. "ιός" - δηλητήριο
Οι ιοί είναι μια εξωκυτταρική μορφή ζωής που έχει το δικό της γονιδίωμα και είναι ικανή να αναπαραχθεί μόνο στα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών.
Ένα ιικό σωματίδιο (ή σωματίδιο ιού) αποτελείται από ένα ή περισσότερα μόρια DNA ή RNA που περικλείονται σε ένα πρωτεϊνικό κέλυφος (καψίδιο), που μερικές φορές περιέχει επίσης συστατικά λιπιδίων και υδατανθράκων.
Η διάμετρος των ιικών σωματιδίων (ονομάζονται επίσης ιοσωμάτια) είναι 20-300 nm. Εκείνοι. είναι πολύ μικρότερα από τα μικρότερα προκαρυωτικά κύτταρα. Δεδομένου ότι τα μεγέθη των πρωτεϊνών και ορισμένων am.c. είναι στην περιοχή από 2-50 nm, το ιικό σωματίδιο θα μπορούσε να θεωρηθεί απλώς ένα σύμπλεγμα μακρομορίων. Λόγω του μικρού τους μεγέθους και της αδυναμίας τους να αναπαραχθούν, οι ιοί συχνά ταξινομούνται ως «μη ζωντανοί».
Λένε ότι «Ένας ιός είναι μια ενδιάμεση μορφή ζωής, ή μη ζωή», γιατί. έξω από το κύτταρο ξενιστή, μετατρέπεται σε κρύσταλλο.
Λένε: μέσα είναι η μετάβαση από τη χημεία στη ζωή
Ο κύκλος ζωής του ιού ξεκινά
1. με διείσδυση στο κελί.
2. Για να γίνει αυτό, συνδέεται με συγκεκριμένους υποδοχείς στην επιφάνειά του και
α) είτε εισάγει το νουκλεϊκό του οξύ στο κύτταρο, αφήνοντας τις πρωτεΐνες ιοσωμάτων στην επιφάνειά του,
β) είτε διεισδύει εξ ολοκλήρου ως αποτέλεσμα ενδοκυττάρωσης. Στην τελευταία περίπτωση, μετά τη διείσδυση του ιού στο κύτταρο, ακολουθεί το «γδύσμά του» - η απελευθέρωση γονιδιωματικών νουκλεϊκών οξέων από τις πρωτεΐνες του φακέλου.
3. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας, το γονιδίωμα του ιού καθίσταται διαθέσιμο για τα ενζυματικά συστήματα του κυττάρου, τα οποία διασφαλίζουν την έκφραση των γονιδίων του ιού.
4. Είναι μετά τη διείσδυση του ιικού γονιδιωματικού νουκλεϊκού οξέος στο κύτταρο που οι γενετικές πληροφορίες που περιέχονται σε αυτό αποκωδικοποιούνται από τα γενετικά συστήματα του ξενιστή και χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση των συστατικών των ιικών σωματιδίων.
Σε σύγκριση με τα γονιδιώματα άλλων οργανισμών, το γονιδίωμα του ιού είναι σχετικά μικρό και κωδικοποιεί μόνο έναν περιορισμένο αριθμό πρωτεϊνών, κυρίως τις πρωτεΐνες καψιδίου και μία ή περισσότερες πρωτεΐνες που εμπλέκονται στην αντιγραφή και έκφραση του ιικού γονιδιώματος. Οι απαραίτητοι μεταβολίτες και ενέργεια παρέχονται από το κύτταρο ξενιστή.
Οι ιοί που περιέχουν DNA φέρουν ως γενετικό υλικό είτε μονόκλωνο είτε δίκλωνο DNA, το οποίο μπορεί να είναι είτε γραμμικό είτε κυκλικό. Το DNA κωδικοποιεί πληροφορίες για όλες τις πρωτεΐνες του ιού. Οι ιοί ταξινομούνται ανάλογα με το αν έχουν μονόκλωνο ή δίκλωνο DNA και εάν το κύτταρο ξενιστής είναι προ- ή ευκαρυωτικό. Οι ιοί που μολύνουν βακτήρια ονομάζονται βακτηριοφάγοι.
1 - ιοί ευλογιάς. 2 - ιοί έρπητα. 3 - αδενοϊοί. 4 - παποβαϊοί. 5 - ηπαδναϊοί. 6 - παρβοϊοί.
Η πρώτη ομάδα -δίκλωνους ιούς DNA
- Η αντιγραφή πραγματοποιείται σύμφωνα με το σχήμα: DNA -» RNA -\u003e DNA.
- πήραν το όνομα ρετροϊούς.
- ΠΕκπρόσωποι αυτής της ομάδας ιών είναι ο ιός της ηπατίτιδας Β και ο ιός του μωσαϊκού του κουνουπιδιού.
1. Η αντιγραφή του γονιδιώματος DNA αυτών των ιών πραγματοποιείται μέσω ενδιάμεσων μορίων RNA:
2. Τα μόρια RNA σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της μεταγραφής του DNA του ιού στον πυρήνα του κυττάρου από το ένζυμο ξενιστή RNA πολυμεράση που εξαρτάται από το DNA.
3. Μόνο ένας από τους κλώνους DNA του ιού μεταγράφεται.
4. Η σύνθεση του DNA σε ένα εκμαγείο RNA λαμβάνει χώρα ως αποτέλεσμα μιας αντίδρασης που καταλύεται από την αντίστροφη μεταγραφάση. πρώτα, συντίθεται ένας (-) κλώνος DNA,
5. και στη συνέχεια στον νεοσυντιθέμενο (-) κλώνο του DNA, το ίδιο ένζυμο δημιουργεί έναν (+) κλώνο.
Γενικά, το γενικό πρότυπο αντιγραφής του γονιδιώματος των ρετροϊών είναι εντυπωσιακά παρόμοιο με αυτό του γονιδιώματος των ρετροϊών. Προφανώς, αυτή η ομοιότητα έχει επίσης μια εξελικτική βάση, αφού η πρωτογενής δομή των αντίστροφων μεταγραφασών αυτών των ιών αποκαλύπτει μια ορισμένη ομοιότητα μεταξύ τους.
Η δεύτερη ομάδα -δίκλωνους ιούς DNA
- Η αντιγραφή πραγματοποιείται σύμφωνα με το σχήμα DNA -> DNA.
- από το γονιδίωμα αυτών των ιών σε ένα μολυσμένο κύτταρο, η εξαρτώμενη από το DNA RNA πολυμεράση μεταγράφει μόρια mRNA (δηλαδή (+) RNA),
Το mRNA (δηλαδή (+) RNA) συμμετέχει στη σύνθεση ιικών πρωτεϊνών,
Η αναπαραγωγή του ιικού γονιδιώματος πραγματοποιείται από το ένζυμο DNA-εξαρτώμενη από DNA πολυμεράση: (±) dna → (+) RNA
Σε ορισμένες περιπτώσεις, τόσο το mRNA όσο και το DNA παράγονται από κυτταρικά ένζυμα. Σε άλλες περιπτώσεις, οι ιοί χρησιμοποιούν τα δικά τους ένζυμα. Συμβαίνει ότι και τα δύο ένζυμα εξυπηρετούν τη διαδικασία αντιγραφής και μεταγραφής. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει ιούς έρπητα, ευλογιά κ.λπ.
Διάγραμμα του ιού της γρίπης
ιός της γρίπηςείναι ένα παράδειγμα ιού με "-"-μονόκλωνο RNA. Έχει κέλυφος και σπειροειδή πυρήνα. Ο πυρήνας αποτελείται από οκτώ «-» τμήματα RNA, τα οποία, σε συνδυασμό με πρωτεΐνες, σχηματίζουν ελικοειδείς δομές. Κάθε τμήμα κωδικοποιεί μία από τις πρωτεΐνες του ιού. Η μεγαλύτερη ποσότητα του ιού περιέχει την πρωτεΐνη μήτρας, η οποία βρίσκεται στο εσωτερικό του κελύφους και του δίνει σταθερότητα. Όλες οι πρωτεΐνες φακέλου κωδικοποιούνται από ιικό RNA, ενώ τα λιπίδια είναι κυτταρικής προέλευσης (βλ. ιοί που περιέχουν DNA, συναρμολόγηση). Οι κύριες πρωτεΐνες του φακέλου είναι η αιμοσυγκολλητίνη και η νευραμινιδάση.
μολυσματική διαδικασίαπροχωρά σύμφωνα με το σχήμα (διαφάνεια 2 παρακάτω) ξεκινά με την προσκόλληση του ιού στην επιφάνεια του κυττάρου ξενιστή μέσω της αιμοσυγκολλητίνης. Στη συνέχεια, το περίβλημα συγχωνεύεται με την κυτταρική μεμβράνη, ο πυρήνας της νουκλεοπρωτεΐνης (νουκλεοκαψίδιο) εισέρχεται στο κύτταρο και η κωδικοποιημένη από τον ιό εξαρτώμενη από RNA πολυμεράση συνθέτει αλυσίδες + mRNA στις αλυσίδες του ιού, μετά τις οποίες παράγονται ιικές πρωτεΐνες στα ριβοσώματα του κυττάρου ξενιστή. Μερικές από αυτές τις πρωτεΐνες παίζουν σημαντικό ρόλο στην αντιγραφή του ιικού γονιδιώματος.
αντιγραφήεμφανίζεται στον πυρήνα, όπου, με τη βοήθεια της ίδιας, αλλά πιθανώς τροποποιημένης RNA πολυμεράσης, σχηματίζονται κλώνοι RNA «-». Αφού οι πρωτεΐνες νουκλεοκαψιδίου αναδυθούν στον πυρήνα, το νουκλεοκαψίδιο συναρμολογείται. Στη συνέχεια, το νουκλεοκαψίδιο περνά μέσα από το κυτταρόπλασμα, συνδέοντας πρωτεΐνες φακέλου στην πορεία, και φεύγει από το κύτταρο, εκκολαπτόμενο από την πλασματική του μεμβράνη. Πιστεύεται ότι η νευραμινιδάση εμπλέκεται στη διαδικασία της εκβλάστησης.
τρίτη ομάδασυνθέτουν δίκλωνα γονιδιώματα, (±) γονιδιώματα RNA.
Τα γνωστά δίκλωνα γονιδιώματα είναι πάντα τμηματοποιημένα (δηλαδή αποτελούνται από πολλά διαφορετικά μόρια).
Αυτό περιλαμβάνει ρεοϊούς. Η αναπαραγωγή τους γίνεται σύμφωνα με μια παραλλαγή κοντά στην προηγούμενη. Μαζί με το ιικό RNA, εισέρχεται στο κύτταρο και η εξαρτώμενη από RNA RNA πολυμεράση, η οποία εξασφαλίζει τη σύνθεση (+) μορίων RNA. Με τη σειρά του, το (+) RNA διασφαλίζει την παραγωγή ιικών πρωτεϊνών στα ριβοσώματα του κυττάρου ξενιστή και χρησιμεύει ως πρότυπο για τη σύνθεση νέων (-) αλυσίδων RNA από την ιική πολυμεράση RNA
Αλυσίδες (+) και (-) RNA, που συμπλέκονται μεταξύ τους, σχηματίζουν ένα δίκλωνο (±) Ένα γονιδίωμα RNA που είναι συσκευασμένο σε μια πρωτεϊνική επικάλυψη.
- Ρεοϊοίτα πουλιά (από το αγγλικό αναπνευστικό αναπνευστικό, εντερικό εντερικό, ορφανό ορφανό) είναι εικοσαεδρικοί ιοί χωρίς περίβλημα, το πρωτεϊνικό καψίδιο του οποίου αποτελείται από δύο στρώματα - το εξωτερικό και το εσωτερικό. Μέσα στο καψίδιο υπάρχουν 10 ή 11 τμήματα δίκλωνου RNA.
Οι ρεοϊοί προσβάλλουν την αναπνευστική και εντερική οδό των θερμόαιμων ζώων (ανθρώπων, πιθήκων, βοοειδών, μικρών βοοειδών, νυχτερίδων,
μολυσματική διαδικασίαξεκινά με τη διείσδυση του RNA στο κύτταρο και στη συνέχεια προχωρά σύμφωνα με το σχήμα (διαφάνεια 2 - παρακάτω). Μετά τη μερική καταστροφή του εξωτερικού καψιδίου από ένζυμα λυσοσώματος, το RNA στο σωματίδιο που σχηματίζεται με αυτόν τον τρόπο μεταγράφεται, τα αντίγραφά του εγκαταλείπουν το σωματίδιο και συνδυάζονται με ριβοσώματα. Το κύτταρο ξενιστής στη συνέχεια παράγει πρωτεΐνες απαραίτητες για το σχηματισμό νέων ιικών συστάδων.
αντιγραφήΤο RNA των ιών εμφανίζεται με διατηρημένο τρόπο. Ένας από τους κλώνους κάθε τμήματος RNA χρησιμεύει ως πρότυπο για τη σύνθεση ενός μεγάλου αριθμού νέων + κλώνων. Σε αυτές τις + αλυσίδες, λοιπόν, όπως σε μια μήτρα, σχηματίζονται - αλυσίδες, ενώ οι αλυσίδες + και - δεν αποκλίνουν, αλλά παραμένουν μαζί με τη μορφή δίκλωνων μορίων. Η συναρμολόγηση νέων ιικών σωματιδίων από νεοσχηματισμένα τμήματα + και - και πρωτεΐνες καψιδίου συνδέεται κατά κάποιο τρόπο με τη μιώτικη άτρακτο του κυττάρου ξενιστή.
Αυτό περιλαμβάνει ιούς, στους οποίους ο κύκλος αντιγραφής του γονιδιώματος μπορεί να χωριστεί σε δύο κύριες αντιδράσεις: σύνθεση RNA σε μήτρα DNA και σύνθεση DNA σε μήτρα RNA.
Σε αυτή την περίπτωση, η σύνθεση ενός ιικού σωματιδίου ως γονιδίωμα μπορεί να περιλαμβάνει είτε RNA (ρετροϊούς Retroviridae- από Αντεστραμμένη Μεταγραφή)), ή DNA (ρετροειδείς ιοί).
Το σωματίδιο του ιού περιέχει δύο μόρια γονιδιωματικού μονόκλωνου (+) RNA.
Το ιικό γονιδίωμα κωδικοποιεί ένα ασυνήθιστο ένζυμο (αντίστροφη μεταγραφάση ή αναστροφάση), το οποίο έχει τις ιδιότητες τόσο της εξαρτώμενης από RNA όσο και της εξαρτώμενης από DNA πολυμεράσης DNA.
Μόνο το 1970 οι Αμερικανοί επιστήμονες G. Temin και Mitsutani και ανεξάρτητα ο D. Baltimore έλυσαν αυτό το αίνιγμα. Απέδειξαν τη δυνατότητα μεταφοράς γενετικής πληροφορίας από το RNA στο DNA. Αυτή η ανακάλυψη ανέτρεψε το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας ότι η γενετική πληροφορία μπορεί να μεταφερθεί μόνο προς την κατεύθυνση DNA-RNA-πρωτεΐνης. Ο G. Temin χρειάστηκε πέντε χρόνια για να ανακαλύψει το ένζυμο που μεταφέρει πληροφορίες από το RNA στο DNA - εξαρτώμενη από το RNA πολυμεράση DNA. Αυτό το ένζυμο ονομάζεται αντίστροφη μεταγραφάση.Ο G. Temin κατάφερε όχι μόνο να αποκτήσει θραύσματα DNA συμπληρωματικά σε μια δεδομένη αλυσίδα RNA, αλλά και να αποδείξει ότι αντίγραφα DNA μπορούν να ενσωματωθούν στο DNA των κυττάρων και να μεταδοθούν στους απογόνους.
Αυτό το ένζυμο εισέρχεται στο μολυσμένο κύτταρο μαζί με το ιικό RNA και διασφαλίζει τη σύνθεση του αντιγράφου του DNA του, πρώτα σε μονόκλωνη μορφή [(-) DNA] και στη συνέχεια σε δίκλωνο [(±) DNA]:
Το ιικό γονιδίωμα, με τη μορφή ενός φυσιολογικού διπλού DNA (το λεγόμενο προϊικό DNA), ενσωματώνεται στο χρωμόσωμα του κυττάρου ξενιστή.
Ως αποτέλεσμα, το δίκλωνο DNA του ιού είναι ουσιαστικά ένα επιπλέον σύνολο γονιδίων στο κύτταρο που αναπαράγεται μαζί με το DNA του ξενιστή όταν διαιρείται.
Για να σχηματιστούν νέα ρετροϊικά σωματίδια, τα προϊικά γονίδια (γονίδια ιού στα χρωμοσώματα του ξενιστή) μεταγράφονται στον πυρήνα του κυττάρου από τον μηχανισμό μεταγραφής του ξενιστή σε (+) μεταγραφές RNA.
Μερικά από αυτά γίνονται το γονιδίωμα ενός νέου «απογόνου» ρετροϊών, ενώ άλλα υποβάλλονται σε επεξεργασία σε mRNA και χρησιμοποιούνται για τη μετάφραση των πρωτεϊνών που είναι απαραίτητες για τη συναρμολόγηση των ιικών σωματιδίων.
Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει
α) Ιός ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV)
Πληροφορίες για το AIDS υπάρχουν στην Παλαιά Διαθήκη
Το γονιδίωμά μας περιέχει τους γενετικούς δείκτες προηγούμενων πανδημιών του AIDS
Η μελέτη του RNA του ιού της ηπατίτιδας C είναι η πιο σημαντική διαδικασία, η οποία σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τη διάρκεια και τις μεθόδους θεραπείας των ασθενών με μεγάλη ακρίβεια.
Η διάγνωση της νόσου αποτελείται από πολλές διαφορετικές εξετάσεις αίματος, όπως:
- δείκτες ηπατίτιδας C (anti-HCV);
- προσδιορισμός του RNA του ιού της ηπατίτιδας C (HCV RNA).
Η πρώτη μελέτη γίνεται με την πρώτη υποψία ηπατίτιδας. Η δεύτερη επιλογή είναι η πιο σημαντική στη θεραπεία του HCV RNA, επομένως θα την εξετάσουμε λεπτομερέστερα.
Τι είναι η ιογενής ηπατίτιδα C;
Η ιογενής ηπατίτιδα C, ή HCV, είναι μια μολυσματική ασθένεια που επηρεάζει το ήπαρ. Ο ιός μεταδίδεται μέσω του αίματος. Μπορείτε να μολυνθείτε κάνοντας μετάγγιση αίματος, όταν δεν τηρούνται οι κανόνες για την αποστείρωση των ιατρικών εργαλείων. Λιγότερο συχνές είναι οι περιπτώσεις που η νόσος προσλαμβάνεται σεξουαλικά ή από έγκυο μητέρα σε έμβρυο. Η ηπατίτιδα C είναι 2 τύπων.
Η χρόνια ηπατίτιδα C είναι η πιο επικίνδυνη. Αυτή είναι μια μορφή ασθένειας που μπορεί να διαρκέσει μια ζωή. Οδηγεί σε σοβαρά προβλήματα στη λειτουργία του ήπατος, όπως κίρρωση ή καρκίνο. Στο 70-90% των μολυσμένων ατόμων, η ασθένεια γίνεται χρόνια.
Το πιο σημαντικό είναι ότι προχωρά κρυφά, χωρίς ικτερικά σημάδια. Σε αυτή την περίπτωση, τις περισσότερες φορές παραπονιούνται για αύξηση της θερμοκρασίας, ναυτία και έμετο, σωματική αδυναμία, κόπωση, απώλεια όρεξης και βάρους. Ταυτόχρονα, στο φόντο μιας ελαφριάς συμπίεσης των ηπατικών ιστών, εμφανίζεται συχνά ο κακοήθης εκφυλισμός του. Για το λόγο αυτό, η ιογενής ηπατίτιδα C αναφέρεται συχνά ως «ωρολογιακή βόμβα» ή «ευγενής δολοφόνος».
Ένα άλλο χαρακτηριστικό της νόσου είναι η πολύ αργή ανάπτυξή της, που υπολογίζεται σε δεκάδες χρόνια.
Κατά κανόνα, τα μολυσμένα άτομα δεν αισθάνονται κανένα σύμπτωμα και δεν γνωρίζουν την πραγματική τους κατάσταση. Συχνά, η ασθένεια μπορεί να εντοπιστεί μόνο εάν επικοινωνήσετε με έναν γιατρό για άλλο θέμα.
Η ομάδα κινδύνου περιλαμβάνει:
- παιδιά που έλαβαν τον ιό της ηπατίτιδας C από τις μητέρες τους·
- εθισμένοι στα ναρκωτικά;
- άτομα που έχουν τρυπήσει μέρη του σώματος ή έχουν κάνει τατουάζ με μη αποστειρωμένα όργανα.
- όσοι δόθηκαν αίμα ή όργανα (μέχρι το 1992, όταν δεν γινόταν αιμοκάθαρση).
- άτομα που έχουν μολυνθεί από τον ιό HIV·
- εργαζόμενοι στον τομέα της υγείας σε επαφή με μολυσμένους ασθενείς.
Προσδιορισμός RNA ηπατίτιδας C
Ο προσδιορισμός του RNA του ιού HCV-RNA, που αναφέρεται επίσης ως, είναι μια μελέτη βιολογικού υλικού (αίματος), με την οποία μπορείτε να προσδιορίσετε την άμεση παρουσία του ίδιου του γονιδιωματικού υλικού του ιού της ηπατίτιδας στο σώμα (οποιοσδήποτε ιός είναι ένας κομμάτι RNA).
Η κύρια μέθοδος δοκιμής είναι η PCR, ή η μέθοδος αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης.
Υπάρχουν δύο τύποι εξετάσεων αίματος για HCV RNA:
- ποιοτικός;
- ποσοτικός.
Ποιοτικό τεστ
Η διεξαγωγή ποιοτικής ανάλυσης καθιστά δυνατό να προσδιοριστεί εάν ο ιός βρίσκεται στο αίμα. Όλοι οι ασθενείς που διαπιστώθηκε ότι έχουν αντισώματα για την ηπατίτιδα C πρέπει να υποβληθούν σε αυτήν την εξέταση. Με βάση τα αποτελέσματά του, μπορείτε να λάβετε 2 απαντήσεις: «υπάρχει» ή «δεν υπάρχει» ιός. Σύμφωνα με ένα θετικό αποτέλεσμα της εξέτασης (που ανιχνεύθηκε), μπορεί κανείς να κρίνει την ενεργό αναπαραγωγή του ιού, ο οποίος μολύνει τα υγιή κύτταρα στο ήπαρ.
Μια ποιοτική δοκιμή PCR ρυθμίζεται σε μια συγκεκριμένη ευαισθησία, από 10 έως 500 IU/mL. Εάν ο ιός της ηπατίτιδας ανιχνευθεί στο αίμα σε συγκεκριμένη περιεκτικότητα μικρότερη από 10 IU / ml, τότε η ανίχνευση του ιού μπορεί να καταστεί αδύνατη. Πολύ χαμηλή τιμή του ειδικού περιεχομένου του ιού παρατηρείται μεταξύ των ασθενών για τους οποίους συνταγογραφείται αντιική θεραπεία. Επομένως, είναι σημαντικό η ευαισθησία του ιατρικού συστήματος να είναι υψηλή για τη διάγνωση και τον καθορισμό ενός ποιοτικού αποτελέσματος στην αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης.
Συχνά, η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης της C-ηπατίτιδας πραγματοποιείται αμέσως μετά την εύρεση των κατάλληλων αντισωμάτων. Οι επόμενες εξετάσεις, ενώ υποβάλλονται σε αντιική θεραπεία, πραγματοποιούνται την 4η, 12η και 24η εβδομάδα. Και άλλη ανάλυση μετά τον τερματισμό της AVT γίνεται μετά από 24 εβδομάδες. Στη συνέχεια - μία φορά το χρόνο.
ποσοτική δοκιμή
Η ποσοτική ανάλυση του PCR RNA, που μερικές φορές ονομάζεται ιικό φορτίο, καθορίζει τη συγκέντρωση (ειδική περιεκτικότητα) του ιού στο αίμα. Με άλλα λόγια, το ιικό φορτίο αναφέρεται σε μια ορισμένη ποσότητα ιικού RNA που μπορεί να βρεθεί σε μια συγκεκριμένη ποσότητα αίματος (είναι σύνηθες να χρησιμοποιείται 1 ml, ίσο με 1 cm σε κύβους).
Οι μονάδες μέτρησης για τα αποτελέσματα των δοκιμών είναι διεθνείς (τυπικές) μονάδες διαιρεμένες με ένα χιλιοστόλιτρο (IU/mL). Το περιεχόμενο του ιού μερικές φορές παρουσιάζεται με διαφορετικούς τρόπους, εξαρτάται από τα εργαστήρια όπου διεξάγεται η έρευνα. Για την ηπατίτιδα C, η ποσοτικοποίηση μερικές φορές χρησιμοποιεί τιμές όπως αντίγραφα/mL.
Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι δεν υπάρχει ειδική εξάρτηση στη βαρύτητα της ηπατίτιδας C από τη συγκέντρωση αυτού του στελέχους στο αίμα.
Ο έλεγχος του "ιικού φορτίου" σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τον βαθμό μολυσματικότητας της νόσου. Έτσι ο κίνδυνος μόλυνσης άλλου ατόμου με τον ιό αυξάνεται με την αύξηση της συγκέντρωσης της ηπατίτιδας στο αίμα. Επιπλέον, η υψηλή περιεκτικότητα του ιού μειώνει την επίδραση της θεραπείας. Επομένως, ένα χαμηλό ιικό φορτίο είναι ένας πολύ ευνοϊκός παράγοντας για επιτυχή θεραπεία.
Επιπλέον, η εξέταση ηπατίτιδας C και ο προσδιορισμός της με PCR παίζουν σημαντικό ρόλο στην εφαρμογή της θεραπείας για τη νόσο και στον καθορισμό της επιτυχίας της θεραπείας. Με βάση τα αποτελέσματα των εξετάσεων, προγραμματίζεται η πορεία αποκατάστασης. Για παράδειγμα, εάν η ειδική συγκέντρωση του ιού της ηπατίτιδας μειωθεί πολύ αργά, η αντιική θεραπεία παρατείνεται και αντίστροφα.
Στη σύγχρονη ιατρική, ένα φορτίο μεγαλύτερο από 800.000 IU/mL θεωρείται υψηλό. Το φορτίο άνω των 10.000.000 IU/ml θεωρείται κρίσιμο. Αλλά ειδικοί από διαφορετικές χώρες μέχρι σήμερα δεν έχουν την ίδια άποψη για τα όρια του ιικού φορτίου.
Ποσοτική συχνότητα δοκιμής
Γενικά, γίνεται ποσοτική ανάλυση για ηπατίτιδα HCV-RNA πριν από την αντιική θεραπεία και 3 μήνες μετά το τέλος των θεραπευτικών διαδικασιών για να προσδιοριστεί η ποιότητα της θεραπείας.
Ως αποτέλεσμα για μια ποσοτική δοκιμή, θα ληφθεί υπόψη μια ποσοτική αξιολόγηση των αποτελεσμάτων στο δείγμα που αναφέρεται παραπάνω. Ως αποτέλεσμα, θα εκδοθεί μια ετυμηγορία "κάτω από το μετρούμενο εύρος" ή "δεν ανιχνεύεται στο αίμα" - αυτός είναι ο κανόνας για ένα υγιές άτομο.
Η παράμετρος ευαισθησίας μιας ποιοτικής δοκιμής είναι συνήθως χαμηλότερη από αυτή μιας ποσοτικής δοκιμής. Η αποκωδικοποίηση "Λείπει" δείχνει ότι και οι δύο τύποι αναλύσεων δεν βρήκαν RNA ιού. Με βαθμολογία δοκιμής «κάτω από το μετρούμενο εύρος», η ανάλυση του ποσοτικού τύπου πιθανότατα δεν βρήκε RNA ηπατίτιδας, αν και αυτό επιβεβαιώνει την παρουσία ενός ιού με πολύ μικρή ειδική περιεκτικότητα.
Ηπατίτιδα C και οι γονότυποι της
Ο γονότυπος του RNA του ιού της ηπατίτιδας C διαγιγνώσκει την παρουσία διαφορετικών. Η επιστήμη γνωρίζει περισσότερους από 10 τύπους του γονιδιώματος του ιού, αλλά για την ιατρική πρακτική αρκεί να εντοπιστούν αρκετοί γονότυποι που έχουν το μεγαλύτερο μερίδιο στην περιοχή. Ο προσδιορισμός του γενετικού τύπου παίζει καθοριστικό ρόλο στην επιλογή του χρόνου θεραπείας, κάτι που είναι πολύ απαραίτητο, δεδομένου του μεγάλου φάσματος παρενεργειών των φαρμάκων για την ηπατίτιδα.
Μέθοδοι θεραπείας
Ο μόνος αποτελεσματικός τρόπος για τη θεραπεία του ιού της ηπατίτιδας C, κατά κανόνα, είναι ένας συνδυασμός 2 φαρμάκων:
- ιντερφερόνη-άλφα μαζί με?
Μεμονωμένα, αυτά τα φάρμακα δεν είναι τόσο αποτελεσματικά. Οι συνιστώμενες δοσολογίες φαρμάκων και οι όροι χρήσης πρέπει να συνταγογραφούνται μόνο από γιατρό και ξεχωριστά για κάθε ασθενή. Η θεραπεία με αυτά τα φάρμακα μπορεί να παραταθεί για περίοδο 6 έως 12 μηνών για το πρώτο σχήμα και από 3 έως 6 μήνες για το δεύτερο και τρίτο σχήμα.
1 - παραμυξοϊοί. 2 - ιοί γρίπης. 3 - κοροναϊοί. 4 - arenaviruses. 5 - ρετροϊοί. 6 - ρεοϊοί. 7 - picornaviruses. 8 - capiciviruses; 9 - ραβδοϊοί. 10 - togaviruses, flaviviruses. 11 - bunyaviruses
Τα γονιδιώματα όλων σχεδόν των γνωστών ιών που περιέχουν RNA είναι γραμμικά μόρια· είναι βολικό να τα χωρίσουμε σε 3 ομάδες.
Η πρώτη ομάδα είναι μονόκλωνα γονιδιώματα θετικής πολικότητας, δηλ. με μια νουκλεοτιδική αλληλουχία που αντιστοιχεί σε αυτή του mRNA.
Τέτοια γονιδιώματα αναφέρονται ως (+) RNA.
Τα γονιδιώματα RNA (+) κωδικοποιούν αρκετές πρωτεΐνες, συμπεριλαμβανομένης της εξαρτώμενης από RNA πολυμεράσης RNA (ρεπλικάση), η οποία είναι ικανή να συνθέτει μόρια RNA χωρίς τη συμμετοχή του DNA.
Με τη βοήθεια αυτού του ενζύμου, συντίθενται οι πρώτοι (-) κλώνοι του RNA φάγου,
Στη συνέχεια, παρουσία μιας ειδικής πρωτεΐνης που ονομάζεται «παράγοντας ξενιστής», η ρεπλικάση συνθέτει τον (+) κλώνο του RNA.
Στο τελικό στάδιο, τα ιοσωμάτια σχηματίζονται από τις συσσωρευμένες ιικές πρωτεΐνες και το (+) RNA.
Ένα απλοποιημένο διάγραμμα αυτής της διαδικασίας είναι το εξής:
(+) RNA (-) RNA
Το μονόκλωνο (+) γονιδίωμα RNA είναι χαρακτηριστικό του
α) Qβ φάγος,
β) οι ιοί του μωσαϊκού του καπνού,
Ο ιός του μωσαϊκού του καπνού - ένα παράδειγμα ενός + μονόκλωνου φυτικού ιού, ο ιός δεν έχει περίβλημα, ελικοειδή, περιέχει 2130 πανομοιότυπα μόρια πρωτεΐνης καψιδίου και έναν κλώνο RNA. Το RNA βρίσκεται σε μια ελικοειδή αύλακα που σχηματίζεται από πρωτεϊνικές υπομονάδες και συγκρατείται από πολλούς ασθενείς δεσμούς.
Η μολυσματική διαδικασία, που προχωρά σύμφωνα με το σχήμα (διαφάνεια 2 παρακάτω), συνίσταται στη διείσδυση του ιού στο φυτικό κύτταρο, ακολουθούμενη από ταχεία απώλεια του καψιδίου. Στη συνέχεια, ως αποτέλεσμα της άμεσης μετάφρασης του +μονόκλωνου ιικού RNA, τα ριβοσώματα του κυττάρου ξενιστή σχηματίζουν αρκετές πρωτεΐνες, μερικές από τις οποίες είναι απαραίτητες για την αντιγραφή του ιικού γονιδιώματος.
Ο αναδιπλασιασμός πραγματοποιείται από μια ρεπλικάση RNA που παράγει αντίγραφα RNA για νέα ιοσωμάτια. Η σύνθεση της πρωτεΐνης καψιδίου συμβαίνει μόνο αφού το RNA που μόλυνε το κύτταρο υποστεί κάποια τροποποίηση, η οποία καθιστά δυνατή την προσκόλληση των ριβοσωμάτων του κυττάρου στο τμήμα του RNA που κωδικοποιεί αυτήν την πρωτεΐνη. Η συναρμολόγηση του βιριόντος ξεκινά με το σχηματισμό δίσκων από την πρωτεΐνη καψιδίου. Δύο τέτοιοι δίσκοι πρωτεΐνης, διατεταγμένοι ομόκεντρα, σχηματίζουν μια δομή που μοιάζει με μπισκότο, η οποία, αφού το RNA συνδεθεί σε αυτό, παίρνει τη μορφή σπείρας. Η επακόλουθη σύνδεση μορίων πρωτεΐνης συνεχίζεται μέχρι να καλυφθεί πλήρως το RNA. Στην τελική του μορφή, το virion είναι ένας κύλινδρος μήκους 300 nm.
3) πολιομυελίτιδα,
4) εγκεφαλίτιδα που μεταδίδεται από κρότωνες.
Η δεύτερη ομάδα είναι μονόκλωνα γονιδιώματα με αρνητική πολικότητα, δηλ. (-) γονιδιώματα RNA.
Δεδομένου ότι το (-) RNA δεν μπορεί να εκτελέσει τις λειτουργίες του mRNA, προκειμένου να σχηματίσει το «δικό του» mRNA, ο ιός εισάγει στο κύτταρο όχι μόνο το γονιδίωμα, αλλά και ένα ένζυμο που μπορεί να κάνει συμπληρωματικά αντίγραφα από αυτό το γονιδίωμα σύμφωνα με το σχήμα:
(-) RNA (+) RNA
Αυτό το ιικό ένζυμο (εξαρτώμενη από RNA πολυμεράση RNA που συντέθηκε στον προηγούμενο κύκλο αναπαραγωγής) συσκευάζεται σε ένα ιοσωμάτιο σε μια μορφή κατάλληλη για παράδοση στο κύτταρο.
Η μολυσματική διαδικασία ξεκινά με το γεγονός ότι το ιικό ένζυμο αντιγράφει το γονιδίωμα του ιού, σχηματίζοντας (+) RNA, το οποίο δρα ως πρότυπο για τη σύνθεση ιικών πρωτεϊνών, συμπεριλαμβανομένης της εξαρτώμενης από RNA πολυμεράσης RNA, η οποία είναι μέρος των ιοσωμάτων που προκύπτουν
Ενδιαφέρον στον ιστότοπο:
Κύριες ομάδες προκαρυωτών. Τα βακτήρια είναι φωτότροφα
Πολλά βακτήρια χρησιμοποιούν το φως ως πηγή ενέργειας. Όλα έχουν κόκκινο, πορτοκαλί, πράσινο ή μπλε-πράσινο χρώμα. γιατί το φως για να κάνει οποιαδήποτε δουλειά πρέπει να απορροφηθεί από μια βαφή - μια χρωστική ουσία. Τα βακτήρια έχουν...
Βασικές έννοιες και όροι
Η εργασία δίνει έναν ορισμό των συγκεκριμένων ή διφορούμενων όρων και εννοιών που χρησιμοποιούνται. ...
Στάδια ανάπτυξης της φυσικής επιστήμης (συνκριτικό, αναλυτικό, συνθετικό, ολοκληρωτικό-διαφορικό)
1. Συγκριτικό στάδιο. Σε αυτό το στάδιο, διαμορφώθηκαν γενικές, αδιαφοροποίητες, μη λεπτομερείς ιδέες για τον κόσμο γύρω μας ως κάτι ολόκληρο, εμφανίστηκε η λεγόμενη φυσική φιλοσοφία (φιλοσοφία της φύσης), η οποία μετατράπηκε σε μια καθολική ...