Vírusy majú DNA a RNA. Čo je RNA vírusu hepatitídy C? miesto rozmnožovania v bunke
Otvorenie vírusy, spôsobujúce zhubné nádory u zvierat, sa vyskytli na prelome 19. a 20. storočia. V roku 1910 Peyton Rausch zistil, že acelulárny filtrát z tkaniva vtáčieho sarkómu môže spôsobiť vývoj podobného sarkómu u kurčiat. Približne v rovnakom čase sa dokázala vírusová povaha vtáčej myeloblastózy. Neskôr sa zistilo, že medzi infekciou vírusom a rozvojom rakoviny je často veľmi významné obdobie latencie.
Avšak až do 60. rokov 20. storočia boli jasné dôkazyže inkorporácia vírusovej DNA do bunkového genómu je nevyhnutnou podmienkou pre rozvoj malígnej transformácie, keďže sa nevyskytli žiadne prípady izolácie vírusovej DNA z rakovinových buniek.
V súčasnosti existuje dva typy vírusových onkogénov. Oba tieto typy onkogénov sú vložené do bunkovej DNA. Vírusy prvého typu nesú onkogény, ktoré spôsobujú rýchlu malígnu „transformáciu“ buniek v kultúrach in vitro a spôsobujú vývoj nádorov v tele. Pri druhom type vírus pôsobí pomalšie a trvá značný čas, kým sa nádor rozvinie. Vírusy druhého typu nespôsobujú malígnu transformáciu buniek v kultúrach in vitro.
RNA vírusy spôsobujú vývoj množstva rôznych nádorov u zvierat, pričom najčastejšie tieto vírusy indukujú lymfómy, leukémie a sarkómy. Typickou štruktúrou takýchto vírusov sú dva identické reťazce molekúl RNA kombinované s enzýmom reverzná transkriptáza, obalené v glykoproteínovom obale. Keď je infikovaný vírusom, jeho reverzná transkriptáza spôsobuje, že bunky syntetizujú DNA komplementárnu k vírusovej RNA.
Toto DNA potom je integrovaný do bunkových chromozómov a na jeho základe samotná bunka začína syntézu nových vírusových proteínov, vírusových reverzných transkriptáz a prvkov glykoproteínového obalu. Kvôli mechanizmu účinku sa tento typ vírusu nazýva retrovírus. Všetky majú veľmi podobný vzhľad na elektrónových mikrosnímkach a sú to najmenšie známe vírusy.
Niektorí z retrovírusy(napríklad vírusy vtáčej leukémie, mačacej a myšacej leukémie) obsahujú iba tri gény a majú veľmi dlhú inkubačnú dobu od okamihu infekcie až po vytvorenie nádoru. Iné vírusy (napr. vírus Rousovho sarkómu (RSV)) spôsobujú veľmi rýchlu malígnu transformáciu a môžu byť izolované z kultúr nádorových buniek.
Ukázané, to HRV vírus obsahuje špeciálny gén (v-src), ktorý môže spôsobiť transformáciu fibroblastov in vitro. Tento gén kóduje produkciu proteínkinázy, ktorá fosforyluje tyrozín. Bohužiaľ, pôsobenie tejto proteínkinázy spúšťa kaskádu rôznych metabolických procesov a je veľmi ťažké posúdiť, ktorý z nich vedie k malígnej transformácii.
Dnes je známe, že ako normálne, tak aj malígnych buniek obsahujú vo svojom genotype úseky DNA, ktoré sú podobné alebo identické s množstvom sekvencií onkogénnych vírusov obsahujúcich RNA. Takéto oblasti sa nazývajú bunkové protoonkogény (na odlíšenie od vírusových onkogénov). Predpokladá sa, že aktivácia týchto oblastí v dôsledku karcinogénnej expozície spúšťa celý reťazec udalostí vedúcich v konečnom dôsledku k malígnej transformácii bunky. Tiež sa verí, že retrovírusy začlenili tieto bunkové oblasti do svojho genómu počas evolúcie.
Teraz už lepšie rozumieme mechanizmom účinku produkty aktivácie vírusov. Príkladom takéhoto produktu je proteínkináza aktivovaná génom sre, ako aj množstvo iných karcinogénov vyvolaných vírusmi. Sú to receptory pre epidermálny rastový faktor produkovaný génom v-erb a rastový faktor odvodený od krvných doštičiek (TGF), kódovaný fragmentmi génu v-sis, a množstvo proteínov, ktoré sa viažu na jadro bunky, z ktorých je spôsobený vírusom vtáčej leukémie.
Vírusové onkogénne molekuly sú vo väčšine prípadov štrukturálne odlišné od ich bunkových náprotivkov; navyše im chýbajú intróny. Napríklad proteín kódovaný génom v-erb je homológny s bunkovým receptorom pre epidermálny rastový faktor (EGF), ale chýba mu časť extracelulárnej domény, vrátane miesta špecifického pre EGF. Pretože molekule produkovanej vírusom chýba plazmatická oblasť zodpovedná za autofosforyláciu, takýto vírusový receptor je vždy v „zapnutom“ stave.
Normálne aj rakovinové bunky obsahujú úseky sekvencií DNA homológnych s RNA onkogénnych vírusov. Ak sú tieto bunkové onkogény exprimované alebo aktivované karcinogénmi, vedie to k malígnej transformácii buniek.
Onkogénna a malígna transformácia. V štádiu A normálna bunka, ktorá sa vyznačuje nízkou protoonkogénnou aktivitou, produkuje rastový faktor (x) alebo diferenciačné proteíny alebo receptory (y).
Karcinogény zvyšujú aktivitu protoonkogénov, čo vedie k neoplastickej transformácii.
Podľa iného mechanizmu: pri infekcii retrovírusom sa do DNA bunky zavedú vírusové promótory alebo onkogény (B), čo tiež vedie k zvýšeniu onkogénnej aktivity a následnej malígnej transformácii.
Vírus môže aktivovať spracovanie v bunkách tým, že do nich vnesie špeciálne regulačné sekvencie – promótory čítania proteínov, čím naruší normálne transkripčné procesy. Takto spustený mechanizmus zavedenej mutagenézy môže zahŕňať celý komplex rôznych procesov. Príkladom je zavedenie vírusovej sekvencie „multiple terminal repeats“ (MTR) do DNA bunky. Po vložení do bunkovej DNA táto sekvencia iniciuje transkripciu v oboch smeroch reťazca DNA, čo umožňuje simultánnu transkripciu bunkových aj vírusových génov. Tento mechanizmus účinku je charakteristický pre vírus bunkovej leukémie, keď je vírusová DNA integrovaná do bunkovej DNA bezprostredne za miestom c-myc, čo spôsobuje jej aktiváciu.
najprv retrovírus, o ktorom sa jasne preukázalo, že je spojený s malignitou, bol vírus ľudskej T-bunkovej leukémie (HTCL-1), izolovaný z chronických kožných T-lymfómových buniek. Tento vírus je pomerne rozšírený a môže sa prenášať pohlavným stykom, krvou, najmä medzi drogovo závislými, a z tehotnej ženy na jej plod. Spočiatku bola endemická oblasť cirkulácie tohto vírusu zastúpená najmä tropickými krajinami, ale v súčasnosti sa v Spojených štátoch vyskytuje séropozitívna reakcia na vírus u každých 4 000 ľudí v populácii. Okrem T-bunkovej leukémie spôsobuje vírus tropickú spastickú paralýzu.
Po 20 rokoch pozorovania pre séropozitívnych pacientov Riziko vzniku poslednej choroby sa odhaduje na približne 5 %. Jeden z vírusových génov, konkrétne daňový gén, spôsobuje zvýšenie produkcie bunkového interleukínu-2 (IL-2) a jeho receptorov, čo je hlavný faktor stimulujúci delenie T-buniek.
Retrovírusy môže spôsobiť nádorové ochorenia nie priamo, ale nepriamo, ako sa ukázalo pri víruse ľudskej imunodeficiencie (HIV-1), ktorý spôsobuje rozvoj AIDS. Prípady vývoja rakoviny u ľudí infikovaných HIV sú diskutované v jednej z recenzií. Poznamenáva sa, že u ľudí infikovaných HIV sa najčastejšie vyvinú tri typy nádorov: okamžitý alebo B-bunkový lymfóm vysokého stupňa; Kaposiho sarkóm (KS, ktorý je spôsobený iným vírusom - herpesvírusom GSK alebo herpesvírusom 8); cervikálny karcinóm.
Pred vývojom efektívne metódy liečby ľudí infikovaných HIV u viac ako 40 % z nich sa vyvinul nejaký druh rakoviny. Napriek tomu je súvislosť tohto vírusu so vznikom rakoviny s najväčšou pravdepodobnosťou nepriama a sprostredkovaná rozvojom celkovej chronickej imunosupresie organizmu, ktorá umožňuje iným karcinogénnym vírusom vyvolať rakovinu. B-bunkové lymfómy majú tiež pomerne zložitú patogenézu. Hoci B bunky nie sú ovplyvnené vírusom HIV-1, môžu byť zamerané na iné typy vírusov, ako je vírus Epstein-Barrovej (EBV). Rakovina krčka maternice sa u žien vyvíja aj na podklade sekundárnej vírusovej infekcie – ľudského papilomavírusu (HPV), na pozadí všeobecnej imunosupresie spôsobenej HIV-1. V dôsledku všeobecného zníženia imunitných reakcií tela sa všetky tieto nádory vyvíjajú obzvlášť rýchlo a agresívne.
Čeľaď Picornaviridae (Picornaviridae) pozostáva z 8 rodov:
Enterovírusy(obrana)
Rhinovírusy(ARVI)
Aftovírusy(slintačka a krívačka)
Hepatovírusy(hepatitída typu A)
Táto rodina patrí k neobaleným vírusom obsahujúcim jednovláknovú plus RNA. Priemer vírusu je asi 30 nm, virión pozostáva z ikosaedrickej kapsidy obklopujúcej jednovláknovú RNA s proteínom VPg. Kapsida pozostáva z 12 päťuholníkov (pentamérov), z ktorých každý pozostáva z 5 proteínových podjednotiek-protomérov: VP1, VP2, VP3, VP4.
Rodinné reovírusy (Reoviridae) obsahuje 4 rody:
ortovírusy(infekcie gastrointestinálneho traktu a dýchacích ciest)
Arbovírusy(arbovírusové infekcie: Kemerovo vírus prenášajú kliešte, vírus ovčej katarálnej horúčky oviec prenášajú všiváky)
koltivírusy(vírus kliešťovej horúčky Colorado)
Rotavírusy(hnačka)
Reovírusový virión má sférický tvar (priemer 70-85 nm), dvojvrstvovú kapsidu ikosaedrického typu a bez obalu. Genóm je reprezentovaný dvojvláknovou fragmentovanou (10-12 segmentov) lineárnou RNA. Vnútorná kapsida a genómová RNA tvoria jadro viriónu. Vnútorná kapsida reovírusov obsahuje transkripčný systém: proteíny lambda-1, lambda-3, mu-2. Tŕne, reprezentované proteínom lambda-2, sa rozprestierajú od jadra v rotavírusoch, vnútorná kapsida zahŕňa proteíny VP1, VP2, VP3, VP6. Vonkajšia kapsida reovírusov pozostáva z proteínov sigma - 1, sigma - 3, mu - 1c, ako aj proteínov lambda -2, vyčnievajúcich vo forme hrotov. Proteín sigma -1 je hemaglutinín a pripájací proteín, proteín mu -1c má schopnosť infikovať črevné bunky a následne ovplyvniť centrálny nervový systém.
Rodinné bunyavírusy (Bunyaviridae) zahŕňa 5 rodov:
Bunyavírusy(Kalifornská encefalitída, encefalitída Jamestown Canyon, encefalitída La Crosse, horúčka Tyaginya, Inco, Guaroa - vírusy prenášajú komáre, výskyt je endemický v 20 štátoch USA)
Flebovírusy(horúčka proti komárom alebo horúčka pappataci). Rezervoárom a nosičom vírusu sú samice komárov. Ochorenie sa vyskytuje v Európe (Stredomorie), Ázii (Irán, Pakistan), severnej Afrike, Taliansku, Portugalsku. Ohniská sa vyskytli v Zakaukazsku, na Kryme, v Moldavsku a Strednej Ázii.
Neurovírusy(Krymsko-konžská hemoragická horúčka, hlavným rezervoárom vírusu v prírode je mnoho druhov pastevných kliešťov, k infekcii dochádza prisatím kliešťov. V Rusku sa toto ochorenie vyskytuje na území Krasnodar, Stavropol, Astrachaň, Volgograd a Rostov, republiky Dagestanu, Kalmykie a Karačajsko-Čerkesska.
Hantavírusy(HFRS-hemoragická horúčka s renálnym syndrómom)
tospovírusy nepatogénne pre ľudí a ovplyvňuje rastliny
Virióny sú oválneho alebo guľového tvaru s priemerom 80-120 nm. Ide o komplexné RNA genómové vírusy obsahujúce tri vnútorné nukleokapsidy so špirálovou symetriou. Každý nukleokapsid pozostáva z nukleokapsidového proteínu N, jednovláknovej mínus RNA a enzýmu transkriptázy. Tri segmenty RNA spojené s nukleokapsidom sú označené veľkosťou: L (dlhý) - veľký, M (stredný) - stredný, S (krátky) - malý. Jadro viriónu je obklopené lipoproteínovým obalom, na povrchu ktorého sa nachádzajú hroty - glykoproteíny G1 a G2, ktoré sú kódované M-segmentom RNA. w80-
Rodinné togavírusy (Togaviridae) pozostáva zo 4 rodov, z ktorých 2 hrajú úlohu v ľudskej patológii:
Alphavirus(vírusy prenášané článkonožcami spôsobujú u ľudí ochorenia sprevádzané horúčkou, kožnými vyrážkami, rozvojom encefalitídy a artritídy, v Prímorskom území - vírus lesnej horúčky Semliki)
rubivírus(vírus rubeoly)
Ich genóm pozostáva z lineárnej jednovláknovej plus RNA obklopenej kapsidou (C-proteín) s kubickou symetriou a pozostávajúcou z 32 kapsomérov. Nukleokapsid je obklopený vonkajším dvojvrstvovým lipoproteínovým obalom, na ktorého povrchu sú umiestnené glykoproteíny E1, E2, E3, prenikajúce do lipidovej vrstvy. Priemer viriónov je od 65 do 70 nm.
Rodinné Flavivírusy (Flaviviridae) pochádza z latinského flavus – žltý, podľa názvu choroby žltá zimnica. Patogénne pre ľudí sú zahrnuté v 2 rodoch:
flavivírus(žltá zimnica, vírus kliešťovej encefalitídy, vírus Omskej hemoragickej horúčky, vírus horúčky dengue, vírus japonskej encefalitídy, vírus západonílskej horúčky)
Hepacivírus(vírus hepatitídy C)
Ide o komplexné RNA genómové vírusy guľovitého tvaru, ich priemer je 40-60 nm. Genóm pozostáva z lineárnej jednovláknovej plusvláknovej RNA obklopenej kapsidou s kubickou symetriou. Nukleokapsid obsahuje jeden proteín – V2. Nukleokapsida je obklopená superkapsidou, ktorej povrch obsahuje glykoproteín V3. Štrukturálny proteín V1 sa nachádza na vnútornej strane superkapsidy.
Rodinné ortomyxovírusy (Orthomyxoviridae) zahŕňa rod:
Vírus chrípky(vírus chrípky, ktorý zahŕňa 3 sérotypy: A, B, C)
Priemer vírusovej častice je 80-120 nm. Virión má guľovitý tvar V strede viriónu sa nachádza nukleokapsida, ktorá má špirálovitý typ symetrie. Genóm chrípkových vírusov je špirála jednovláknovej segmentovanej mínusvláknovej RNA. Kapsida pozostáva hlavne z proteínu - nukleoproteínu (NP), ako aj proteínov polymerázového komplexu (P). Nukleokapsid je obklopený vrstvou matrice a membránových proteínov (M), ktoré sa podieľajú na zostavovaní vírusovej častice. Na vrchole týchto štruktúr je superkapsida - vonkajší lipoproteínový obal, ktorý nesie na svojom povrchu tŕne. Tŕne sú tvorené dvoma komplexnými glykoproteínovými proteínmi: hemaglutinínom (H) a neuraminidázou (N).
Rodina paramyxovírusov (Paramyxoviridae), ktorý zahŕňa 2 podčeľade:
Podrodina paramyxovírusov:
morbillivírus(vírus osýpok)
Respirovírus(vírus parachrípky)
rubulavírus(vírus mumpsu, parainfluenza)
Podrodina pneumovírusov:
Pneumovírus(respiračný syncyciálny vírus (RS))
Metapneumovírus(PC vírus)
Paramyxovírusový virión má guľovitý tvar, priemer 150-300 nm, obklopený obalom s glykoproteínovými hrotmi. Pod obalom je špirálovitý nukleokapsid pozostávajúci z nefragmentovanej lineárnej jednovláknovej mínus RNA viazanej proteínmi: nukleoproteín (NP), polymeráza-fosfoproteín (P) a veľký proteín (L). Nukleokapsid je spojený s matricovým (M) proteínom umiestneným pod obalom viriónu. Obal viriónu obsahuje hroty – dva glykoproteíny: fúzny proteín (F), pripájací proteín hemaglutinín-neuraminidáza (HN), hemaglutinín (H) alebo (G) proteín.
Rodinné rabdovírusy (Rhabdoviridae) zahŕňa asi 80 rodov a spôsobuje choroby zvierat a rastlín.
Lassavirus(vírus besnoty)
vezikulovírus(vírus vezikulárnej stomatitídy)
Viriony majú tvar valca s polkruhovými a plochými koncami (tvar guľky), veľkosť viriónov je 130x300x60x80. Pozostávajú z dvojvrstvového lipoproteínového obalu a nukleokapsidu špirálovej symetrie. Škrupina je zvnútra vystlaná M-proteínom a zvonku sa z nej rozprestierajú hroty glykoproteínu G. RNP nukleokapsidu pozostáva z genómovej RNA a proteínov: N - proteín, ktorý pokrýva RNA ako obal, L. - proteín a NS - proteín, ktoré sú transkriptázou vírusu. Genóm rabdovírusov predstavuje jednovláknová nefragmentovaná lineárna mínus RNA.
Rodinné filovírusy (Filoviridae) obsahuje dva rody:
Rod vírusov podobných Marburgu(africká hemoragická horúčka Marburg)
Rod vírusov podobných Ebole(africká hemoragická horúčka Ebola)
Vírusy majú formu dlhých filamentov (80-1000 nm) s obalom a jednovláknovou mínus RNA uzavretou v kapside. Obsahuje polymerázu. Symetria kapsidy je špirálovitá. Škrupina má ostne (spikuly).
Rodinné koronavírusy (Coronaviridae), zahŕňa 1 rod, združujúci viac ako 10 druhov, ktoré spôsobujú choroby u ľudí a zvierat.
Koronavírus(spôsobuje poškodenie dýchacích orgánov vrátane SARS, gastrointestinálneho traktu, nervového systému)
Virióny sú okrúhle, majú veľkosť 80-220 nm. Jadro viriónu je reprezentované špirálovitým nukleokapsidom obsahujúcim jednovláknovú plus RNA. Nukleokapsid je obklopený lipidovým obalom, zvonka pokrytým kyjovitými výbežkami – peplomérmi. Popolomery dodávajú vírusovým časticiam vzhľad slnečnej koróny. Viriónový obal obsahuje glykoproteíny E1 a E2, ktoré sú zodpovedné za adsorpciu vírusu na bunku a penetráciu do hostiteľskej bunky.
Rodinné retrovírusy (Retroviridae), ktorý zahŕňa 7 rodov:
Alfaretrovírus(vírusy leukémie, vírusy vtáčieho sarkómu, vírusy kuracieho Rousovho sarkómu)
Betaretrovírus(vírus rakoviny prsníka u myší, ľudský endogénny retrovírus, opičí vírus)
Gammaretrovírus(vírusy sarkómu a leukémie myší, mačiek, primátov)
Deltaretrovírus(vírus bovinnej leukémie, ľudské T-bunkové lymfotropné vírusy)
epsiloretrovírus(vírus kožného sarkómu)
lentivírus(vírus AIDS)
Spumavírus(penivé vírusy ľudí, opíc, hovädzí syncyciálny vírus)
Retrovírusy majú guľovitý tvar, veľkosť 80-130 nm. Virión má obal a nukleokapsidové jadro. Kapsida je ikosaedrická. Reverzná transkriptáza je spojená s genómom jednovláknovej plus RNA. Vírusy obsahujú proteíny: skupinový antigén (gag), polymerázový proteín (pol) a obalové proteíny (env). Je známych asi 30 onkoantigénov.
Rodinné Arenavírusy (Arenaviridae) zahŕňa rod:
Arenavirus(vírusy lymfocytovej choriomeningitídy, Lasa, Junin, Machupo, Guanarito, spôsobujúce ťažké hemoragické horúčky)
Virión má guľovitý alebo oválny tvar s priemerom približne 120 nm. Vonku je obklopený škrupinou s kyjovitými glykoproteínovými hrotmi GP1, GP2. Pod obalom je 12-15 bunkových ribozómov, kapsida je špirálovitá. Genóm je reprezentovaný dvoma segmentmi (L, S) jednovláknovej mínus RNA, kódovaných 5 proteínmi: L, Z, N, G.
Rodinné kalicivírusy (Caliciviridae) obsahuje vírusy gastroenteritídy skupiny Norwalk a vírus vezikulárneho exantému ošípaných.
Virión je neobalený, má ikozaedrickú kapsidu s 32 miskovitými priehlbinami (jamkami). Tvar je guľovitý, priemer 27-38 nm. Na povrchu viriónu je 10 výbežkov tvorených okrajmi miskovitých priehlbín. Genóm je lineárny, jednovláknový plus RNA.
PREDNÁŠKA
Z lat. "vírus" - jed
Vírusy sú extracelulárne formy života, ktoré majú svoj vlastný genóm a sú schopné rozmnožovania iba v bunkách živých organizmov.
Virión (alebo vírusová častica) pozostáva z jednej alebo viacerých molekúl DNA alebo RNA uzavretých v proteínovom obale (kapside), niekedy tiež obsahujúcich lipidové a sacharidové zložky
Priemer vírusových častíc (nazývaných aj virióny) je 20-300 nm. Tie. sú oveľa menšie ako najmenšie prokaryotické bunky. Od veľkosti bielkovín a niektorých aminokyselín. sú v rozsahu 2-50 nm, potom by sa vírusová častica mohla považovať jednoducho za komplex makromolekúl. Kvôli svojej malej veľkosti a neschopnosti reprodukovať sa sú vírusy často klasifikované ako „neživé“.
Hovorí sa, že „vírus je prechodná forma života alebo neživota“, pretože mimo hostiteľskej bunky sa mení na kryštál.
Hovoria: c. toto je prechod z chémie do života
Začína sa životný cyklus vírusu
1. z prieniku do bunky.
2. K tomu sa viaže na špecifické receptory na svojom povrchu a
a) buď zavedie svoju nukleovú kyselinu do bunky, pričom na jej povrchu ponechá viriónové proteíny,
b) alebo úplne prenikne v dôsledku endocytózy. V druhom prípade, keď vírus prenikne do bunky, je „vyzlečený“ – uvoľnenie genómových nukleových kyselín z obalových proteínov.
3. V dôsledku tohto postupu sa vírusový genóm stáva dostupným pre bunkové enzýmové systémy, ktoré zabezpečujú expresiu vírusových génov.
4. Po preniknutí vírusovej genómovej nukleovej kyseliny do bunky je genetická informácia hostiteľa dešifrovaná v nej obsiahnutá genetická informácia a používa sa na syntézu zložiek vírusových častíc.
V porovnaní s genómami iných organizmov je vírusový genóm relatívne malý a kóduje len obmedzený počet proteínov, najmä kapsidových proteínov a jedného alebo viacerých proteínov zapojených do replikácie a expresie vírusového genómu. Potrebné metabolity a energiu dodáva hostiteľská bunka.
DNA vírusy nesú buď jednovláknovú alebo dvojvláknovú DNA ako genetický materiál, ktorý môže byť lineárny alebo kruhový. DNA kóduje informácie o všetkých proteínoch vírusu. Vírusy sa klasifikujú podľa toho, či je ich DNA jednovláknová alebo dvojvláknová a či je hostiteľská bunka pro- alebo eukaryotická. Vírusy, ktoré infikujú baktérie, sa nazývajú bakteriofágy.
1 - vírusy kiahní; 2 - herpes vírusy; 3 - adenovírusy; 4 - papovavírusy; 5 - hepadnavírusy; 6 - parvovírusy;
Prvá skupina - dvojvláknové DNA vírusy,
- Replikácia sa uskutočňuje podľa nasledujúcej schémy: DNA -> RNA -> DNA.
- dostali meno retroidné vírusy.
- P Predstaviteľmi tejto skupiny vírusov sú vírus hepatitídy B a vírus mozaiky karfiolu.
1. Replikácia genómu DNA týchto vírusov sa uskutočňuje prostredníctvom intermediárnych molekúl RNA:
2. Molekuly RNA vznikajú ako výsledok transkripcie vírusovej DNA v bunkovom jadre pomocou hostiteľského enzýmu DNA-dependentnej RNA polymerázy.
3. Len jeden z reťazcov vírusovej DNA je prepísaný.
4. K syntéze DNA na templáte RNA dochádza ako výsledok reakcie katalyzovanej reverznou transkriptázou; najprv sa syntetizuje (-) vlákno DNA,
5. a potom na novo syntetizovanom (-) vlákne DNA ten istý enzým vytvorí (+) vlákno.
Celkovo je všeobecný vzor replikácie genómu retroidných vírusov nápadne podobný vzoru retrovírusov. Táto podobnosť má zrejme aj evolučný základ, keďže primárna štruktúra reverzných transkriptáz týchto vírusov odhaľuje istú vzájomnú podobnosť.
Druhá skupina - dvojvláknové DNA vírusy,
- Replikácia sa uskutočňuje podľa schémy DNA -> DNA.
- z genómu týchto vírusov v infikovanej bunke DNA-dependentná RNA polymeráza prepisuje molekuly mRNA (t. j. (+) RNA),
mRNA (t.j. (+)RNA) sa podieľa na syntéze vírusových proteínov,
Reprodukciu vírusového genómu zabezpečuje enzým DNA-dependentná DNA polymeráza: (±) dna → (+) RNA
V niektorých prípadoch bunkové enzýmy produkujú mRNA aj DNA; v iných prípadoch vírusy používajú vlastné enzýmy. Stáva sa, že oba enzýmy slúžia procesu replikácie a transkripcie. Do tejto skupiny patria herpes vírusy, ovčie kiahne atď.
Diagram vírusu chrípky
Vírus chrípky je príkladom „-“-jednovláknového RNA vírusu. Má škrupinu a špirálové jadro. Jadro pozostáva z ôsmich „-“ segmentov RNA, ktoré v kombinácii s proteínmi tvoria špirálové štruktúry. Každý segment kóduje jeden z vírusových proteínov. Vírus obsahuje najväčšie množstvo matricového proteínu, ktorý sa nachádza na vnútornej strane obalu a dodáva mu stabilitu. Všetky obalové proteíny sú kódované vírusovou RNA, zatiaľ čo lipidy sú bunkového pôvodu (pozri DNA vírusy, zostava). Hlavnými proteínmi obalu sú hemaglutinín a neuraminidáza.
Infekčný proces prebieha podľa schémy (transparentná 2 nižšie) začína pripojením vírusu na povrch hostiteľskej bunky prostredníctvom hemaglutinínu. Potom dôjde k fúzii obalu s bunkovou membránou, nukleoproteínové jadro (nukleokapsida) vstupuje do bunky a vírusom kódovaná RNA-dependentná RNA polymeráza syntetizuje + vlákna mRNA na vírusových „-“ vláknach, po ktorých sa na vírusových „-“ vláknach vytvárajú vírusové proteíny. ribozómy hostiteľskej bunky. Niektoré z týchto proteínov hrajú dôležitú úlohu pri replikácii vírusového genómu.
Replikácia sa vyskytuje v jadre, kde sa pomocou rovnakej, ale pravdepodobne modifikovanej RNA polymerázy vytvárajú „-“ vlákna RNA. Po vstupe nukleokapsidových proteínov do jadra dochádza k zostaveniu nukleokapsidov. Nukleokapsid potom prechádza cez cytoplazmu, pričom pripája obalové proteíny a opúšťa bunku, pučiac z jej plazmatickej membrány. Predpokladá sa, že neuraminidáza sa podieľa na procese pučania.
Tretia skupina tvoria dvojvláknové genómy, (±) RNA genómy.
Známe dvojvláknové genómy sú vždy segmentované (t. j. zložené z niekoľkých rôznych molekúl).
To zahŕňa reovírusy. Ich rozmnožovanie prebieha podľa variantu blízkeho predchádzajúcemu. Spolu s vírusovou RNA vstupuje do bunky aj vírusová RNA-dependentná RNA polymeráza, ktorá zabezpečuje syntézu molekúl (+) RNA. (+) RNA zase zabezpečuje produkciu vírusových proteínov na ribozómoch hostiteľskej bunky a slúži ako templát pre syntézu nových (-) RNA reťazcov vírusovou RNA polymerázou.
Reťazce (+) a (-) RNA, tvoriace medzi sebou komplexy, tvoria dvojvláknový reťazec (±) RNA genóm, ktorý je zabalený do proteínového obalu.
- Reovírusy vtáky (z angl. respiračný dýchací, enterický črevný, sirotský sirôtok) sú ikozaedrické vírusy bez obalu, ktorých proteínová kapsida pozostáva z dvoch vrstiev – vonkajšej a vnútornej. Vo vnútri kapsidy je 10 alebo 11 segmentov dvojvláknovej RNA.
Reovírusy infikujú dýchacie a črevné cesty teplokrvných živočíchov (ľudí, opíc, hovädzieho dobytka, malých prežúvavcov, netopierov,
Infekčný proces začína penetráciou RNA do bunky a potom pokračuje v súlade so schémou (priehľadná 2 - nižšie). Po čiastočnej deštrukcii vonkajšej kapsidy lyzozómovými enzýmami sa RNA v takto vytvorenej subvírusovej častici prepíše, jej kópie opustia časticu a spoja sa s ribozómami. Hostiteľská bunka potom produkuje proteíny potrebné na tvorbu nových vírusových cýst.
Replikácia RNA vírusy sa vyskytujú konzervatívnym mechanizmom. Jedno z vlákien každého segmentu RNA slúži ako templát pre syntézu veľkého počtu nových + vlákien. Na týchto + reťazcoch sa potom vytvárajú - reťazce ako na matrici; reťazce + a - sa nerozchádzajú, ale zostávajú spolu vo forme dvojreťazcových molekúl. zostavenie nových vírusových častíc z novovytvorených + a – segmentov a kapsidových proteínov je nejakým spôsobom spojené s miotickým vretienkom hostiteľskej bunky.
Patria sem vírusy, v ktorých možno replikačný cyklus genómu rozdeliť na dve hlavné reakcie: syntézu RNA na templáte DNA a syntézu DNA na templáte RNA.
V tomto prípade môže zloženie vírusovej častice ako genómu zahŕňať buď RNA (retrovírusy Retroviridae- z obrátenej transkripcie)) alebo DNA (retroidné vírusy).
Vírusová častica obsahuje dve molekuly genómovej jednovláknovej (+) RNA.
Vírusový genóm kóduje nezvyčajný enzým (reverzná transkriptáza alebo revertáza), ktorý má vlastnosti DNA polymeráz závislých od RNA aj od DNA.
Až v roku 1970 túto hádanku rozlúštili americkí vedci G. Temin a Mitsutani a nezávisle od nich D. Baltimore. Dokázali možnosť prenosu genetickej informácie z RNA do DNA. Tento objav prevrátil centrálnu dogmu molekulárnej biológie, že genetickú informáciu možno prenášať iba v smere DNA-RNA-proteín. G. Teminovi trvalo päť rokov, kým objavil enzým, ktorý prenáša informácie z RNA do DNA – RNA-dependentnú DNA polymerázu. Tento enzým bol pomenovaný reverznej transkriptázy. G. Teminovi sa podarilo nielen získať fragmenty DNA komplementárne k danému RNA reťazcu, ale aj dokázať, že kópie DNA je možné integrovať do DNA buniek a preniesť ich na potomstvo.
Tento enzým vstupuje do infikovanej bunky spolu s vírusovou RNA a zabezpečuje syntézu jej kópie DNA, najprv v jednovláknovej forme [(-) DNA] a potom v dvojvláknovej forme [(±) DNA]:
Vírusový genóm vo forme normálneho duplexu DNA (tzv. provírusová DNA) je integrovaný do chromozómu hostiteľskej bunky.
Výsledkom je, že dvojvláknová DNA vírusu je v podstate ďalšou sadou génov v bunke, ktorá sa replikuje spolu s hostiteľskou DNA, keď sa delí.
Na vytvorenie nových retrovírusových častíc sú provírusové gény (vírusové gény v chromozómoch hostiteľa) transkribované v bunkovom jadre hostiteľským transkripčným aparátom na (+) RNA transkripty.
Niektoré z nich sa stanú genómom nového „potomka“ retrovírusov, zatiaľ čo iné sa spracujú na mRNA a použijú sa na preklad proteínov potrebných na zostavenie vírusových častíc.
Táto skupina zahŕňa
a) vírus ľudskej imunodeficiencie (HIV)
Informácie o AIDS sú v Starom zákone
Náš ganóm obsahuje genetické znaky z predchádzajúcich pandémií AIDS
Štúdium RNA vírusu hepatitídy C je najdôležitejším postupom, ktorý nám umožňuje presne určiť trvanie a spôsoby liečby pacientov.
Diagnóza ochorenia pozostáva z niekoľkých rôznych krvných testov, ako napríklad:
- markery hepatitídy C (anti-HCV);
- stanovenie RNA vírusu hepatitídy C (HCV RNA).
Prvá štúdia sa robí pri prvom podozrení na hepatitídu. Druhá možnosť je najvýznamnejšia pri liečbe HCV RNA, preto ju zvážime podrobnejšie.
Čo je vírusová hepatitída C?
Vírus hepatitídy C alebo HCV je infekčné ochorenie, ktoré postihuje pečeň. Infekcia vírusom sa vyskytuje prostredníctvom krvi. Pri nedodržaní pravidiel sterilizácie lekárskych nástrojov sa môžete nakaziť podaním transfúzie krvi. Menej časté sú prípady, keď je choroba získaná sexuálne alebo z tehotnej matky na plod. Hepatitída C sa vyskytuje v dvoch typoch.
Chronická hepatitída C je najnebezpečnejšia. Toto je forma choroby, ktorá môže trvať celý život. Vedie k vážnym problémom s pečeňou, ako je cirhóza alebo rakovina. U 70 – 90 % nakazených prejde ochorenie do chronického štádia.
Najdôležitejšie je, že prebieha tajne, bez ikterických znakov. V tomto prípade sa najčastejšie sťažujú na horúčku, nevoľnosť a vracanie, fyzickú slabosť, zvýšenú únavu, stratu chuti do jedla a hmotnosti. Zároveň na pozadí mierneho zhutnenia pečeňového tkaniva pomerne často dochádza k jeho malígnej degenerácii. Z tohto dôvodu sa vírusová hepatitída C často nazýva „časovaná bomba“ alebo „jemný zabijak“.
Ďalším znakom ochorenia je jeho veľmi pomalý vývoj, odhadovaný na desiatky rokov.
Infikovaní ľudia zvyčajne nepociťujú žiadne príznaky a nevedia o svojom skutočnom stave. Ochorenie sa často dá zistiť až pri návšteve lekára s iným problémom.
Medzi rizikové skupiny patria:
- deti, ktoré dostali vírus hepatitídy C od svojich matiek;
- drogovo závislí;
- ľudia, ktorí prepichli časti tela alebo urobili tetovanie nesterilnými nástrojmi;
- tí, ktorí dostali darovanú krv alebo orgány (pred rokom 1992, keď sa hemodialýza nevykonávala);
- osoby infikované HIV;
- zdravotníckych pracovníkov v kontakte s infikovanými pacientmi.
Stanovenie RNA hepatitídy C
Určenie RNA vírusu HCV-RNA, tiež označovaného ako, je štúdium biologického materiálu (krv), pomocou ktorého môžete určiť priamu prítomnosť génového materiálu vírusu hepatitídy v tele (každý jednotlivý vírus je jedna častica RNA).
Hlavnou testovacou metódou je PCR alebo metóda polymerázovej reťazovej reakcie.
Existujú dva typy krvných testov na určenie HCV RNA:
- kvalitatívne;
- kvantitatívne.
Kvalitatívny test
Uskutočnenie kvalitatívnej analýzy umožňuje určiť, či je vírus v krvi. Všetci pacienti, u ktorých sa zistia protilátky proti hepatitíde C, sa musia podrobiť tomuto testu. Na základe jeho výsledkov môžete získať 2 odpovede: „prítomný“ alebo „neprítomný“ vírus. Pozitívny výsledok testu (zistený) naznačuje, že vírus sa aktívne množí a infikuje zdravé bunky v pečeni.
Kvalitatívny test PCR je nastavený na špecifickú citlivosť, od 10 do 500 IU/ml. Ak má vírus hepatitídy detegovaný v krvi špecifický obsah menší ako 10 IU/ml, potom môže byť detekcia vírusu nemožná. U pacientov, ktorým bola predpísaná antivírusová liečba, sa pozoruje veľmi nízka špecifická vírusová záťaž. Preto je dôležité vedieť, aký citlivý je medicínsky systém na diagnostiku a vytvorenie vysokokvalitného výsledku pomocou polymerázovej reťazovej reakcie.
Polymerázová reťazová reakcia pre hepatitídu C sa často uskutočňuje ihneď po nájdení zodpovedajúcich protilátok. Následné testy počas antivírusovej liečby sa vykonávajú v 4., 12. a 24. týždni. A ďalšia analýza po ukončení AVT sa robí o 24 týždňov neskôr. Potom - raz za rok.
Kvantitatívny test
Kvantitatívna analýza RNA PCR, niekedy nazývaná vírusová záťaž, určuje koncentráciu (špecifický obsah) vírusu v krvi. Inými slovami, vírusová záťaž sa vzťahuje na určité množstvo vírusovej RNA, ktoré môže byť prítomné v špecifickom množstve krvi (zvyčajne sa používa 1 ml, čo zodpovedá 1 cm kocky).
Jednotky merania výsledkov testov sú medzinárodné (štandardné) jednotky delené jedným mililitrom (IU/ml). Obsah vírusu je niekedy prezentovaný odlišne v závislosti od laboratórií, kde sa výskum vykonáva. Pri hepatitíde C sa pri kvantifikácii niekedy používajú hodnoty ako kópie/ml.
Je potrebné pochopiť, že neexistuje žiadna špecifická závislosť závažnosti hepatitídy C od koncentrácie tohto kmeňa v krvi.
Kontrola „vírusovej záťaže“ vám umožňuje určiť stupeň infekčnosti choroby. Takže riziko infikovania inej osoby vírusom sa zvyšuje so zvyšujúcou sa koncentráciou hepatitídy v krvi. Okrem toho vysoká hladina vírusu znižuje účinok liečby. Preto je nízka vírusová záťaž veľmi priaznivým faktorom pre úspešnú liečbu.
Okrem toho má test na hepatitídu C a jeho stanovenie pomocou PCR dôležitú úlohu pri aplikácii terapie ochorenia a pri určovaní úspešnosti liečby. Na základe výsledkov testov je naplánovaný rehabilitačný kurz. Napríklad, ak špecifická koncentrácia vírusu hepatitídy klesá príliš pomaly, antivírusová terapia sa predlžuje a naopak.
V modernej medicíne sa za vysokú záťaž považuje záťaž vyššia ako 800 000 IU/ml. Za kritickú sa považuje záťaž presahujúca 10 000 000 IU/ml. Ale dodnes odborníci z rôznych krajín nemajú rovnaký názor na limity vírusovej záťaže.
Frekvencia kvantitatívnych testov
Vo všeobecnosti sa kvantitatívna analýza HCV-RNA hepatitídy robí pred antivírusovou liečbou a 3 mesiace po ukončení liečebných procedúr, aby sa určila kvalita vykonanej terapie.
Kvantitatívne hodnotenie výsledkov podľa vzorky špecifikovanej vyššie sa bude považovať za výsledok kvantitatívneho testu. Výsledkom bude verdikt „pod merateľným rozsahom“ alebo „nezistené v krvi“ - to je norma pre zdravého človeka.
Parameter citlivosti kvalitatívneho testu je zvyčajne nižší ako citlivosť kvantitatívneho testu. Označenie „Neprítomný“ ukazuje, že oba typy testov nenašli RNA vírusu. Ak je testovaná hodnota „pod nameraným rozsahom“, kvantitatívny typ analýzy s najväčšou pravdepodobnosťou nezistil RNA hepatitídy, hoci to potvrdzuje prítomnosť vírusu s veľmi nízkou špecifickou abundanciou.
Hepatitída C a jej genotypy
Genotypizácia RNA vírusu hepatitídy C diagnostikuje prítomnosť rôznych. Veda pozná viac ako 10 typov genómu vírusu, no pre lekársku prax stačí identifikovať niekoľko genotypov, ktoré majú v regióne najväčší podiel. Určenie genetického typu zohráva kľúčovú úlohu pri výbere načasovania liečby, čo je veľmi potrebné vzhľadom na široké spektrum vedľajších účinkov liekov na hepatitídu.
Metódy liečby
Jediný účinný spôsob, ako vyliečiť vírus hepatitídy C, je spravidla kombinácia 2 liekov:
- interferón-alfa spolu s;
Individuálne tieto lieky nie sú také účinné. Odporúčané dávkovanie liekov a načasovanie užívania má predpisovať iba lekár a individuálne každému pacientovi. Liečba týmito liekmi môže trvať 6 až 12 mesiacov pri prvom režime a od 3 do 6 mesiacov pri druhom a treťom režime.
1 - paramyxovírusy; 2 - vírusy chrípky; 3 - koronavírusy; 4 - arenavírusy; 5 - retrovírusy; 6 - reovírusy; 7 - pikornavírusy; 8 - kapicivírusy; 9 - rabdovírusy; 10 - togavírusy, flavivírusy; 11 - bunyavírusy
Genómy takmer všetkých známych vírusov obsahujúcich RNA sú lineárne molekuly a možno ich vhodne rozdeliť do 3 skupín.
Prvou skupinou sú jednovláknové genómy pozitívnej polarity, t.j. s nukleotidovou sekvenciou zodpovedajúcou sekvencii mRNA.
Takéto genómy sa označujú ako (+) RNA.
Vírusové (+) RNA genómy kódujú niekoľko proteínov, vrátane RNA-dependentnej RNA polymerázy (replikázy), schopnej syntetizovať molekuly RNA bez účasti DNA.
Pomocou tohto enzýmu sa najskôr syntetizujú (-) RNA vlákna fága,
Potom v prítomnosti špeciálneho proteínu nazývaného „hostiteľský faktor“ replikáza syntetizuje (+) vlákno RNA.
V konečnom štádiu sa z nahromadených vírusových proteínov a (+) RNA tvoria virióny.
Zjednodušená schéma tohto procesu je nasledovná:
(+) RNA (-) RNA
Charakteristický je jednovláknový (+) RNA genóm
a) fág Qp,
b) vírusy tabakovej mozaiky,
Vírus tabakovej mozaiky je príkladom + jednovláknového rastlinného vírusu, vírus nemá obal, je špirálovitý, obsahuje 2130 identických molekúl kapsidového proteínu a jedno vlákno RNA. RNA sa nachádza v špirálovej drážke obklopenej proteínovými podjednotkami a je držaná na mieste mnohými slabými väzbami.
Infekčný proces, ktorý sa vyskytuje podľa schémy (transparentná 2 nižšie), pozostáva z prieniku vírusu do rastlinnej bunky, po ktorom nasleduje rýchla strata jeho kapsidy. Potom ako výsledok priamej translácie +jednovláknovej vírusovej RNA ribozómami hostiteľskej bunky vzniká niekoľko proteínov, z ktorých niektoré sú nevyhnutné na replikáciu vírusového genómu.
Replikáciu vykonáva RNA replikáza, ktorá produkuje kópie RNA pre nové virióny. K syntéze kapsidového proteínu dochádza až potom, čo RNA, ktorá infikovala bunku, prešla určitou modifikáciou, čo umožňuje bunkovým ribozómom pripojiť sa k časti RNA, ktorá tento proteín kóduje. Zostavenie viriónu začína tvorbou diskov z kapsidového proteínu. Dva takéto proteínové disky, usporiadané koncentricky, tvoria štruktúru podobnú sušienku, ktorá, keď sa na ňu naviaže RNA, nadobúda tvar špirály. Následné pripojenie proteínových molekúl pokračuje, kým nie je RNA úplne pokrytá. V konečnej podobe je virión valec dlhý 300 nm.
3) detská obrna,
4) kliešťová encefalitída.
Druhou skupinou sú jednovláknové genómy s negatívnou polaritou, t.j. (-) RNA genómy.
Keďže (-) RNA nemôže vykonávať funkcie mRNA, na vytvorenie „svojej“ mRNA vírus vnesie do bunky nielen genóm, ale aj enzým, ktorý dokáže z tohto genómu odstrániť komplementárne kópie podľa nasledujúcej schémy:
(-) RNA (+) RNA
Tento vírusový enzým (RNA-dependentná RNA polymeráza syntetizovaná v predchádzajúcom reprodukčnom cykle) je zabalený vo virióne vo forme vhodnej na dodanie do bunky.
Infekčný proces začína tým, že vírusový enzým kopíruje vírusový genóm a vytvára (+) RNA, ktorá pôsobí ako templát pre syntézu vírusových proteínov, vrátane RNA-dependentnej RNA polymerázy, ktorá je súčasťou výsledných viriónov.
Zaujímavosti na stránke:
Hlavné skupiny prokaryotov. Baktérie sú fototrofy
Mnohé baktérie využívajú svetlo ako zdroj energie. Všetky majú červenú, oranžovú, zelenú alebo modrozelenú farbu; veď aby svetlo mohlo robiť nejakú prácu, musí ho pohltiť farbivo – pigment. V baktériách...
Základné pojmy a pojmy
Práca poskytuje definíciu použitých špecifických alebo nejednoznačných pojmov a pojmov. ...
Etapy vývoja prírodných vied (synkretistické, analytické, syntetické, integrálno-diferenciálne)
1. Synkretické štádium. V tomto štádiu sa formovali všeobecné, nerozdelené, nedetailné predstavy o okolitom svete ako niečom celku, objavila sa takzvaná prírodná filozofia (filozofia prírody), ktorá sa zmenila na univerzálnu...