Virüslerde DNA ve RNA bulunur. Hepatit C virüsü RNA'sı nedir? hücredeki üreme alanı

Açılış virüsler Hayvanlarda kötü huylu tümörlere neden olan hastalık 19. ve 20. yüzyılların başında meydana geldi. 1910 yılında Peyton Rausch, kuş sarkomu dokusundan elde edilen aselüler filtratın tavuklarda benzer sarkomun gelişmesine neden olabileceğini keşfetti. Aynı sıralarda kuş miyeloblastozunun viral doğası kanıtlandı. Daha sonra virüsün bulaşması ile kanserin gelişmesi arasında genellikle çok önemli bir gecikme süresinin olduğu keşfedildi.

Ancak 1960'lara kadar açık kanıtlar vardı Viral DNA'nın hücre genomuna dahil edilmesinin, kanser hücrelerinden viral DNA izolasyonu vakası olmadığından, malign dönüşümün gelişimi için gerekli bir koşul olduğu.

Şu anda var iki tip viral onkogen. Bu onkogen türlerinin her ikisi de hücresel DNA'ya eklenir. Birinci tipteki virüsler, in vitro kültürlerde hücrelerin hızlı bir şekilde kötü huylu “dönüşümüne” neden olan ve vücutta tümörlerin gelişmesine neden olan onkogenleri taşır. İkinci tipte virüs daha yavaş etki eder ve tümörün gelişmesi oldukça zaman alır. İkinci tip virüsler in vitro kültürlerde hücrelerin malign transformasyonuna neden olmaz.

RNA virüsleri hayvanlarda çok sayıda farklı tümörün gelişmesine neden olur ve en yaygın olarak bu virüsler tarafından lenfoma, lösemi ve sarkom tetiklenir. Bu tür virüslerin tipik yapısı, bir glikoprotein kabuğuna bürünmüş, ters transkriptaz enzimi ile birleştirilmiş iki özdeş RNA molekülü zinciridir. Bir virüs bulaştığında ters transkriptazı, hücrelerin viral RNA'yı tamamlayıcı DNA'yı sentezlemesine neden olur.

Bu DNA daha sonra hücresel kromozomlara entegre edilir ve hücrenin kendisi temelinde yeni viral proteinlerin, viral ters transkriptazların ve glikoprotein kabuğunun elemanlarının sentezine başlar. Etki mekanizmaları nedeniyle bu tür virüslere retrovirüs adı verilir. Hepsi elektron mikrograflarında birbirine çok benzer bir görünüme sahiptir ve bilinen en küçük virüslerdir.

Bazı retrovirüsler(örneğin kuş lösemisi, kedi ve fare lösemi virüsleri) yalnızca üç gen içerir ve enfeksiyon anından tümör oluşumuna kadar çok uzun bir kuluçka süresine sahiptir. Diğer virüsler (örn. Rous sarkom virüsü (RSV)) çok hızlı malign transformasyona neden olur ve tümör hücre kültürlerinden izole edilebilir.

Gösterilen, bu HRV virüsü in vitro fibroblastların dönüşümüne neden olabilen özel bir gen (v-src) içerir. Bu gen, tirozini fosforile eden bir protein kinazın üretimini kodlar. Ne yazık ki, bu protein kinazın etkisi bir dizi farklı metabolik süreci tetikler ve bunlardan hangisinin malign dönüşüme yol açtığını değerlendirmek çok zordur.

Artık hem normal hem de kötü huylu hücreler genotiplerinde onkogenik RNA içeren virüslerin bir dizi dizisine benzer veya aynı olan DNA bölümleri içerir. Bu tür bölgelere hücresel proto-onkogenler adı verilir (onları viral onkogenlerden ayırmak için). Kanserojen maruziyetten kaynaklanan bu alanların aktivasyonunun, sonuçta hücrenin malign transformasyonuna yol açan bütün bir olaylar zincirini tetiklediği varsayılmaktadır. Ayrıca retrovirüslerin bu hücresel bölgeleri evrim sırasında genomlarına dahil ettiğine inanılmaktadır.

Artık etki mekanizmalarını daha iyi anlıyoruz viral aktivasyon ürünleri. Böyle bir ürünün bir örneği, sre geni tarafından aktive edilen protein kinazın yanı sıra bir dizi başka virüs kaynaklı karsinojendir. Bunlar, v-erb geni tarafından üretilen epidermal büyüme faktörü reseptörleri ve v-sis geninin fragmanları tarafından kodlanan trombosit türevi büyüme faktörü (TGF) ve hücre çekirdeğine bağlanan bir dizi proteindir. Bunlardan birine kuş lösemi virüsü neden oluyor.

Viral onkojenik moleküller çoğu durumda hücresel benzerlerinden yapısal olarak farklıdır; ayrıca intronlardan yoksundurlar. Örneğin, v-erb geni tarafından kodlanan protein, epidermal büyüme faktörü (EGF) için hücresel reseptöre homologdur, ancak EGF'ye özgü bölge de dahil olmak üzere hücre dışı alanın bir kısmından yoksundur. Virüsün ürettiği molekülde otofosforilasyondan sorumlu plazma bölgesi bulunmadığından, böyle bir viral reseptör her zaman "açık" durumdadır.

Hem normal hem kanser hücreleri onkogenik virüslerin RNA'sına homolog DNA dizilerinin bölümlerini içerir. Bu hücresel onkogenlerin kanserojenler tarafından eksprese edilmesi veya aktive edilmesi, hücrelerin malign transformasyonuna yol açar.

Onkojenik ve malign dönüşüm.
Aşama A'da, düşük proto-onkojenik aktivite ile karakterize edilen normal bir hücre, büyüme faktörü (x) veya farklılaşma proteinleri veya reseptörleri (y) üretir.
Kanserojenler proto-onkogenlerin aktivitesini arttırır, bu da neoplastik dönüşüme yol açar.
Başka bir mekanizmaya göre: Bir retrovirüs ile enfekte olduğunda, viral promotörler veya onkogenler (B), hücrenin DNA'sına dahil edilir, bu da onkogenik aktivitede bir artışa ve ardından malign transformasyona yol açar.

Virüs hücrelere özel düzenleyici diziler (protein okuma promotörleri) ekleyerek hücrelerdeki işlemeyi etkinleştirebilir, böylece normal transkripsiyon süreçlerini bozabilir. Bu şekilde tetiklenen mutajenez mekanizması, farklı süreçlerden oluşan bir kompleks içerebilir. Bunun bir örneği, bir hücrenin DNA'sına "çoklu terminal tekrarlarından" (MTR) oluşan viral bir dizinin dahil edilmesidir. Hücresel DNA'ya yerleştirildiğinde bu dizi, DNA zincirinin her iki yönünde de transkripsiyonu başlatır ve hem hücresel hem de viral genlerin aynı anda kopyalanmasına olanak tanır. Bu etki mekanizması, viral DNA'nın c-myc bölgesinden hemen sonra hücresel DNA'ya entegre olması ve aktivasyonuna neden olması durumunda hücresel lösemi virüsünün karakteristiğidir.

Birinci retrovirüs Malignite ile ilişkili olduğu açıkça gösterilen virüs, kronik kutanöz T-lenfoma hücrelerinden izole edilen insan T hücreli lösemi virüsüdür (HTCL-1). Bu virüs oldukça yaygındır ve özellikle uyuşturucu bağımlıları arasında cinsel yolla, kan yoluyla ve hamile bir kadından fetüse bulaşabilir. Başlangıçta, bu virüsün endemik dolaşım alanı esas olarak tropik ülkeler tarafından temsil ediliyordu, ancak şu anda Amerika Birleşik Devletleri'nde popülasyondaki her 4.000 kişide virüse karşı seropozitif bir reaksiyon bulunuyor. Virüs, T hücreli löseminin yanı sıra tropikal spastik felce de neden oluyor.

20 yıllık gözlemin ardından seropozitif hastalar içinİkinci hastalığa yakalanma riskinin yaklaşık %5 olduğu tahmin edilmektedir. Viral genlerden biri olan vergi geni, T hücre bölünmesini uyaran ana faktör olan hücresel interlökin-2 (IL-2) ve reseptörlerinin üretiminde artışa neden olur.

Retrovirüsler AIDS'in gelişmesine neden olan insan immün yetmezlik virüsü (HIV-1) için gösterildiği gibi, doğrudan değil dolaylı olarak tümör hastalıklarına neden olabilir. İncelemelerden birinde HIV ile enfekte kişilerde kanser gelişimi vakaları tartışılıyor. HIV ile enfekte kişilerde çoğunlukla üç tip tümör geliştiği belirtilmektedir: ani veya yüksek dereceli B hücreli lenfoma; Kaposi sarkomu (başka bir virüsün neden olduğu KS - herpesvirüs GSK veya herpesvirüs 8); rahim ağzı kanseri.

Etkili geliştirmeden önce HIV ile enfekte kişiler için tedavi yöntemleri%40'ından fazlasında bir tür kanser gelişti. Bununla birlikte, bu virüsün kanser gelişimi ile bağlantısı büyük olasılıkla dolaylıdır ve diğer kanserojen virüslerin kansere neden olmasına izin veren vücudun genel kronik immünosüpresyonunun gelişmesinin aracılık ettiği bir durumdur. B hücreli lenfomaların da oldukça karmaşık bir patogenezi vardır. B hücreleri HIV-1 virüsünden etkilenmese de Epstein-Barr virüsü (EBV) gibi diğer virüs türleri tarafından hedef alınabilirler. Kadınlarda rahim ağzı kanseri ayrıca, HIV-1'in neden olduğu genel immünosupresyonun arka planına karşı, ikincil bir viral enfeksiyon olan insan papilloma virüsü (HPV) temelinde gelişir. Vücudun bağışıklık tepkilerindeki genel bir azalma nedeniyle, tüm bu tümörler özellikle hızlı ve agresif bir şekilde gelişir.

Aile Picornaviridae (Picornaviridae) 8 cinsten oluşur:

Enterovirüsler(çocuk felci)

Rinovirüsler(ARVİ)

Aftovirüsler(ayak ve ağız hastalığı)

Hepatovirüsler(Hepatit a)

Bu aile, tek sarmallı artı RNA içeren zarfsız virüslere aittir. Virüsün çapı yaklaşık 30 nm'dir, virion, VPg proteini ile tek sarmallı RNA'yı çevreleyen ikosahedral kapsidden oluşur. Kapsid, her biri sırasıyla 5 protein alt birimi protomerinden oluşan 12 beşgenden (pentamer) oluşur: VP1, VP2, VP3, VP4.

Aile Reovirüsleri (Reoviridae) 4 cins içerir:

Ortovirüsler(gastrointestinal ve solunum yolu enfeksiyonları)

Arbovirüsler(arboviral enfeksiyonlar: Kemerovo virüsü keneler tarafından bulaşır, koyun mavi dil virüsü tahta biti tarafından bulaşır)

Koltivirüsler(Colorado kene ateşi virüsü)

Rotavirüsler(ishal)

Reovirüs viryonu küresel bir şekle (çap 70-85 nm), ikosahedral tipte iki katmanlı bir kapside sahiptir ve kabuğu yoktur. Genom, çift sarmallı parçalanmış (10-12 bölüm) doğrusal RNA ile temsil edilir. İç kapsid ve genomik RNA virionun çekirdeğini oluşturur. Reovirüslerin iç kapsidinde bir transkripsiyon sistemi bulunur: proteinler lambda-1, lambda-3, mu-2. Lambda-2 proteini tarafından temsil edilen dikenler çekirdekten uzanır Rotavirüslerde iç kapsid, VP1, VP2, VP3, VP6 proteinlerini içerir. Reovirüslerin dış kapsid'i, sivri uçlar şeklinde çıkıntı yapan sigma - 1, sigma - 3, mu - 1c proteinlerinin yanı sıra lambda -2 proteinlerinden oluşur. Sigma -1 proteini bir hemaglutinin ve bağlanma proteinidir; mu -1c proteini bağırsak hücrelerini enfekte etme ve ardından merkezi sinir sistemini etkileme yeteneğine sahiptir.

Aile Bunyavirüsleri (Bunyaviridae) 5 cins içerir:

Bunyavirüsler(Kaliforniya ensefaliti, Jamestown Kanyonu ensefaliti, La Crosse ensefaliti, Tyaginya, Inco, Guaroa ateşleri - virüsler sivrisinekler tarafından taşınır, görülme sıklığı 20 ABD eyaletinde endemiktir)

Flebovirüsler(sivrisinek ateşi veya papataci ateşi). Virüsün rezervuarı ve taşıyıcısı dişi sivrisineklerdir. Hastalık Avrupa (Akdeniz), Asya (İran, Pakistan), Kuzey Afrika, İtalya, Portekiz'de görülür. Salgınlar Transkafkasya, Kırım, Moldova ve Orta Asya'da meydana geldi.

Nörovirüsler(Kırım-Kongo kanamalı ateşi, virüsün doğadaki ana rezervuarı birçok mera kene türüdür, enfeksiyon kene emme yoluyla meydana gelir. Rusya'da bu hastalık Krasnodar, Stavropol bölgeleri, Astrakhan, Volgograd ve Rostov bölgelerinde, cumhuriyetlerde görülür. Dağıstan, Kalmıkya ve Karaçay-Çerkesya.

Hantavirüsler(Böbrek sendromlu HFRS-hemorajik ateş)

Tospovirüsler insanlar için patojenik değildir ve bitkileri etkiler

Viryonlar oval veya küresel şekilli olup çapı 80-120 nm'dir. Bunlar sarmal simetriye sahip üç dahili nükleokapsid içeren karmaşık RNA genom virüsleridir. Her bir nükleokapsid, bir nükleokapsid proteini N, tek sarmallı eksi RNA ve bir transkriptaz enziminden oluşur. Nükleokapsid ile ilişkili üç RNA segmenti boyuta göre belirlenir: L (uzun) - büyük, M (orta) - orta, S (kısa) - küçük. Viryonun çekirdeği, yüzeyinde sivri uçların bulunduğu bir lipoprotein kabuğu ile çevrilidir - RNA'nın M segmenti tarafından kodlanan G1 ve G2 glikoproteinleri. w80-

Aile Togavirüsleri (Togaviridae), 2'si insan patolojisinde rol oynayan 4 cinsten oluşur:

Alfavirüs(Eklembacaklılar tarafından bulaşan virüsler, Primorsky Bölgesi - Semliki orman ateşi virüsünde insanlarda ateş, deri döküntüleri, ensefalit ve artrit gelişimi ile birlikte hastalıklara neden olur)

Rubivirüs(kızamıkçık virüsü)

Genomları, kübik simetriye sahip bir kapsid (C-protein) ile çevrelenmiş ve 32 kapsomerden oluşan doğrusal tek sarmallı artı RNA'dan oluşur. Nükleokapsid, yüzeyinde lipit tabakasına nüfuz eden E1, E2, E3 glikoproteinlerinin bulunduğu iki katmanlı bir dış lipoprotein kabuğu ile çevrilidir. Virionların çapı 65 ila 70 nm arasındadır.

Aile Flavivirüsleri (Flaviviridae), sarı humma hastalığının adından sonra gelen Latince flavus - sarı kelimesinden gelir. İnsanlar için patojenik 2 cinse dahildir:

Flavivirüs(sarı humma, kene kaynaklı ensefalit virüsü, Omsk hemorajik ateş virüsü, dang humması virüsü, Japon ensefalit virüsü, Batı Nil ateşi virüsü)

Hepasivirüs(hepatit C virüsü)

Bunlar küresel şekilli karmaşık RNA genomik virüsleridir, çapları 40-60 nm'dir. Genom, kübik simetriye sahip bir kapsid ile çevrelenmiş doğrusal tek iplikli artı iplikçikli bir RNA'dan oluşur. Nükleokapsid bir protein içerir – V2. Nükleokapsid, yüzeyi V3 glikoproteinini içeren bir süperkapsid ile çevrilidir. Yapısal protein V1, süperkapsidin iç tarafında bulunur.

Aile Ortomiksovirüsleri (Orthomyxoviridae) cinsini içerir:

Grip virüsü(3 serotip içeren grip virüsü: A, B, C)

Viral partikülün çapı 80-120 nm'dir. Virion küresel bir şekle sahiptir.Viryonun merkezinde sarmal simetri tipine sahip bir nükleokapsid vardır. İnfluenza virüslerinin genomu, tek sarmallı segmentli eksi iplikçikli RNA'dan oluşan bir sarmaldır. Kapsid esas olarak bir protein - nükleoprotein (NP) ve ayrıca polimeraz kompleksinin (P) proteinlerinden oluşur. Nükleokapsid, viral partikülün birleştirilmesinde rol oynayan bir matris ve membran proteinleri (M) tabakası ile çevrilidir. Bu yapıların üstünde, yüzeyinde dikenler bulunan bir dış lipoprotein kabuğu olan süperkapsid bulunur. Omurgalar iki karmaşık glikoprotein proteininden oluşur: hemaglutinin (H) ve nöraminidaz (N).

Aile Paramiksovirüsleri (Paramyxoviridae) 2 alt aileyi içerir:

Alt aile Paramiksovirüsleri:

Morbillivirüs(kızamık virüsü)

Respirovirüs(parainfluenza virüsü)

Rubulavirüs(kabakulak virüsü, parainfluenza)

Alt Aile Pnömovirüsleri:

Pnömovirüs(solunum sinsityal virüsü (RS))

Metapnömovirüs(PC virüsü)

Paramiksovirüs viriyonu, glikoprotein sivri uçlu bir zarfla çevrelenmiş, 150-300 nm çapında küresel bir şekle sahiptir. Kabuğun altında, proteinlerle bağlanan parçalanmamış doğrusal tek sarmallı eksi RNA'dan oluşan sarmal bir nükleokapsid bulunur: nükleoprotein (NP), polimeraz-fosfoprotein (P) ve büyük protein (L). Nükleokapsid, viryon zarfının altında bulunan matris (M) proteini ile ilişkilidir. Virion zarfı sivri uçlar içerir - iki glikoprotein: füzyon proteini (F), hemaglutinin-nöraminidaz (HN) bağlanma proteini, hemaglutinin (H) veya (G) proteini.

Aile Rhabdovirüsleri (Rhabdoviridae) yaklaşık 80 cins içerir ve hayvan ve bitki hastalıklarına neden olur.

Lassavirüs(kuduz virüsü)

Vezikülovirüs(veziküler stomatit virüsü)

Virionlar yarım daire biçimli ve düz uçlu (mermi şekli) bir silindir şeklindedir, viryonların boyutu 130x300x60x80'dir. İki katmanlı bir lipoprotein kabuğundan ve sarmal simetriye sahip bir nükleokapsidden oluşurlar. Kabuk içeriden M-proteini ile kaplanmıştır ve glikoprotein G'nin sivri uçları dışarıdan uzanır.Nükleokapsitin RNP'si genomik RNA ve proteinlerden oluşur: N - RNA'yı bir örtü olarak kaplayan protein, L - virüsün transkriptazı olan protein ve NS - protein. Rabdovirüslerin genomu, tek sarmallı, parçalanmamış doğrusal eksi RNA ile temsil edilir.

Aile Filovirüsleri (Filoviridae) iki cins içerir:

Marburg benzeri virüslerin cinsi(Afrika kanamalı ateşi Marburg)

Ebola benzeri virüslerin cinsi(Afrika kanamalı ateşi Ebola)

Virüsler, bir zarf ve bir kapsid içine alınmış tek sarmallı eksi RNA ile uzun filamentler (80-1000 nm) formuna sahiptir. Polimeraz içerir. Kapsidin simetrisi sarmaldır. Kabuğun dikenleri (spikülleri) vardır.

Aile Coronavirüsleri (Coronaviridae), insanlarda ve hayvanlarda hastalıklara neden olan 10'dan fazla türü birleştiren 1 cins içerir.

Korona virüs(SARS, gastrointestinal sistem, sinir sistemi dahil solunum organlarında hasara neden olur)

Viryonlar yuvarlak boyutta olup 80-220 nm boyutundadır. Viryonun çekirdeği, tek sarmallı artı RNA içeren sarmal bir nükleokapsid ile temsil edilir. Nükleokapsid, dış tarafı kulüp şeklindeki çıkıntılarla (peplomerler) kaplanmış bir lipit kabukla çevrilidir. Kül ölçerler viral parçacığa güneş koronası görünümü verir. Viryon kabuğu, virüsün hücre üzerinde adsorpsiyonundan ve konakçı hücreye nüfuz etmesinden sorumlu olan E1 ve E2 glikoproteinlerini içerir.

Aile Retrovirüsleri (Retroviridae) 7 cins içerir:

Alfaretrovirüs(lösemi virüsleri, kuş sarkomu, tavuk Rous sarkomu)

Betaretrovirüs(fare meme kanseri virüsü, insan endojen retrovirüsü, maymun virüsü)

Gamaretrovirüs(fare, kedi ve primatların sarkom ve lösemi virüsleri)

Deltaretrovirüs(sığır lösemi virüsü, insan T hücreli lenfotropik virüsler)

Epsiloretrovirüs(deri sarkomu virüsü)

Lentivirüs(AIDS virüsü)

Spumavirüs(köpüklü insan virüsleri, maymunlar, sığır sinsityal virüsü)

Retrovirüsler 80-130 nm boyutunda küresel bir şekle sahiptir. Virionun bir zarfı ve bir nükleokapsit çekirdeği vardır. Kapsid ikosahedraldir. Ters transkriptaz, tek sarmallı artı RNA genomu ile ilişkilidir. Virüsler proteinler içerir: grup antijeni (gag), polimeraz proteini (pol) ve zarf proteinleri (env). Yaklaşık 30 onkoantijen bilinmektedir.

Aile Arenavirüsleri (Arenaviridae) cinsini içerir:

Arenavirüs(lenfositik koriomenenjit virüsleri, Lasa, Junin, Machupo, Guanarito, ciddi hemorajik ateşlere neden olur)

Virion, yaklaşık 120 nm çapında, küresel veya oval bir şekle sahiptir. Dışarıda, kulüp şeklindeki glikoprotein sivri uçları GP1, GP2 olan bir kabukla çevrilidir. Kabuğun altında 12-15 hücresel ribozom vardır, kapsid spiraldir. Genom, 5 protein tarafından kodlanan tek sarmallı eksi RNA'nın iki bölümü (L, S) ile temsil edilir: L, Z, N, G.

Aile Calicivirüsleri (Caliciviridae) Norwalk grubu gastroenterit virüslerini ve domuz vesiküler ekzantema virüsünü içerir.

Virion zarfsızdır, 32 fincan şeklinde girintiye (çukurlara) sahip ikosahedral bir kapside sahiptir. Şekil küreseldir, çapı 27-38 nm'dir. Virionun yüzeyinde fincan şeklindeki çöküntülerin kenarlarının oluşturduğu 10 adet çıkıntı vardır. Genom doğrusal, tek sarmallı artı RNA'dır.

DERS

Lat'tan itibaren. "virüs" - zehir

Virüsler, kendi genomuna sahip olan ve yalnızca canlı organizmaların hücrelerinde çoğalabilen hücre dışı bir yaşam formudur.

Bir viryon (veya viral parçacık), bazen lipid ve karbonhidrat bileşenlerini de içeren, bir protein kabuğu (kapsid) içine alınmış bir veya daha fazla DNA veya RNA molekülünden oluşur.

Viral parçacıkların çapı (viryonlar da denir) 20-300 nm'dir. Onlar. prokaryotik hücrelerin en küçüğünden çok daha küçüktürler. Proteinlerin ve bazı amino asitlerin boyutlarından bu yana. 2-50 nm aralığında ise viral partikül basit bir makromolekül kompleksi olarak düşünülebilir. Virüsler, küçük boyutları ve kendilerini çoğaltamamaları nedeniyle genellikle "cansız" olarak sınıflandırılır.

“Virüs, yaşamın bir ara formudur veya cansızlıktır” diyorlar çünkü konakçı hücrenin dışında bir kristale dönüşür.

Şöyle diyorlar: c. bu kimyadan hayata geçiştir

Virüsün yaşam döngüsü başlıyor

1. hücreye nüfuz etmekten.

2. Bunu yapmak için yüzeyindeki spesifik reseptörlere bağlanır ve

a) virion proteinlerini yüzeyinde bırakarak nükleik asidini hücreye sokar,

b) veya endositozun bir sonucu olarak tamamen nüfuz eder. İkinci durumda, virüs hücreye nüfuz ettikten sonra "soyulur", yani genomik nükleik asitlerin zarf proteinlerinden salınması gerçekleşir.

3. Bu işlem sonucunda viral genom, viral genlerin ekspresyonunu sağlayan hücre enzim sistemlerine erişilebilir hale gelir.

4. Viral genomik nükleik asidin hücreye nüfuz etmesinden sonra, içerdiği genetik bilgi, konağın genetik sistemleri tarafından deşifre edilir ve viral parçacıkların bileşenlerini sentezlemek için kullanılır.

Diğer organizmaların genomlarıyla karşılaştırıldığında, viral genom nispeten küçüktür ve esas olarak kapsid proteinleri ve viral genom replikasyonu ve ekspresyonunda rol oynayan bir veya daha fazla protein olmak üzere yalnızca sınırlı sayıda proteini kodlar. Gerekli metabolitler ve enerji konakçı hücre tarafından sağlanır.

DNA virüsleri, genetik materyal olarak doğrusal veya dairesel olabilen tek veya çift sarmallı DNA taşır. DNA, virüsün tüm proteinleri hakkındaki bilgileri kodlar. Virüsler, DNA'larının tek veya çift sarmallı olmasına ve konakçı hücrenin pro- veya ökaryotik olmasına bağlı olarak sınıflandırılır. Bakterileri enfekte eden virüslere bakteriyofaj denir.

1 - çiçek hastalığı virüsleri; 2 - herpes virüsleri; 3 - adenovirüsler; 4 - papovavirüsler; 5 - hepadnavirüsler; 6 - parvovirüsler;

İlk grup -çift ​​sarmallı DNA virüsleri

- Çoğaltma aşağıdaki şemaya göre gerçekleştirilir: DNA -> RNA -> DNA.

- ismini aldılar retroid virüsler.

- P Bu virüs grubunun temsilcileri hepatit B virüsü ve karnabahar mozaik virüsüdür.

1. Bu virüslerin DNA genomunun replikasyonu, ara RNA molekülleri aracılığıyla gerçekleştirilir:

2. RNA molekülleri, hücre çekirdeğindeki viral DNA'nın konakçı DNA'ya bağımlı RNA polimeraz enzimi tarafından transkripsiyonu sonucu oluşur.

3. Viral DNA zincirlerinden yalnızca biri kopyalanır.

4. Bir RNA şablonu üzerinde DNA sentezi, ters transkriptaz tarafından katalize edilen bir reaksiyonun sonucu olarak meydana gelir; Önce DNA'nın (-) zinciri sentezlenir,

5. Daha sonra aynı enzim yeni sentezlenen (-) DNA zinciri üzerinde (+) zinciri oluşturur.

Genel olarak, retroid virüslerin genom replikasyonunun genel modeli, retrovirüslerinkine çarpıcı biçimde benzer. Görünüşe göre bu benzerliğin evrimsel bir temeli de var, çünkü bu virüslerin ters transkriptazlarının birincil yapısı birbirine belirli bir benzerlik gösteriyor.

İkinci grup -çift ​​sarmallı DNA virüsleri

- Çoğaltma DNA -> DNA şemasına göre gerçekleştirilir.

- DNA'ya bağımlı RNA polimeraz, enfekte olmuş hücredeki bu virüslerin genomundan mRNA moleküllerini (yani (+) RNA) kopyalar,

mRNA (yani (+) RNA) viral proteinlerin sentezinde rol alır,

Viral genomun çoğaltılması, DNA'ya bağımlı DNA polimeraz enzimi tarafından gerçekleştirilir: (±) dna → (+) RNA

Bazı durumlarda hücresel enzimler hem mRNA hem de DNA üretir; diğer durumlarda virüsler kendi enzimlerini kullanır. Her iki enzimin de replikasyon ve transkripsiyon sürecine hizmet ettiği görülür. Bu grup herpes virüslerini, çiçek hastalığını vb. içerir.

Grip virüsü diyagramı

Grip virüsü“-”-tek sarmallı RNA virüsüne bir örnektir. Bir kabuğu ve spiral bir çekirdeği vardır. Çekirdek, proteinlerle kombinasyon halinde sarmal yapılar oluşturan sekiz "-" RNA segmentinden oluşur. Her segment viral proteinlerden birini kodlar. Virüs, kabuğun iç tarafında bulunan ve ona stabilite sağlayan en büyük miktarda matris proteinini içerir. Tüm zarf proteinleri viral RNA tarafından kodlanırken, lipitler hücresel kökenlidir (bkz. DNA virüsleri, düzenlenme). Ana kabuk proteinleri hemaglutinin ve nöraminidazdır.

Bulaşıcı süreçşemaya göre ilerler (aşağıdaki şeffaf 2), virüsün hemaglutinin yoluyla konakçı hücrenin yüzeyine bağlanmasıyla başlar. Daha sonra hücre zarı ile kabuk füzyonu meydana gelir, nükleoprotein çekirdeği (nükleokapsid) hücreye girer ve virüs tarafından kodlanan RNA'ya bağımlı RNA polimeraz, viral "-" iplikçiklerde + mRNA iplikçiklerini sentezler, ardından viral proteinler üretilir. konakçı hücrenin ribozomları. Bu proteinlerden bazıları viral genom replikasyonunda önemli bir rol oynar.

Çoğaltma aynı fakat muhtemelen değiştirilmiş RNA polimerazın yardımıyla “-” RNA zincirlerinin oluşturulduğu çekirdekte meydana gelir. Nükleokapsid proteinleri çekirdeğe girdikten sonra nükleokapsid topluluğu meydana gelir. Nükleokapsid daha sonra sitoplazmadan geçer, yol boyunca zarf proteinlerini bağlar ve plazma zarından tomurcuklanarak hücreyi terk eder. Nöraminidazın tomurcuklanma sürecine dahil olduğuna inanılmaktadır.

Üçüncü grupçift ​​sarmallı genomları, (±) RNA genomlarını oluşturur.

Bilinen çift sarmallı genomlar her zaman bölümlere ayrılmıştır (yani birkaç farklı molekülden oluşur).

Buna reovirüsler de dahildir. Üremeleri bir öncekine yakın bir varyanta göre ilerliyor. Viral RNA ile birlikte viral RNA'ya bağımlı RNA polimeraz da hücreye girerek (+) RNA moleküllerinin sentezini sağlar. Buna karşılık (+) RNA, konakçı hücrenin ribozomları üzerinde viral proteinlerin üretilmesini sağlar ve viral RNA polimeraz tarafından yeni (-) RNA zincirlerinin sentezi için bir şablon görevi görür.

(+) ve (-) RNA zincirleri birbirleriyle kompleksleşerek çift sarmallı bir yapı oluşturur. (±) Bir protein kabuğuna paketlenmiş bir RNA genomu.

- Reovirüsler kuşlar (İngiliz solunum yolu, enterik bağırsak, yetim yetimden), protein kapsid'i dış ve iç olmak üzere iki katmandan oluşan zarfsız ikosahedral virüslerdir. Kapsidin içinde 10 veya 11 çift sarmallı RNA segmenti bulunur.

Reovirüsler sıcakkanlı hayvanların (insanlar, maymunlar, sığırlar, küçükbaş hayvanlar, yarasalar,

Bulaşıcı süreç RNA'nın hücreye girmesiyle başlar ve daha sonra şemaya göre ilerler (aşağıdaki şeffaf 2). Dış kapsidin lizozom enzimleri tarafından kısmen yok edilmesinden sonra, bu şekilde oluşturulan subviral parçacıktaki RNA kopyalanır, kopyaları parçacıktan ayrılır ve ribozomlarla birleşir. Konakçı hücre daha sonra yeni viral kistlerin oluşumu için gerekli proteinleri üretir.

Çoğaltma RNA virüsleri korunmuş bir mekanizma ile meydana gelir. Her RNA segmentinin ipliklerinden biri, çok sayıda yeni + ipliğin sentezi için bir şablon görevi görür. Bu + zincirler üzerinde - zincirler bir matris üzerinde olduğu gibi oluşturulur; + ve - zincirler birbirinden ayrılmaz, çift zincirli moleküller halinde bir arada kalır. yeni oluşan + ve – segmentlerden ve kapsid proteinlerinden yeni viral parçacıkların toplanması, bir şekilde konakçı hücrenin miyotik mili ile bağlantılıdır.

Bu, genom replikasyon döngüsünün iki ana reaksiyona bölünebildiği virüsleri içerir: bir DNA şablonu üzerinde RNA sentezi ve bir RNA şablonu üzerinde DNA sentezi.

Bu durumda viral partikülün bir genom olarak bileşimi ya RNA'yı (retrovirüsler ( Retroviridae- Ters Transkripsiyondan) veya DNA'dan (retroit virüsleri).

Viral parçacık, iki molekül genomik tek sarmallı (+) RNA içerir.

Viral genom, hem RNA'ya bağımlı hem de DNA'ya bağımlı DNA polimerazların özelliklerine sahip olan alışılmadık bir enzimi (ters transkriptaz veya revertaz) kodlar.

Amerikalı bilim adamları G. Temin ve Mitsutani ve onlardan bağımsız olarak D. Baltimore bu bilmeceyi ancak 1970 yılında çözdüler. Genetik bilginin RNA'dan DNA'ya aktarılma olasılığını kanıtladılar. Bu keşif, genetik bilginin yalnızca DNA-RNA-protein yönünde aktarılabileceği yönündeki moleküler biyolojinin merkezi dogmasını altüst etti. Bilgileri RNA'dan DNA'ya aktaran enzimi - RNA'ya bağımlı DNA polimerazı - keşfetmek G. Temin'in beş yılını aldı. Bu enzime isim verildi ters transkriptaz. G. Temin, yalnızca belirli bir RNA zincirini tamamlayan DNA parçaları elde etmeyi değil, aynı zamanda DNA kopyalarının hücrelerin DNA'sına entegre edilebileceğini ve yavrulara aktarılabileceğini de kanıtlamayı başardı.

Bu enzim, viral RNA ile birlikte enfekte hücreye girerek, önce tek sarmallı formda [(-) DNA], daha sonra çift sarmallı formda [(±) DNA] DNA kopyasının sentezini sağlar:

Normal bir DNA dubleksi (proviral DNA olarak adlandırılan) formundaki viral genom, konakçı hücrenin kromozomuna entegre edilir.

Sonuç olarak, virüsün çift sarmallı DNA'sı, hücrede bölündüğünde konakçı DNA ile birlikte çoğalan ek bir gen kümesidir.

Yeni retroviral parçacıklar oluşturmak için proviral genler (konakçı kromozomlarındaki virüs genleri), konakçı transkripsiyon aparatı tarafından hücre çekirdeğinde (+) RNA transkriptlerine kopyalanır.

Bazıları retrovirüslerin yeni "yavrularının" genomu haline gelirken, diğerleri mRNA'ya işlenir ve viral parçacıkların birleşmesi için gerekli proteinleri tercüme etmek için kullanılır.

Bu grup şunları içerir:

a) insan bağışıklık yetersizliği virüsü (HIV)

AIDS ile ilgili bilgiler Eski Ahit'te yer almaktadır

Ganomumuz daha önceki AIDS salgınlarından kalma genetik işaretler içeriyor

Hepatit C virüsü RNA'sının incelenmesi, hastaların tedavi süresini ve yöntemlerini doğru bir şekilde belirlememizi sağlayan en önemli prosedürdür.

Hastalığın tanısı birkaç farklı kan testinden oluşur:

• hepatit C belirteçleri (anti-HCV);
• Hepatit C virüsü RNA'sının (HCV RNA) belirlenmesi.

İlk hepatit şüphesi oluştuğunda ilk çalışma yapılır. İkinci seçenek HCV RNA'nın tedavisinde en önemli olanıdır, bu yüzden onu daha ayrıntılı olarak ele alacağız.

Viral hepatit C nedir?

Hepatit C virüsü veya HCV, karaciğeri etkileyen bulaşıcı bir hastalıktır. Virüsün bulaşması kan yoluyla gerçekleşir. Tıbbi aletlerin sterilize edilmesine ilişkin kurallara uyulmadığı takdirde kan nakli yaparak enfeksiyon kapabilirsiniz. Daha az yaygın olanı, hastalığın cinsel yolla veya hamile bir anneden fetüse bulaştığı durumlardır. Hepatit C iki tipte gelir.

Kronik hepatit C en tehlikelisidir. Bu, yaşam boyu sürebilen bir hastalık şeklidir. Siroz veya kanser gibi ciddi karaciğer sorunlarına yol açar. Enfekte kişilerin yüzde 70-90'ında hastalık kronik aşamaya ilerliyor.

En önemli şey, gizli bir şekilde, ikterik belirtiler olmadan ilerlemesidir. Bu durumda çoğunlukla ateş, bulantı ve kusma, fiziksel güçsüzlük, artan yorgunluk, iştahsızlık ve kilo kaybından şikayetçi olurlar. Aynı zamanda, karaciğer dokusunun hafif sıkışmasının arka planında, malign dejenerasyonu sıklıkla meydana gelir. Bu nedenle viral hepatit C'ye genellikle "saatli bomba" veya "nazik katil" adı verilir.

Hastalığın bir diğer özelliği de onlarca yıl olarak tahmin edilen çok yavaş gelişmesidir.

Tipik olarak enfekte kişiler herhangi bir semptom yaşamazlar ve gerçek durumlarının farkında değildirler. Çoğu zaman hastalık ancak başka bir sorun için doktora gittiğinizde tespit edilebilir.

Risk grupları şunları içerir:

• annelerinden hepatit C virüsü alan çocuklar;
• Uyuşturucu bağımlıları;
• vücut kısımlarını deldiren veya steril olmayan aletlerle dövme yapan kişiler;
• bağışlanan kan veya organları alanlar (1992'den önce, hemodiyalizin yapılmadığı);
• HIV ile enfekte kişiler;
• enfekte hastalarla temas halinde olan sağlık çalışanları.

Hepatit C RNA'sının belirlenmesi

HCV-RNA virüsü olarak da adlandırılan HCV-RNA virüsünün RNA'sının belirlenmesi, hepatit virüsü gen materyalinin vücutta doğrudan varlığını belirleyebileceğiniz biyolojik materyal (kan) üzerinde yapılan bir çalışmadır (herhangi bir virüs, tek bir parçacıktır) RNA'nın).

Ana test yöntemi PCR veya polimeraz zincir reaksiyonu yöntemidir.

HCV RNA'sını belirlemek için iki tür kan testi vardır:

• nitel;
• nicel.

Kalitatif test

Kalitatif bir analizin yapılması, virüsün kanda olup olmadığını belirlemeyi mümkün kılar. Hepatit C antikoru olduğu tespit edilen tüm hastaların bu testten geçmesi gerekmektedir. Sonuçlarına göre 2 cevap alabilirsiniz: Virüs "mevcut" veya "yok". Pozitif bir test sonucu (tespit edilen), virüsün aktif olarak çoğaldığını ve karaciğerdeki sağlıklı hücreleri enfekte ettiğini gösterir.

Kalitatif PCR testi 10 ila 500 IU/ml arasında belirli bir duyarlılığa ayarlanır. Kanda tespit edilen hepatit virüsünün spesifik içeriği 10 IU/ml'nin altındaysa virüsün tespiti imkansız hale gelebilir. Antiviral tedavi reçete edilen hastalarda çok düşük spesifik viral yük gözlenmektedir. Bu nedenle polimeraz zincir reaksiyonu ile teşhis konulması ve kaliteli sonuç üretilmesi konusunda tıbbi sistemin ne kadar hassas olduğunun bilinmesi önemlidir.

Çoğu zaman, hepatit C için polimeraz zincir reaksiyonu, karşılık gelen antikorlar bulunduktan hemen sonra gerçekleştirilir. Antiviral tedavi sırasında sonraki testler 4, 12 ve 24. haftalarda gerçekleştirilir. AVT durdurulduktan sonra başka bir analiz 24 hafta sonra yapılır. Sonra - yılda bir kez.

Nicel test

Bazen viral yük olarak da adlandırılan kantitatif RNA PCR analizi, virüsün kandaki konsantrasyonunu (spesifik içeriği) belirler. Başka bir deyişle viral yük, belirli bir miktarda kanda bulunabilen belirli miktarda viral RNA'yı ifade eder (1 cm küp'e eşit 1 ml kullanılması gelenekseldir).

Test sonuçlarına ilişkin ölçüm birimleri, uluslararası (standart) birimlerin bir mililitreye (IU/ml) bölünmesiyle elde edilir. Araştırmanın yapıldığı laboratuvarlara bağlı olarak virüsün içeriği bazen farklı şekilde sunuluyor. Hepatit C için miktar belirlemede bazen kopya/ml gibi değerler kullanılır.

Hepatit C'nin ciddiyetinin bu suşun kandaki konsantrasyonuna özel bir bağımlılığı olmadığını anlamak gerekir.

"Viral yükü" kontrol etmek, hastalığın bulaşıcılık derecesini belirlemenizi sağlar. Dolayısıyla, kandaki hepatit konsantrasyonunun artmasıyla virüsü başka bir kişiye bulaştırma riski de artar. Ayrıca virüs düzeyinin yüksek olması tedavinin etkisini azaltıyor. Bu nedenle düşük viral yük, başarılı tedavi için çok olumlu bir faktördür.

Ayrıca hepatit C testi ve PCR ile belirlenmesi hastalığa yönelik tedavinin uygulanmasında ve tedavi başarısının belirlenmesinde önemli rol oynamaktadır. Test sonuçlarına göre rehabilitasyon kursu planlanır. Örneğin, hepatit virüsünün spesifik konsantrasyonu çok yavaş azalırsa antiviral tedavi uzatılır veya bunun tersi de geçerlidir.

Modern tıpta 800.000 IU/ml'nin üzerindeki yükün yüksek olduğu kabul edilmektedir. 10.000.000 ME/ml'yi aşan bir yükün kritik olduğu kabul edilir. Ancak bugüne kadar farklı ülkelerden uzmanlar viral yükün sınırları konusunda aynı görüşte değil.

Kantitatif test sıklığı

Genel durumlarda, HCV-RNA hepatiti için kantitatif bir analiz, antiviral tedaviden önce ve uygulanan tedavinin kalitesini belirlemek için tedavi prosedürlerinin bitiminden 3 ay sonra yapılır.

Yukarıda belirtilen numuneye göre sonuçların niceliksel değerlendirmesi, niceliksel testin sonucu olarak kabul edilecektir. Sonuç, "ölçülebilir aralığın altında" veya "kanda tespit edilmedi" kararı olacaktır - bu, sağlıklı bir insan için normdur.

Niteliksel bir testin duyarlılık parametresi genellikle niceliksel bir testin duyarlılığından daha düşüktür. "Yok" tanımı, her iki test türünde de virüsün RNA'sını bulamadığını gösterir. Test değeri "ölçülen aralığın altındaysa" kantitatif analiz türü büyük olasılıkla hepatit RNA'sını bulamadı, ancak bu, çok düşük spesifik bolluğa sahip bir virüsün varlığını doğruluyor.

Hepatit C ve genotipleri

Hepatit C virüsü RNA genotiplemesi farklı varlığını teşhis eder. Bilim, virüs genomunun 10'dan fazla türünü biliyor, ancak tıbbi uygulama için bölgede en büyük paya sahip olan birkaç genotipi tanımlamak yeterlidir. Hepatit ilaçlarının çok çeşitli yan etkileri göz önüne alındığında, tedavinin zamanlamasının seçiminde genetik tipin belirlenmesi önemli bir rol oynamaktadır.

Tedavi seçenekleri

Hepatit C virüsünü tedavi etmenin tek etkili yolu, kural olarak, 2 ilacın birleşimidir:

• interferon-alfa ile birlikte;

Bireysel olarak bu ilaçlar o kadar etkili değildir. Önerilen ilaç dozajları ve kullanım zamanlaması yalnızca doktor tarafından ve her hastaya ayrı ayrı reçete edilmelidir. Bu ilaçlarla tedavi, ilk rejim için 6 ila 12 ay, ikinci ve üçüncü rejimler için 3 ila 6 ay sürebilir.

1 - paramiksovirüsler; 2 - grip virüsleri; 3 - koronavirüsler; 4 - arenavirüsler; 5 - retrovirüsler; 6 - reovirüsler; 7 - pikornavirüsler; 8 - kapicivirüsler; 9 - rabdovirüsler; 10 - togavirüsler, flavivirüsler; 11 - bunyavirüsler

Bilinen RNA içeren virüslerin neredeyse tamamının genomları doğrusal moleküllerdir; uygun şekilde 3 gruba ayrılabilirler.

İlk grup, pozitif polariteye sahip tek sarmallı genomlardır; mRNA'nınkine karşılık gelen bir nükleotid dizisine sahiptir.

Bu tür genomlara (+) RNA adı verilir.

Viral (+) RNA genomları, DNA'nın katılımı olmadan RNA moleküllerini sentezleyebilen RNA'ya bağımlı RNA polimerazı (kopya) dahil olmak üzere çeşitli proteinleri kodlar.

Bu enzim yardımıyla önce fajın (-) RNA zincirleri sentezlenir,

Daha sonra "konakçı faktörü" adı verilen özel bir proteinin varlığında replikaz, RNA'nın (+) ipliğini sentezler.

Son aşamada, biriken viral proteinlerden ve (+) RNA'dan viryonlar oluşur.

Bu sürecin basitleştirilmiş diyagramı aşağıdaki gibidir:

(+) RNA (-) RNA

Tek sarmallı (+) RNA genomu karakteristiktir

a) faj Qβ,

b) tütün mozaik virüsleri,

Tütün mozaik virüsü + tek sarmallı bitki virüsünün bir örneğidir; virüsün bir zarfı yoktur, sarmaldır, 2130 özdeş kapsid protein molekülü ve bir iplikçik RNA içerir. RNA, protein alt birimleriyle çevrelenmiş sarmal bir oluk içinde bulunur ve çok sayıda zayıf bağ tarafından yerinde tutulur.

Diyagrama (aşağıdaki şeffaf 2) göre meydana gelen bulaşıcı süreç, virüsün bitki hücresine nüfuz etmesi ve ardından kapsidinin hızlı kaybından oluşur. Daha sonra +tek sarmallı viral RNA'nın konakçı hücrenin ribozomları tarafından doğrudan translasyonu sonucunda, bazıları viral genomun replikasyonu için gerekli olan birçok protein oluşur.

Çoğaltma, yeni viryonlar için RNA kopyaları üreten RNA replikazı tarafından gerçekleştirilir. Kapsid proteininin sentezi, ancak hücreyi enfekte eden RNA'nın bazı değişikliklere uğramasından sonra meydana gelir; bu, hücrenin ribozomlarının, RNA'nın bu proteini kodlayan kısmına bağlanmasını mümkün kılar. Virion toplanması, kapsid proteininden disklerin oluşmasıyla başlar. Eşmerkezli olarak düzenlenmiş bu tür iki protein diski, bisküvi benzeri bir yapı oluşturur; bu yapı, RNA kendisine bağlandığında bir sarmal şeklini alır. Daha sonra protein moleküllerinin bağlanması, RNA tamamen kaplanana kadar devam eder. Son haliyle viryon 300 nm uzunluğunda bir silindirdir.

3) çocuk felci,

4) kene kaynaklı ensefalit.

İkinci grup, negatif polariteye sahip tek sarmallı genomlardır; (-) RNA genomları.

(-) RNA, mRNA'nın "kendi" mRNA'sını oluşturmak için işlevlerini yerine getiremediğinden, virüs hücreye yalnızca genomu değil, aynı zamanda aşağıdaki şemaya göre bu genomdan tamamlayıcı kopyaları çıkarabilen bir enzimi de sokar:

(-) RNA (+) RNA

Bu viral enzim (önceki üreme döngüsünde sentezlenen RNA'ya bağımlı RNA polimeraz), hücreye verilmeye uygun bir biçimde virion içinde paketlenir.

Bulaşıcı süreç, viral enzimin viral genomu kopyalayarak (+) RNA oluşturmasıyla başlar; bu RNA, ortaya çıkan virionların bir parçası olan RNA'ya bağımlı RNA polimeraz da dahil olmak üzere viral proteinlerin sentezi için bir şablon görevi görür.

Sitedeki ilginç şeyler:

Prokaryotların ana grupları. Bakteriler fototroflardır
Birçok bakteri ışığı enerji kaynağı olarak kullanır. Hepsi kırmızı, turuncu, yeşil veya mavi-yeşil renklidir; Sonuçta ışığın herhangi bir iş yapabilmesi için bir boya, bir pigment tarafından emilmesi gerekir. Bakterilerde...

Temel kavramlar ve terimler
Çalışma, kullanılan belirli veya belirsiz terim ve kavramların tanımını sağlar. ...

Doğa biliminin gelişim aşamaları (senkretistik, analitik, sentetik, integral-diferansiyel)
1. Senkretik aşama. Bu aşamada, çevreleyen dünya hakkında bir bütün olarak genel, bölünmemiş, ayrıntısız fikirler oluştu, evrensel bir felsefeye dönüşen sözde doğa felsefesi (Doğa felsefesi) ortaya çıktı...