Віруси мають ДНК і РНК. Що таке РНК вірусу гепатиту С? місце розмноження у клітці

Відкриття вірусів, що викликають злоякісні пухлини у тварин, сталося ще на рубежі XIX та XX століть. У 1910 р. Пейтон Рауш виявив, що безклітинний фільтрат із тканин пташиної саркоми може викликати розвиток аналогічної саркоми у курчат. Приблизно в цей же час було доведено вірусну природу пташиного мієлобластозу. Пізніше було виявлено, що часто проходить значний латентний період між інфікуванням вірусом і розвитком раку.

Проте до 1960-х років не існувало чітких доказівтого, що інкорпорація вірусної ДНК геном клітини є необхідною умовою розвитку злоякісної трансформації, як не було і випадків виділення вірусної ДНК з ракових клітин.

В даний час виділяють два типи вірусних онкогенів. Обидва ці типи онкогенів вбудовуються в клітинну ДНК. Віруси першого типу несуть онкогени, які викликають швидку злоякісну «трансформацію» клітин у культурах in vitro, а організмі викликають розвиток пухлин. При другому типі вірус діє повільніше і розвитку пухлини потрібен значний час. Віруси другого типу не викликають злоякісної трансформації клітин у культурах in vitro.

РНК-вірусивикликають розвиток цілого ряду різних пухлин у тварин, при цьому найбільш поширена індукція цими вірусами лімфом, лейкемій та сарком. Типова структура таких вірусів - це два ідентичні ланцюжки молекул РНК у поєднанні з ферментом зворотної транскриптази, одягнених у глікопротеїнову оболонку. При інфікуванні вірусом його зворотна транскриптаза змушує клітини синтезувати ДНК, комплементарну вірусній РНК.

Ця ДНКпотім вбудовується в клітинні хромосоми, і на її основі клітина вже сама починає синтез нових вірусних білків, вірусних зворотних транскриптаз та елементів глікопротеїнової оболонки. Через механізм їхньої дії цей тип вірусів отримав назву ретровірусів. Всі вони мають дуже схожий зовнішній вигляд на електронних мікрофотографіях і є найменшими з відомих вірусів.

Деякі з ретровірусів(наприклад, віруси пташиного лейкозу, котячої та мишачої лейкемії) містять у собі лише три гени і мають дуже тривалий інкубаційний період з моменту зараження до виникнення пухлини. Інші віруси (наприклад, вірус саркоми Рауса (ВСР)) викликають дуже швидку злоякісну трансформацію та можуть бути виділені з культури пухлинних клітин.

Показано, що вірус ВСРмістить спеціальний ген (v-src), здатний викликати трансформацію фібробластів in vitro. Цей ген кодує напрацювання протеїнкінази, яка фосфорилює тирозин. На жаль, дія цієї протеїнкінази запускає цілий каскад різних метаболічних процесів і дуже складно оцінити, який саме з них веде до злоякісної трансформації.

В даний час відомо, що і нормальні, і злоякісні клітинимістять у своєму генотипі ділянки ДНК, подібні або ідентичні ряду онкогенних послідовностей РНК-вірусів. Такі ділянки отримали назву клітинних протоонкогенів (щоб відрізняти їх від вірусних онкогенів). Постулюється, що активація цих ділянок, що виникає в результаті канцерогенного впливу, запускає цілий ланцюжок подій, що веде до злоякісної трансформації клітини. Вважається також, що ретровіруси інкорпорували ці клітинні ділянки у свій геном у процесі еволюції.

В даний час ми краще розуміємо механізми дії продуктів вірусної активації. Прикладом такого продукту є протеїнкіназа, що активується геном sre, а також низку інших вірус-індукованих канцерогенів. Це і рецептори до епідермального фактора росту, що продукуються геном v-erb, і тромбоцитарний фактор росту (ТФР), що кодується фрагментами гена v-sis, і цілий ряд клітин білків, що зв'язуються з ядром, продукцію яких викликає вірус пташиної лейкемії.

Вірусні онкогеннімолекули здебільшого структурно від своїх аналогів клітинного походження; крім того, у них відсутні інтрони. Наприклад, білок, що кодується геном v-erb, гомологічний клітинному рецептору до епідермального фактора росту (ЕФР), але в ньому відсутня частина екстраклітинного домену, включаючи ЕФК-специфічний сайт. Оскільки у продукованій вірусом молекулі відсутня плазматична ділянка, відповідальна за автофосфорилування, такий вірусний рецептор постійно перебуває у «включеному» стані.

Як нормальні, так і ракові клітинимістять у собі ділянки послідовностей ДНК, гомологічні РНК онкогенних вірусів. Якщо відбувається експресія чи активація під впливом канцерогенів цих клітинних онкогенів, це веде до злоякісної трансформації клітин.

Онкогенна та злоякісна трансформація.
На стадії А нормальна клітина, яка характеризується низькою протоонкогенною активністю, продукує фактор росту (х) або білки диференціювання або рецептори (у).
Канцерогени підвищують активність протоонкогенів, що дає початок неопластичній трансформації.
За іншим механізмом: при зараженні ретровірусом відбувається впровадження у ДНК клітини вірусних промоторів або онкогенів (Б), що також веде до збільшення онкогенної активності та подальшої злоякісної трансформації.

Вірусможе активувати процесинг у клітинах шляхом впровадження в них спеціальних регуляторних послідовностей - промоторів зчитування білка, порушуючи таким чином нормальні процеси транскрипції. Запускається таким чином механізм впровадженого мутагенезу може залучати цілий комплекс різних процесів. Прикладом може бути впровадження в ДНК вірусної клітини після тривалості «численних термінальних повторень» (МТП). При введенні в клітинну ДНК дана послідовність ініціює транскрипцію в обох напрямках ланцюжка ДНК, дозволяючи транскрибувати одночасно клітинні, так і вірусні гени. Такий механізм дії характерний для вірусу клітинного лейкозу, коли вірусна ДНК інтегрується в клітинну відразу за ділянкою с-тус, викликаючи його активацію.

Першим ретровірусом, для якого було однозначно доведено зв'язок із злоякісними новоутвореннями, був вірус Т-клітинної лейкемії людини (ВТКЛ-1), виділений із клітин хронічної шкірної Т-лімфоми. Цей вірус досить широко поширений, може передаватися статевим шляхом через кров, особливо в середовищі наркоманів, і від вагітної жінки до плода. Спочатку ендемічний ареал циркуляції даного вірусу був переважно представлений тропічними країнами, проте у США серопозитивная реакція на вірус виявляється в кожного з 4000 населення. Крім Т-клітинної лейкемії вірус викликає тропічний спастичний параліч.

Після 20 років спостереження за серопозитивними пацієнтамиоцінено, що ризик розвитку останнього захворювання становить близько 5%. Один з вірусних генів, а саме tax-ген, викликає збільшення продукції клітинного інтерлейкіну-2 (ІЛ-2) та його рецепторів, що є основним фактором, що стимулює поділ Т-клітин.

Ретровірусиможуть викликати пухлинні захворювання безпосередньо, а опосередковано, як це було показано для вірусу імунодефіциту людини (ВІЛ-1), що викликає розвиток СНІДу. Випадки розвитку раку у ВІЛ-інфікованих розглянуті в одному з оглядів. Зазначається, що у ВІЛ-інфікованих найчастіше розвиваються три типи пухлин: миттєва або високозлоякісна В-клітинна лімфома; саркома Капоші (СК, яку викликає інший вірус – герпесвірус ГСК, або герпесвірус 8); карцинома шийки матки

До розробки ефективних методів терапії ВІЛ-інфікованихпонад 40% їх захворювали тим чи іншим видом раку. Проте зв'язок цього вірусу з розвитком онкологічних захворювань, швидше за все, непряма і опосередкована розвитком загальної хронічної імунодепресії організму, яка дозволяє іншим канцерогенним вірусам викликати рак. В-клітинні лімфоми також характеризуються складним патогенезом. Хоча В-клітини не уражаються вірусом ВІЛ-1, вони можуть бути мішенню для інших типів вірусів, наприклад, для вірусу Епштейна-Барра (ВЕБ). Рак шийки матки у жінок також розвивається на основі вторинної вірусної інфекції – вірусу папіломи людини (ВПЛ), на тлі загальної імунодепресії, спричиненої ВІЛ-1. Внаслідок загального зниження імунних реакцій організму всі ці пухлини розвиваються особливо швидко та агресивно.

Сімейство Пікорнавіруси (Picornaviridae) складається з 8 пологів:

Ентеровіруси(поліомієліт)

Риновіруси(ГРВІ)

Афтовіруси(ящур)

Гепатовіруси(гепатит А)

Це сімейство відноситься до безоболонкових вірусів, що містять однониткову плюс РНК. Діаметр вірусу близько 30нм, віріон складається з ікосаедричного капсиду, що оточує однониткову плюс РНК з протеїном VPg. Капсид складається з 12 п'ятикутників (пентамерів), кожен із яких у свою чергу складається з 5 білкових субодиниць-протомерів: VP1, VP2, VP3, VP4.

Сімейство Реовіруси (Reoviridae) містить 4 роди:

Ортовіруси(шлунково-кишкові та респіраторні інфекції)

Арбовіруси(Арбовірусні інфекції: вірус Кемерово переноситься кліщами, вірус синьої мови овець переноситься мокрицею)

Колтивіруси(вірус колорадської кліщової лихоманки)

Ротавіруси(діареї)

Віріон реовірусів має сферичну форму (діаметр 70-85нм), двошаровий капсид ікосаедричного типу, оболонки немає. Геном представлений двониткової фрагментованої (10-12 сегментів) лінійної РНК. Внутрішній капсид та геномна РНК становлять серцевину віріону. Внутрішній капсид реовірус містить систему транскрипції: білки лямбда -1, лямбда -3, мю -2. Від серцевини відходять шипи, представлені білком лямбда - 2. У ротавірус внутрішній капсид включає білки VP1, VP2, VP3, VP6. Зовнішній капсид реовірусів складається з білків сигма – 1, сигма – 3, мю – 1с, і навіть білків лямбда -2, які у вигляді шипів. Білок сигма -1 є гемагглютиніном і прикріпним білком, білок мю -1с має здатність заражати клітини кишечника і згодом вражати ЦНС.

Сімейство Буньявіруси (Bunyaviridae) включає 5 пологів:

Буньявіруси(каліфорнійський енцефаліт, енцефаліт Джеймстаун-каньйон, енцефаліт Ла-Крос, лихоманки Тягіня, Інко, Гуароа – переносником вірусів є комарі, ендемічна захворюваність у 20 штатах США)

Флебовіруси(Москітна лихоманка або лихоманка паппатачі). Резервуаром та переносником вірусу є самки москітів. Захворювання зустрічається у Європі (Середземномор'ї), Азії (Іран, Пакистан), у Північній Африці, Італії, Португалії. Спалахи мали місце у Закавказзі, Криму, Молдавії та Середній Азії.

Нейровіруси(Геморагічна лихоманка Крим-Конго, основним резервуаром вірусу в природі є багато видів пасовищних кліщів, зараження відбувається через присмоктування кліщів. У Росії це захворювання зустрічається на території Краснодарського, Ставропольського країв, Астраханської, Волгоградської та Ростовської області та Ростовської області). Черкесії.

Хантавіруси(ГЛПС-геморагічна лихоманка з нирковим синдромом)

Тосповірусинепатогенні для людини та вражають рослини

Віріони мають овальну або сферичну форму, діаметр 80-120нм. Це складні РНК-геномні віруси, що містять три внутрішні нуклеокапсиди зі спіральним типом симетрії. Кожен нуклеокапсид складається з нуклеокапсидного білка N, одноланцюговий мінус РНК та ферменту транскриптази. Три сегменти РНК, пов'язані з нуклеокапсидом, позначають за розмірами: L (long) – великий, M (medium) – середній, S (short) – малий. Серцевина віріона оточена ліпопротеїдною оболонкою, на поверхні якої знаходяться шипи – глікопротеїни G1 та G2, які кодуються М-сегментом РНК. ш80-

Сімейство Тогавіруси (Togaviridae) складається з 4 пологів, 2 з яких відіграють роль у патології людини:

Альфавірус(віруси, що передаються членистоногими, викликають у людини захворювання, що супроводжуються лихоманкою, висипаннями на шкірі, розвитком енцефаліту та артриту, у Приморському краї – вірус лихоманки лісу Семлики)

Рубівірус(вірус краснухи)

Їх геном складається з лінійної однонитчастої плюс-РНК, оточеної капсидом (С-білок) з кубічним типом симетрії і що складається з 32 капсомерів. Нуклеокапсид оточений зовнішньою двошаровою ліпопротеїдною оболонкою, на поверхні якої розташовуються глікопротеїни Е1, Е2, Е3, що пронизують ліпідний шар. Діаметр віріонів-від 65 до 70 нм.

Сімейство Флавівіруси (Flaviviridae) походить від латинського flavus – жовтий, за назвою захворювання – жовта лихоманка. Патогенні для людини входять до складу 2 пологів:

Флавівірус(жовта лихоманка, вірус кліщового енцефаліту, вірус омської геморагічної лихоманки, вірус лихоманки денге, вірус японського енцефаліту, вірус лихоманки Західного Нілу)

Гепацівірус(Вірус гепатиту С)

Це складні геномні РНК віруси сферичної форми, їх діаметр 40-60 нм. Геном складається з лінійної однониткової плюс-ниткової РНК, оточеної капсидом з кубічним типом симетрії. До складу нуклеокапсиду входить один білок – V2. Нуклеокапсид оточений суперкапсидом, на поверхні якого міститься глікопротеїн V3. На внутрішній стороні суперкапсид розташований структурний білок V1.

Сімейство Ортоміксовіруси (Orthomyxoviridae) включає рід:

Інфлюєнцавірус(Вірус грипу, який включає 3 серотипи: А, В,С)

Діаметр вірусної частки 80-120 нм. Віріон має сферичну форму, У центрі віріона розташований нуклеокапсид, що має спіральний тип симетрії. Геном вірусів грипу є спіраль однонитчастої сегментованої мінус-ниткової РНК. Капсид складається переважно з білка – нуклеопротеїну (NР), і навіть білків полімеразного комплексу (Р). Нуклеокапсид оточений шаром матриксних та мембранних білків (М), які беруть участь у збиранні вірусної частки. Поверх цих структур розташовується суперкапсид - зовнішня ліпопротеїнова оболонка, яка несе на своїй поверхні шипики. Шипики утворені двома складними білками-глікопротеїнами: гемагглютиніном (Н) і нейрамінідазою (N).

Сімейство Параміксовіруси (Paramyxoviridae), яке включає 2 підродини:

Підродина Параміксовіруси:

Морбілівірус(вірус кору)

Респіровірус(вірус парагрипу)

Рубулавірус(вірус паротиту, парагрипу)

Підродина Пневмовіруси:

Пневмовірус(Респіраторно-синцитіальний вірус (РС))

Метапневмовірус(РС-вірус)

Віріон параміксовірусів має сферичну форму, діаметр 150-300 нм, оточений оболонкою з глікопротеїновими шпильками. Під оболонкою знаходиться спіральний нуклеокапсид, що складається з нефрагментованої лінійної однониткової мінус-РНК, пов'язаної білками: нуклеопротеїном (NР), полімераз-фосфопротеїном (Р) і великим (L) білком. Нуклеокапсид асоційований з матриксним (М) білком, розташованим під оболонкою віріону. Оболонка віріону містить шипи – два глікопротеїни: білок злиття (F), прикріпний білок гемаглютинін-нейрамінідазу (HN), гемаглютинін (Н) або (G) білок.

Сімейство Рабдовіруси (Rhabdoviridae) включає близько 80 пологів, викликають захворювання тварин та рослин.

Лассавірус(вірус сказу)

Везикуловірус(Вірус везикулярного стоматиту)

Віріони мають форму циліндра з напівкруглим та плоским кінцями (форма кулі), розмір віріонів 130х300х60х80. Складаються з двошарової ліпопротеїнової оболонки та нуклеокапсиду спіральної симетрії. Оболонка зсередини вистелена М-білком, а зовні від неї відійдуть шипи глікопротеїну G. РНП нуклеокапсиду складається з геномної РНК та білків: N – білок, що вкриває як чохол РНК, L –білок та NS – білок, які є транскриптазою вірусу. Геном рабдовірусів представлений однонитковою нефрагментованою лінійною мінус-РНК.

Сімейство Філовіруси (Filoviridae) містить два роди:

Рід марбургподобних вірусів(африканська геморагічна лихоманка Марбург)

Рід еболаподібних вірусів(африканська геморагічна лихоманка Ебола)

Віруси мають вигляд довгих філаментів (80-1000нм) з оболонкою та однонитковим мінус-РНК, укладеною в капсид. Містить полімеразу. Симетрія капсиду спіральна. На оболонці є шипи (спікули).

Сімейство Коронавіруси (Coronaviridae), включає 1 рід, що поєднує більше 10 видів, що викликають захворювання у людини і тварин.

Коронавірус(викликає ураження респіраторних органів, у т.ч. SARS, ШКТ, нервової системи)

Віріони округлої форми розміром 80-220нм. Серцевина віріона представлена ​​спіральним нуклеокапсидом, що містить однонитковий плюс-РНК. Нуклеокапсид оточений ліпідною оболонкою, покритою зовні булавоподібними виступами – пепломерами. Пепломіри надають вірусній частинці виду сонячної корони. В оболонку віріона вбудовані глікопротеїни Е1 та Е2, які відповідають за адсорбцію вірусу на клітині та проникнення в клітину господаря.

Сімейство Ретровіруси (Retroviridae), яке включає 7 пологів:

Альфаретровірус(Віруси лейкозу, саркоми птахів, саркоми Рауса курей)

Бетаретровірус(вірус раку молочних залоз мишей, ендогенний ретровірус людини, вірус мавп)

Гаммаретровірус(віруси саркоми та лейкемії мишей, кішок, приматів)

Дельтаретровірус(вірус лейкемії ВРХ, лімфотропні віруси Т-клітин людини)

Епсилоретровірус(вірус саркоми шкіри)

Лентивірус(вірус імунодефіциту людини)

Спумавірус(пінячі віруси людини, мавп, бичачий синцитіальний вірус)

Ретровіруси мають сферичну форму, розмір 80-130нм. Віріон має оболонку та нуклеокапсидну серцевину. Капсид ікосаедричний. Зворотна транскриптаза пов'язана з геномом однониткової плюс-РНК. Віруси містять протеїни: групового антигену (gag), полімеразний протеїн (pol) та білки оболонки (env). Відомо близько 30 онкоантигенів.

Сімейство Аренавіруси (Arenaviridae) включає рід:

Аренавірус(Віруси лімфоцитарного хоріоменінгіту, Ласа, Хунін, Мачупо, Гуанаріто, що викликають важкі геморагічні лихоманки)

Віріон має сферичну чи овальну форму, діаметр близько 120нм. Зовні він оточений оболонкою з булавоподібними глікопротеїновими шпильками GP1, GP2. Під оболонкою розташовані 12-15 клітинних рибосом, спіральний капсид. Геном представлений двома сегментами (L, S) однонитковий мінус-РНК, що кодується 5 білків:L, Z, N, G.

Сімейство Каліцивіруси (Caliciviridae) містить віруси гастроентериту групи Норволк та вірус везикулярної висипу свиней.

Віріон безоболонковий, має ікосаедричний капсид з 32 чашоподібними заглибленнями (ямками). Форма сферична, діаметр 27-38нм. На поверхні віріона розрізняють 10 виступів, сформованих краями чашоподібних заглиблень. Геном – лінійна, однониткова плюс-РНК.

лекція

Від латів. «virus» - отрута

Віруси - це позаклітинна форма життя, що має власний геном і здатна до відтворення тільки в клітинах живих організмів.

Віріон (або вірусна частка) складається з однієї або декількох молекул ДНК або РНК, укладених у білкову оболонку (капсид), що іноді містить також ліпідні та вуглеводні компоненти

Діаметр вірусних частинок (їх називають також віріонами) дорівнює 20-300 нм. Тобто. вони набагато менше, ніж дрібні з прокаріотів. Так як розміри білків та деяких ам.к. знаходяться в діапазоні 2-50 нм, то вірусну частку можна було б вважати просто комплексом макромолекул. Внаслідок їх малих розмірів та нездатності до самовідтворення віруси часто відносять до розряду «неживого».

Говорять «Вірус - це проміжна форма життя, чи нежиття», т.к. поза клітиною господаря він перетворюється на кристал.

Кажуть: ст. це перехід від хімії до живого

Життєвий цикл вірусу починається

1. із проникнення всередину клітини.

2. Для цього він зв'язується зі специфічними рецепторами на її поверхні та

а) або вводить свою нуклеїнову кислоту всередину клітини, залишаючи білки віріона на її поверхні,

б) або проникає повністю внаслідок ендоцитозу. В останньому випадку після проникнення вірусу всередину клітини слідує його «роздягання» - звільнення геномних нуклеїнових кислот від білків оболонки.

3. Внаслідок цієї процедури вірусний геном стає доступним для ферментних систем клітини, що забезпечують експресію генів вірусу.

4. Саме після проникнення вірусної геномної нуклеїнової кислоти в клітину ув'язнена в ній генетична інформація розшифровується генетичними системами господаря та використовується для синтезу компонентів вірусних частинок.

У порівнянні з геномами інших організмів вірусний геном відносно малий і кодує лише обмежену кількість білків, в основному білки капсиду та один або кілька білків, що беруть участь у реплікації та експресії вірусного геному. Необхідні метаболіти та енергія постачаються господарською клітиною.

ДНК-віруси несуть в якості генетичного матеріалу або одно-, або дволанцюгову ДНК, яка може бути як лінійної, так і кільцевої. У ДНК закодовано інформацію про всі білки вірусу. Віруси класифікують залежно від того, одна або дволанцюжкова у них ДНК, і про-або еукаріотичною є клітина-господар. Віруси бактерії, що заражають, називаються бактеріофагами.

1 - віруси віспи; 2 - віруси герпесу; 3 – аденовіруси; 4 - паповавіруси; 5 - гепаднавіруси; 6 - парвовіруси;

Перша група -віруси з дволанцюгової ДНК,

- реплікація здійснюється за схемою: ДНК - РНК -> ДНК.

- вони отримали назву ретроїдні віруси.

- пПредставниками цієї групи вірусів є вірус гепатиту В та вірус мозаїки цвітної капусти.

1. Реплікація ДНК-генома цих вірусів здійснюється за допомогою проміжних молекул РНК:

2. Молекули РНК утворюються внаслідок транскрипції вірусних ДНК у клітинному ядрі господарським ферментом ДНК-залежною РНК-полімеразою.

3. Транскрибується лише одна з ниток вірусної ДНК.

4. Синтез ДНК на РНК-матриці відбувається в результаті реакції, що каталізується зворотною транскриптазою; спочатку синтезується (-) нитка ДНК,

5. а потім на новоствореній (-) нитці ДНК той же фермент будує (+) нитку.

У цілому нині загальна схема реплікації геному ретроидных вірусів разюче схожа схему реплікації геному ретровирусов. Очевидно, ця подібність має під собою еволюційну основу, оскільки первинна структура зворотних транскриптаз цих вірусів виявляє певну подібність між собою.

Друга група -віруси з дволанцюгової ДНК,

- реплікація здійснюється за схемою ДНК -> ДНК.

- з геному цих вірусів у зараженій клітині ДНК-залежна РНК-полімераза транскрибує молекули мРНК (тобто (+) РНК),

МРНК (тобто (+) РНК) бере участь у синтезі вірусних білків,

Розмноження вірусного геному здійснює фермент ДНК-залежна ДНК-полімераза: (±) днк → (+)РНК

У одних випадках виробництвом як мРНК, і ДНК займаються клітинні ферменти; в інших випадках віруси використовують власні ферменти. Буває, що ті та інші ферменти обслуговують процес реплікації та транскрипції. До цієї групи належать віруси герпесу, віспи та ін.

Схема вірусу грипу

Вірус грипу- це приклад вірусу з «-»-одноланцюговою РНК. У нього є оболонка та спіральна серцевина. Серцевина складається з восьми сегментів - РНК, які в комплексі з білками утворюють спіралеподібні структури. Кожен сегмент кодує один із білків вірусу. У найбільшій кількості вірус містить білок матриксу, що розташовується на внутрішній стороні оболонки і надає стабільності. Всі білки оболонки кодуються вірусною РНК, тоді як ліпіди є за своїм походженням клітинними (див. ДНК-віруси, складання). Основні білки оболонки - гемаглютинін та нейрамінідазу.

Інфекційний процеспротікає за схемою (прозора 2 внизу) починається з прикріплення вірусу до поверхні клітини-господаря через гемаглютинін. Потім відбувається злиття оболонки з клітинною мембраною, нуклеопротеїнова серцевина (нуклеокапсид) входить в клітину, і РНК-залежна РНК-полімераза, що кодується вірусом, синтезує + ланцюги мРНК на вірусних «-» ланцюгах, після чого на рибосомах клітини-господаря продукуються вірусні білки. Деякі з цих білків відіграють важливу роль у реплікації вірусного геному.

Реплікаціявідбувається в ядрі, де за допомогою тієї ж, але ймовірно, модифікованої РНК-полімерази утворюються ланцюга РНК--. Після того, як в ядро ​​проступають нуклеокапсидні білки, відбувається складання нуклеокапсиду. Потім нуклеокапсид проходить цитоплазму, приєднуючи шляхом білки оболонки, і залишає клітину, відгалужуючись від її плазматичної мембрани. Вважається, що у процесі відгалужування бере участь нейрамінідазу.

Третю групускладають двониткові геноми, (±) РНК-геноми.

Відомі двониткові геноми завжди сегментовані (тобто складаються з кількох різних молекул).

Сюди відносяться реовіруси. Їхнє розмноження проходить за варіантом, близьким до попереднього. Разом із вірусною РНК у клітину потрапляє і вірусна РНК-залежна РНК-полімераза, що забезпечує синтез молекул (+) РНК. У свою чергу (+) РНК забезпечує виробництво вірусних білків на рибосомах господарської клітини і служить матрицею для синтезу нових (-) РНК-ланцюжків вірусною РНК-полімеразою

Ланцюжки (+) і (-) РНК, комплексуючись один з одним, утворюють двонитковий (±) РНК-геном, який упаковується у білкову оболонку.

- Реовірусиптахів (від англ. респіраторний респіраторний, enteric кишковий, orphan сирітський) - це ікосаедричні віруси без оболонки, білковий капсид яких складається з двох шарів - зовнішнього і внутрішнього. Усередині капсиду знаходяться 10 або 11 сегментів дволанцюжкової РНК.

Реовіруси вражають респіраторні та кишкові шляхи теплокровних тварин (людини, мавп, великої та дрібної рогатої худоби, кажанів,

Інфекційний процеспочинається з проникнення в клітину РНК і потім протікає відповідно до схеми (прозора 2 - внизу). Після часткового руйнування зовнішнього капсиду ферментами лізосом РНК у субвірусній частинці, що утворилася таким чином, транскрибується, її копії залишають частинку і з'єднуються з рибосомами. Потім у клітині-господарі продукуються білки, необхідні формування нових вірусних цастиц.

РеплікаціяРНК вірусів відбувається за консервативним механізмом. Один із ланцюгів кожного сегмента РНК служить матрицею для синтезу великої кількості нових + ланцюгів. На цих ланцюгах утворюються потім як на матриці - ланцюга, + і - ланцюга при цьому не розходяться, а залишаються разом у вигляді дволанцюгових молекул. складання нових вірусних частинок з новоутворених + і -сегментових і капсидних білків пов'язана якимось чином з міотичним веретеном клітини-господаря.

Сюди ставляться віруси, які мають цикл реплікації геному можна розбити дві основні реакції: синтез РНК на матриці ДНК і синтез ДНК на матриці РНК.

При цьому до складу вірусної частки як геном може входити або РНК (ретровіруси ( Retroviridae- від REversed TRanscription)), або ДНК (ретроідні віруси).

Вірусна частка містить дві молекули геномної одноланцюгової (+) РНК.

У вірусному геномі закодований незвичайний фермент (зворотна транскриптаза, або ревертаза), який має властивості як РНК-залежної, так і ДНК-залежної ДНК-полімерази.

Тільки 1970 р. американські вчені Г. Темін і Міцутані і незалежно від них Д. Балтімор дозволили цю загадку. Вони довели можливість передачі генетичної інформації від РНК до ДНК. Це відкриття перевернуло центральну догму молекулярної біології у тому, що генетична інформація може переноситися лише у напрямі ДНК-РНК-белок. П'ять років знадобилося Г. Теміну для виявлення ферменту, що здійснює перенесення інформації від РНК до ДНК - РНК-залежної ДНК-полімерази. Цей фермент отримав назву зворотної транскриптази.Г. Теміну вдалося як отримати фрагменти ДНК, комплементарні заданої ланцюга РНК, а й довести що ДНК-копії можуть вбудовуватися в ДНК клітин і передаватися потомству.

Цей фермент потрапляє в клітину, що заражається, разом з вірусною РНК і забезпечує синтез її ДНК-копії спочатку в одноланцюговій формі [(-) ДНК], а потім в дволанцюгової [(±) ДНК]:

Вірусний геном у формі нормального дуплексу ДНК (так звана провірусна ДНК) вбудовується у хромосому клітини господаря.

В результаті дволанцюжкова ДНК вірусу є по суті додатковий набір генів клітини, який реплікується разом з ДНК господаря при розподілі.

Для утворення нових ретровірусних частинок провірусні гени (гени вірусу в хромосомах господаря) транскрибуються в ядрі клітини транскрипційним апаратом господаря (+) РНК-транскрипти.

Одні з них стають геномом нового «потімства» ретровірусів, інші піддаються процесингу в мРНК і використовуються для трансляції білків, необхідних для збирання вірусних частинок.

До цієї групи входять

а) вірус імунодефіциту людини (ВІЛ)

Інформація про СНІД є у Старому Завіті

У нашому ганомі є генетичні мітки колишніх пандемій СНІДу

Дослідження РНК вірусу гепатиту С є найважливішою процедурою, яка дозволяє з великою точністю встановлювати тривалість та методи лікування хворих.

Діагностика захворювання складається з кількох різних досліджень крові, таких як:

• маркери гепатиту С (анти-HCV);
• визначення РНК вірусу гепатиту С (РНК HCV)

Перше дослідження робиться за першої підозри на гепатит. Другий варіант є найбільш значущим при лікуванні РНК HCV, тому розглянемо його більш докладно.

Що таке вірусний гепатит?

Вірусний гепатит C, або HCV, це інфекційна хвороба, яка вражає печінку. Зараження вірусом відбувається через кров. Заразитися можна, роблячи переливання крові, коли не дотримуються правил стерилізації медичних інструментів. Рідше трапляються випадки, коли захворювання виходить статевим шляхом або від вагітної матері до плода. Гепатит З буває двох типів.

Хронічний гепатит З найбільш небезпечний. Це форма хвороби, яка може тривати протягом усього життя. Вона призводить до серйозних проблем функціонування печінки, таких як цироз чи рак. У 70-90% інфікованих людей хвороба перетворюється на хронічну стадію.

Найважливіша полягає в тому, що він протікає потай, без жовтяничних ознак. При цьому найчастіше скаржаться на підвищення температури, нудоту та блювання, фізичну слабкість, підвищену стомлюваність, втрату апетиту та ваги. При цьому на тлі невеликого ущільнення тканин печінки часто відбувається її злоякісне переродження. З цієї причини вірусний гепатит С найчастіше називають «бомбою уповільненої дії» або «лагідним убивцею».

Інша особливість хвороби полягає у дуже повільному її розвитку, який обчислюється десятками років.

Як правило, ті, хто заразився, не відчувають жодних симптомів і не підозрюють про свій справжній стан. Часто захворювання можна виявити тільки при зверненні до лікаря з іншого питання.

До групи ризику належать:

• діти, які отримали вірус гепатиту С від матерів;
• наркомани;
• люди, що проколювали частини тіла або зробили татуювання нестерильними інструментами;
• отримали донорську кров чи органи (до 1992 року, коли гемодіаліз не проводився);
• особи, інфіковані ВІЛ;
• медичні працівники, які контактують з інфікованими пацієнтами.

Визначення РНК гепатиту С

Визначення РНК вірусу HCV-RNA, також називається, це дослідження біологічного матеріалу (крові), за допомогою якого можна визначити в організмі безпосередню наявність самого геноматеріалу вірусу гепатиту (будь-який окремо взятий вірус є однією-єдиною частинкою РНК).

Основний метод проведення тесту - ПЛР, або метод полімеразно-ланцюгової реакції.

Існують два види тестів крові на визначення РНК HCV:

• якісний;
• кількісний.

Якісний тест

Проведення якісного аналізу дає можливість визначити, чи є вірус у складі крові. Усі пацієнти, у яких знайдено антитіла С-гепатиту, повинні пройти цей тест. За його результатами можна отримати дві відповіді: «присутня» чи «відсутня» вірус. За позитивним результатом тесту (виявлено) можна судити про активне розмноження вірусу, який заражає здорові клітини у печінці.

Тест, проведений якісний ПЛР, налаштований на конкретну чутливість, від 10 до 500 МО/мл. Якщо виявлений у складі крові вірус гепатиту при питомому вмісті менше 10 МО/мл, виявлення вірусу може стати неможливим. Дуже низьке значення питомого вмісту вірусу спостерігається серед пацієнтів, для яких призначено противірусну терапію. Тому важливим є той факт, наскільки висока чутливість медичної системи для діагностування та встановлення якісного результату при полімеразній ланцюговій реакції.

Найчастіше полімеразна ланцюгова реакція C-гепатиту проводиться відразу ж після знаходження відповідних антитіл. Наступні тести, при проходженні противірусної терапії, проводяться на 4, 12 і 24 тижні. І ще один аналіз після припинення ПВТ робиться за 24 тижні. Потім один раз на рік.

Кількісний тест

Кількісний аналіз ПЛР РНК, який іноді називається вірусним навантаженням, визначає концентрацію (питомий вміст) вірусу у складі крові. Іншими словами, під вірусним навантаженням розуміється певна кількість вірусної РНК, яка може перебувати у конкретній кількості крові (прийнято використовувати 1 мл, що дорівнює 1 см у кубі).

Одиниці виміру для результатів тесту – міжнародні (стандартні) одиниці, розділені на один мілілітр (МЕ/мл). Зміст вірусу іноді видається по-різному, це залежить від лабораторій, де проводяться дослідження. Для гепатиту С кількісне визначення іноді використовує такі значення, як копії/мл.

Необхідно розуміти, що немає жодної конкретної залежності в ступені тяжкості гепатиту С від концентрації штаму в складі крові.

Перевірка "вірусної навантаженості" дозволяє визначити ступінь інфекційності захворювання. Так ризик заразити вірусом іншу людину підвищується у разі підвищення концентрації гепатиту у складі крові. До того ж високий вміст вірусу знижує ефект від лікування. Тому мінімальне вірусне навантаження є дуже сприятливим фактором для успішного лікування.

До того ж тест гепатиту С та його визначення методом ПЛР грають велику роль при застосуванні терапії від хвороби та визначення успішності лікування. З результатів тесту здійснюється планування курсу реабілітації. Наприклад, при занадто повільному зменшенні питомої концентрації вірусу гепатиту, противірусна терапія продовжується, і навпаки.

У сучасній медицині вважається, що навантаження більше 800 000 ME/мл є високим. Навантаження ж понад 10000000 ME/мл вважається критичним. Але у фахівців із різних країн і досі не з'явилося однакової думки про межі вірусного навантаження.

Частота проведення кількісного тесту

У загальних випадках кількісний аналіз на гепатит HCV-RNA робиться перед проведенням противірусної терапії та через 3 місяці після закінчення лікувальних процедур для визначення якості проведеної терапії.

Як результат для кількісного тесту вважатиметься кількісна оцінка результатів за зразком, зазначеним вище. В результаті буде винесено вердикт «нижче вимірюваного діапазону» або «у крові не виявлено» — це норма для здорової людини.

Параметр чутливості якісного тесту зазвичай нижчий, ніж чутливість кількісного аналізу. Розшифровка "Відсутній" показує, що обидва види аналізів не знайшли РНК вірусу. При показнику тесту «нижче виміряного діапазону» аналіз кількісного типу, швидше за все, не знайшов РНК гепатиту, хоча це підтверджує наявність вірусу з дуже питомим вмістом.

Гепатит C та його генотипи

Генотипування РНК вірусу гепатиту C діагностує наявність різних. Науці відомо більше 10 типів геному вірусу, але для медичної практики достатньо виділити кілька генотипів, що мають найбільшу питому вагу в регіоні. Визначення генетичного типу відіграє ключову роль при виборі термінів лікування, що необхідно, якщо взяти до уваги широкий спектр побічних ефектів ліків від гепатиту.

Способи лікування

Єдиним дієвим способом вилікувати вірус гепатиту С, як правило, виявляється поєднання 2-х медпрепаратів:

• інтерферону-альфа спільно з ;

Окремо ці ліки не такі ефективні. Рекомендовані дозування ліків та термін застосування повинні призначатися тільки лікарем та індивідуально кожному пацієнту. Лікування цими ліками може розтягнутися на термін від 6 до 12 місяців за першою схемою та від 3 до 6 місяців за другою та третьою схемою.

1 - параміксовіруси; 2 – віруси грипу; 3 – коронавіруси; 4 – ареновіруси; 5 – ретровіруси; 6 – реовіруси; 7 - пікорнавіруси; 8 – капіцівіруси; 9 - рабдовіруси; 10 - тогавіруси, флавівіруси; 11 - буньявіруси

Геноми багатьох відомих РНК-вірусів - це лінійні молекули, їх зручно розділити на 3 групи.

Перша група - це однониткові геноми позитивної полярності, тобто. з нуклеотидною послідовністю, що відповідає такій у мРНК.

Такі геноми позначають як (+) РНК.

Вірусні (+) РНК-геноми кодують кілька білків, серед яких РНК-залежна РНК-полімераза (репліказу), здатна синтезувати молекули РНК без участі ДНК.

За допомогою цього ферменту синтезуються спочатку (-) нитки РНК фагу,

Потім за наявності особливого білка, званого «господарським фактором», репліказ здійснює синтез (+) нитки РНК.

На заключній стадії із накопичених вірусних білків і (+) РНК формуються віріони.

Спрощена схема цього процесу така:

(+) РНК (-) РНК

Однонитковий (+) РНК-геном характерний для

а) фага Qβ,

б) вірусів тютюнової мозаїки,

Вірус тютюнової мозаїки – приклад + одноланцюжкового вірусу рослин вірус не має оболонки, спіральний, містить 2130 ідентичних молекул білка капрсиду та один ланцюг РНК. РНК розташовується в спіральному жолобку, обрізаному білковими субодиницями, і утримується численними слабкими зв'язками.

Інфекційний процес, що протікає за схемою (прозора 2 внизу), полягає у проникненні вірусу в рослинну клітину з подальшою швидкою втратою капсида. Потім в результаті трансляції безпосередньо + одноланцюгової вірусної РНК рибосомами клітини-господаря утворюються кілька білків, частина яких необхідна для реплікації вірусного геному.

Реплікація здійснюється РНК-репліказою, яка продукує копії РНК для нових віріонів. Синтез білка капсиду відбувається тільки після того, як інфікована клітина РНК піддається деякій модифікації, що робить можливим приєднання рибосом клітини до того ділянки РНК, яким кодується цей білок. Складання віріону починається з утворення дисків із білка капсиду. Два таких білкових диски, розташовуючись концентрично, утворюю схожу на бісквіт структуру, яка після зв'язування з нею РНК набуває форми спіралі. Наступне приєднання молекул білка триває доти, доки РНК не буде покрита повністю. У своїй остаточній формі віріон є циліндром довжиною 300 нм.

3) поліомієліту,

4) кліщового енцефаліту.

Друга група - це однониткові геноми з негативною полярністю, тобто. (-) РНК-геноми.

Оскільки (-) РНК не може виконувати функції мРНК, для утворення «своїх» мРНК вірус впроваджує в клітину не тільки геном, а й фермент, що вміє знімати з цього геному комплементарні копії за схемою:

(-) РНК (+) РНК

Цей вірусний фермент (РНК-залежна РНК-полімераза, синтезована в попередньому циклі розмноження) упакований у віріоні у зручній для доставки у клітину формі.

Інфекційний процес починається з того, що вірусний фермент копіює вірусний геном, утворюючи (+) РНК, яка виступає як матриця для синтезу вірусних білків, у тому числі РНК-залежної РНК-полімерази, яка входить до складу віріонів, що утворюються.

Цікаве на сайті:

Основні групи прокаріотів. Бактерії – фототрофи
Багато бактерій використовують світло як джерело енергії. Всі вони пофарбовані в червоний, оранжевий, зелений або синьо-зелений колір; адже для того, щоб світло виконало якусь роботу, воно має бути поглинене барвником – пігментом. У бактерій...

Основні поняття та терміни
У роботі дано визначення специфічних, що використовуються, або допускають неоднозначне трактування термінів і понять. ...

Стадії розвитку природознавства (синкретична, аналітична, синтетична, інтегрально-диференційна)
1. Синкретична стадія. На цій стадії сформувалися загальні, нерозчленовані, недеталізовані уявлення про навколишній світ як про щось загалом, з'явилася так звана натурфілософія (філософія Природи), що перетворилася на загалом...