Днк содержащие вирусов классификация днк-содержащих

Сайт СТУДОПЕДИЯ проводит ОПРОС! Прими участие :) - нам важно ваше мнение.

Классификация вирусов. ДНК и рнк содержащие. онкогенные.

Классификация вирусов

В основу классификации вирусов положены следующие свойства вирионов: тип нуклеиновой кислоты: молекулярная масса НК; процент ГЦ (гуанина и цитозина); количество нитей в НК; процентное содержание НК в вирионе; форма вириона; тип симметрии белков капсида; число капсомеров; учитывались также данные о типе хозяина и переносчиках.Все вирусы включены в царство Vira, которое подразделяется на два подцарства по типу НК – рибовирусы (РНК-содержащие вирусы) и дезоксивирусы (ДНК-содержащие вирусы). Подцарства делятся на семейства (-viridae), роды (-virus) и виды. Например, вирусы позвоночных объединены в 15 семейств, содержащих 32 рода.

Вирусы называются чаще всего по типу заболевания, которое они вызывают. Часто вирусы обозначают с помощью значков и цифр (например, бактериофаги T₁, T₂ и т.д.). Для характеристики основных свойств некоторых вирусов или отдельных групп применяют кодированную запись (криптограмму). Криптограмма состоит из символов, обозначающих тип нуклеиновой кислоты (РНК - R, ДНК - D), ее относительную молекулярную массу, форму вириона (S- сферическая, Е– продолговатая Х – смешанная структура), хозяина (А – актиномицеты, F– грибы. V - позвоночные и т.д.) и переносчика (Ac – клещи, Di - мухи и комары, Si – блохи и т.д.). Например, род Enterovirus R/1:2,5/30:S/S:Vo – РНК однонитчатая, относительная молекулярная масса 2,5 млн.дальтон, составляет 30% массы вириона, форма сферическая, паразитирует в организме человека, распространяется без переносчиков.

РНК-содержащие вирусы. К нимотносятся вирусы семейств Piornaviridae, Orthomyxoviridae, Paramyxoviridae, Togaviridae, Reoviridae. В семейство пикорнавирусов входят энтеровирусы, являющиеся возбудителями широко распространенных кишечных заболеваний. Эти вирусы хорошо переносят низкие температуры и в замороженном состоянии сохраняются в течение нескольких лет. К миксовирусам относятся вирусы гриппа человека и животных, парагриппа, кори, эпидемического паратита (свинки). Возбудителями острых гастроэнтеритов человека и животных являются ротавирусы, входящие в семейство реовирусов. К РНК-содержащим вирусамотносятся вирусы гепатита.

ДНК-содержащие вирусы. К ним относятся вирусы семейств Poxviridae, Herpesviridae, Adenoviridae. В семейство поксвирусов входит вирус натуральной оспы. Активную иммунизацию против оспы начал проводить в 1796 г. английский врач Э.Дженнер, он использовал вирус коровьей оспы, или вакцины (лат. vacca – корова) из визикул на руках доярок, ухаживающих за больными животными. Но еще за много столетий до Дженнера в Китае применялся метод, заключающийся в нанесении на слизистую оболочку носа растертых корочек и пустул больного легкой формой оспы. В 1967 г. ВОЗ был разработан план мероприятий по ликвидации оспы во всех странах мира. Семейство герпесвирусы насчитывает, сюда входят вирусы простого герпеса, ветряной оспы. Представители семействааденовирусов являются возбудителями респираторных заболеваний человека.

Онкогенные вирусы. В 40-50-е годы ХХ века Л.А.Зильбером сформулирована вирусогенетическая теория происхождения злокачественных опухолей, получившая в дальнейшем экспериментальное подтверждение. Установлена вирусная этиология целого ряда онкологических заболеваний. Все известные онкогенные вирусы подразделены на две группы - онкогенные ДНК-содержащие вирусы и онкогенные РНК-содержащие вирусы. Например, многие герпесвирусы обладают способностью вызывать онкогенную трансформацию клеток и индуцировать образование опухолей у новорожденных животных.

Вироиды. Возбудителями некоторых опухолей растений являются лишенные белковой оболочки свободные молекулы РНК (вироиды). Они очень мелкие - в десятки раз меньше самых мелких из известных вирусов.

Прионы. Это особые инфекционные белки, отличающиеся исключительно высокой стабильностью к термической, ферментативной и химической обработке. Сырье животного происхождения и продукты из него могут содержать прионы, поэтому потребление таких продуктов приводит к развитию тяжелых заболеваний, связанных с поражением нервной системы и других органов. Прионы выделены от коров, больных трансмиссивной губкообразной энцефалопатией (бешенством).

Принципы классификации вирусов:

Вирусы составляют царство Vira, которое подразделено по типу нуклеиновой кислоты на два подцарства — рибовирусы и дезоксирибовирусы. Подцарства делятся на семейства, которые в свою очередь подразделяются на роды. Понятие о виде вирусов пока еще четко не сформулировано, так же как и обозначение разных видов.

В качестве таксономических характеристик первостепенное значение придается типу нуклеиновой кислоты и ее молекулярно-биологическим признакам: двунитевая, однонитевая, сегментированная, несегментированная, с повторяющимися и инвертированными последовательностями и др. Однако в практической работе прежде всего используются характеристики вирусов, полученные в результате электронно-микроскопических и иммунологических исследований: морфология, структура и размеры вириона, наличие или отсутствие внешней оболочки (суперкапсида), антигены, устойчивость к высокой температуре, рН, детергентам и т. д.

В настоящее время вирусы человека и животных включены в состав 18 семейств. Принадлежность вирусов к определенным семействам определяется типом нуклеиновой кислоты, структурой, целостностью или фрагментацией генома, а также наличием или отсутствием внешней оболочки. При определении принадлежности к семейству ретровирусов обязательно учитывается наличие обратной транскриптазы.

1) РНК-содержащие вирусы, в отличие от ДНК-содержащих, будут иметь в своём составе урацил, а не тимин;

2) РНК-содержащие вирусы будут иметь рибозу, а не дезоксирибозу.

В настоящее время известно более 30 видов опухолей млекопитающих, птиц и амфибий, которые вызываются вирусами, и более 150 онкогенных вирусов, способных их вызвать, Онкогенные вирусы обладают основным общим свойством — способностью трансформировать нормальные клетки в опухолевые. При проникновении вируса в клетку он не разрушает ее, а изменяет (трансформирует) в сторону беспрепятственного размножения, делая клетку злокачественной для организма. Онкогенными свойствами обладают различные представители как ДНК-, так и РНК-содержащих вирусов.

Установлена и достаточно изучена вирусная этиология доброкачественных опухолей — папиллом — у человека, возбудители которых относятся к семейству паповавириде. Оно состоит из трех родов: папилломавирус(па), полиомавирус(по) и вирусы вакуолизирующего агента (ва). Вирусы мелкие, размеры 43—55 нм (в среднем 30—35 нм), имеют молекулярную массу 3—5х16*6 дальтон, двунитчатую кольцевидную ДНК, составляющую 7—15% от массы вириона. Капсид голый, кубической симметрии, 72 капсомера. Созревание вируса происходит в ядре клетки.

Паповавирусы вызывают доброкачественные или злокачественные новообразования у животных. Папилломавирусы поражают эпидермис, приводят к возникновению доброкачественных папиллом кожи и слизистых оболочек (бородавки и кандиломы) у природных хозяев (кролики, золотистые хомяки, собаки, кошки, крупный рогатый скот, козы, обезьяны) и у человека.

У человека вирусы вызывают следующие новообразования.

1. Папилломы кожи и слизистых оболочек — разрастание покровного эпителия в виде сосочков над поверхностью кожи, слизистых оболочек рта, дыхательных и мочеполовых путей. Иногда они приобретают злокачественное течение. Вирусы человека отличаются от вирусов животных.

2. Инфекционные бородавки: обыкновенные плоские и остроконечные кондиломы, папилломы слизистых оболочек рта. В пораженных клетках обнаруживаются внутриядерные включения. Болеют чаще дети и юноши. Заражение происходит при прямом контакте с больными или через предметы общего пользования.

3. Контагиозный моллюск — мелкие плотные узелки у взрослых в области лобка, на половых органах, у детей на лице, веках, шее. При надавливании на них выделяется белая кашицеобразная масса с овоидными тельцами— моллюсковые тельца. Заражение происходит при контакте с больными, чаще половым путем.

Полиовирусы вызывают опухоли у природных хозяев: мышей, крыс, кроликов, хомяков, морских свинок и др., а также у обезьян макак резусов. Вирусы полиомы более мелкие и могут индуцировать злокачественные новообразования у новорожденных грызунов.

Среди РНК-содержащих вирусов имеются многочисленные опухолевые, онкогенные онкорнавирусы, вызывающие разнообразные опухоли. Все они объединены в семейство ретровириде, ранее род лейковирусов. Вирусы содержат однонитчатую РНК, молекулярная масса их 10—12ХІ06 дальтон, что составляет 1—2% от массы вириона. Тип симметрии возможно спиральный, число капсомеров неизвестно. Вирион покрыт оболочкой, чувствителен к эфиру. Диаметр вириона 100 нм, размножается в цитоплазме клеток. Вирусы не оказывают цитопатического действия на клетки. Основа группы онкорнавирусов (онко-опухоль, РНК-содержащий) —вирусы саркомно-лейкозного комплекса птиц и мышей, ответственны за естественно встречающиеся саркомы и лейкозы: вирус куриной саркомы Рауса, разнообразные штаммы вирусов лейкозов птиц и др. Предположительно считают возможным, что лейкозы человека вызывают вирус. Онкогенные вирусы в настоящее время разделяют на эндогенные и экзогенные. Эндогенные вирусы и их варианты открыты недавно, их находят в любых нормальных клетках и они не связаны с возникновением опухолей у природных хозяев, у которых они обнаруживаются. Однако, переходя на хозяина другого вида, они способны вызвать у него опухол.

БактериофагиВирусы, поражающие прокариоты, называются фагами. В 1898 г. русский ученый Н.Ф. Гамалея при изучении сибирской язвы крупного рогатого скота заметил, что возбудители болезни растворялись под воздействием какого-то агента. В 1915 г. подобный феномен наблюдал английский бактериолог Ф. Туорт (при длительном выращивании на питательной среде стафилококков происходило их растворение). В 1917 г. канадский микробиолог Ф.ДۥЭрелль наблюдал лизис бактериальной культуры дизентерии под влиянием фильтрата испражнений больных людей. Агента, растворяющего бактерии, ДۥЭрелль назвал бактериофагом, т.е. "пожирателем бактерий" (греч. bacterium – бактерия, phagos – пожирающий). ДۥЭрелль высказал предположение, что открытый бактериофаг представляет собой вирус бактерий, который размножается внутри бактериальной клетки, вследствие чего она лизируется и в окружающую среду выходят частички вновь образовавшегося вирусного потомства. Структура и химический состав фагаБольшинство фагов имеют сперматозойдную форму. Фаги состоят из головки, содержащей НК, и отростка. Размеры фаговой частицы 20-200 нм. средний размер головки 60-100 нм, длина отростка 100-200 нм. Многогранная головка покрыта снаружи белковой оболочкой. Отросток представляет собой стержень, покрытый чехлом. Имеются также базальная пластинка, зубцы, нити. Выявлены и другие морфологические группы фагов (с длинными, короткими отростками, без отростка, нитевидные)Фаг состоит из НК (40%) и белка (60%). Большинство фагов содержат ДНК, лишь некоторые – РНК. ДНК в основном двунитчатая, реже однонитчатая, РНК однонитчатая. В составе ДНК некоторых фагов обнаружены необычные азотистые основания. Фаги специфичныв отношении хозяина – определенный фаг поражает только один штамм или ограниченное число родственных штаммов или видов. И в то же время один вид бактерий может поражаться различными вирусами (например, у кишечной палочки десятки фагов).Резистентность. Фаги выдерживают давление до 6000 атм., устойчивы к действию радиации, сохраняют активность при рН от 2,5 до 8,5, хорошо переносят замораживание и высушивание. Однако они быстро погибают при кипячении, действии кислот, ультрафиолетовых лучей, химических дезинфицирующих веществ.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Все вирусы включены в царство Vira, которое подразделяется на два подцарства по типу НК – рибовирусы (РНК-содержащие вирусы) и дезоксивирусы (ДНК-содержащие вирусы). Подцарства делятся на семейства (-viridae), роды (-virus) и виды. Например, вирусы позвоночных объединены в 15 семейств, содержащих 32 рода.

РНК-содержащие вирусы.

К ним относятся пикорнавирусы, миксовирусы, тоговирусы, реовирусы.

Пикорнавирусы. Семейство Piornaviridae (очень мелкие вирусы, около 30 нм). Семейство включает три рода. Среди них энтеровирусы (род Entervirus) – вирусы, паразитирующие в организме человека и животных. Это вирусы полиомиелита, Коксаки, ЕСНО. Энтеровирусные инфекции повсеместно распространены на земном шаре, их распространение происходит фекально-оральным и воздушно-капельным путем. Энтеровирусы хорошо переносят низкие температуры, в замороженном состоянии сохраняются в течение нескольких лет. В составе вирионов нет липидов, поэтому они устойчивы к эфиру, хлороформу. Вирусы устойчивы к широкому диапазону рН, но чувствительны к нагреванию и окислителям. Они не утрачивают своих инфекционных свойств в воде открытых водоемов, что имеет эпидемиологическое значение.

Миксовирусы включают два семейства: Orthomyxoviridae (ортамиксовирусы), внего входят вирусы гриппа человека и животных; Paramyxoviridae(парамиксовирусы), в него входят вирусы парагриппа, кори, эпидемического паратита (свинки).

Тогавирусы. Семейство Togaviridae (лат. toga – тога, верхняя одежда древних римлян). К этому семейству относятся вирусы, имеющие внешнюю оболочку. В семейство входит три рода. Среди них рубивирусы (род Rubivirus). К этому роду относится вирус краснухи(rubeola), который выделен в 1961 г. В организм человека вирус проникает через слизистую оболочку верхних дыхательных путей и распространяется в шейных лимфатических узлах. После перенесенной инфекции остается пожизненный иммунитет. Краснуха у беременных женщин приводит к инфицированию плода, что часто вызывает пороки развития и врожденные уродства у ребенка.

Реовирусы. Семейство Reoviridae. В это семейство входят ротавирусы - представители рода Rotavirus(лат. rota – колесо), которые являются возбудителями острых гастроэнтеритов человека и животных. Размеры вирионов составляют 70-75 нм, РНК у них двунитчатая, кубическая симметрия. Вирусы относительно устойчивы к повышенным температурам, устойчивы к рН в разных диапазонах, к эфиру и другим жирорастворителям, дезинфицирующим средствам, инактивируются 70% этиловым спиртом. Заражение ротавирусами происходит фекально-оральным путем. Ротавирусные инфекции широко распространены. Около 60% острых гастроэнтеритов, зарегистрированных у детей разных стран, вызваны ротавирусами. Ротавирусные заболевания регистрируются в течение всего года, но возрастание их наблюдается в осенне-зимний период.

ДНК-содержащие вирусы.

К ним относятся поксвиоусы, герпесвирусы, аденовирусы

Поксвирусы. Семейство Poxviridae насчитывает 6 родов. Вирус натуральной оспы имеет размеры 300 нм, сложно устроен, по форме напоминает параллелепипед. Активную иммунизацию против оспы начал проводить в 1796 г. английский врач Э.Дженнер, он использовал вирус коровьей оспы, или вакцины (лат. vacca – корова) из визикул на руках доярок, ухаживающих за больными животными. Но еще за много столетий до Дженнера в Китае применялся метод, заключающийся в нанесении на слизистую оболочку носа растертых корочек и пустул больного легкой формой оспы. В 1967 г. ВОЗ был разработан план мероприятий по ликвидации оспы во всех странах мира. Последний случай заболевания был зарегистрирован в Сомали в 1977 г. В настоящее время по рекомендации ВОЗ обязательная вакцинация против оспы отменена в большинстве стран мира.

Герпесвирусы. Семейство Herpesviridae насчитывает около 50 видов. К этому семейству относятся вирусы простого герпеса, ветряной оспы. Многие герпесвирусы обладают способностью вызывать онкогенную трансформацию клеток и индуцировать образование опухолей у новорожденных животных.

Аденовирусы. Представители семейства Adenoviridae являются возбудителями респираторных заболеваний человека.

Вирусы гепатита Вирусы гепатита вызывают инфекционные заболевания, характеризующиеся лихорадочной реакцией, интоксикацией организма, поражением печени, а в ряде случаев – желтухой. Инфекционный гепатит известен давно. Он описан Гиппократом как заразная форма желтухи. В 1883 г. С.П.Боткин провел глубокие исследования этой болезни и указал на ее инфекционную природу. В качестве самостоятельных форм выделяют гепатит А, гепатит В и целый ряд других.

Термином гепатит А обозначают заболевание, известное ранее как болезнь Боткина, эпидемический гепатит, инфекционный гепатит, катаральная желтуха. Оно вызывается вирусом гепатита А (ВГА), распространяющимся главным образом фекально-оральным путем. Это РНК-содержащий вирус, размером 27 нм, капсид построен по кубическому типу симметрии. Он выдерживает нагревание при 60 0 С 30 мин, полная инактивация происходит при кипячении 30-40 мин, при автоклавировании или под действием сухого жара (180 0 С в течение 1 ч). Вирусы устойчивы к эфиру, кислотам, дезинфицирующим веществам. Вирусы длительно сохраняются в окружающей среде. Они сохраняются в замороженном состоянии годами, при температуре 4 0 С – несколько месяцев. Это обуславливает эпидемиологические особенности распространения ВГА.

Источником ВГА являются больные люди и вирусоносители. Распространение инфекции осуществляется через фекальное загрязнение окружающих предметов, воды и пищевых продуктов. Для гепатита А характерна осенне-зимняя сезонность, но водные эпидемии могут возникать независимо от сезона. К ВГА восприимчивы люди всех возрастов, однако преимущественно дети (особенно в организованных коллективах).

В 1852 г. русский ботаник Д.И. Ивановский впервые получил инфекционный экстракт из растений табака, пораженных мозаичной болезнью. Когда такой экстракт пропустили через фильтр, способный задерживать бактерии, отфильтрованная жидкость все еще сохраняла инфекционные свойства. В 1898 г. голландец Бейеринк придумал новое слово вирус, чтобы обозначить этим термином инфекционную природу некоторых профильтрованных растительных жидкостей. Хотя удалось достигнуть значительных успехов в получении, высокоочищенных проб вирусов и было установлено, что по химической природе это нуклеопротеины, сами частицы все еще оставались неуловимыми и загадочными, потому что они были слишком малы, чтобы их можно было увидеть с помощью светового микроскопа. Поэтому-то вирусы и оказались в числе первых биологических структур, которые были исследованы в электронном микроскопе сразу же после его изобретения в 30-е годы нашего столетия.

В 1901 году было обнаружено первое вирусное заболевание человека -- жёлтая лихорадка. Это открытие было сделано американским военным хирургом У. Ридом и его коллегами.

В 1911 году Фрэнсис Раус доказал вирусную природу рака -- саркомы Рауса (лишь в 1966 г, спустя 55 лет, ему была вручена за это открытие Нобелевская премия по физиологии и медицине).

Эксперимент Херши. Эксперимент проводился на бактериофаге T2, структура которого к тому времени была выяснена с помощью электронной микроскопии. Оказалось, что бактериофаг состоит из белковой оболочки, внутри которой находится ДНК. Эксперимент был спланирован таким образом, чтобы выяснить, что же -- белок или ДНК -- является носителем наследственной информации.

Херши и Чейз выращивали две группы бактерий: одну в среде, содержащей радиоактивный фосфор-32 в составе фосфат-Иона, другую -- в среде с радиоактивной серой-35 в составе сульфат-Иона. Бактериофаги, добавленные в среду с бактериями и размножавшиеся в них, поглощали эти радиоактивные изотопы, которые служили маркёрами, при построении своей ДНК и белков. Фосфор содержится в ДНК, но отсутствует в белках, а сера, наоборот, содержится в белках (точнее в двух аминокислотах: цистеин и метионин), но её нет в ДНК. Таким образом, одни бактериофаги содержали меченые серой белки, а другие -- меченую фосфором ДНК.

После выделения радиоактивно-меченых бактериофагов их добавляли к культуре свежих (не содержащих изотопов) бактерий и позволяли бактериофагам инфицировать эти бактерии. После этого среду с бактериями подвергали энергичному встряхиванию в специальном смесителе (было показано, что при этом оболочки фага отделяются от поверхности бактериальных клеток), а затем инфицированных бактерий отделяли от среды. Когда в первом опыте к бактериям добавлялись меченые фосфором-32 бактериофаги, оказалось, что радиоактивная метка находилась в бактериальных клетках. Когда же во втором опыте к бактериям добавлялись бактериофаги, меченые серой-35, то метка была обнаружена во фракции среды с белковыми оболочками, но её не было в бактериальных клетках. Это подтвердило, что материалом, которым инфицировались бактерии, является ДНК. Поскольку внутри инфицированных бактерий формируются полные вирусные частицы, содержащие белки вируса, данный опыт был признан одним из решающих доказательств того факта, что генетическая информация (информация о структуре белков) содержится в ДНК.

В 1969 году Алфред Херши получил Нобелевскую премию за открытия генетической структуры вирусов.

В 2002 году, в университете Нью-Йорка был создан первый синтетический вирус

ДНК-содержащие вирусы несут в качестве генетического материала либо одно -, либо двухцепочечную ДНК, которая может быть как линейной, так и кольцевой. В ДНК закодирована информация о всех белках вируса. Вирусы, заражающие бактерии, называются бактериофагами. К ДНК-содержащим вирусам относятся вирусы гепатита В, герпес, вирусы оспы, паповавирусы, гепаднавирусы, парвовирусы.

По виду цепи ДНК вирусы делятся на 3 группы:

Первая группа -- вирусы с двуцепочечной ДНК. Репликация ДНК-генома этих вирусов осуществляется при посредстве промежуточных молекул РНК: Молекулы РНК образуются в результате транскрипции вирусных ДНК в клеточном ядре хозяйским ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой. Транскрибируется только одна из нитей вирусной ДНК. Синтез ДНК на мРНК происходит в результате реакции, катализируемой обратной транскриптазой: сначала синтезируется (-) нить ДНК, а затем на вновь синтезированной (-) нити ДНК тот же фермент строит (+) нить.

Вторая группа -- вирусы с двуцепочечной ДНК.В одних случаях производством как мРНК, так и ДНК занимаются клеточные ферменты; в других случаях вирусы используют собственные ферменты. Бывает, что те и другие ферменты обслуживают процесс репликации и транскрипции. К этой группе относятся вирусы герпеса, оспы и др.

Тип нуклеиновой кислоты

Капсид с оболочкой или без нее

Примеры вирусов данной группы:

- обычно встречаются у нитевидных вирусов.
- образуются путем самосборки асимметричных белковых субъединиц (капсомеров), объединяющихся в трубчатую структуру со спиральной симметрией.
- Субъединицы в большинстве случаев гомогенны, так, что поверхность вириона состоит из множества копий одного и того же белка, хотя под наружным капсидом могут находиться и другие белки.
- ДНК в таких вирусах либо вытянута, либо может быть туго скручена в комплексе со специальными связывающими белками.

Спиральный тип симметрии имеет вирус гриппа - а.

- свойственны большинству сферических ДНК-содержащих вирусов
- икосаэдр - это многогранник с двадцатью треугольными гранями, имеющий кубическую симметрию и приблизительно сферическую форму.
- Вершины треугольников соединяясь образуют двенадцать вершин икосаэдра;
- в местах соединения располагаются обычно пентамерные белковые структуры - пентоны; там же могут находится участки, на которых формируются белковые нити, нередко ассоциированные с вершинами
- Грани икосаэдра заполнены другими белковыми субъединицами, сгруппированными обычно в гексамерные структуры - гексоны (пример, у аденовируса прозрачка 1). вирус капсид симметрия опухолеродный
- Количество субъединиц, необходимое для заполнения граней, определяется размерами вириона в целом, и разные икосаэдрические вирусы содержат поэтому разное число гексонов - обычно при неизменном числе пентонов.
- ДНК обычно плотно свернута внутри капсида;
- иногда она связана с белками или полипептидами, способными стабилизировать ее структуру.

Кубический тип симметрии у вирусов:

Сложные капсиды без оболочки

Фотография бактериофага (увеличение 500000 раз).

строение Т-фага кишечной палочки со смешанным типом симметрии. 1 - кубоидальная капсидная головка, 2 - двухнитчатая ДНК, 3 - стержень, 4 - спиралеобразный сокращающийся капсид (чехол), 5- базальная пластинка, 6 - хвостовые фибриллы.

Сложные капсиды с оболочкой

- есть только у вирусов эукариотических клеток.
- В них ДНК-белковые комплексы окружены одним или несколькими белковыми слоями и наружной мембраной, почти все белковые компоненты которой являются вирусными по своему происхождению, а липидные структуры - клеточными.

ДНК-содержащие опухолеродные вирусы разделяются на следующие 5 классов.

1. Полиомавирусы - обезьяний вирус SV40, вирус полиомы мышей и вирусы человека ВК и JC.
2. Папилломавирусы - 16 вирусов папилломы человека и множество папилломовирусов животных.
3. Аденовирусы - 37 вирусов человека, множество аденовирусов животных (например, 24 вируса обезьян и 9 вирусов крупного рогатого скота).
4. Герповирусы - вирусы простого герпеса человека, цитомегаловирус человека, вирус Эпштейна-Барр и онкогенные вирусы приматов, лошадей, кур, кроликов, лягушек.
5. Вирусы, подобные вирусу гепатита В, - вирус гепатита В человека, гепатита североамериканского сурка, гепатита земляных белок и гепатита уток.

Систематику и таксономию вирусов кодифицирует и поддерживает Международный Комитет по Таксономии Вирусов (International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV), поддерживающий также и таксономическую базу The Universal Virus Database ICTVdB.

1. Классификация и характеристика ДНК-геномных вирусов

2. Вирус папилломы человека. Характеристика. Онкогенность. Лабораторная диагностика

3. Вирус полиомы человека. Характеристика. Онкогенность

1. Классификация и характеристика ДНК-геномных вирусов

ДНК-содержащие вирусы – вирусы, геном которых представлен дезоксирибонуклеиновой кислотой и репликация идет посредством ДНК-зависимой ДНК-полимеразы, без использования промежуточного звена-посредника РНК.

Геномная ДНК этих вирусов может быть двуцепочечной или одноцепочечной и иметь линейную или кольцевую форму.

ДНК-содержащие вирусы	Наличие суперкапсида	Размер вириона в нанометрах	Типовые представители
Аденовирусы	Отсутствует	70-90	Аденовирусы человека 42 типов
Гепаднавирусы	Имеется	45-50	Вирус гепатита В
Герпесвирусы	Имеется	200	Вирусы простого герпеса, цитомегалии, Эпстайна-Барр
Паповавирусы	Отсутствует	45-55	Вирусы папилломы, полиомы
Парвовирусы	Отсутствует	18-26	Аденоассоциированный вирус
Поксвирусы	Имеется	130-240	Вирусы осповакцины

Геномы большинства ДНК-содержащих вирусов (за исключением поксвирусов) транскрибируются в ядре клетки-хозяина с помощью клеточной РНК-полимеразы II . Синтез и процессинг мРНК у этих вирусов практически полностью осуществляется за счет клеточных механизмов (несколько вирусных белков участвуют только в регуляции транскрипции).

У многих ДНК-содержащих вирусов транскрипция происходит в три этапа, во время которых избирательно считываются сверхранние, ранние и поздние гены.

Нуклеокапсиды герпесвирусов проникают в цитоплазму вместе с белками матрикса, затем этот комплекс транспортируется вдоль микротрубочек к порам ядерной оболочки и далее в ядро. Белки матрикса вместе с клеточными факторами транскрипции запускают транскрипцию сверхранних генов. У герпесвирусов продукты сверхранних генов, так называемые сверхранние белки, играют роль трансактиваторов и необходимы для начала транскрипции ранних генов. Однако у других ДНК-содержащих вирусов транскрипция ранних генов может происходить и без участия сверхранних белков.

Большинство ранних генов кодируют белки, осуществляющие репликацию вирусной ДНК и запуск транскрипции поздних генов. Поздние гены кодируют главным образом структурные белки, необходимые для сборки вирусов и их выхода из зараженной клетки. Транскрипция поздних генов зависит от репликации ДНК и прекращается в присутствии ингибиторов репликации.

Для каждого семейства ДНК-содержащих вирусов характерен уникальный механизм репликации ДНК.

Геном герпесвирусов представлен линейной ДНК, которая в зараженной клетке замыкается в кольцо. Кольцевые молекулы вирусной ДНК реплицируются по механизму "катящегося кольца" с образованием длинных линейных конкатемерных молекул, состоящих из многих копий генома. Затем конкатемерные молекулы расщепляются на полноценные геномы. В репродукции герпесвирусов участвуют вирусные ДНК-полимераза и ферменты, увеличивающие внутриклеточную концентрацию дезоксинуклеозидтрифосфатов - структурных элементов ДНК.

Репликация линейных геномов аденовирусов происходит при участии вирусной ДНК-полимеразы и нуклеотид-белкового комплекса, выполняющего роль праймера.

Двухцепочечные кольцевые геномы паповавирусов реплицируются с сохранением кольцевой структуры. Репликация осуществляется клеточными ферментами, а для запуска репликации необходим ранний вирусный белок - Т-антиген.

Изредка геномы паповавирусов (например, папилломавирусов) встраиваются в хромосому зараженной клетки, что приводит к усиленной экспрессии вирусных белков и неконтролируемому делению клетки. Интеграция паповавирусов в клеточный геном может стать причиной злокачественного новообразования, например рака шейки матки.

В отличие от репродукции других ДНК-содержащих вирусов, репродукция поксвирусов полностью происходит в цитоплазме. Эти вирусы содержат факторы транскрипции, РНК-полимеразу, а также набор ферментов, обеспечивающих процессинг мРНК (присоединение 7-метилгуанозина, полиаденилирование). Геном поксвирусов имеет уникальное строение: комплементарные цепи двухцепочечной ДНК на обоих концах ковалентно соединены между собой, так что в действительности геном состоит из одноцепочечной кольцевой молекулы ДНК. Кроме того, в геноме имеются инвертированные концевые повторы. Репликация вирусной ДНК начинается с расщепления одной из цепей в области инвертированных концевых повторов; затем одновременно на обоих концах генома начинается синтез комплементарной цепи, который осуществляет вирусная ДНК-полимераза. Праймером служит прилегающий к месту расщепления короткий участок расщепленной цепи (самозатраванный механизм). Поксвирусы, как и герпесвирусы, кодируют несколько ферментов, способствующих репликации ДНК путем увеличения концентрации дезоксирибонуклеозидтрифосфатов.

2. Вирус папилломы человека. Характеристика. Онкогенность. Лабораторная диагностика

Папилломавирус человека (HPV – Human Papillomavirus) – вирус из рода папилломавирусов, семейства паповавирусов. Передаётся только от человека к человеку и приводит к изменению характера роста тканей. Известно более 100 видов ВПЧ. Из них более 40 – могут вызвать поражение аногенитального тракта (половые органы и задний проход) мужчин и женщин и появление остроконечных кондилом. Некоторые из них безвредны, другие вызывают бородавки, некоторые вызывают рак.

HPV – одна из наиболее распространённых болезней, передаваемых половым путём.

Жизненный цикл вируса:

Характерные проявления инфекции - простые бородавки.

В настоящее время известно уже более 100 типов (штаммов) папилломавируса, обнаруженных у человека. Большинство представителей обладает онкогенными свойствами и вызывает доброкачественные или злокачественные опухоли (папилломы). Доказана этиологическая роль папилломавируса в развитии рака шейки матки. Папилломавирусы имеют видоспецифические и некоторые типоспецифические антигены. Не культивируются в клеточных системах.

Вирус папилломы человека выявляется в кератоцитах в виде эписомы, 50 – 200 копий на пораженную клетку. Процессы продуктивной инфекции и интеграции не наблюдаются.

Папилломавирус человека (ВПЧ) известен достаточно давно, именно он вызывает бородавки. Однако в 80-е годы XX века стали появляться сообщения о связи инфицирования папилломавирусами и онкологическими заболеваниями шейки матки у женщин, которые вскоре были доказаны убедительной статистикой.

Папилломавирусы являются антропонозными возбудителями – то есть передача их возможна только от человека к человеку.

Есть вероятность сохранения вирусов в отшелушивающих клетках кожи определенное время – поэтому для некоторых заболеваний, вызываемых вирусом, вероятен контактно-бытовой путь заражения (бородавки) при условии микроповреждений кожи.

Основным путем заражения аногенитальными бородавками (остроконечными кондилломами) является половой путь заражения (включая орально – генитальные контакты (крайне редко) и анальный секс).

Возможно заражение папилломавирусом новорожденных при родах, что является причиной возникновения ларингеального папилломатоза у детей и аногенитальных бородавок у младенцев.

Попав в организм, вирусы папиллом инфицируют базальный слой эпителия, причем наиболее пораженным участком является зона перехода многослойного плоского эпителия в цилиндрический эпителий. В зараженной клетке вирус существует в двух формах: эписомальной (вне хромосом клетки), которая считается доброкачественной формой, и интросомальной – интегрированной (встраиваясь в геном клетки) – которую определяют как злокачественную форму паразитирования вируса.

Условно все известные папилломавирусы можно разбить на три основные группы:

1) Неонкогенные папилломавирусы (HPV 1,2,3,5)

2) Онкогенные папилломавирусы низкого онкогенного риска (в основном HPV 6,11,42,43,44)

3) Онкогенные папилломавирусы высокого онкогенного риска (HPV 16,18,31,33,35,39,45,51,52,56,58,59 и 68)

Диагностика папилломавирусной инфекции

1. Клинический осмотр.

По характерной клинической картине выявляются все виды бородавок, остроконечные кондиломы. При наличии аногенитальных бородавок обязателен осмотр шейки матки, по показаниям – для исключения эндоуретральных кондилом – уретроскопия

2. Кольпоскопия. Кольпоскопия и биопсия показаны всем женщинам с цервикальной интраэпителиальной неоплазией класса II(CIN II) или класса III(CIN III), независимо от подтверждения у них наличия ВПЧ-инфекции Тест с уксусной кислотой (Acetic Acid Test). В настоящее время специфическим кольпоскопическим признаком ПВИ шейки матки считается неравномерное поглощение йодного раствора Люголя беловатым после уксуса участком эпителия (в виде йодпозитивных пунктации и мозаики). Признаками ПВИ шейки матки могут также быть ацетобелый эпителий, лейкоплакия, пунктация, белые выросты и мозаика, атипичная зона трансформации, жемчужная поверхность после обработки уксусом.

3. Цитологическое исследование шеечных мазков по Папаниколау.

Цитологическое исследование шеечных мазков по Папаниколау (PAP – smear test) выделяет следующие результаты:

1-й класс – атипические клетки отсутствуют, нормальная цитологическая картина.

2-й класс – изменение клеточных элементов обусловлено воспалительным процессом во влагалище и (или) шейки матки.

Читайте также: