Вирусы в отличии от прокариот являются одноклеточными

Микробы, или микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы), систематизированы по их сходству, различиям и взаимоотношениям между собой. Этим занимается специальная наука — систематика микроорганизмов. Систематика включает три части: классификацию, таксономию и идентификацию. В основу таксономии микроорганизмов положены их морфологические, физиологические, биохимические и молекулярно-биологические свойства. Различают следующие таксономические категории: царство, подцарство, отдел, класс, порядок, семейство, род, вид, подвид и др. В рамках той или иной таксономической категории выделяют таксоны — группы организмов, объединенные по определенным однородным свойствам.

Вид. Одной из основных таксономических категорий является вид (species). Вид — это совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода.

Чистая культура. Совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на питательной среде, характеризующихся сходными морфологическими, тинкториальными (отношение к красителям), культуральными, биохимическими и антигенными свойствами, называется чистой культурой.

Штамм. Чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного источника и отличающихся от других представителей вида, называется штаммом. Штамм — более узкое понятие, чем вид или подвид.

Клон. Близким к понятию штамма является понятие клона. Клон представляет собой совокупность потомков, выращенных из единственной микробной клетки.

Для обозначения некоторых совокупностей микроорганизмов, отличающихся по тем или иным свойствам, употребляется суффикс var (разновидность) вместо ранее применявшегося type.

Классификация бактерий. Принципы современной систематики и номенклатуры, основные таксономические единицы. Понятие о виде, варианте, культуре, популяции, штамме.

Наибольшую известность получила фенотипическая классификация бактерий, основанная на строении их клеточной стенки.

Крупнейшими таксономическими группами в ней стали 4 отдела: Gracilicutes (грамотрицательные), Firmicutes (грамположительные), Tenericutes (микоплазмы; отдел с единственным классом Mollicutes) и Mendosicutes (археи)Mollicutes-Микоплазмы — прокариотные одноклеточные, грамотрицательные [1] [2] микроорганизмы, не имеющие клеточной стенки, которые были открыты при изученииплевропневмонии у коров. Микоплазмы, по всей видимости, являются наиболее простыми самостоятельно воспроизводящимися живыми организмами, объём их генетической информации в 4 раза меньше, чем у Escherichia coli.

Многочисленные микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы) строго систематизированы в определенном порядке по их сходству, различиям и взаимоотношениям между собой. Этим занимается специальная наука, называемая систематикой микроорганизмов.

Раздел систематики, изучающий принципы классификации, называется таксономией (от греч. taxis . расположение, порядок). Таксон . группа организмов, объединенная по определенным однородным свойствам в рамках той или иной таксономической категории. Самой крупной таксономической категорией является царство, более мелкими . подцарство, отдел, класс, порядок, семейство, род, вид, подвид и др. Образование названий микроорганизмов регламентируется Международным кодексом номенклатуры (зоологической, ботанической, номенклатуры бактерий, вирусов). В основу таксономии микроорганизмов положены их морфологические, изиологические, биохимические, молекулярно-биологические свойства.

Согласно современной систематике, патогенные (болезнетворные) бактерии относятся к надцарству прокариотов (Procaryotae), царству эукариот (Eucaryotae), грибы — к царству микота (Mycota), простейшие — к царству Protozoa, вирусы — к царству Vira.

Вид — совокупность микроорганизмов, имеющих общий корень происхождения и максимально близкие фенотипические признаки и свойства. ( Вид — эволюционно сложившаяся совокупность особей, имеющих единый тип организации, который в стандартных условиях проявляется сходными фенотипическими признаками: морфологическими, физиологическими, биохимическими и др.)

Популяция — совокупность особей одного вида, обитающих в пределах биотопа (территориально ограниченный участок биосферы с относительно однородными условиями жизни).

Штамм — чистые культуры микробов одного вида, полученные из разных источников или из одного источника в разное время.

Чистая культура — популяция состоящая из особей одного вида. (из одной микробной клетки на искусственной питательной среде).

Признаки, отличающие вирусы от прокариот, следующие:

Вирусы не имеют клеточного строения

Вирусы имеют ультрамикроскопические размеры- видны только в электронном микроскопе.

Вирусы не имеют собственной белоксинтезирующей системы, используют систему хозяина.

Вирусы имеют только один тип нуклеиновой кислоты: ДНК или РНК.

Вирусы являются строгими облигатными внутриклеточными паразитами, т.к. они не воспроизводятся самостоятельно, а могут размножаться только внутри клетки хозяина, используя его белоксинтезирующую систему.

Вирусы имеют 2 формы: внеклеточная (вирион) и внутриклеточная (представлена ДНК или РНК вируса)

Вирусы обладают особым дизъюнктивным (разобщенным) способом репродукции.

Вирусы обладают свойством фильтруемости.

Отличаются от прокариотов патогенностью, специфичностью, иммуногенностью.

Убитые вакцины в качестве действующего начала включают убитые химическим или физическим методом вирусы (цельновирионные вакцины) или же извлеченные протективные антигены (субвирионные вакцины). Для инактивации вирусов применяют формальдегид, спирт, фенол, УФО и т.д.

Получают инактивированные вирусы путем выращивания в клеточных культурах, куриных эмбрионах, которые затем подвергают инактивации, разрушению, выделению антигенных комплексов, очистке, конструированию препарата. Дозируют вакцины в антигенных единицах.

Примерами убитых вирусных вакцин могут быть: гриппозная, против клещевого энцефалита. Используются для специфической профилактики вирусных инфекций.

50. Принцип постановки реакций ГА и РТГА
1. Реакцию гемагглютинации (РГА) применяют для обнаружения гумагглютинирующих вирусов в культуральной жидкости зараженной культуры клеток либо хорионаллантоисной или амниотической жидкости куриного эмбриона. Концентрация вирусных частиц соответствует гемагглютинирующему титру (максимальное разведение вируссодержащей жидкости, вызывающее агглютинацию эритроцитов). РГА ставят в пробирках, на специальных полистироловых планшетах, в аппарате Такачи. Для постановки РГА к исследуемому материалу добавляют взвесь эритроцитов. В присутствие вирусов происходит агглютинация эритроцитов. Результаты реакции учитывают через 40 минут после оседания эритроцитов:
- (+) - выраженная гемагглютинация-тонкая пленка склеившихся эритроцитов на дне пробирки, имеющая вид зонтика,
- (-) - резко очерченный осадок эритроцитов.

РНГА - реакция, в которой антитела взаимодействуют с антигенами, предварительно адсорбированными на инертных частицах, в данном случае- на эритроцитах. Реакция основана на способности гемагглютинирующих вирусов склеивать эритроциты животных или человека. За агглютинацию отвечают поверхностные структуры вирусов-гемагглютинины гликопротеидной природы. Нагруженные антигеном эритроциты склеиваются в присутствии специфических антител к данному антигену и выпадают в осадок.

В лунках полистироловых планшетов готовят ряд последовательных разведений сыворотки. В предпоследнюю лунку вносят - 0,5 мл заведомо положительной сыворотки и в последнюю 0,5 мл физиологического раствора (контроли). Затем во все лунки добавляют по 0,1 мл разведенного эритроцитарного диагностикума, встряхивают и помещают в термостат на 2 часа при 37, 20 или 4 градусах - в зависимости от свойств изучаемого вируса.

Учет. Положительный результат: эритроциты оседают на дне лунки в виде ровного слоя клеток со складчатым или зазубренным краем (перевернутый зонтик). Отрицательный результат- оседают в виде пуговки или колечка.

2. РТГА: Принцип реакции основан на способности АТ связывать различные вирусы и нейтрализовать их, лишая возможности агглютинировать эритроциты. Визуально этот эффект и проявляется в "торможении" гемагглютинации. РТГА применяют при диагностике вирусных инфекций для выявления специфических антигемагглютининов и идентификации различных вирусов по их гемагглютининам, проявляющим свойства Аг.

Феномен РТГА проявляется образованием компактного осадка эритроцитов вместо зонтика гемагглютинации.

Реакцию проводят на полистироловых пластинах и оценивают по отсутствию склеивания эритроцитов, добавленных к смеси вируса и специфической сыворотки. Для удаления неспецифических ингибиторов гемагглютинации сыворотку обрабатывают ацетоном или др. веществами. В полистироловых пластинках готовят двукратные разведения сыворотки в ИХН и к каждому разведению добавляют равное количество вируссодержащей жидкости. Смесь инкубируют 30-60 мин, при 0, 4, 20, 37 градусах, в зависимости от типа вируса. Затем добавляют равный объем 0.5% взвесь эритроцитов. Смесь инкубируют 45 мин.

Титр сыворотки- её наибольшее разведение, которое тормозит гемагглютинацию.

Учет. Положительный результат: компактный диск- пуговка- отсутствие гемагглютинации, отрицательный результат: зонтик гемагглютинации.

Признаки, отличающие вирусы от прокариот, следующие:

Вирусы не имеют клеточного строения

Вирусы имеют ультрамикроскопические размеры- видны только в электронном микроскопе.

Вирусы не имеют собственной белоксинтезирующей системы, используют систему хозяина.

Вирусы имеют только один тип нуклеиновой кислоты: ДНК или РНК.

Вирусы имеют 2 формы: внеклеточная (вирион) и внутриклеточная (представлена ДНК или РНК вируса)

Вирусы обладают особым дизъюнктивным (разобщенным) способом репродукции.

Вирусы обладают свойством фильтруемости.

Отличаются от прокариотов патогенностью, специфичностью, иммуногенностью.

50. Принцип постановки реакций ГА и РТГА
1. Реакцию гемагглютинации (РГА) применяют для обнаружения гумагглютинирующих вирусов в культуральной жидкости зараженной культуры клеток либо хорионаллантоисной или амниотической жидкости куриного эмбриона. Концентрация вирусных частиц соответствует гемагглютинирующему титру (максимальное разведение вируссодержащей жидкости, вызывающее агглютинацию эритроцитов). РГА ставят в пробирках, на специальных полистироловых планшетах, в аппарате Такачи. Для постановки РГА к исследуемому материалу добавляют взвесь эритроцитов. В присутствие вирусов происходит агглютинация эритроцитов. Результаты реакции учитывают через 40 минут после оседания эритроцитов:
- (+) - выраженная гемагглютинация-тонкая пленка склеившихся эритроцитов на дне пробирки, имеющая вид зонтика,
- (-) - резко очерченный осадок эритроцитов.

Феномен РТГА проявляется образованием компактного осадка эритроцитов вместо зонтика гемагглютинации.

Титр сыворотки- её наибольшее разведение, которое тормозит гемагглютинацию.

Формы жизни
Выделяют две основные формы жизни: клеточные и неклеточные. Подавляющее большинство организмов относится к клеточным формам жизни, к неклеточным – только вирусы.
Клеточные формы делятся на прокариот (доядерные) и эукариот (собственно ядерные). Прокариоты не имеют оформленного ядра, у эукариот ядро четко выражено. К прокариотам относятся бактерии и сине-зеленые водоросли, к эукариотам — растения, животные и грибы.

Вирусы
Вирусы (от лат. virus — яд) не проявляют признаков жизни вне других организмов и являются внутриклеточными облигатными паразитами. Они поражают любые организмы. Вирусы — это самые мелкие организмы Земли: их молекулы видны только под электронным микроскопом. Вирусы бактерий имеют специальное название: бактериофаги или просто фаги. Изучением вирусов занимается вирусология.
Вирусы были открыты в XIX в. Д. И. Ивановским: он обнаружил и описал вирус табачной мозаики. Этот вирус поражает табак, вызывая разрушение хлорофилла, из-за чего некоторые участки органов становятся более светлыми по сравнению со здоровыми. Внешне такой орган (чаще всего лист) действительно напоминает мозаику: темные участки чередуются со светлыми.
Вирус — это генетический элемент, покрытый защитной белковой оболочкой. Отдельные вирусные частицы (вирионы) представляют собой симметричные тела, состоящие из повторяющихся элементов .
В центре вируса находится генетический материал — ДНК (ДНК-содержащие вирусы) или РНК (РНК-содержащие вирусы). ДНК может быть двухцепочечной или одноцепочечной, кольцевой или линейной; РНК — одно- или двухцепочечной. Генетический материал вируса окружен капсидом — белковой оболочкой, выполняющей защитную функцию. Эта оболочка состоит из многократно повторяющихся полипептидных цепочек одного или нескольких белков. Снаружи от белковой оболочки может образовываться еще одна оболочка — внешняя.

Цикл вирусов. Сначала вирус прикрепляется к клетке хозяина, затем его генетический материал проникает внутрь клетки хозяина. Если вирус содержит ДНК, то она встраивается в ДНК клетки хозяина. Далее происходит образование и-РНК вируса, синтез его белков и образование новых вирусных частиц, т. е. клетка хозяина начинает работать на вирус.
РНК-содержащие вирусы ведут себя немного по-другому. Если РНК вируса состоит из двух цепей, то на одной из них синтезируется и-РНК, затем происходит синтез белков вируса и т.д.
У ретровирусов, также относящихся к РНК-содержащим (например, вирус иммунодефицита человека – ВИЧ), с помощью фермента обратной транскриптазы на РНК синтезируется сначала одна цепь ДНК, а затем и вторая. После этого ДНК вируса встраивается в ДНК клетки хозяина.
Весь цикл может занимать несколько минут.

Вирусы вызывают различные заболевания человека: грипп, СПИД, гепатит, полиомиелит, оспу, корь, бешенство (водобоязнь), герпес, геморрагическую лихорадку.

Прокариоты
К прокариотам относятся бактерии и цианобактерии, которые объединяются в царство Дробянки. У них отсутствует оформленное ядро и мембранные органоиды, генетический материал представлен нуклеоидом (молекулой хромосомной ДНК, замкнутой в кольцо) и плазмидами (небольшими внехромосомными ДНК). Характерны мелкие рибосомы (70S), расположенные в цитоплазме, и мезосомы (впячивание мембраны внутрь клетки), выполняющие функции митохондрий.

Признак	Прокариоты	Эукариоты
Клеточная стенка	У бактерий – из муреина, у цианобактерий — из целлюлозы	У животных нет, у грибов из хитина, у растений из целлюлозы
Ядро и генетический материал	Ядра нет; кольцевая ДНК в цитоплазме, хромосом нет. Гистонов нет	Ядро есть; двуцепочечная ДНК находится в ядре, соединена с белками-гистонами и образует хромосомы
Мембранные органоиды	Нет	Есть
Рибосомы	Мелкие, находятся в цитоплазме, 70S	Крупные, большинство располо-жено на эндоплазматической сети, 80S
Деление клеток	Деление пополам. Митоз не характерен	Митоз и мейоз
Диссимиляция	Анаэробная и аэробная	Преобладает аэробная
Фотосинтез	У некоторых бактерий и цианобактерий	Только у растений
Хемосинтез	Некоторые бактерии	Не возможен
Азотфиксация	Некоторые бактерии	Не возможна

Бактерии
Бактерии — микроскопические одноклеточные организмы. Они широко распространены в природе и занимают все среды жизни (почвенную, наземно-воздушную, водную; также обитают внутри живых организмов).
Снаружи клетка бактерий покрыта клеточной стенкой, в состав которой входит муреин. Многие бактерии способны формировать дополнительную внешнюю капсулу, защищающую их внутри организма хозяина от его иммунной системы. Под оболочкой находится плазматическая мембрана, а внутри клетки — цитоплазма с включениями, рибосомами и генетическим материалом (кольцевая ДНК). Многие бактерии имеют жгутики, обеспечивающие их подвижность.
Размножение бактерий происходит делением на две клетки: сначала делится нуклеоид, затем — цитоплазма. При благоприятных условиях одно деление происходит каждые 15-20 мин. При возникновении неблагоприятных условий бактерии способны образовывать споры. У спор очень плотная внешняя оболочка, способная переносить различные внешние воздействия и сохранять жизнеспособность в течение десятков и сотен лет. При наступлении благоприятных условий спора прорастает и образует бактериальную клетку.

Сине-зеленые водоросли (цианобактерии)
Обитают в водной среде и на почве. Различают одноклеточные и колониальные формы. Многие из них в цитоплазме содержат вакуоли, которые поддерживают плавучесть клетки.
Цианобактерии являются автотрофами и содержат хлорофилл. При фотосинтезе выделяют кислород в атмосферу. Размножение осуществляется делением. Способны образовывать споры для пережидания неблагоприятных условий.

Тесты предназначены для подготовке к экзаменам

Скачать:

Вложение	Размер
открытые задания и задания с одним правильным ответом	19.58 КБ
test_virusyprokarioty.docx	19.58 КБ

Предварительный просмотр:

1. Вирусы в 1892 году открыл…

2. Имеются две формы существования вируса: репродуцирующаяся и ..

3. Вирус имеет хвост и ….

4. Белковая капсула, покрывающая головку вируса, называется…

5. Генетический аппарат вируса содержится в…

6. Вирусы, паразитирующие на бактериях, называются…

7. К прокариотам относятся….

8. Клеточную стенку бактерий образует сложный углевод…

9. Генетический аппарат бактерий называется…

10. Генетический аппарат бактерий представлен кольцевой молекулой…

11. Зелёный пигмент бактерий называется….

12. Поселяющиеся в живых организмах и питающиеся за их счёт бактерии называются….

13. Половой процесс у бактерий называется…

14. Покоящиеся стадии бактерий называются….

15. Бактерии, вызывающие порчу продуктов называются…

Тесты с одним ответом

1. Из характерных признаков живого вирусу присущ(а, и):

1) самостоятельный обмен веществ;

3) наследственность и изменчивость;

4) самостоятельный рост и размножение.

2. Вирусы являются:

1) автотрофными организмами;

2) облигатными организмами;

3) факультативными паразитами;

4) симбионтными организмами.

3. полностью сформированная вирусная частица называется:

1) вироидом; 2) капсидом; 3) вирионом; 4) профагом.

4. Геном вируса представлен:

1) ДНК или РНК; 2) хромосомой; 3) нуклеотидом; 4) мезосомой.

5. Вокруг капсида некоторых вирусов (герпеса) образуется оболочка, состоящая из:

1) полисахаридов; 2) липопротеинов; 3) нуклепротеинов; 4) белков.

1) группа вирусов, порожающих бактерии;

2) низкомолекулярные одноцепочные вирусные РНК;

3) организмы, паразитирующие на вирусах;

4) комплексы вирусной РНК и капсомеров.

7. Бактериофаг имеет:

1) цитоплазму и кариоплазму; 2) генетический аппарат;

3) клеточную стенку; 4) жгутики или реснички.

8. Бактериофаг, нуклеиновая кислота которого включена в ДНК клетки хозяина и образует с ней клетки хозяина и образует с ней молекулу, способную к репликации, не вызывая гибель клетки, называется:

1) вироидом; 2) вирулентным фагом; 3) профагом; 4) цианофагом.

9. Бактериофаги, приводящие к разрушению заражённой клетки, называются:

1) вироидами; 2) фагосомами; 3) умеренными фагами; 4) вирулентными фагами.

10. Вирулентность вируса – это:

1) степень формирования вируса; 2) степень патогенности вируса;

3) процесс проникновения вируса в бактерию; 4) способ передачи вируса.

11. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) избирательно поражает:

1) эритроциты; 2) лимфоциты; 3) нервные клетки; 4) гипоталамус.

12. Геном вируса иммунодефицита человека представлен:

1) двумя идентичными молекулами ДНК; 2) двухцепочечной ДНК;

3) двумя молекулами РНК; 4) одноцепочечной ДНК.

13. В состав клеточной стенки бактерий входит сложный углевод:

1) пектин; 2) лигнин; 3) муреин; 4) хитин.

14. Генетический аппарат бактерий представлен молекулами:

1) белков и углеводов; 2) кольцевой ДНК, не связанной с белками гистонами;

3) линейной иРНК; 4) липидов и иРНК.

15. В цитоплазме бактерий находятся органоиды:

1) митохондрии; 2) рибосомы; 3) жгутики; 4) нуклеоид.

16. у бактерий отсутствуют органоиды:

1) митохондрии; 2) рибосомы; 3) жгутиеи; 4) нуклеоид.

17. По типу ассимиляции подразделяются на:

1) авто и гетеротрофы; 2) миксотрофные; 3) аэробные; 4) анаэробные.

18. К фотосинтезирующим бактериям относятся:

1) анаэробные и гетеротрофные; 2) клубеньковые и нитрофицирующие

3) пурпурные и цианобактерии; 4) гнилостные и болезнетворные.

19. Хемосинтезирующими являются бактерии:

1) анаэробные и гетеротрофные; 2) клубеньковые и нитрофицирующие

3) пурпурные и цианобактерии; 4) гнилостные и болезнетворные.

20. Азотфиксация представляет собой процесс:

1) разложения органических веществ бактериями с выделением аммиака;

2) биологического превращения бактериями аммонийных солей в нитраты;

3) превращение бактериями аммиака в в аммонийные соли и нитраты;

4) связывание азота воздуха и перевод его в соединения, усваиваемые растениями.

21. По типу диссимиляции бактерии делятся на:

1) автотрофные; 2) гетеротрофные; 3) миксотрофные; 4) аэробные м анаэробные.

22. К гетеротрофным бактериям относятся:

1) клубеньковые нитрифицирующиеся; 2) железобактерии и анаэробные;

3) пурпурные и цианобактерии; 4) гнилостные и болезнетворные.

23. Поступление питательных веществ в бактериальную клетку происходит путём:

1) диффузии; 2) заглатывания; 3) фагоцитоза; 4) пиноцитоза.

24. Бактерии размножаются:

1) простым бинарным делением; 2) спорами; 3) конъюгацией; 4) копуляцией.

25. При засолке огурцы не портятся, так как:

1) соль убивает все бактерии; 2) аэробные бактерии поглощают весь кислород;

3) анаэробные бактерии выделяют токсины;

4) анаэробные бактерии выделяют органические кислоты.

26. Квашеная капуста получается благодаря деятельности бактерий6

1) клубеньковых; 2) азотфиксирующих; 3) молочнокислых; 4) хемотрофных.

Введение
Общая характеристика вирусов
Бактериофаги
Микрофлора лекарственного сырья

к.р. по микробиологии.docx

ГОУ ВПО Дальневосточный государственный медицинский университет Кафедра микробиологии

Контрольная работа По микробиологии Вариант № 4

Тема: Вирусы. Признаки, отличающие вирусы от прокариотов и эукариотов. Ультраструктура. Бактериофаги. Роль вирусов в инфицировании лекарственного сырья и лекарств.

Студентки II курса 201 группы Заочного отделения фармацевтического факультета Поповой Марии Сергеевны

Приморский край Пограничный район с.Сергеевка ДОС 406 кв 36 Индекс: 692591

Введение
Общая характеристика вирусов
Бактериофаги
Микрофлора лекарственного сырья

К концу прошлого века никто уже не сомневался, что каждую заразную болезнь вызывает свой микроб, с которым можно успешно бороться.

Через несколько лет Ф. Леффлер и П. Фрош обнаружили, что возбудитель ящура-болезни, нередко встречающейся у домашнего скота, также проходит через бактериальные фильтры. Наконец, 1917 г. канадский бактериолог Ф.де Эрелль открыл бактериофаг - вирус, поражающий бактерии.

Так были открыты вирусы растений, животных и микроорганизмов. Эти события положили начало новой науке - вирусологии, изучающей неклеточные формы жизни.

Общая характеристика вирусов

Стремительные темпы развития вирусологии во второй половине XX в. позволили получить важнейшие сведения о структуре и химическом составе разных вирусов, в том числе их генома, а также о характере взаимодействия с клетками хозяев. Полученные материалы свидетельствуют о том, что вирусы существуют в двух качественно разных формах: внеклеточной - вирион и внутриклеточной - вирус. Вирион наиболее простого вируса представляет собой нуклеопротеид, в состав которого входит вирусный геном, защищенный белковой оболочкой - капсидом. В то же время внутриклеточный вирус есть самореплицирующаяся форма, не способная к бинарному делению.

Тем самым в определение вируса закладывается принципиальное различие между клеточной формой микроорганизмов, размножающихся бинарным делением, и реплицирующейся формой, воспроизводящейся только из вирусной нуклеиновой кислоты. Однако качественное отличие вирусов от про- и эукариот не ограничивается только одной этой стороной, а включает ряд других:

наличие одного типа нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК);
отсутствие клеточного строения и белоксинтезирующих систем;
возможность интеграции в клеточный геном и синхронной с ним репликации.

Вместе с тем вирусы отличаются от обычных репликонов, какими являются молекулы ДНК всех микроорганизмов и любых других клеток, а также плазмид и транспозонов, поскольку упомянутые репликоны являются биомолекулами, которые нельзя отнести к живой материи.

Классификация и таксономия 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, внутриядерная или цитоплазматическая локализация и др. Наряду с упомянутыми признаками учитываются резистентность к температуре, рН, детергентам и т.д.

1. ДНК двухнитчатая

2. ДНК однонитчатая

1. РНК двухнитчатая

2. РНК однонитчатая

1.1. Кубический тип симметрии:

1.1.1. Без внешних оболочек:

1.1.2. С внешними оболочками:

1.2. Смешанный тип симметрии:

1.3. Без определенного типа симметрии:

2.1. Кубический тип симметрии:

2.1.1. Без внешних оболочек:

крысиный вирус Килхама, аденосателлиты

1.1. Кубический тип симметрии:

1.1.1. Без внешних оболочек:

реовирусы, вирусы раневых опухолей растений

2.1. Кубический тип симметрии:

2.1.1. Без внешних оболочек:

вирус полиомиелита, энтеровирусы, риновирусы

2.2. Спиральный тип симметрии:

2.2.1. Без внешних оболочек:

вирус табачной мозаики

2.2.2. С внешними оболочками:

вирусы гриппа,бешенства, онкогенные РНК-содержащие вирусы

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

Морфология и структура вирионов.

Размеры вирионов различных вирусов варьируют в широких пределах: от 15-18 до 300-400 нм. Они имеют разнообразную форму: палочковидную, нитевидную, сферическую, форму параллелепипеда, сперматозоидную. Структура простого вириона - нуклеокапсида - свидетельствует о том, что вирусная нуклеиновая кислота - ДНК или РНК - надежно защищена белковой оболочкой - капсидом. Последний имеет строго упорядоченную структуру, в основе которой лежат принципы спиральной или кубической симметрии. Капсиды палочковидных и нитевидных вирионов состоят из структурных субъединиц, уложенных в виде спирали вокруг оси. При таком расположении субъединиц образуется полый канал, внутри которого компактно уложена молекула вирусной нуклеиновой кислоты. Ее длина может во много раз превышать длину палочковидного вириона. Например, длина вируса табачной мозаики (ВТМ) 300 нм, а его РНК достигает величины 4000 нм, или 4 мкм. При этом РНК настолько связана с капсидом, что ее нельзя освободить, не повредив последний. Подобные капсиды встречаются у некоторых бактериальных вирусов и у вирусов человека (например, вируса гриппа).

Сферическая структура вирионов определяется капсидом, построенном по принципам кубической симметрии, в основе которой лежит фигура икосаэдра - двадцатигранника. Капсид состоит из асимметричных субъединиц (полипептидных молекул), которые объединены в морфологические субъединицы - капсомеры. Один капсомер содержит 2, 3 или 5 субъединиц, расположенных по соответствующим осям симметрии икосаэдра. В зависимости от типа перегруппировки и числа субъединиц число капсомеров будет равным 30, 20 или 12. На рис. 5.1 представлены возможные типы простых вирионов, состоящих из определенного количества капсомеров, изображенных в виде шариков, а также капсомеров увеличивающегося объема.

Химический состав вирионов

В состав простых вирионов входит один тип нуклеиновой кислоты - РНК или ДНК - и белки. У сложных вирионов в составе внешней оболочки содержатся липиды и полисахариды, первые получают из клеток хозяина, вторые в виде гликопротеидов закодированы в геноме вируса.

Вирусные ДНК. Молекулярная масса ДНК разных вирусов колеблется в широких пределах (1 * 106- 1 * 108). Она примерно в 10-100 раз меньше молекулярной массы ДНК бактерий. В геноме вирусов содержится до нескольких сотен генов. По своей структуре вирусные ДНК характеризуются рядом особенностей, что дает возможность подразделить их на несколько типов. К ним относятся двунитевые и однонитевые ДНК, которые могут иметь линейную или кольцевую форму.

Хотя в каждой нити ДНК нуклеотидные последовательности встречаются однократно, на ее концах имеются прямые или инвертированные (повернутые на 180°) повторы. Они представлены теми же нуклеотидами, которые располагаются в начальном участке ДНК. Нуклеотидные повторы, присущие как однонитевым, так и двунитевым вирусным ДНК, являются своеобразными маркерами, позволяющими отличить вирусную ДНК от клеточной. Функциональное значение этих повторов состоит в способности замыкаться в кольцо. В этой форме она реплицируется, транскрибируется, приобретает устойчивость к эндонуклеазам и может встраиваться в клеточный геном.

Вирусная РНК. У РНК-содержащих вирусов генетическая информация закодирована в РНК таким же кодом, как в ДНК всех других вирусов и клеточных организмов. Вирусные РНК по своему химическому составу не отличаются от РНК клеточного происхождения, но характеризуются разной структурой. Наряду с типичной однонитевой РНК у ряда вирусов имеется двунитевая РНК. При этом она может быть линейной и кольцевой. В составе однонитевых РНК имеются спиральные участки типа двойной спирали ДНК, образующиеся вследствие спаривания комплементарных азотистых оснований. Однонитевые РНК в зависимости от выполняемых ими функций разделяют на две группы.

У двунитевых как ДНК, так и РНК-содержащих вирусов информация обычно записана в одной цепи. Однако существуют вирусы, у которых информация может быть частично закодирована и во второй цепи. Таким образом, достигается экономия генетического материала. В то же время это указывает на то, что проведение оценки количества генетической информации по молекулярной массе ДНК или РНК может оказаться недостоверной.

Читайте также: