Virusi su najmanji od svih mikroorganizama. One se mjere u milimikronima i angstromima. Za određivanje ovih veličina čestica koristi se nekoliko metoda. Dakle, suspenzija virusa prolazi kroz posebne filtere napravljene od kolodija, koji imaju vrlo male pore određene veličine. Filtracija se provodi kroz nekoliko filtera s različitim veličinama pora. Razlika između promjera pora posljednjeg filtera koji je prošao virusne čestice i filtera koji više nije propuštao čestice virusa pokazuje prosječnu veličinu virusnih čestica. Kod ultra-brzine centrifugiranja (50 i više hiljada okretaja u minuti), veličina virusnih čestica se određuje posebnom formulom ovisno o broju okretaja i vremenu taloženja čestica. U ovom slučaju virus se također čisti od stranih tvari. Za to se odabiru takve brzine pri kojima ispadaju strane čestice, prvo velike, a zatim najmanje. Najvećom brzinom dobijaju se samo virusne čestice.

Čovjek je vidio viruse tek nakon 1940. godine, kada je napravljen i poboljšan elektronski mikroskop. Uz povećanje od desetine i stotine hiljada puta, bilo je moguće proučavati oblik, veličinu i strukturu čestica nekih virusa.

Utvrđeno je da su i veličina i oblik pojedinih jedinki (elementarnih čestica) različitih tipova virusa prilično raznoliki. Postoje veliki virusi (npr. psitakoza, velike boginje, trahom itd.), virusi srednje veličine (gripa, kuga, bjesnoća) i mali (dječija paraliza, ospice, šap, encefalitis, virusi mnogih biljaka ). U tabeli su prikazane veličine nekih virusa, određene na različite načine, u milimikronima (prema V. M. Zhdanovu i Shenu).

Najveći virusi su po veličini blizu najmanjih bakterija, a najmanji virusi su bliski velikim proteinskim molekulima.

Po izgledu, neki virusi su sferni (virus gripe), drugi su kockasti (virus boginja), a treći su u obliku bacila. Virus mozaika duhana (TMV) ima oblik tanke heksagonalne šipke dužine 300 mm i prečnika 15 mm.

Kod mnogih virusnih infekcija (male boginje, bjesnilo, trahom, itd.), posebna intracelularna tijela, inkluzije specifične za svaku infekciju, uočavaju se u citoplazmi ili jezgru ćelije domaćina. Prilično su velike i mogu se vidjeti svjetlosnim mikroskopom.

U većini slučajeva, inkluzije su skup elementarnih tijela, virusnih čestica, kao njihova kolonija. Njihovo prisustvo u ćelijama pomaže u dijagnostici određenih bolesti.

Jedno od posebnih svojstava mnogih biljnih virusa je njihova sposobnost da formiraju kristale. D. I. Ivanovsky je prvi uočio inkluzije u listovima duhana zahvaćene TMV-om, koje se sada nazivaju kristali Ivanovsky. Sastoje se od elementarnih čestica virusa mozaika duhana. Kristali virusa se mogu otopiti kao što se rastvaraju šećer i sol. Ovaj virus se može izolirati iz otopine u amorfnom, nekristalnom stanju. Talog se može ponovo otopiti, a zatim ponovo pretvoriti u kristale. Ako se kristalni virus otopi hiljadu puta, onda će kap takve otopine izazvati mozaičnu bolest u biljci. Do sada su kristali virusa poliomijelitisa dobiveni iz ljudskih i životinjskih virusa. Svaki kristal se sastoji od miliona virusnih čestica.

Hemijski sastav virusa proučavan je prvenstveno kod uzročnika mozaika duhana. Ovaj virus je čisti nukleoprotein, odnosno sastoji se od proteina i nukleinske kiseline. Virusni nukleoprotein mozaika duhana ima ogromnu molekularnu težinu (40-50 miliona).

Virusna čestica ima složenu strukturu. Nukleinska kiselina se nalazi unutar virusne čestice, okružena je proteinskom ljuskom. Virusna čestica obično sadrži jednu molekulu nukleinske kiseline.

Biljni virusi sadrže ribonukleinsku kiselinu, fagi sadrže deoksiribonukleinsku kiselinu. Ljudski i životinjski virusi sadrže ili RNK ili DNK. RNK se nalazi u gripi (1,6%), dječjoj paralizi (24%), nekrozi duhana (18%), mozaiku duhana (6%), slinavke i šapa (40%), Rousovom sarkomu (10%) i drugim virusima DNK se nalazi u virusima vakcinije (6%), papiloma (6,8%), herpesa (3,8%), polioma (12%), itd.

Sada se intenzivno proučava pitanje kako su proteini i nukleinska kiselina povezani, kako su međusobno povezani. Za rješavanje ovog problema koristi se rendgenska kristalografija. Ako u virusnoj čestici postoje podjedinice, tada se ovom metodom može odrediti njihov broj, kao i njihov relativni položaj. Pokazalo se da većinu virusa karakteriše pravilan, visoko uređen raspored elemenata virusne čestice.

U virusu poliomijelitisa nukleinska kiselina je presavijena u kuglicu, proteinska ljuska se sastoji od 60 identičnih podjedinica, koje su spojene u 12 grupa, po 5 podjedinica. Virusna čestica ima sferni oblik.

Nukleinska kiselina virusa mozaika duhana ima oblik spirale ili opruge. Proteinska ljuska TMV-a se također sastoji od odvojenih proteinskih podjedinica istog oblika i veličine. Postoji ukupno 2200 podjedinica raspoređenih u 130 zavoja oko štapa nukleinske kiseline. Molekularna težina takve podjedinice je 18 000. Svaka podjedinica je peptidni lanac koji sadrži 158 specifičnih aminokiselina, a sekvencijalni raspored ovih aminokiselina je već određen. Trenutno se intenzivno proučava sekvenca od 6500 nukleotida koji formiraju nukleinsku kiselinu. Kada se ovaj problem riješi, tada će biti poznat plan koji određuje vrstu virusa koji se formira u zaraženoj ćeliji. Strukturu, sličnu česticama TMV-a i poliomijelitisa, imaju i drugi mali biljni virusi.

Kod većih virusa, pored nukleinske kiseline, proteinske ljuske, postoje i vanjske ljuske koje sadrže proteine, lipoide i ugljikohidrate. Neki virusi sadrže enzime. Dakle, virus gripe ima enzim neuraminidazu, virus parainfluence ima sendai-lizin, virus mijeloblastoze ptica sadrži adenovin trifosfatazu. Ovi enzimi otapaju ćelijsku membranu kako bi omogućili virusu da uđe u tijelo svog budućeg domaćina.

U slobodnom stanju, u vanjskom okruženju izvan žive ćelije, virusi ne pokazuju aktivnost, oni samo zadržavaju svoju održivost, ponekad i dugo vremena. Ali čim virusi sretnu stanice koje su na njih osjetljive, oni se aktiviraju, ukorijene se u njima i pokazuju sve znakove vitalne aktivnosti.

Ranije je jedina metoda proučavanja vitalne aktivnosti virusa bila zaraziti eksperimentalne životinje osjetljive na njih: miševe, zečeve, majmune itd. Pogodnije je i ekonomičnije uzgajati viruse u embrionu kokošjeg jajeta u razvoju. Materijal koji sadrži virus ubrizgava se štrcaljkom u embrij 8-12 dana njegovog razvoja. Nakon nekoliko dana boravka embrija u termostatu, proučavaju se patološke promjene uzrokovane virusom u embriju. Zatim se inokuliraju u svježi embrion drugog jajeta. U posljednje vrijeme, metoda jednoslojnih kultura iz izoliranih stanica životinjskog tkiva dobila je najveću primjenu. Zdrobljeno svježe tkivo tretira se enzimom tripsinom, koji uništava međućelijske veze. Oslobođene ćelije se ispiru od tripsina, razblažuju hranljivim sastavom (br. 199 koji sadrži potrebne aminokiseline i soli) i stavljaju u epruvete ili u posebne ravne čaše. U termostatu se ćelije množe, formirajući jednoslojni sloj na staklu. Zatim se ova kultura homogenih ćelija inficira virusom i procesi koji se u njoj odvijaju se proučavaju pod mikroskopom ili na drugi način. Tako je naporna i skupa metoda, kao što je kultura polio virusa na jetri majmuna, zamijenjena brzom metodom uzgoja u kulturi tkiva.

Godine 1955. i kasnije došlo se do neobičnih činjenica koje su izazvale zbunjenost među biolozima. Hemijski, virus mozaika duhana je razdvojen na svoje sastavne dijelove: protein i nukleinsku kiselinu. Svaki od njih pojedinačno nije uzrokovao mozaičnu bolest na listovima duhana. Ali kada su ponovo spojeni u epruvetu (10 delova proteina i 1 deo nukleinske kiseline) i ovom mešavinom zaraženi listovi duvana, dobili su tipičan mozaik na listovima, kao od originalnog celog TMV-a. Elektronska mikroskopija otkrila je tipične virusne štapiće, koji se sastoje od proteinske ljuske u kojoj je bio zatvoren lanac nukleinske kiseline. Tako se nukleinska kiselina vezala za proteinski dio i zauzela svoj normalan položaj u njemu. Otkriće ovog fenomena - reciprociteta virusa (oporavka) - najveće je dostignuće moderne mikrobiologije, koje otvara nove puteve u biologiji i medicini.

Dalje, pokazalo se da je dovoljno blago utrljati list duhana samo jednom nukleinskom kiselinom izolovanom iz TMV, jer se na listu pojavljuju tipične nekroze (naravno, ne u velikim količinama), u kojima je bilo ogroman broj tipičnih celih virusnih čestica.

Isti rezultati su dobijeni i sa ljudskim virusima: poliomijelitis, gripa itd.

Čak je i hibridni virus mozaika duhana dobiven iz proteina jedne vrste virusa i RNK druge vrste virusa, koji se u nekim aspektima razlikovao od virusa prvog tipa. Tokom reprodukcije, ovaj hibridni virus je proizveo potomstvo samo virusa čija je RNK sadržavala hibrid.

Sve ove činjenice ukazuju da nukleinske kiseline imaju vodeću ulogu u reprodukciji virusa i njihovoj infektivnosti. Nukleinske kiseline osiguravaju prijenos nasljednih svojstava. Kiseline sadrže nasljedne informacije za sintezu punopravnih virusnih čestica unutar ćelije.

Proteinska ljuska virusa ima zaštitnu funkciju, štiti krhki lanac nukleinske kiseline od vanjskih utjecaja, osim toga, pomaže virusu da prodre u ćeliju, određuje specifičnost virusa. Ali neki naučnici ne smatraju mogućim ograničiti važnost proteina na ovaj način. Potrebna su dalja istraživanja o ulozi virusnih proteina.

Proces razmnožavanja virusa bitno se razlikuje od procesa reprodukcije bakterija, protozoa i drugih ćelijskih organizama.

Razlikuju se četiri faze ovog procesa: vezivanje virusnih čestica za ćeliju domaćina, prodiranje virusa u ćeliju, intracelularna reprodukcija virusa i oslobađanje novih virusnih čestica iz ćelije.

Prva faza – vezivanje, odnosno adsorpcija virusa na ćeliju – proučavana je u odnosu na viruse gripe i poliomijelitisa. Ćelijski zid ima mozaičnu strukturu, na nekim mjestima vire molekule mukoproteina, na drugim molekule lipoproteina. Virus gripa se adsorbira na mukoproteinima, a polio virus se adsorbira na lipoproteinima. Adsorpcija se može posmatrati elektronskim mikroskopom. Na mjestu adsorpcije virusa formira se udubljenje na ćelijskom zidu u koje se uvlači virusna čestica. Rubovi udubljenja se zatvaraju, a virusna čestica je unutar ćelije (viropeksis). Istovremeno s viropeksisom uništava se proteinska ljuska virusa. Prodiranje virusa gripe u ćeliju olakšava enzim njene ljuske. Tako nukleinska kiselina, oslobođena proteinskih ljuski, ulazi u ćeliju uz pomoć enzima same ćelije.

U trećoj fazi virusna nukleinska kiselina koja je ušla u ćeliju uključuje se u ćelijski metabolizam i usmjerava aparat za sintezu stanice da proizvodi protein i nukleinsku kiselinu ne iz stanice, već iz novih virusnih čestica. Aktivira se aktivnost enzima uključenih u sintezu virusa, a ostali enzimi se inhibiraju. Osim toga, stvaraju se novi enzimi koje stanica nije imala, ali su neophodni za sintezu virusnih čestica. Može se pretpostaviti da je u ovom trenutku organiziran novi jedinstveni sistem virus-ćelija, prebačen na sintezu virusnog materijala. Na početku ove faze nije moguće razlikovati elemente virusa u ćeliji.

Obično se nukleinske kiseline i proteini virusa sintetiziraju ne istovremeno i na različitim mjestima ćelije. Prvo počinje sinteza nukleinskih kiselina, a nešto kasnije slijedi sinteza proteina. Nakon nakupljanja ovih sastavnih dijelova virusa, oni se kombiniraju, sklapaju u punopravne virusne čestice. Ponekad se formiraju nepotpune virusne čestice, bez nukleinske kiseline i stoga nesposobne za samoproizvodnju (krofne).

Posljednja faza brzo počinje - oslobađanje virusnih čestica iz stanice. Na bilo kom mestu ćelije odmah izađe oko 100 čestica virusa.Složeniji virusi imaju i spoljašnje ljuske virusnog nukleoproteina, kojim su obavijeni prilikom prolaska kroz ćeliju i izlaska iz nje, dok proteini domaćina ćelije su deo spoljašnje ljuske.

Kod ljudskih i životinjskih virusa, pojava novog potomstva događa se u nekoliko ciklusa. Dakle, kod virusa gripe svaki ciklus traje 5-6 sati sa oslobađanjem 100 ili više virusnih čestica jedne ćelije, a ukupno se posmatra 5-6 ciklusa unutar 30 sati. Nakon toga, sposobnost ćelije da proizvodi virus se iscrpljuje i ona umire. Cijeli proces reprodukcije virusa parainfluence Sen Dai od adsorpcije do izlaska iz ćelije traje 5-6 sati.

Ponekad virusne čestice ne napuštaju ćeliju, već se nakupljaju u njoj u obliku intracelularnih inkluzija, koje su vrlo karakteristične za različite vrste virusa. Biljni virusi formiraju inkluzije kristalnog oblika.

Porodica mikroba pod nazivom "mikoplazma" počinje da privlači veliku pažnju, budući da su nedavno u ovoj grupi pronađeni uzročnici raznih bolesti ljudi i životinja. U obliku latentne infekcije često žive u mnogim kulturama tkiva - Hela i dr. Mikoplazme zauzimaju međupoziciju između bakterija i virusa. Filtriranje kroz bakterijske filtere približava ih virusima, filtrabilni oblici su sposobni za samoreprodukciju, unutarćelijsku reprodukciju. Osobine koje viruse približavaju bakterijama uključuju sposobnost rasta na hranljivim podlogama, stvaranje kolonija na njima, kao i odnos prema antibioticima, sulfonamidima i njihovoj antigenskoj strukturi.

Sadržaj predmeta "Vrste mikroorganizama. Virusi. Virion.":
1. Mikroorganizmi. Vrste mikroorganizama. Klasifikacija mikroorganizama. Prioni.
2. Virusi. Virion. Morfologija virusa. Veličine virusa. nukleinske kiseline virusa.
3. Kapsid virusa. Funkcije kapside virusa. Capsomeres. Virusni nukleokapsid. Helikalna simetrija nukleokapsida. Kubična simetrija kapside.
4. Virusni superkapsid. Obučeni virusi. Goli virusi. Matriksni proteini (M-proteini) virusa. razmnožavanje virusa.
5. Interakcija virusa sa ćelijom. Priroda interakcije virus-ćelija. Produktivna interakcija. Virogeny. Interferencija virusa.
6. Vrste ćelijske infekcije virusima. Reproduktivni ciklus virusa. Glavne faze reprodukcije virusa. Adsorpcija viriona na ćeliju.
7. Penetracija virusa u ćeliju. Viropexis. Skidanje virusa. Faza sjene (faza pomračenja) reprodukcije virusa. Formiranje virusnih čestica.
8. Transkripcija virusa u ćeliji. Prevođenje virusa.
9. Replikacija virusa u ćeliji. Kolekcija virusa. Oslobađanje viriona potomaka iz ćelije.

Virusi. Virion. Morfologija virusa. Veličine virusa. nukleinske kiseline virusa.

Ekstracelularni oblik - virion- uključuje sve sastavne elemente (kapsid, nukleinsku kiselinu, strukturne proteine, enzime, itd.). Intracelularni oblik - virus- može biti predstavljen samo jednim molekulom nukleinske kiseline, jer se virion, ulazeći u ćeliju, raspada na sastavne elemente.

Morfologija virusa. Veličine virusa.

Nukleinske kiseline virusa

Virusi sadrže samo jednu vrstu nukleinske kiseline, DIC ili RNA, ali ne oba tipa u isto vrijeme. Na primjer, velike boginje, herpes simplex, Epstein-Barr virusi sadrže DNK, a togavirusi, picornavirusi koji sadrže RNK. Genom virusne čestice je haploidni. Najjednostavniji virusni genom kodira 3-4 proteina, najsloženiji - više od 50 polipeptida. Nukleinske kiseline su predstavljene jednolančanim RNA molekulima (isključujući reoviruse, kod kojih je genom formiran od dva lanca RNK) ili dvolančanim DNK molekulima (isključujući parvoviruse, kod kojih je genom formiran od jednog lanca DNK). Kod virusa hepatitisa B, lanci dvolančane DNK molekule su nejednake dužine.

Virusna DNK formiraju kružne, kovalentno povezane supernamotane (na primjer, kod papova virusa) ili linearne dvolančane strukture (na primjer, kod herpesa i adenovirusa). Njihova molekularna težina je 10-100 puta manja od mase bakterijske DNK. Transkripcija virusne DNK (sinteza mRNA) vrši se u jezgru ćelije inficirane virusom. U virusnoj DNK, na krajevima molekula, nalaze se ravne ili obrnute (razvijene za 180") ponavljajuće nukleotidne sekvence. Njihovo prisustvo osigurava sposobnost molekule DNK da se zatvori u prsten. Ove sekvence, prisutne u jednostrukim i dvostrukim -lančane DNK molekule, su vrsta virusnih DNK markera.

Rice. 2-1. Veličine i morfologija glavnih uzročnika humanih virusnih infekcija.

Virusna RNK predstavljene jednolančanim ili dvolančanim molekulima. Jednolančani molekuli se mogu segmentirati - od 2 segmenta u arenavirusima do 11 segmenata u rotavirusima. Prisustvo segmenata dovodi do povećanja kapaciteta kodiranja genoma. Virusna RNK podijeljeni u sljedeće grupe: plus lanci RNK (+RNA), minus lanci RNK (-RNA). Kod raznih virusa genom može formirati +RNA ili -RNA niti, kao i dvostruke niti, od kojih je jedan -RNA, a drugi (komplementaran njoj) - +RNA.

Plus-lančana RNK predstavljeni su pojedinačnim lancima sa karakterističnim završecima („kapicama“) za prepoznavanje ribosoma. Ova grupa uključuje RNK koje mogu direktno prevesti genetske informacije na ribozomima ćelije zaražene virusom, odnosno obavljati funkcije mRNA. Plus lanci obavljaju sljedeće funkcije: služe kao mRNA za sintezu strukturnih proteina, kao šablon za replikaciju RNK i pakuju se u kapsid kako bi formirali kćer populaciju. RNK minus niti nisu u stanju prevesti genetske informacije direktno na ribozome, što znači da ne mogu funkcionirati kao mRNA. Međutim, takve RNK služe kao šabloni za sintezu mRNA.

Infektivnost nukleinskih kiselina virusa

Mnogi virusne nukleinske kiseline su zarazne same po sebi, jer sadrže sve genetske informacije neophodne za sintezu novih virusnih čestica. Ova informacija se ostvaruje nakon prodora viriona u osjetljivu ćeliju. Nukleinske kiseline većine virusa koji sadrže +RNA- i DNK pokazuju infektivna svojstva. Dvolančane RNK i većina RNK nisu zarazne.

Poprište radnje je laboratorija Nikitskog botaničkog vrta pri Ruskoj akademiji nauka, gdje biolog Dmitrij Josifovič Ivanovski (1864-1920) proučava misterioznu mozaičnu bolest duvana. Uzročnik bolesti u biljci prolazi kroz najmanje bakterijske filtere, ne raste i ne daje simptome kada su zdrave biljke zaražene filtratima iz oboljelih.

Tada, 1892. godine, naučnik je zaključio da to nije bakterija. A patogene naziva virusima (od latinskog virus, - otrov). Dmitrij Ivanovski je cijeli život pokušavao vidjeti viruse, ali smo vidjeli morfologiju virusa 30-ih godina XX vijeka, kada su izumljeni elektronski mikroskopi.

Ali upravo se ovaj datum smatra početkom nauke virologije, a Dmitrij Ivanovski je njen osnivač.

neverovatno kraljevstvo

Prepoznatljive karakteristike virusa su sljedeće:

Deo organskog sveta planete

Do danas je opisano više od 6.000 virusa, ali se procjenjuje da ih ima više od sto miliona. Ovo je najbrojniji biološki oblik na planeti, a zastupljen je u svim ekosistemima (sveprisutna (sveprisutna) rasprostranjenost).

Njihova pojava na planeti danas nije jasna. Jedno je poznato – kada su se pojavili prvi ćelijski oblici života, virusi su već postojali.

Živ i ne živ

Ovi čudesni organizmi imaju dva oblika svog postojanja, koji se međusobno značajno razlikuju.

Virion je u suštini neživi dio života. A genom virusa u ćeliji je njegova živa komponenta, jer se tamo odvija reprodukcija virusa.

Morfologija i ultrastruktura virusa

U ovom kontekstu, govorimo o virionu - ekstracelularnom obliku.

Veličina viriona se mjeri u nanometrima - 10 -9 metara. Virusi gripa su srednje veličine - 80-120 nanometara, a virus velikih boginja je gigant dimenzija 400 nanometara.

Struktura i morfologija virusa je slična astronautima. Unutar kapsida (proteinske ljuske, koja ponekad sadrži masti i ugljikohidrate), kao u "svemirskom odijelu", nalazi se najvredniji dio - nukleinske kiseline, genom virusa. Štaviše, ovaj "kosmonaut" je također zastupljen u minimalnoj količini - samo direktno nasljedni materijal i minimum enzima za njegovu replikaciju (kopiranje).

Izvana, "odijelo" može biti u obliku štapa, sfernog, u obliku metka, u obliku složenog ikosaedra ili uopće ne pravilnog oblika. Ovisi o prisutnosti u kapsidu specifičnih proteina koji su odgovorni za prodor virusa u ćeliju.

Kako patogen ulazi u domaćina?

Postoji mnogo načina prodiranja, ali najčešći je vazdušni. Mirijade sićušnih čestica se bacaju u svemir ne samo pri kašljanju ili kijanju, već jednostavno pri disanju.

Drugi način da virioni uđu u tijelo je zarazan (direktan fizički kontakt). Ova metoda je svojstvena prilično maloj skupini patogena, tako se prenose herpes, spolno prenosive infekcije, AIDS.

Način zaraze putem prenosioca, koji mogu biti različite grupe organizama, prilično je kompliciran. Vektor koji je preuzeo patogen iz rezervoara infekcije postaje mjesto za viruse da se repliciraju ili napreduju kroz razvojne faze. Virus bjesnila je upravo takav patogen.

Šta se dešava u telu domaćina

Uz pomoć vanjskih proteina kapsida, virus se veže za staničnu membranu i prodire kroz endocitozu. Oni ulaze u lizozome, gde se pod dejstvom enzima oslobađaju "svemirskog odela". A nukleinske kiseline patogena ulaze u jezgro ili ostaju u citoplazmi.

Nukleinske kiseline patogena ugrađuju se u lance nukleinskih kiselina domaćina i pokreće se reakcija replikacije (kopiranja) nasljedne informacije. Kada se u ćeliji akumulira dovoljan broj virusnih čestica, virioni koriste energetske i plastične mehanizme i resurse domaćina.

Posljednja faza je oslobađanje viriona iz ćelije. Neki virusi dovode do potpunog uništenja stanica i ulaze u međućelijski prostor, dok drugi u njega ulaze putem egzocitoze ili pupoljaka.

Patogene strategije

Struktura morfologije virusa dovodi do potpune zavisnosti patogena od energetskog i proteinskog potencijala ćelije, jedini uslov je da replicira svoje nukleinske kiseline prema sopstvenom rasporedu. Takva interakcija se naziva produktivnom (prirodna je za virus, ali ne i za ćeliju). Nakon što je iscrpio zalihe ćelije, virus dovodi do njene smrti.

Druga vrsta interakcije je sporazumna. U ovom slučaju, genom virusa, integrisan u genom domaćina, replicira se kovalentno sa sopstvenim nukleinskim kiselinama ćelije. A onda razvoj scenarija može ići u dva smjera. Virus se ponaša tiho i ne manifestira se. Mladi virioni napuštaju ćeliju samo pod određenim uslovima. Ili geni patogena stalno rade, stvarajući veliki broj mladih generacija, ali stanica ne umire, već je napušta egzocitozom.

Složenosti taksonomije

Klasifikacija i morfologija virusa je različita u različitim izvorima. Za njihovu klasifikaciju koriste se sljedeće karakteristike:

• Vrsta nukleinske kiseline (koja sadrži RNK i DNK) i način njene replikacije. Najčešća klasifikacija virusa, koju je predložio američki virolog David Baltimore 1971.
• Morfologija i struktura virusa (jednolančani, dvolančani, linearni, kružni, fragmentirani, nefragmentirani).
• Dimenzije, vrsta simetrije, broj kapsomera.
• Prisustvo superkapsida (spoljne ljuske).
• antigena svojstva.
• Vrsta genetske interakcije.
• Krug potencijalnih domaćina.
• Lokalizacija u ćeliji domaćinu - u jezgru ili u citoplazmi.

Izbor glavnog kriterija i morfologije virusa određuje različite pristupe klasifikaciji virusa u mikrobiologiji. Nije baš lako. Poteškoća je u tome što morfologiju i strukturu virusa počinjemo proučavati tek kada dovedu do patoloških procesa.

Izbirljiv i ne tako izbirljiv

Po izboru domaćina, ovi patogeni su izuzetno raznoliki u svojim preferencijama. Neki napadaju samo jednu biološku vrstu - imaju vrlo strogu "registraciju". Na primjer, jede viruse gripa mačaka, galebova, svinja, koji su potpuno sigurni za druge životinje. Ponekad je specijalizacija iznenađujuća - virus bakteriofaga P-17 inficira samo mužjake jedne vrste Escherichia coli.

Drugi virusi se ponašaju sasvim drugačije. Na primjer, virusi u obliku metka, čija je morfologija slična metku, uzrokuju potpuno različite bolesti, a pritom je njihov raspon domaćina izuzetno širok. Takvi virusi uključuju virus bjesnila, koji inficira sve sisare, ili virus vezikularnog stomatitisa (prenosi se, inače, putem insekata).

Mikrobiologija: bilješke s predavanja Tkachenko Ksenia Viktorovna

1. Morfologija i struktura virusa

Virusi su mikroorganizmi koji čine kraljevstvo Vira.

Karakteristike:

2) nemaju sopstveni sistem za sintezu proteina i energetski sistem;

3) nemaju ćelijsku organizaciju;

4) imaju disjunktivni (odvojeni) način reprodukcije (sinteza proteina i nukleinskih kiselina se odvija na različitim mestima iu različito vreme);

6) virusi prolaze kroz bakterijske filtere.

Virusi mogu postojati u dva oblika: ekstracelularni (virion) i intracelularni (virus).

Oblik viriona može biti:

1) zaobljen;

2) u obliku štapa;

3) u obliku pravilnih poligona;

4) filiformni, itd.

Njihove veličine se kreću od 15–18 do 300–400 nm.

U središtu viriona je virusna nukleinska kiselina prekrivena proteinskim omotačem - kapsidom, koji ima strogo uređenu strukturu. Kapsid se sastoji od kapsomera. Nukleinska kiselina i kapsid čine nukleokapsid.

Nukleokapsid složeno organiziranih viriona prekriven je vanjskom ljuskom, superkapsidom, koja može uključivati ​​mnoge funkcionalno različite strukture lipida, proteina i ugljikohidrata.

Struktura DNK i RNK virusa se suštinski ne razlikuje od NC drugih mikroorganizama. Neki virusi imaju uracil u svojoj DNK.

DNK može biti:

1) dvolančani;

2) jednolančani;

3) prsten;

4) dvolančane, ali sa jednim kraćim lancem;

5) dvolančani, ali sa jednim kontinuiranim, a drugim fragmentiranim lancima.

RNK može biti:

1) jednolančani;

2) linearni dvolančani;

3) linearna fragmentirana;

4) prsten;

Virusni proteini se dijele na:

1) genomski - nukleoproteini. Osiguravaju replikaciju virusnih nukleinskih kiselina i procese razmnožavanja virusa. To su enzimi, zbog kojih dolazi do povećanja broja kopija roditeljskog molekula, odnosno proteini, uz pomoć kojih se sintetiziraju molekuli na matrici nukleinske kiseline koji osiguravaju implementaciju genetske informacije;

2) proteini kapsidne ljuske - jednostavni proteini sa sposobnošću samosastavljanja. Oni se zbrajaju u geometrijski pravilne strukture, u kojima se razlikuje nekoliko vrsta simetrije: spiralna, kubična (formiraju pravilne poligone, broj lica je strogo konstantan) ili mješovita;

3) proteini superkapsidnog omotača su složeni proteini, različitih funkcija. Zbog njih dolazi do interakcije virusa s osjetljivom ćelijom. Obavljaju zaštitne i receptorske funkcije.

Među proteinima superkapsidne ljuske nalaze se:

a) sidreni proteini (na jednom kraju se nalaze na površini, a na drugom idu u dubinu; obezbeđuju kontakt viriona sa ćelijom);

b) enzimi (mogu uništiti membrane);

c) hemaglutinini (uzrokuju hemaglutinaciju);

d) elementi ćelije domaćina.

Iz knjige O poreklu vrsta prirodnom selekcijom, ili očuvanje omiljenih pasmina u borbi za život autor Darwin Charles

Morfologija. Videli smo da su pripadnici iste klase, bez obzira na način života, slični jedni drugima u opštem planu organizacije. Ova sličnost se često izražava izrazom "jedinstvo tipa" ili naznakom da su neki dijelovi i organi u različitim vrstama iste

Iz knjige Osnovi neurofiziologije autor Šulgovski Valerij Viktorovič

GLIA - MORFOLOGIJA I FUNKCIJA Ljudski mozak se sastoji od stotina milijardi ćelija, a nervne ćelije (neuroni) ne čine većinu. Većinu zapremine nervnog tkiva (do 9/10 u nekim delovima mozga) zauzimaju glijalne ćelije (od grčkog do lepka). Činjenica je da

Iz knjige Mikrobiologija: zapisi s predavanja autor Tkačenko Ksenija Viktorovna

PREDAVANJE № 2. Morfologija i ultrastruktura bakterija 1. Strukturne karakteristike bakterijske ćelije. Glavne organele i njihove funkcije Razlike bakterija od drugih stanica1. Bakterije su prokarioti, odnosno nemaju zasebno jezgro.2. U ćelijskom zidu bakterija

Iz knjige Mikrobiologija autor Tkačenko Ksenija Viktorovna

3. Uzgoj virusa Glavne metode uzgoja virusa: 1) biološki - infekcija laboratorijskih životinja. Kada se zarazi virusom, životinja se razbolijeva. Ako se bolest ne razvije, tada se obdukcijom mogu otkriti patološke promjene. Životinje

Iz knjige Opća ekologija autor Chernova Nina Mikhailovna

1. Morfologija i kulturološka svojstva Uzročnik pripada rodu Carinobacterium, vrsta C. difteria.To su tanki štapići, ravni ili blago zakrivljeni, gram-pozitivni. Odlikuje ih izražen polimorfizam. Zadebljanja u obliku batine na krajevima su metakromatska zrna volutina.

Iz knjige Biologija [Kompletan vodič za pripremu za ispit] autor Lerner Georgij Isaakovič

1. Morfologija i kulturološka svojstva Uzročnik pripada rodu Mycobacterium, vrsta M. tuberculesis.To su tanke šipke, blago zakrivljene, ne formiraju spore ili kapsule. Ćelijski zid je okružen slojem glikopeptida koji se nazivaju mikozidi (mikrokapsule). Bacil tuberkuloze

Iz knjige Putovanje u zemlju mikroba autor Betina Vladimir

4. Morfologija bakterija, glavni organi Veličine bakterija kreću se od 0,3-0,5 do 5-10 mikrona.Prema obliku ćelija bakterije se dijele na koke, štapiće i uvijene.U bakterijskoj ćeliji postoje: 1 ) glavne organele: (nukleoid, citoplazma, ribosom, citoplazma

Iz knjige Najnovija knjiga činjenica. Tom 1. Astronomija i astrofizika. Geografija i druge nauke o Zemlji. Biologija i medicina autor Kondrašov Anatolij Pavlovič

5. Morfologija bakterija, dodatne organele Resice (pili, fimbrije) su tanke proteinske izrasline na površini ćelijskog zida. Komon pili su odgovorni za prianjanje bakterija na površinu ćelija domaćina. Karakteristični su za gram-pozitivne bakterije.

Iz knjige Clematis autor Beskaravaynaya Margarita Alekseevna

10. Morfologija virusa, vrste interakcije virusa sa ćelijom Virusi su mikroorganizmi koji čine carstvo Vira.Virusi mogu postojati u dva oblika: ekstracelularni (virion) i intracelularni (virus).Po obliku virioni mogu biti: okrugli , u obliku štapa, u obliku

Iz knjige Logika slučajnosti [O prirodi i poreklu biološke evolucije] autor Kunin Evgenij Viktorovič

Poglavlje 6

Iz knjige autora

Iz knjige autora

Infektivna RNK i rekonstrukcija virusa Dokaz da je RNK virusa genetski materijal pružio nam je isti TMV. Pre svega, naučnici su uspeli da promene TMV čestice uklanjanjem proteinske komponente iz njihovog sastava. U ovom stanju, virusi

Iz knjige autora

Pretnja od virusa Jedna od knjiga o virusima je vrlo prikladno naslovljena "Virusi su neprijatelji života". I ne samo virusi gripa, već i drugi virusi koji inficiraju ljude, „na savesti“ desetina hiljada, a možda i miliona života.Rubeolu treba smatrati nesigurnom bolešću. to

Iz knjige autora

Iz knjige autora

Morfologija i biologija klematisa Clematis? Višegodišnje, pretežno listopadne, rijetko zimzelene biljke. Odrasli klematis imaju dvije glavne vrste korijenskog sistema: korijenski i vlaknasti. Uz ograničeno zalijevanje (na jugu)

Iz knjige autora

Poglavlje 10. Svijet virusa i njegova evolucija Per. G. Janus virusi su otkriveni kao nešto potpuno neupadljivo, odnosno neobičan niz infektivnih agenasa, a moguće i posebna vrsta toksina koji izazivaju biljne bolesti, kao što je mozaik duhana. Od ovih agenata

Virusi su mikroorganizmi koji čine kraljevstvo Vira.

Karakteristike:

2) nemaju sopstveni sistem za sintezu proteina i energetski sistem;

3) nemaju ćelijsku organizaciju;

4) imaju disjunktivni (odvojeni) način reprodukcije (sinteza proteina i nukleinskih kiselina se odvija na različitim mestima iu različito vreme);

6) virusi prolaze kroz bakterijske filtere.

Virusi mogu postojati u dva oblika: ekstracelularni (virion) i intracelularni (virus).

Oblik viriona može biti:

1) zaobljen;

2) u obliku štapa;

3) u obliku pravilnih poligona;

4) filiformni, itd.

Njihove veličine se kreću od 15–18 do 300–400 nm.

U središtu viriona je virusna nukleinska kiselina prekrivena proteinskim omotačem - kapsidom, koji ima strogo uređenu strukturu. Kapsid se sastoji od kapsomera. Nukleinska kiselina i kapsid čine nukleokapsid.

Nukleokapsid složeno organiziranih viriona prekriven je vanjskom ljuskom, superkapsidom, koja može uključivati ​​mnoge funkcionalno različite strukture lipida, proteina i ugljikohidrata.

Struktura DNK i RNK virusa se suštinski ne razlikuje od NC drugih mikroorganizama. Neki virusi imaju uracil u svojoj DNK.

DNK može biti:

1) dvolančani;

2) jednolančani;

3) prsten;

4) dvolančane, ali sa jednim kraćim lancem;

5) dvolančani, ali sa jednim kontinuiranim, a drugim fragmentiranim lancima.

RNK može biti:

1) jednolančani;

2) linearni dvolančani;

3) linearna fragmentirana;

4) prsten;

Virusni proteini se dijele na:

1) genomski - nukleoproteini. Osiguravaju replikaciju virusnih nukleinskih kiselina i procese razmnožavanja virusa. To su enzimi, zbog kojih dolazi do povećanja broja kopija roditeljskog molekula, odnosno proteini, uz pomoć kojih se sintetiziraju molekuli na matrici nukleinske kiseline koji osiguravaju implementaciju genetske informacije;

2) proteini kapsidne ljuske - jednostavni proteini sa sposobnošću samosastavljanja. Oni se zbrajaju u geometrijski pravilne strukture, u kojima se razlikuje nekoliko vrsta simetrije: spiralna, kubična (formiraju pravilne poligone, broj lica je strogo konstantan) ili mješovita;

3) proteini superkapsidnog omotača su složeni proteini, različitih funkcija. Zbog njih dolazi do interakcije virusa s osjetljivom ćelijom. Obavljaju zaštitne i receptorske funkcije.

Među proteinima superkapsidne ljuske nalaze se:

a) sidreni proteini (na jednom kraju se nalaze na površini, a na drugom idu u dubinu; obezbeđuju kontakt viriona sa ćelijom);

b) enzimi (mogu uništiti membrane);

c) hemaglutinini (uzrokuju hemaglutinaciju);

d) elementi ćelije domaćina.

Virusi se dijele na one koji sadrže DNK (herpes simplex virus) i one koji sadrže RNK (virus humane imunodeficijencije).

Prema građi kapsomera. Izometrijski (kubični), spiralni, mješoviti.

Prisutnošću ili odsustvom dodatne lipoproteinske membrane

Iza ćelija domaćina

Najčešće korištena klasifikacija virusa koju je trenutno predložio dobitnik Nobelove nagrade David Baltimore. Izgrađena je na tipu nukleinske kiseline koju virus koristi za nošenje nasljednog materijala i na tome kako se ekspresira i replicira. Treba napomenuti da ovakva klasifikacija ne odražava filogenetske odnose između vrsta virusa, budući da virusi, prema danas općeprihvaćenom gledištu, imaju mehanizme nastanka koji se razlikuju od svih drugih organizama.

Za razliku od ćelijskih organizama, čija je genetska informacija pohranjena u obliku dvolančane DNK, genom virusa može biti pohranjen u obliku dvolančanih i jednolančanih nukleinskih kiselina. U ovom slučaju, ova kiselina može biti i DNK i RNK, čiji se matrični oblik (mRNA) koristi u stanicama kao međuproizvod u translaciji genetskih informacija u procesu sinteze proteina. RNK genomi virusa mogu se kodirati u dva suprotna smjera: bilo koji geni se nalaze u smjeru od 5" kraja molekule do kraja 3" (pozitivan smjer, ili + polaritet), slično smjeru gena u mRNA u ćelijama ili genima virusni genom je raspoređen u suprotnom smjeru (negativni smjer, ili -polaritet).

Taksonomija virusa je u osnovi slična taksonomiji ćelijskih organizama. Taksonomske kategorije koje se koriste u klasifikaciji virusa su sljedeće (sufiksi za formiranje latinskih imena dati su u zagradama):

red ( -virales)

Porodica ( -viridae)

Podporodica ( -virinae)

rod ( -virus)

Ali u nomenklaturi virusa postoje neke karakteristike koje ga razlikuju od nomenklature ćelijskih organizama. Prvo, nazivi ne samo vrsta i rodova, već i serija i porodica su ispisani kurzivom, a drugo, za razliku od klasične Linneove nomenklature, imena virusa nisu binomna (tj. nastala su od imena roda i epiteta virusa). vrsta - za više detalja pogledajte .. u članku "Naučna klasifikacija"). Obično se imena virusa formiraju u obliku [bolest]-virus.

Općenito je opisano oko 80 porodica koje uključuju oko 4000 pojedinačnih tipova virusa.

Raspodjela porodica u redove je počela nedavno i polako se odvija; u ovom trenutku (2005.) identifikovane su i opisane samo tri serije dijagnostičkih karaktera, a većina opisanih porodica je neklasifikovana.