- •Предмет и задачи вирусологии. Связь вирусологии с другими биологическими дисциплинами.
- •Лизогенизация бактерий фазмидами.
- •Определения вируса. Отличие вируса от клеточных организмов.
- •Особенности организации и репликации вирусов растений.
- •Открытие основных групп вирусов (работы д.И.Ивановского, м.Бейеринка, ф.Леффлера и п.Фроша, п.Рауса, у.Стенли, ф.Туорта, ф.Д'Эрелля).
- •Биохимический состав вирусных частиц.
- •Принципы классификации вирусов. Основные семейства вирусов животных и человека.
- •Медленные вирусные инфекции.
- •Специальные методы выделения и изучения вирусов.
- •Генетические взаимодействие между вирусами (комплементация, рекомбинация). Негенетическое взаимодействие вирусов (интерференция, фенотипическое смешение).
- •Организация геномов вирусов. Типы днк и рнк геномов.
- •Вирусы с непрерывным и сегментированным геномами. Кодирующая способность вирусного генома.
- •Основные гипотезы происхождения вирусов и факты их подтверждающие. Возможные пути эволюции вирусов.
- •Строение вирусной частицы и функции ее отдельных структур. Систематика вирусов растений и бактерий.
- •Достижения и перспективы развития современной вирусологии
- •Методы получения фаголизатов.
- •Структура вирусных частиц: сердцевина вируса и капсид (нуклеокапсиды), оболочки вирионов и их происхождение.
- •Иммунологические методы в вирусологических исследованиях.
- •Типы симметрии вирусов (кубический, спиральный, смешанный). Взаимодействие белков и нуклеиновых кислот при упаковке геномов вирусов.
- •Функции белковых структур вирионов (рецепторные функции белков внешней мембраны, ферментные белки вирионов). Липиды и углеводы вирусов.
- •Взаимодействие фага с клеткой. Вирулентные и умеренные фаги.
- •Характеристика вирулентных и умеренных фагов.
- •Три состояния бактериофага. Механизм лизогенизации и индукции профага лямбда.
- •Бактериофаги как переносчики генетической информации бактерий. Фаговая трансдукция и фаговая конверсия.
- •Генетическая организация фага лямбда.
- •Организация геномов и особенности репликации бактериофагов (ms2, r17, м13)
- •Использование фагов в генетической инженерии в качестве векторов генетической информации.
- •Общая схема репликации вирусов (цикл одиночного развития фага, биохимия вирусной инфекции).
- •2Цепочечные. Схема.
- •Кодирующая стратегия вирусов в зависимости от организации генома. Регуляция экспрессии вирусных геномов.
- •Пути передачи вирусов животных и человека.
- •Патогенез заболеваний вирусной природы. Клеточные и организменные стадии вирусного патогенеза.
- •Распространение вирусов в организме хозяина и тропизм к определенным тканям.
- •Патологические эффекты, индуцируемые вирусами в клетках животных.
- •Самоограничивающиеся инфекции. Латентные вирусные инфекции. Медленные вирусные инфекции
- •Онкогенные рнк-содержащие вирусы. Трансформация клеток и онкогенез.
- •Онкогенные днк- содержащие вирусы. Трансформация клеток и онкогенез.
- •Иммунитет при вирусных заболеваниях. Синдром приобретенного иммунодефицита.
- •Вирусные инфекции растений. Пути передачи вирусных инфекций у растений. Методы борьбы с вирусными инфекциями растений
- •Неканонические вирусы: прионы и вироиды и механизмы их репродукции.
- •Химические антивирусные средства и механизм их действия. Интерфероны.
- •Этапы репликации вирусов, уязвимые для действия лекарственных средств. Общая стратегия поиска антивирусных средств
- •Векторы на основе вирусов животных (ретровирусов, полиомавирусов) и их использование в генотерапии.
- •Принципы картирования геномов вирусов. Физические и генетические карты.
- •Методы изучения взаимодействия вирусов с клетками (физические, биохимические, генетические).
- •Особенности строения и репликации ретровирусов. Важнейшие представители ретровирусов.
- •Очистка бактериофага. Получение чистых линий.
- •Особенности репликации вируса гепатита в.
- •Бакуловирусы насекомых. Особенности их репликации и использование в качестве векторов экспрессии в биотехнологии.
- •Новые и возникающие вирусные инфекции.
- •Организация геномов и особенности репликации т-четных и т-нечетных бактериофагов
- •Вирусные гепатиты
- •Ортомиксовирусы: репликация, биологические свойства и представители
- •Полноразмерная комплементарная кРнк (матрица для синтеза новых негативных вирионных рнк) и
- •Негативные (-) вирионные вРнк (геном для вновь синтезируемых вирионов).
- •Парамиксовирусы: репликация, биологические свойства и представители
- •Рабдовирусы: репликация, биологические свойства и представители.
- •Пикорновирусы: репликация, биологические свойства и представители
- •Герпесвирусы: репликация, био св-ва и представители
- •Арбовирусные инфекции: биологические свойства и представители
Онкогенные днк- содержащие вирусы. Трансформация клеток и онкогенез.
Детальные исследования показали, что опухолеродные вирусы встречаются среди всех групп вирусов.
Онкогенные ДНК-вирусы. Вначале внимание ученых сосредоточилось на ДНК-содержащих вирусах полиомы, вызывающих множественные опухоли у мышей, и на обезьяньем вирусе SV-40, выделенном из клеток почек обезьян-резус, которые вакуолизируют клетки зеленых мартышек и трансформируют клетки хомяков, крыс и других животных. Эти вирусы, очень сходные с вирусом папилломы кролика, позже объединили в группу папова (от папиллома.* полиома, вакуолизирующий). Настоящей сенсацией явилось обнаружение опухолеродюгх свойств у некоторых разновидностей вируса герпеса, в частности штамма ЭБВ, выделенного англичанами Мишелем Эпстайном и Эвелиной Барр из лимфомы Беркитта, которой болеют дети 2-14 лет в Экваториальной Африке (Уганда). Эта саркома поражает челюсти, слюнные железы, глазницу, трубчатые кости и внутренние органы. Развивается болезнь необыкновенно быстро. Средняя продолжительность жизни больного ребенка не превышает 3 мес. Затем вирус Эпстайна-Барр нашли в лимфосаркоме африканской жабы ксенопус, которую теперь хчитают природным источником лимфомы Беркитта.
Вирусная трансформация нормальных клеток в злокачественные сопровождается антигенным переструктурированием и нарушением энергообмена в них. Ранее всего в перерождающихся клетках появл особый ядерный белок, или Т-антиген (лат. tumor - опухоль), отличающийся по структуре от вирус и клеточн протеидов. Далее в опухолевых клетках происходит антигенная трансформация внешних мембран. Прежде всего в них накапливается вирусспецифический антиген V, аналогичный виду онкогенного вируса, и видоспецифический для ткани Т-антиген, препятствующий пересадке опухоли, из-за чего и получил название трансплантационного. Нередко опухолевые клетки утрачивают собственные антигены, и это принято именовать антигенным упрощением. В некоторых опухолевых клетках появляются эмбриональные антигены, по структуре аналогичные тем, что содержались у плода во время внутриутробного развития. Появление эмбриональных антигенов в опухолевых клетках называют антигенной реверсией. Кроме того, в опухолях обнаруживаются и другие гетерогенные антигены, например белки вирусной оболочки, регуляторные белки и ферменты. Опухолевые клетки легче и быстрее, чем нормальные, склеиваются растительными агглютининами. Полагают, что это связано с обнажением и скучиванием на отдельных участках оболочки рецепторов. В трансформированных клетках резко снижается уровень циклического аденозин-3,5-монофосфата, что стимулирует их деление. И, наконец, в них накапливается большое количество мукополисахаридов, изменяется транспорт углеводов и других веществ.
Иммунитет при вирусных заболеваниях. Синдром приобретенного иммунодефицита.
Иммунная система представляет совокупность лимфоидных органов и тканей, основной функцией которой является распознавание и элиминация чужеродных веществ, преимущественно белковой природы (т. е. веществ, синтез которых не кодирует ДНК хозяина), и обеспечение гомеостаза организма.
Антигены. Основной мишенью действия иммунной системы являются антигены, подавляющее большинство которых имеет белковую природу.
Антитела. Ответной реакцией иммунной системы на введение антигенов является появление антител — специфических иммуноглобулинов (Ig). Существует пять классов иммуноглобулинов, которые обозначаются символами IgM, IgG, IgA, IgD и IgE.
В качестве примера сложного вируса рассмотрим структуру вируса иммунодефицита человека (ВИЧ).
ВИЧ (рис.) содержит 2 идентичные копии (диплоидный геном) позитивной одноцепочечной (+) РНК длиной около 9500 нуклеотидов. РНК ассоциирована с основным (положительно заряженным) нуклеокапсидным белком. Этот белок предназначен для нейтрализации отрицательных зарядов на РНК, что облегчает укладку нуклеиновой кислоты в капсиде. Нуклеопротеидный тяж (полагают, что он имеет спиральную симметрию) окружен икосаэдрическим капсидом, составленным из множества копий капсидного белка. Капсид, в свою очередь, окружен слоем матриксного белка, также имеющим икосаэдрическую симметрию. Матриксный белок контактирует с двухслойной липидной мембраной (оболочкой). Оболочка ВИЧ происходит из клеточной плазматической мембраны и приобретается в процессе выхода вируса из клетки. Считается, что оболочка содержит липидные и белковые компоненты клетки. Кроме того, она содержит вирусные белки, имеющие форму шипов. Главным из них является белок, обозначаемый gp120/41. Этот сложный белок, состоящий из двух гликопротеидов, функционирует в качестве вирусного антирецептора (белка, соединяющегося с рецептором клетки).
На рисунке видно, что гликопротеид gp41 пронзает оболочку, а gp120 находится на ее внешней поверхности.
Внешняя оболочка, окружающая капсид, является обычным элементом вирусов животных и человека, в то же время у вирусов растений она встречается редко. У ряда вирусов оболочка происходит из ядерной мембраны или мембраны телец Гольджи.