Вирусы с сегментированными геномами

Организация вирусных геномов и механизмы их формирования при репродукционном цикле вируса.

Весьма интересным фактом стало обнаружение вирусов с так называемыми сегментированными геномами. Так, например анализ генома реовирусов (это вирусы человека, приматов, птиц, которые вызывают респираторные и желудочно-кишечные инфекции). В вирусных частицах реовирусов было обнаружено 10 различных молекул двунитевой РНК. Это не были случайно возникшие фрагменты какой-то большой молекулы РНК являющейся геномной молекулой данного вируса. Ибо они были не комплементарны, что говорило о том, что это необходимые компоненты его генетического материала, от которого зависит успех при заражении его вирионами чувствительной клетки. Суммарный вес всех 10 сегментов соответствовал величинам, полученным при определении веса нуклеинового компонента обычными методами. Иными словами геном этих вирусов, конкретно этого вируса, представлен 10 сегментами и эти все сегменты необходимы, для того чтобы вирус заразил клетку и мог в ней репродуцироваться.

К числу таких вирусов относится бактериофаг f6, который содержит двунитевую РНК, вирусы животных, содержащих однонитевые РНК, например ареновирусы (вирусы грызунов, вызывающие лихорадочные заболевания-хориоменингиты у чувствительных животных). Некоторые вирусы растений тоже обладают сегментированными геномами.

Существуют некоторые различия между вирусами животных, которые имеют сегментированный геном, и вирусами растений тоже с сегментированными геномами. У вирусов животных эти сегменты находятся всегда в одном вирионе, и естественно заражение чувствительных клеток довольно легко осуществляется, если такая частица попадает внутрь клетки. В частности вирус гриппа имеет 6-8 сегментов. Эти сегменты являются молекулами однонитевой РНК, негативными молекулами.

Что касается вирусов растений, то тут картина иная. Сегменты РНК-геномов таких вирусов содержатся в разных вирусных частицах. Каждый сегмент в своей вирионной частице. Так, например вирус мозаики костера имеет 4 сегмента РНК - это его полный геном. Но эти сегменты находятся в 3 частицах, причем в одной 2 сегмента. В каждой частице содержится по крупному сегменту и в одной из этих трех содержится четвертый малый сегмент. Причем последовательность нуклеотидов в малом сегменте идентична части последовательности крупного сегмента, вместе с которым он присутствует в вирусной частице. Какова биологическая значимость такого явления толком никто не знает. Но для того чтобы заразить клетки костера данным вирусом требуется, чтобы в клетку попали все 3 вирусные частицы. Только тогда будет осуществляться инфекция. Весьма необычный тип сегментированного генома обнаружен у одного из вирусов растений, вызывающего мозаику люцерны. Этот вирус состоит из 3 вирионов, которые содержат разные молекулы РНК, 4 сегмента и одинаковый капсидный белок. Эти сегменты распределены в 3 вирионах. Причем в одном содержаться 2 сегмента. Малый сегмент детерминирует белок капсида, а 3 крупных сегмента обеспечивают всю генетическую информацию данного вируса. Чтобы развилась мозаичная болезнь люцерны, все 3 вириона должны попасть в одну клетку. Это видимо отображает не особую инфекциозность данного вируса, чтобы в одну клетку попадало сразу 3 вириона.

19. Вирусы – потенциально патогенные агенты, строго внутриклеточные, неприспособленные к росту, развитию и делению. Содержат нуклеиновую кислоту только одного типа, репродуцируются в форме генного материала, лишены системы генерации энергии (абсолютные паразиты).

Каждая вирусная частица состоит из расположенного в центре носителя генетической информации и оболочки. Генетический материал представляет собой короткую молекулу нуклеиновой кислоты, это образует сердцевину вируса. Нуклеиновая кислота у разных вирусов может быть представлена ДНК или РНК, причем эти молекулы могут иметь необычное строение: встречается однонитчатая ДНК и двух нитчатая РНК. Оболочка называется капсид. Она образована субъединицами – капсомерами, каждый из которых состоит из одной или двух белковых молекул. Число капсомеров для каждого вируса постоянно (в капсиде вируса полиомиелита их 60, а у вируса табачной мозаики – 2130).

Иногда нуклеиновая кислота вместе с капсидом называется нуклеокапсидом. Если вирусная частица кроме капсида, больше не имеет оболочки, её называют простым вирусом, если имеется ещё одна – наружная, вирус называется сложным. Наружную оболочку также называют суперкапсидом, генетически она не принадлежит вирусу, а происходит из плазматической мембраны клетки-хозяина и формируется при выходе собранной вирусной частицы из инфицированной клетки.

Вирусы, состоящие только из белка нуклеиновой кислоты и зольных элементов, чаще всего принадлежат к группе простых вирусов, лишенных дифференциации, собственных ферментов или каких-либо специализированных структур. Это вирусы растений, некоторые вирусы животных и насекомых. В то же время практически все бактериофаги, которые по химическому составу, принадлежат к группе минимальных вирусов, на самом деле являются очень сложными и высокодифференцированными структурами.

Вирусы, в состав которых наряду с белком и нуклеиновой кислотой входят также липоиды и углеводы, как правило, принадлежат к группе сложно устроенных вирусов. Большая часть вирусов этой группы паразитирует на животных.Вирусы вне организма активности не проявляют.

Дата добавления: 2014-12-24