Бактериофаги

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.

Онкогенные

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.

Бактериофаги Вирусы, 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 фага Большинство 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.

Дата добавления: 2015-08-31