Устройство на вирусите - Вируси - Обща микробиология - Статии

--> -->Меню на сайта -->

--> -->Формуляр за вход -->

--> -->Категории на раздели -->

-->

Вируси [6]

гъби [7]

Прокариоти [21]

Растеж на микроорганизми [11]

Механизми на метаболизма [23]

Видове ферментация [11]

Електронен трансфер при анаеробни условия [8]

Непълни окисления [11]

Аеробни хемолитотрофни бактерии [7]

Фототрофни бактерии и фотосинтеза [10]

Молекулярна азотна фиксация [4]

Разлагане на естествени вещества [18]

Устойчивост, промяна и предаване на характеристики [13]

Регулиране на метаболизма [9]

Концепцията за инфекция [6]

антибиотици [9]

Учението за имунитета [23]

Медицински биологични препарати [7]

-->

-->Към хостинг -->

--> -->Статистика -->

Вирусната частица, наричана още вирион, се състои от нуклеинова киселина (ДНК или РНК), заобиколена от протеинова обвивка. Тази черупка се нарича капсид. Такава единица (капсид + нуклеинова киселина = нуклеокапсид) може да бъде "гола", а в други случаи заобиколена от обвивка (фиг. 4.2 и 4.3). Голите нуклеокапсиди са например частици от вирус на тютюнева мозайка, вирус, причиняващ брадавици, и аденовирус. Допълнителна обвивка обгражда грипните и херпесните вируси.

Капсидът от своя страна се състои от субединици - капсомери. Най-често има симетрична структура. Има два вида симетрия - спирална и кубична. В табл. 4.1 различните вируси са групирани според тяхната структура. По-долу ще бъдеРазглеждат се четири вируса, които са известни като патогени: два вируса със спирална симетрия, един от тях с голи частици (вирус на тютюнева мозайка) и един с допълнителна обвивка (грипен вирус), и два вида вируси с кубична симетрия - с голи частици (вирус на полиомиелит и други полиедрични вируси) и с обвивка (вирус на херпес).

Вирус на тютюнева мозайка.Това е типичен пример за вирус със спирална симетрия. Лесно се изолира от изцедения сок на заразените растения. Частиците са пръчици с дебелина 18 nm (фиг. 4.4,A).Този пръчковиден нуклеокапсид се състои от приблизително 2100 капсомера. Те са разположени по спираловидна линия и образуват кух цилиндър. Всеки капсомер се състои от една полипептидна верига (158 аминокиселини, чиято последователност е определена). В стената на кухия цилиндър между капсомерите е разположена РНК верига, която също върви по спирала (фиг. 4.4, Б).

Грипен вирус.Частиците на грипния вирус имат диаметър от 110 nm (фиг. 4.5,A).Нуклеокапсидът, подобно на вируса на тютюневата мозайка, има спирална структура, но не е пръчковидна, а многократно усукана (фиг. 4.5, B). Нуклеокапсидът е заобиколен от обвивка - фрагмент от мембраната на клетката гостоприемник, от която се е появил вирионът. Черупката има шипове от външната си страна, които служат за адсорбиране на вириона върху повърхността на нова клетка гостоприемник и съдържат мукопротеини и ензима невраминидаза. Този ензим разцепва един компонент, N-ацетилневраминовата киселина, от мукопротеините на заразената клетка и, очевидно, играе роля в разреждането на слузта, която покрива епителните клетки на назофаринкса. Възпроизвеждането на вируса става вътре в клетките. Освобождаването на вириона наподобява процеса на пъпкуване; при коетовъншната обвивка на вирусната частица се образува от мембраната на клетката гостоприемник.

Има много различни разновидности на грипния вирус. Коя тъкан ще инфектира вирусът зависи от специфичността на вируса по отношение на клетките гостоприемници и от рецепторните свойства на клетките. Вирусът може да причини нарушаване на клетъчния метаболизъм или дори клетъчна смърт. В допълнение, той действа като антиген и стимулира образуването на антитела в организма на гостоприемника. Вирусите, отговорни за големи епидемии от грип, се различават един от друг по своята вирулентност и патогенност.

Многогранни вируси без външна обвивка.Много вируси, които изглеждат като сферични, всъщност имат полиедрична форма. Най-често това е икосаедър (двадесетстранен) - тяло, ограничено от 20 равностранни триъгълника и имащо 12 върха (фиг. 4.5, Б и 4.6). Капсидът на икосаедричен вирус се състои от два вида капсомери:пептони, състоящи се от пет протеинови мономера (протомери), разположени във върховете;хексони, състоящи се от шест протомера, образуват останалата част от лицевата и ръбовата повърхност. Изграждането на капсид от капсомерите следва законите на кристалографията; в съответствие с това най-малкият икосаедричен капсид трябва да се състои от 12 пентона, следващият по големина - от 12 пентона и 20 хексона. Има вируси от 252 и дори 812 капсомера.

Много вируси са изградени на принципа на икосаедъра: полиомиелит, шап, аденовируси (фиг. 4.5, C и онкологичният вирус SV40 (фиг. 4.5, D).

Фактът, че вирусният капсид се състои от голям брой идентични субединици, става ясен, ако вземем предвид, че масата на нуклеиновата киселина в много вируси е много малка; ДНК или РНК веригите са толкова къси, че съдържат достатъчно информация, за дакодиращи само няколко полипептидни вериги, повечето от които изпълняват ензимни функции по време на възпроизвеждането на вируса в клетката гостоприемник. Принципът на изграждане на капсид от много идентични субединици гарантира максимален ефект с минимум генетичен материал.

Полиедрични вируси с външна обвивка.Икосаедърът, заобиколен от обвивка, е формата на причинителите на варицела, херпес зостер и херпес симплекс.

Икосаедричният капсид на херпесния вирус се състои от 162 капсомера. Външната обвивка несъмнено се формира от вътрешната ядрена мембрана на клетката гостоприемник. Херпесните вируси се размножават в ядрата на клетките; капсидите на новите вирусни частици се обличат с обвивка на ядрената мембрана, "откъсват се" от ядрото и се извеждат през системата на ендоплазмения ретикулум.

Варицелата е относително лека детска болест. Вирусът заразява горните дихателни пътища, разпространява се чрез кръвта в цялото тяло и се прикрепя към кожата, като в крайна сметка причинява образуването на мехури там. Херпес зостер се появява при частично имунизирани индивиди; появява се в резултат на реактивиране на вируса варицела-зостер. Следователно и двете заболявания се причиняват от един и същ вирус.

Вируси на едра шарка.Вирусите на едра шарка са най-големите от зоопатогенните вируси. Техните частици са подредени доста по-различно от тези на четирите вида вируси, представени по-горе. Те съдържат ДНК, протеин и няколко липиди, поради което понякога се наричат сложни вириони (Таблица 4.1). Частиците от вирусите на едра шарка (variola) и ваксиния (vaccinia) изглеждат като заоблени блокове. Те се състоят от вътрешно тяло, съдържащо двойноверижна ДНК, двуслой, съдържащ протеин, елипсовидни протеинови тела и външна мембрана; частицата е увита плътно до неянишки. Тези вирусни частици са много устойчиви на изсушаване и следователно са изключително инфекциозни. Едра шарка може да зарази само хора и маймуни. Вирусът на кравешка шарка може също да зарази крави, зайци и овце. И двата вируса споделят общи антигени. Затова хората се ваксинират профилактично с вируса на кравешка шарка, който се получава от крави и който при хората предизвиква много леки симптоми на заболяването. Такава активна ваксинация води до образуването на антитела, които дават имунитет и срещу едра шарка.