Віруси.Віроїди.Пріони

Номер слайду 1

Віруси. Віроїди. Пріони

Номер слайду 2

Неклітинні форми життя. Віруси. Неклітинні форми життя — це автономні структури на молекулярному рівні організації життя, до яких відносять віроїди, пріони та віруси. Спільними ознаками цих форм життя є:субмікроскопічні розміри;відсутність клітинної будови;внутрішньоклітинний паразитизм;здатність зберігати свої ознаки та змінюватися під дією умов;здатність до самовідтворення.

Номер слайду 3

Віроїди — неклітинні форми життя у вигляді одноланцюгової кільцеподібної РНК, яка не кодує білків. Віроїди було відкрито у 1971 році американським біологом Т. О. Дінером. Ці субмікроскопічні частинки не мають захисної білкової оболонки, їхня РНК містить 250-375 нуклеотидів. Віроїди потрапляють у клітини організму хазяїна під час його вегетативного розмноження, за допомогою комах або механічним шляхом у випадку пошкодження. Віроїди можуть завдавати значних збитків рослинництву, оскільки спричиняють віроїдні захворювання рослин: веретеноподібність бульб картоплі, карликовість хризантем, каданг-каданг кокосових пальм, хвороба жовтих плям рису тощо. Теодор Отто Дінер

Номер слайду 4

Пріони — неклітинні форми життя, які є білковими частинками без нуклеїнової кислоти. Пріони були відкриті у 1982 році американським біохіміком С. Прузінером. На сьогодні пріони знайдено у клітинах бактерій, дріжджів і ссавців. Описано понад 10 небезпечних пріонних хвороб тварин і людини: коров'ячий сказ, скрейпі овець, губчаста енцефалопатія котячих, фатальне сімейне безсоння, хвороба куру тощо. Стенлі Прузінер

Номер слайду 5

Віруси — неклітинні форми життя, які є внутрішньоклітинними паразитами. Віруси мають капсид з білкових частинок — капсомерів і нуклеїнову кислоту — серцевину. Структуру, яка містить нуклеїнову кислоту і капсид, називають нуклеокапсидом. Повністю сформована інфекційна вірусна частинка називається віріоном. Унікальна властивість вірусів — різноманітність організації генетичного матеріалу. Вірусна нуклеїнова кислота може бути представлена одно- або дволанцюговими молекулами ДНК (ДНК — умісні віруси) чи РНК (РНК — умісні віруси). Для вірусів характерна специфічність, яка полягає в можливості взаємодії вірусів лише з певними рецепторами клітинних мембран. Неклітинні форми життя (віроїди, пріони і віруси) є складовою частиною біосфери, оскільки побудовані з органічних речовин, мають, біотичні взаємовідносини, їм притаманні спадковість, мінливість, вони здатні до самовідтворення тощо.

Номер слайду 6

Віруси. Віруси — це біологічні системи, що не мають клітинної будови. Вони існують у двох формах: позаклітинній і клітинній. У позаклітинній формі віруси перебувають у вигляді віріонів — частинок, які мають постійну форму і достатньо просту будову. У цій формі вони не можуть здійснювати процеси самовідтворення та обміну речовин. Основне завдання цієї форми вірусу — знайти нову клітину-хазяїна та проникнути в неї. У клітинній формі існування віруси здійснюють процес самовідтворення, використовуючи ресурси і компоненти клітини-хазяїна. Наприкінці періоду існування цієї форми в клітині накопичується велика кількість нових віріонів, які виходять у зовнішнє середовище і починають пошук інших клітин.

Номер слайду 7

Будова віріона. Будова віріона неікосаедричного оболонкового вірусу на прикладі ВІЛ. Цифрами позначено: (1) РНК-геном вірусу, (2) нуклеокапсид, (3) капсид, (4) білковий матрикс, що підстилає (5) ліпідну мембрану, (6) gp120 — глікопротеїн, за допомогою якого відбувається зв'язування вірусу з клітинною мембраною, (7) gp41 — глікопротеїн. Цифрами 8-11 позначено білки, що входять до складу віріона й потрібні вірусу на ранніх стадіях інфекції: (8) — інтеграза, (9) — зворотна транскриптаза, (10) — Vif, Vpr, Nef і p7, (11) — протеаза

Номер слайду 8

Життєвий цикл вірусів. Етап 1. Розпізнавання клітини-хазяїна і проникнення в неї. Потрібні клітини віріон розпізнає за допомогою специфічних рецепторів, які розміщені на його поверхні. Саме тому віруси уражають зазвичай не весь організм, а конкретні тканини й органи. Наприклад, вірус гепатиту А уражає клітини печінки, а вірус сказу — клітини мозку. Після розпізнавання клітини вірус контактує з їїмембраною. Він може проколоти її і ввести свою нуклеїнову кислоту в клітину (так роблять бактеріофаги), а може замаскуватися під харчову частинку і проникнути в клітину під час ендоцитозу (мал. 6.2).

Номер слайду 9

Життєвий цикл вірусів. Етап 2. Уведення нуклеїнової кислоти в цитоплазму клітини-хазяїна. На цьому етапі циклу вірус позбувається своєї білкової оболонки і вивільняє нуклеїнову кислоту в цитоплазму клітини, якщо він не позбувся її на першому етапі під час проникнення в клітину, як, наприклад, роблять бактеріофаги. Етап 3. Взаємодія вірусу з генетичним апаратом клітини. Вірус може блокувати роботу генетичного апарата клітини, а може самостійно виробляти нуклеїнові кислоти та білки. У деяких випадках він убудовується в ДНК клітини.

Номер слайду 10

Життєвий цикл вірусів. Етап 4. Синтез білків і нуклеїнових кислот вірусу. Цей етап відбувається в клітині-хазяїні. Синтезовані компоненти самозбираються в нові віріони. Етап 5. Вихід вірусів із клітини. Часто цей етап пов’язаний з лізисом (повним руйнуванням клітини). Але так звані помірні фаги після вбудовування в ДНК клітини-хазяїна не викликають відразу лізис клітини. Їхня ДНК може залишатися в ДНК бактерії тривалий час. І лише в деяких випадках, під впливом факторів зовнішнього середовища (наприклад, УФ-випромінення), вірус активується і викликає лізис клітини. Існують також віруси, які не вбивають клітину. Вони в ній розмножуються, а окремі віріони поступово виходять назовні крізь клітинну мембрану.

Номер слайду 11

Віруси бувають простими і складними. Прості віруси містять лише нуклеїнову кислоту і білкову оболонку (капсид), яка цю кислоту оточує. Віріони складних вірусів крім нуклеїнової кислоти і капсиду мають додаткову ліпопротеїдну оболонку, дуже схожу на мембрани клітин. Це не дивно, оскільки ця оболонка утворюється з ділянки клітинної мембрани тієї клітини, у якій він розмножився. Нуклеїнові кислоти всередині капсиду можуть бути лише одного типу — або РНК, або ДНК. Відповідно, віруси поділяють на дві великі групи — РНК-віпуси иа ДНК-віруси. Вірус називають:за ознаками хвороби, яку вони спричиняють (вірус тютюнової мозаїки, вірус імунодефіциту людини);за назвою хвороби (вірус вітряної віспи, вірус грипу);за місцем, де цей вірус було виділено вперше (вірус лихоманки Марбург, вірус лихоманки Західного Нілу) тощо.

Номер слайду 12

Особливості будови та функціонування вірусів. У життєвому циклі вірусів чергуються дві фази — позаклітинна (віріон) і внутрішньоклітинна. Фаза віріона характеризується відсутністю будь-яких проявів життя, а упродовж внутрішньоклітинної фази життєвого циклу проявляються властивості вірусів, які закодовані в їхньому геномі, відбувається їхнє відтворення. Адсорбція вірусів — це прикріплення віріонів до поверхневого апарату клітини-господаря. Між білками вірусів і рецепторами клітини виникають електростатичні взаємодії, які забезпечують тимчасове нестійке приєднання віріонів. Проникнення в клітини в різних вірусів здійснюється різними шляхами:ендоцитозу — з утворенням внутрішньоклітинних вакуолей;злиттям плазматичної мембрани з оболонкою вірусу;шляхом впорскування .

Номер слайду 13

Відтворення компонентів вірусних частинок забезпечують три процеси:транскрипція — переписування інформації з вірусних ДНК або РНК та утворенні іРНК, що відбувається в ядрі (нуклеоїді);трасляція — процес переведення інформації іРНК у послідовність амінокислот молекул білків, яке відбувається на рибосомах за допомогою т. РНК і ферментів;реплікація — синтез молекул нуклеїнової кислоти, який каталізується переважно клітинними ферментами. Таким чином, відтворення вірусів відбувається відокремлено, неодночасно і в різних частинах клітини. Такий спосіб розмноження вірусів називають роз'єднаним (диз'юктивним). Отже, життєвий цикл фагів: адсорбція бактеріофага — впорскування ДНК у клітину — синтез вірусних ДНК і білків — збирання вірусних частинок — вихід із клітини.