Оболонка вірусів - студопедія
Всі вірусні геноми є гаплоїдними, тобто містять одну копію кожного гена, за винятком ретровірусів, які мають диплоїдним геномом, і ДНК-містять парво- і цирковірус.
Розмір вірусів. Найдрібніші парвовіруси (20 нм) - ДНК-вірус - (розмножується в еритроїдних клітинах-попередниках і викликає їх загибель. Залежно від гематологічного та імунологічного статусу хворого клінічна картина зараження може варіювати в широких межах: від безсимптомної еритроїдної аплазії до хронічної анемії. вірус зустрічається по всьому світу і досить широко поширений, поширюється в основному повітряно-крапельним шляхом, але зараження також можливо при парентеральному введенні донорської крові або її комп онентов і при пересадці органів - проявляється висипом. Висип на обличчі може бути інтенсивно червоного кольору (синдром нашльопала щік). Висип симетрична, плямисто-папульозна, сітчаста ( "мереживна") з'являється на тулуб з тенденцією поширення на руки, стегна, сідниці.) . Аденовіруси (ДНК-сод.) - 75 нм. Найбільші - поксвирусов (ДНК-сод. - вірус віспи) - 300 нм і параміксовіруси (РНК-сод. - кір, епідемічний паротит - свинку) - 150-300 нм.
Основним структурним компонентом віріонів (повних вірусних частинок) є нуклеокапсид. тобто комплекс капсида і вірусного генома (ДНК або РНК).
Незважаючи на простоту організації, віруси відрізняються від тварин і рослин великою різноманітністю генома. Тварини і рослини містять одночасно дві форми нуклеїнової кислоти: двухцепочная ДНК і одноцепочной РНК.
Віруси містять тільки одну форму нуклеїнової кислоти - ДНК або РНК, які можуть бути представлені одно- або двухцепочная молекулами.
Залежно від типу НК виділяють ДНК-содержат і РНК-віруси. Оскільки у тварин РНК не забезпечує збереження генетичної інформації, і її передачу наступним поколінням, тому РНК-віруси можна розглядати як самостійний напрям еволюції інфекційних агентів.
У РНК-вірусів вся генетична інформація міститься в РНК, що є унікальним явищем в біології.
Вірусні ДНК або РНК можуть мати лінійну або кільцеву форму.
РНК представлена одно- і двонитковими молекулами. У деяких видів РНК може бути сегментована - розділеної на 2-12 фрагментів (фрагментований геном). Перевага сегментированного генома - в декількох дискретних фрагментах (молекулах) міститься обсяг інформації, збереження якого не здатна забезпечити звичайна молекла РНК.
Полярність. Залежно від виконуваних функцій однонітевиє РНК вірусів поділяють на дві групи:
1. РНК, здатні безпосередньо транслювати генетичну інформацію на рибосоми чутливої клітини, тобто виконувати функції іРНК і мРНК. Їх називають плюс-нитки РНК і позначають як + РНК (позитивний геном). У таких вірусів реплікація РНК мало відрізняється від транскрипції.
2 РНК не здатна транслювати генетичну інформацію безпосередньо на рибосоми і функціонувати як мРНК. Подібні РНК служать матрицею для утворення іРНК, тобто при реплікації спочатку синтезується матриця (+ РНК) для синтезу РНК. Такий тип РНК визначають як мінус-нитка і позначають РНК (негативний геном). У подібних вірусів реплікація РНК відмінна від транскрипції по довжині утворюються молекул. при реплікації довжина РНК відповідає материнської нитки, а при транскрипції утворюються укорочені молекули іРНК.
Основні типи вірусних геномів можна представити таким чином:
1) двуцепочечной лінійної молекулою ДНК з відкритими (герпесвіруси, аденовіруси, ірідовіруси) або ковалентно зв'язаними кінцями (віруси віспи, асфаровіруси);
2) одноцепочечной лінійної молекулою ДНК (парвовіруси);
3) одноцепочечной кільцевою молекулою ДНК (цирковірус);
4) двуцепочечной кільцевою молекулою ДНК (папіломавіруси, поліомавіруси);
5) частково двуцепочечной кільцевої незамкненою молекулою ДНК (гепаднавірус);
6) одноцепочечной молекулою РНК, що є мРНК (позитивно-геномні віруси: пікорнавіруси, тогавирусов, флавівіруси, астровіруси, каліцівіруси, коронавіруси, артерівіруси, нодавіруси);
7) одноцепочечной єдиної (рабдовіруси, параміксовіруси, філовірусів, бор-навіруси) або фрагментірованноі (ортоміксовіруси) лінійної молекулою РНК, комплементарної мРНК - негативно-геномні віруси;
8) одноцепочечной фрагментірованноі кільцевої ковалентно незв'язаної негативною або двополярної РНК (буньявірусов, аренавіруси);
9) двуцепочечной лінійної фрагментірованноі молекулою РНК (реовірус, бірнавіруси);
10) двома ідентичними лінійними молекулами плюс-РНК, які є матрицями для синтезу ДНК (ретровіруси).
Геноми поліома-, папіллома-, гепадна- і цирковірус представлені кільцевої ДНК. ДНК гепаднавирусов частково двуспіральная, частково односпіральной. ДНК вірусів поліоми і папіломи є суперспіральну. Більшість лінійних вірусних ДНК має здатність придбати циркулярну конфігурацію, яка потрібна для реплікації по обертається кільцевому механізму. Дві ланцюга ДНК вірусу віспи ковалентно пов'язані своїми кінцями і при денатурації утворюють велику одноланцюговий кільце. У деяких ДНК-вірусів (так само як у РНК-ретровірусів) є кінцеві повторювані послідовності. Інвертовані кінцеві повтори виявлені у адено- і парвовирусов. У адено-, гепадна- і парвовирусов, так само як у деяких РНК-вірусів (пікорна- і каліцівіруси), з 5'-кінцем генома ковалентно пов'язаний білок, який грає важливу роль в його реплікації.
Всі РНК-віруси хребетних за винятком рео- і бірнавірусов мають одноцепочечниє геноми. Геном деяких РНК-вірусів складається з декількох (2-12) унікальних фрагментів, кожен з яких кодує, як правило, один білок. РНК-віруси з односпіральной геномом можуть мати різну полярність. Якщо вони мають ту ж полярність, що і мРНК, то вони можуть прямо індукувати синтез вірусного білка і вважаються позитивно (+) полярними.
Якщо геномна нуклеотидних послідовність комплементарна мРНК, то вони вважаються негативно (-) полярними. До них відносяться: параміксо-, рабдо-, філо-, ортоміксо-, Арена-і буньявірусов. Всі вони мають віріони РНК-залежну полимеразу (транскриптазу), яка в інфікованій клітині транскрибирует позитивно-полярну РНК на матриці геномної вірусної РНК. У аренавірусів, по крайней мере, в одного роду буньявірусов, один з РНК-сегментів є Двуполярность. Зазвичай у (+) полярних РНК-вірусів З'-кінець має polyA-послідовність, а 5'-кінець має кеп-структуру.
Капсид - це білковий чохол. в якому укладено вірусний геном. Капсид складається з субодиниць - капсомеров. зібраних з вірусних поліпептидів. Капсомери, з'єднуючись один з одним, утворюють капсиди двох видів симетрії: ікосаедральной (кубічної) або спіральної в один-два шари. Число капсомеров суворо специфічно для кожного виду вірусів і залежить від розмірів і морфології віріонів. Основна функція капсида - захист геному від зовнішніх впливів і забезпечення адсорбції і проникнення вірусу в клітину через взаємодію з клітинними рецепторами.
Комплекс капсида і вірусного генома називають нуклеокапсидом. Нуклеокапсид може бути складовою частиною віріона - у голих вірусів, або оточений мемраноподобной оболонкою - у одягнених вірусів.
Нуклеокапсид володіє спіральної або ікосаедральной симетрією. У Нуклеокапсид взаємини НК і білка здійснюється по одній ротаційної осі. Нуклеокапсиди більшості патогенних для людини вірусів мають спіральну симетрію і оточені оболонкою. До цієї групи належить і вірус тютюнової мозаїки. Організація за типом спіральної симетрії надає вірусам паличкоподібну форму.
У вірусів з ікосаедральной симетрією НК можна вважати серцевиною, оточену капсомерами у вигляді багатогранника з 12 вершинами, 20 трикутними гранями і 30 кутами, ікосаедр має 3-5-кратну двомірну ротаційну симетрію. До вірусів з подібною симетрією відносять аденовіруси, реовіруси, ірідовіруси, герпетовіруси і пікорновіруси. Віруси з ікосаедральной симетрією мають сферичну форму.
Оболонка вірусів - пеплос - суперкапсідная оболонка. Нуклеокапсид у більшості вірусів окруженсуперкапсідной оболонкою (глікопротеїновими оболонка). Вона складається з подвійного шару клітинних ліпідів і вірус-специфічних білків, розташованих зовні і зсередини ліпідного бішару. Утворюється на пізніх етапах репликативного циклу.
До складу суперкапсідной оболонки входять білки (кодуються вірусом), а також ліпіди (до 20-35% - ліпіди запозичуються з мембрани клітини) і вуглеводи (до 7-8%), що мають клітинне походження. Зовнішній шар суперкапсідной оболонки представляють пепломери (виступи у вигляді шипів) одного або більше типів, що складаються з однієї або декількох молекул глікопротеїнів. Глікозильовані білки злиття пов'язані з пепломерамі і виконують ключову роль в проникненні вірусу в клітину - вони взаємодіють з з клітинними рецепторами, є важливим компонентом інфекційності. Матричні білки представлені неглікозильовані білками, вони формують структурний шар на внутрішній поверхні вірусної оболонки і спосбоствуют взаємодії з білками нуклеокапсида. Оболонка вірусів схильна до дії багатьох органічних розчинників і детергентів, що призводить до втрати інфекційних властивостей.