A vírusok

1. A vírusok Készítette: LernerTamás

2. Bevezetés • A vírusok a legkisebb ismert mikroorganizmusok. Méretük 20 és 400 nanométer közötti, csak elektronmikroszkóppal tanulmányozhatóak. • Az elnevezés a latin virus szóból ered, amelynek jelentése: „méreg”. • Élő és élettelen anyagokra egyaránt jellemző tulajdonságokkal rendelkeznek. • Önmagukban nem mutatnak életjelenségeket, önállóan nem tudnak mozogni, nincs anyagcseréjük. • Csak a gazdaszervezetben viselkednek élő anyagként, felhasználva annak életfolyamatait. • A vírusok egykoron a sejtekből kiszakadt genetikai információk leszármazottai. • A vírusok nagyobb része nem kórokozó.

3. A vírusok felfedezése és a víruskutatás története • 1892-ben Ivanovszkij kísérletekkel igazolta, hogy léteznek a baktériumoknál kisebb, fénymikroszkóppal nem látható fertőző szervezetek. • M Beijerinck 1898-ban fedezte fel a dohánymozaik-vírust, úgy gondolta, egy ragályos élő folyadékról (contagium vivum fluidum) van szó. • Két évvel később Ivanovszkij bebizonyította, hogy a kórokozó részecske természetű. • Rájött, hogy a vírus sejten belül szaporodik: sikerült vírus-zárványokat kimutatnia a fertőzött sejteken belül. • 1901-ben W. Reed és J. Carrol fedezte fel a sárgalázat, az elsőként megismert emberi vírusbetegséget. • A következő évtizedek a virológia klasszikus korszaka. Kezdetét vette a vírusgyűjtés, amely még napjainkban is tart. • 1915-17-ben fedezték fel a baktériumok vírusait, a bakteriofágokat. • A 40-es években felfedezték a rovarok vírusait, az 50-es években a penészgombákét (mikofágok), a 60-as években a kékmoszatokét (cianofágok), néhány évvel később pedig a legkisebb önálló sejtek, a mikoplazmák vírusait.

4. A vírusok felfedezése és a víruskutatás története • A víruskutatás egyik nehézsége: mivel a vírusok csak élő sejtekben szaporodnak, ki kellett fejleszteni a vírusok szaporítására alkalmas rendszereket. • Kezdetben kísérleti állatokat használtak szaporításra, ez azonban drága, pontatlan, nehézkes és kegyetlen eljárás. • A vírusok nagy része nem hajlandó szaporodni a laboratóriumi állatokban sem. • Óriási előrelépés volt az 1930-as évek elején E. W. Woodruff és A. M. Goodpasture módszere: csirkeembriót kezdtek használni a vírustenyésztéshez. • A vírusok szaporodásának és biológiai tulajdonságainak tanulmányozása csak az 1950-es évek elejétől valósulhatott meg, amikor a sejttenyésztés rutinmódszerként kezdett elterjedni a laboratóriumokban.

5. A vírusok • A vírus életciklusa két részre osztható: az egyik a nyugalmi szakasz, amelyben a vírus semmilyen aktivitást nem mutat, úgynevezett virion formában létezik; a másik szakasz a szaporodás, pontosabban megsokszorozódás (multiplikáció). • A sejten belüli szaporodó alak a replikatív forma. • További formája a vírusnak a provírus, azaz integrálódott vírus: a gazdasejt genomjába beépült vírusgenom. • A virion a vírus sejten kívüli megjelenési formája, kikristályosítható. • Korlátozott genetikai információtartalmú, önmagát megújító képességű nukleinsav (DNS vagy RNS), melyet rendszerint fehérje burkol. Ezt a fehérjeburkot kapszidnak nevezik. • A kapszidot legkívül még egy zsír és fehérjetartalmú (lipoproteid) réteg, a peplon is körülveheti. • A kapszid belsejében található a vírus örökítőanyaga. (A kapszidot és a nukleinsavat együtt nukleokapszidnak hívjuk.) • a virion nem tartalmaz sem energiatermelő, sem fehérjeszintetizáló rendszert, sem az ezek előállításához szükséges genetikai információt. • A vírus a sejt anyagcsere-folyamatait használja fel, a sejt riboszómáit pedig vírusfehérjék termelésére programozza át.

6. A vírusok felosztása szimmetria alapján • Kubikális szimmetria: a kapszid szabályos geometriai forma (pl. ikozaéder, síkmetszete hatszög), benne lazán helyezkedik el az örökítőanyag. • Helikális szimmetria: ennél a kapszid szorosan illeszkedik az örökítőanyagra. • Binális szimmetria: a vírus feji (kubikális) és farki (helikális) részből áll. • Komplex szimmetria: minden olyan alak, ami a fenti háromba nem sorolható be. • A szimmetria a nukleokapszid alakjára jellemző, ha peplonja is van a vírusnak, az alak tart a gömb vagy ellipszoid felé.

7. A bakteriofágok szaporodása Lítikus ciklus: • Adszorpció: a fág hozzátapad a sejt felületéhez a farokrostoknál fogva. • Penetráció: az örökítő anyag bejuttatása a baktériumba. A fág az alapi lemezével ráül a sejtfelszínre, és tüskéjével megszúrja azt, majd lizozimmal kioldja a sejtfalból a mureint, és beinjektálja az örökítőanyagát a sejtbe. • Bioszintetikus (eklipszis) fázis: a baktérium fehérjéi és nukleinsavai degradálódnak, hogy a vírus anyagai felépülhessenek belőlük. • Fágérés: spontán módon 100-nál is több virion képződik. • Kiszabadulás: a fágok lizozimmal kioldják a sejtfalat, és kijutnak a sejtből, ami közben felbomlik. • Néhány vírus képes az úgynevezett lizogén ciklusra: a vírusgenom beépül a gazdasejt genomjába. A baktérium szaporodik és örökítőanyagával együtt a vírusé is. Spontán vagy mutagén hatásra a vírus örökítőanyaga kivágódhat, ez a fágindukció. Az ilyen vírusokat időzített (temperált) fágoknak hívjuk.

8. Állati és humán vírusok szaporodási típusai Produktív infekció : • Adszorpció: stabil kötődés jön létre a sejtmembrán és a virion között, a membránon található specifikus receptor, és virionon levő tapadási hely (külső fehérjék) segítségével. • Penetráció: a peplonos vírus hozzátapad a sejthez, felszakad a peplon és a sejtmembrán, a nukleokapszid bejut a sejtbe, a peplon pedig beépül a gazdasejt membránjába. A peplon nélküli vírusok viropexissel jutnak be a sejtbe (egyfajta endocitózis). • Dekapszidáció: a kapszid széttöredezik, az örökítőanyag kiszabadul. • Bioszintetikus szakasz: a, Transzkripció: a vírus genomjáról mRNS képződik b, Korai transzláció: fehérjék íródnak a mRNS-ről, amelyeknek feladata a sejt anyagcseréjének leállítása és átprogramozása vírusgyártásra. c, Replikáció: megsokszorozódik a vírus örökítőanyaga. d, Transzkripció e, Késői fehérjék szintézise. Ezek a fehérjék beépülnek a virionba.

9. Állati és humán vírusok szaporodási típusai • Érés: maturáció (összeépülnek a komplett virionok). • Kiszabadulás: a virion kijut a sejtből. Perzisztens infekció: Hasonlít a fágok lizogén ciklusára, DNS vírusoknál fordul elő. Proliferatív infekció: Onkogén (daganatkeltő) vírusokra jellemző. A vírusgenom beépül a gazdasejt genomjába, és provírusként szaporodásra kényszeríti a sejtet. Így kóros sejtszaporulat (tumor) keletkezik a gazdatestben. A tumor lehet jóindulatú (benignus) vagy rosszindulatú (malignus). A benignus tumor néhány osztódási ciklus után leáll, a malignus viszont korlátlanul szaporodik, szóródhat, áttétet képezhet.

10. Néhány példa a legismertebb vírusokra • Fágok, azaz baktériumokat fertőző vírusok. • Növényeket fertőző vírusok: • mozaikvírusok • gyűrűfoltosságot okozók • Állatokat fertőző vírusok: • száj- és körömfájás • sertéspestis • baromfipestis • veszettség • Emberre veszélyes vírusok: • influenza • bárányhimlő • rózsahimlő (rubeola) • kanyaró • mumpsz • agyhártyagyulladás • agyvelőgyulladás • gyermekparalízis • herpesz • méhnyakrák • májrák • orr-garat rák • szemölcs • fertőző májgyulladás • AIDS

11. Köszönöm a figyelmet! Forrás: Lomniczi Béla: Vírusok – Fertőző gének http://hu.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADrus http://www.oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/mezgaz/mikrobio/biomernok/elojegyzet2.pdf