370 likes | 677 Views
Historie virologie. Jenner 1796 – vakcinace proti neštovicím Louis Pasteur 1885 – vakcína proti viru vztekliny Beijerinck a Ivanovski 1890 – objev viru tabákové mozaiky Loeffler a Frosch 1898 - objev viru slintavky a kulhavky. Charakteristika virů.
E N D
Historie virologie • Jenner 1796 – vakcinace proti neštovicím • Louis Pasteur 1885 – vakcína proti viru vztekliny • Beijerinck a Ivanovski 1890 – objev viru tabákové mozaiky • Loeffler a Frosch 1898 - objev viru slintavky a kulhavky
Charakteristika virů • striktně intracelulární parazité • replikace pouze v eukaryotické buňce • velikost 20 - 300 nm • velikost genomu 2 - 200 kbp
Jsou viry živé? • Nemají žádné organely • Obsahují jen DNA nebo RNA, nikdy obojí • Vně hostitelské buňky jsou metabolicky inertní • Viry nejsou ani buňky ani mikroorganismy • Jsou na hranici živé hmoty
Jaký je původ virů? • Bakterie, které ztratily organely • Kousky buněčného genomu, které získaly schopnost se samostatně replikovat • Všechny viry nemají společného předchůdce • Adaptace na hostitele • Koexistence (herpesviry, retroviry, endogenní viry) • Střídání hostitelů (orthomyxoviry, vzteklina)
Struktura virové partikule Nukleová kyselina Nukleokapsida Obal Matrix Peplomery
Komplexní symetrie • Nelze zařadit do předcházejících dvou kategorií • Složitá struktura • Poxviry • Retroviry
Fáze replikace virů • Adsorpce • Penetrace • Eklipsa • Maturace
Adsorpce • Vysoce specifický proces • Nutná přítomnost receptorů (viru i buňky)
Virové receptory • Prominující struktury u neobalených virů • Peplomery u obalených virů
Penetrace Proniknutí viru do nitra buňky • Endocytóza • Fůze
Eklipsa • Replikace DNA (RNA) • Transkripce mRNA • Syntéza virových proteinů • Posttranslační modifikace
Replikace virové NK • Replikace NK DNA virů probíhá v buněčném jádře (s výjimkou poxvirů, iridovirů a asfarvirů) • Replikace NK RNA virů probíhá v cytoplazmě (s výjimkou orthomyxovirů a bornavirů)
Maturace • Kompletace virových částic • Získání obalu (u obalených virů) • Uvolnění virionů z buňky
Základní biologické dogma: DNA (m) RNA protein RNA DNA (m) RNA protein Virové polymerázy: DNA polymeráza - DNA dependentní DNA polymeráza RNA polymeráza - DNA dependentní RNA polymeráza RNA transkriptáza - RNA dependentní RNA polymeráza Rev. transkriptáza - RNA dependentní DNA polymeráza Všechny polymerázy syntetizují NK ve směru 5´ 3´
Virová nukleová kyselina • typ NK ( DNA × RNA ) • počet vláken ss - jednovláknitá ds - dvouvláknitá • lineární × cirkulární NK • celistvá × segmentovaná • polarita pozitivní (+) × negativní (-)
Kategorie virů podle způsobu replikace • ds DNA • ss DNA • ss/ds DNA viry • (+) ss RNA • (+) ss RNA s reverzní transkripcí • (-) ss RNA • (-) ss RNA se segmentovaným genomem • ds RNA
Replikace ds DNA virů • Poxviridae • Asfarviridae • Iridoviridae • Herpesviridae • Papovaviridae • Adenoviridae • Exprese má tři fáze: • velmi časná (alfa geny) nevyžaduje funkční proteosyntézu • časná (beta geny) syntéza časných proteinů • pozdní (gamma geny) syntéza pozdních proteinů
Některé proteiny herpesvirů Velmi časné proteiny: součásti nukleokapsidy Časné proteiny: DNA polymeráza, tymidin kináza, regulátory replikace a exprese virové DNA, regulátory metabolismu hostitelské buňky, onkogeny, transformační proteiny Pozdní proteiny: strukturální proteiny
Replikace ss DNA virů • Parvoviridae • Circoviridae (cirkulární DNA) Různá polarita (parvo - negativní; circo - pozitivní) • 2 nestrukturální proteiny • 2-3 strukturální proteiny tvořící kapsidu Všechny enzymy jsou buněčného původu
Coronaviridae Arteriviridae Flaviviridae Caliciviridae Togaviridae Picornaviridae Replikace (+) ssRNA virů • Kódují vlastní virovou RNA transkriptázu • Virová RNA je infekční • (+) RNA (mRNA) proteiny • (+) RNA (-) RNA • (-) RNA () RNA • () RNA (RI) (+) RNA
Paramyxoviridae Rhabdoviridae Orthomyxoviridae (segmentovaná RNA) Ve virionech je vždy přítomna virová RNA transkriptáza Jen částečná dekapsidace Replikace (-) ssRNA virů • Filoviridae • Bornaviridae (-) RNA (+) RNA subgenomové (+) RNA subgenomové (mRNA) proteiny (-) RNA (+) RNA (+) RNA (-) RNA
Zvláštnosti replikace: diploidní povaha genomu reverzní transkripce provirus (+) ssRNA viry s rev. transkripcí Retroviridae
Genom retrovirů Schema virové RNA: gag - pol -env R U5 U3 R Schema provirové DNA: gag - pol - env U3 R U5 U3 R U5
Replikace ds RNA virů Reoviridae • lineární dsRNA • 10 - 12 segmentů • každý segment kóduje jeden protein • viriony obsahují RNA transkriptázu