VIRUSOLOĢIJA (VĪRUSI UN ĀRPUSHROMOSOMU ĢENĒTISKIE ELEMENTI)

1. VIRUSOLOĢIJA (VĪRUSI UN ĀRPUSHROMOSOMU ĢENĒTISKIE ELEMENTI) Vīrusu attīstības cikls

2. Vīrusu attīstības cikls. • Vīrusu augšana sinhronizētā kultūrā • Augšanas cikla fāzes: • adsorbcija • penetrācija • deproteinizācija • sintēze • agregēšana • šūnas atstāšana

3. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusu vairošanās sinhronizētā kultūrā Salvatore Luria Makss Delbruks

4. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusu vairošanās šūnu kultūrā

5. Bakteriofāgu titrēšana Negatīvās kolonijas - plaki

6. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusu vairošanās sinhronizētā kultūrā Sinhronizēšanas metodes: fizikālā frakcionēšana vai ķīmiskā blokāde

7. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusu vairošanās šūnu kultūrā

8. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusu vairošanās eikariotu šūnu kultūrā Vīrusa replikācias cikla ilgums dažādām vīrusu grupām: adenovīruss: 24 – 36 h baku vīruss: 12 h herpesvīruss: 18 h enterovīrusi: 6 – 8 h gripas vīrusi: 6 – 12 h alfavīrusi: 4 – 6 h flavivīrusi: 24 – 30 h; bakteriofāgi 20 – 30 min

9. Vīrusu attīstības cikls. 7. NOBRIEŠANA 6. IZKĻŪŠANA NO ŠŪNAS 1. ADSORBCIJA Saistīšanās ar receptoru MEMBRĀNA Vīrusa attīstības cikls 5. AGREGĀCIJA 2. PENETRĀCIJA Genoms Struktūras proteīni Regulācijas proteīni 3. DEPROTEINI-ZĀCIJA 4. REPLIKĀCIJA KODOLS Gēnu ekspresija

10. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: adsorbcija Imunoglobulīnu virsdzimta: 1- poliovīrusa receptors; 2 - HIV (CD4); 3 – karcinoembrionālie Ag koronavīrusa receptori; 4 –rinovīrusa receptori ICAM-1 (intracellular adhesion molecules)); 5 - ehovīrusu (Vla-2 integrīns); 6 - rinovīrusi (LDL receptors); 7 - koronavīrusi (aminopeptidāze); 8 - gripas (siālskābe glikoproteīnos); 9, 10 - leikēmijas vīrusi (katjaniskais aminoskābju, Na-atkarīgais fosfāta transporta proteīns)

11. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: adsorbcija Vīrusu receptoru tipi: Vāji specifiskie receptori (heparīns, sialskābe) Specifiskie receptori (CD4, ICAM-1) Koreceptori (CCR-5, CXCR-4) Aizvietotājreceptori (Fc-receptori) Antivielu atkarīgais infekciozitātes pieaugums (Denge)

12. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: adsorbcija Adsorbcijas pirmā fāze – laterālā difūzija. Specifiskums – tropisms

14. Vīrusa attīstības cikla fāzes: penetrācija / deproteinizēšana Dzīvnieku šūnās: endocitoze; membrānas translokācija; membrānu saplūšana; nukleīnskābes injekcija; virovakuolas veidošanās.

15. Vīrusa attīstības cikla fāzes: penetrācija

16. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: penetrācija Nukleīnskābes injekcija: poliovīruss http://www.mcb.uct.ac.za/cann/335/Picornaviruses.html

17. Vīrusa attīstības cikla fāzes: penetrācija Cell, Volume 124, Issue 4, 729-740, 24 February 2006 Dainamins – GTPāze, kas piedalās endocitozē http://www.endocytosis.org/research/Poppase1.jpg

18. Vīrusa attīstības cikls: klaritīna atkarīga endocitoze

19. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: penetrācija Membrānu translokācija - endocitoze (reovīrusi) E.Barton et al. Junction Adhesion Molecule Is a Reovirus Receptor, Cell, 104, 2001

20. Vīrusa attīstības cikls: klaritīna atkarīga endocitoze http://viralzone.expasy.org/all_by_species/982.html

21. Receptora atkarīga vīrusa un šūnas membrānas saplūšana

22. Receptora atkarīga vīrusa un šūnas membrānas saplūšana; HIV

23. 1. tipa vīrusu virsmas receptoru izraisīta membrānu saplūšana, endocitoze, virovakuolas veidošanās

24. Vīrusa attīstības cikla fāzes: penetrācija Viruvakuolas vides paskābināšanās Virovakuolas veidošanās

25. Vīrusu attīstības cikls. 1. tipa vīrusu virsmas receptori: gripa, paragripa, trakumsērga Gripas vīrusa hemaglutinīna proteīna monomera un peplomera (trimera) modeļi

26. Vīrusu attīstības cikls. 1. tipa vīrusu virsmas receptoru izraisīta membrānu saplūšana

27. 1. tipa vīrusu virsmas receptoru izraisīta membrānu saplūšana Nature, 427, Jan.22, 2004

28. Vīrusu attīstības cikls. 2. tipa vīrusu virsmas receptori: ērču encefalīts, SFV, hepatīts C Alfavīrusa peplomera (dimera) modelis

29. Vīrusu attīstības cikls. 2. tipa vīrusu virsmas receptoru izraisīta membrānu saplūšana Nature, 427, Jan.22, 2004

30. Vīrusa attīstības cikla fāzes: penetrācija / deproteinizēšana Augu (un sēņu) šūnās: mehānisks bojājums, arī pārpotēšana (augiem) vai šūnu saplūšana (sēnēm); audu bioloģisks bojājums (vaboles žokļi); šūnas bioloģisks bojājums (oda dzēliens); iekļūšana šūnā ar parazītu (sēnes) palīdzību; pārnese ar putekšņu palīdzību; šūnapvalka degradācija, membrānu saplūšana (retos gadījumos).

31. Vīrusa attīstības cikla fāzes: penetrācija / deproteinizēšana Baktēriju šūnās: nukleīnskābes injekcija; nukleīnskābes transports caur F pilus; šūnapvalka degradācija, membrānu saplūšana (reti).

32. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: penetrācija / transports uz kodolu Vīrusu augšanas cikla fāzes:

33. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: penetrācija / transports uz kodolu

34. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija Šūnas DNS sintēze tiek pārtraukta tūdaļ pēc vīrusa penetrācijas.

35. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija Vīrusa replikācijas laikā proteīna un mRNS biosintēzes process šūnās netiek pārtraukts. Tas tiek piemērots vīrusa metabolisma īpatnībām.

36. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija Nekavējoši agrīnie un agrīnie proteīni, RNS, vēlīnie proteīni, DNS, struktūras un lizes proteīni

37. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija dsDNS vīrusu sintēzes procesu regulācija

38. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija (+)RNS vīrusu sintēzes procesu regulācija:vienkāršais (A) un divu posmu (B) variants

39. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija (-)RNS vīrusu sintēzes procesu regulācija

40. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija Sintēzes procesu koordinācija: fāga T7(39,937 b.p.) stratēģija - dažādas RNS polimerāzes

41. Sintēzes procesu koordinācija: T5 fāga replikācijas stratēģija – agrīno gēnu lokalizācija first step transfer (fst) rajonā fāga genomā IC – infekciju izraisošo fāgu daļiņu skaits 32P radioakīvitāte nogulsnēs Bacteriol.Rev. 32, 227, 1968

42. Vai izskaidrosim ?

43. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija Sintēzes procesu koordinācija: rabdovīrusu stratēģija - transkripcijas aktivitātes gradients

44. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija Sintēzes procesu koordinācija: herpesvīrusu stratēģija - vīruss inducē šūnas transkripcijas faktoru, kas aktivē vīrus gēnu ekspresiju

45. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija Sintēzes procesu koordinācija: adenovīrusu stratēģija - E1A gēna produkti - transkripcijas aktivēšana; E2A, E4 vīrusa proteīni saista šūnas ciklu regulējošos faktorus, piespiež šūnu dalīties

46. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija Adenovīrusu E1A proteīnu saime

47. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija Šūnas ciklsApoptoze - autokatalītisku reakciju kaskāde, kas noved pie šūnas bojāejas (pašnāvība)Nekroze - šūnas bojāeja ķīmisku via fizikālu faktoru iedarbība (slepkavība)

48. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija Sintēzes procesu koordinācija: poliomas vīrusu stratēģija - šūnas TF izmantošana agrīno proteinu sintēzei, tie aktivē vēlīno (VP) sintēzi

49. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: replikācija Poliomas (SV40) vīrusa transkripcijas un replikācijas regulācijas rajona struktūra

50. Vīrusu attīstības cikls. Vīrusa attīstības cikla fāzes: agregācija (pašsavākšanās, morfoģenēze), TMV