Геномика вирусов - Особенности генетического аппарата вирусов
Вирусы - это особая форма жизни, объединяющая организмы с неклеточным строением. Вирусы способны существовать в двух формах: вне клеток и внутри клеток.
Вне клеток существуют свободные вирусы - вирионы. Вирионы не проявляют свойств биологических систем: у них отсутствует обмен веществ, и они неспособны к самовоспроизведению. Вирионы состоят из нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенных в белковую оболочку - капсид.
В состав капсида входит строго определенное количество повторяющихся белковых субъединиц - капсомеров. Например, у вируса полиомиелита в состав капсида входит 60 капсомеров, у аденовируса - 252, у вируса табачной мозаики - 2000.Размеры вирусов колеблются от 20 до 350 нм. По морфологии различают следующие формы вирусов: сферическую, палочковидную, кубоидальную, сперматозоидную. По характеру симметрии капсида различают вирусы со спиральным, кубическим (икосаэдрическим) и комбинированным типом симметрии. Степень сложности вириона может быть различной. У простых вирусов в состав вириона входит только нуклеиновая кислота и белки, которые связаны в единую нуклеопротеиновую структуру - нуклеокапсид. У сложных вирусов имеется дополнительная липопротеиновая оболочка - суперкапсид. В состав сложных вирионов могут входить углеводы и некоторые ферменты. Однако вирусы никогда не содержат метаболических систем, обеспечивающих обмен веществ.
Для собственного воспроизведения вирусы должны проникнуть в клетку. Поверхность капсида включает химические вещества, способствующие прикреплению вириона к поверхности клетки и проникновению всего вириона или нуклеиновой кислоты в клетку. Сначала происходит адсорбция (фиксация) вирионов на поверхности клетки, а затем внутрь клетки проникает или весь вирион или только вирусная нуклеиновая кислота. В большинстве случаев вирусы проникают в клетку путем виропексиса (этот механизм проникновения вирусов в клетку сходен с фагоцитозом).
Как и любое чужеродное вещество, нуклеиновые кислоты вирусов, проникшие в клетку, должны разрушаться защитными системами клетки. Основу защитных систем составляют нуклеазы - ферменты, расщепляющие нуклеиновые кислоты. Однако существует множество способов защиты вирусных нуклеиновых кислот от разрушения ферментными системами клетки. Например, у крупных ДНК-содержащих бактериофагов в состав вирусной ДНК входят модифицированные основания: окисленные и метилированные. Такая модифицированная ДНК не разрушается клеточными нуклеазами.
После проникновения в клетку вирусы вступают в вегетативно-репродуктивную фазу, то есть приобретают способность к обмену веществ и воспроизведению, причем, метаболизм вирусов неразрывно связан с метаболизмом клетки-хозяина. Таким образом, вирусы являются облигатными (обязательными) специализированными внутриклеточными паразитами на молекулярно-генетическом уровне.
Многие вирусы приступают к репродукции сразу же поле проникновения в цитоплазму клетки-хозяина. Однако в ряде случаев нуклеиновые кислоты вирусов встраиваются (интегрируются) в состав хромосом хозяина. В интегрированном состоянии вирус называется провирусом. Провирусы неотличимы от генетического материала хозяина и воспроизводится вместе с ним. В интегрированном (вирогенном) состоянии вирусы могут находиться долгое время. Но в ряде случаев (при изменении физиологического состояния клетки, например, при облучении) начинается репродукция вируса. С помощью ферментов и пластических веществ клетки идет репликация вирусных нуклеиновых кислот и вирусных белков. Путем самосборки из этих молекул формируется множество вирионов, которые покидают клетку. При этом клетка может погибнуть или сохраниться.
Существуют инфекционные агенты, которые не являются вирусами. К одной из этих групп относятся вироиды - мелкие одноцепочечные кольцевые молекулы РНК длиной до 300 нуклеотидов, не кодирующие собственных белков (не имеющие собственного капсида). Вироиды вызывают многие болезни растений, например, веретеновидность клубней картофеля. К вироидам близки вирусоиды. Это молекулы РНК, которые способны к самовоспроизведению в присутствии вируса-помощника. Вирусоиды также вызывают заболеваниярастений, например, преходящую полосатость люцерны. вирус нуклеиновый фермент инфекционный
К другой группе инфекционных агентов относятся регуляторные белки прионы. Прионы включают те гены, которые не должны функционировать в данное время и в данной ткани. Это нарушает нормальное функционирование клеток, что приводит к развитию тяжелых заболеваний, например, энцефалопатии ("бешенство коров").Некоторые вирусы (аденовирусы, ретровирусы) могут нарушать нормальное функционирование генетического аппарата клетки хозяина, что приводит к развитию онкологических заболеваний.
Похожие статьи
-
Введение - Особенности генетического аппарата вирусов
Цель: изучение генетического материала внеклеточных организмов. Задания: 1. Многоуровневая организация генома. 2. Геном РНК - вирусов. В настоящее время...
-
Непременным компонентом вирусной частицы является какая-либо одна из двух нуклеиновых кислот, белок и зольные элементы. Эти три компонента являются...
-
Жизненные циклы вирусов, Размножение вирусов - Вирусы и их особенности
Жизненные циклы большинства вирусов, вероятно, схожи. А вот в клетку они, по-видимому, проникают по-разному, поскольку в отличие от вирусов животных...
-
Вирусы являются генетическими внутриклеточными паразитами, способными к размножению только в живых системах. Вирусы как облигатные внутриклеточные...
-
Вирусы как независимые генетические системы Какое место занимают вирусы в биологическом мире? Каково их происхождение и кто их ближайшие родственники?...
-
Реакция организма на проникновение вируса - Вирусы и их особенности
Взаимоотношения между вирусами и клетками зависят от многих условий и определяются, прежде всего, свойствами вирусов и чувствительностью клеток....
-
Опишите химический состав вирусов - Особенность взаимодействия вируса и клетки
Простые вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и нескольких кодируемых ею полипептидов. Более сложные вирусы обычно содержат также липиды и углеводы; у...
-
Введение - Вирусы и их особенности
Вирусы - мельчайшие возбудители многочисленных инфекционных заболеваний человека, животных, растений и бактерий. Являются внутриклеточными паразитами, не...
-
Свойства вирусов - Вирусы и их особенности
Размеры Вирусы - это мельчайшие живые организмы, размеры которых варьируют в пределах примерно от 20 до 300 мм; в среднем они раз в пятьдесят меньше...
-
Опорно-двигательный аппарат Аппарат - это функциональное объединение разнородных систем и составляющих их органов. Термин аппарат употребляется и при...
-
Взаимодействие вирусов с клетками организма-носителя - Вирусы и их особенности
Формы вирусной инфекции сложны и многообразны. В одних случаях быстро развивается болезнь, которая закономерно заканчивается гибелью клеток, в других -...
-
Эволюционное происхождение вирусов, Гипотезы происхождения вирусов - Вирусы и их особенности
Наиболее правдоподобной и приемлемой является гипотеза о том, что вирусы произошли из "беглой" нуклеиновой кислоты, т. е. нуклеиновой кислоты, которая...
-
Механизм, благодаря которому генетическая информация ДНК "транскрибируется" в матричную РНК, а затем транслируется в белок, выяснился через несколько лет...
-
Некоторые вирусные инфекции исключают возможность последующего размножения в тех же клетках других неродственных, а в некоторых случаях и родственных...
-
Жизненный цикл - Строение и свойства вируса иммунодефицита человека
Условно жизненный цикл вируса можно разбить на несколько взаимоперекрывающихся этапов (обычно выделяют 6 этапов): - Прикрепление представляет собой...
-
Заключение - Вирусы и их особенности
Борьба с вирусными инфекциями сопряжена с многочисленными трудностями, среди которых особо следует отметить невосприимчивость вирусов к антибиотикам....
-
Профилактика вирусных заболеваний - Вирусы и их особенности
Существуют три основных способа борьбы с вирусными заболеваниями - вакцинация, применение интерферона и химиотерапия. Каждый из них действует по-своему:...
-
Вирусы и рак - Вирусы и их особенности
Из всех известных способов сосуществования вирусов и клеток наиболее загадочен вариант, при котором генетический материал вируса объединяется с...
-
Медленные вирусные инфекции - Вирусы и их особенности
Возбудители медленных вирусных инфекций - так называемые медленные вирусы, вызывают поражение головного мозга. Подострый склерозирующий панэнцефалит,...
-
Вирусы животных - Строгие постулаты Коха
Адсорбция и проникновение в клетку Первые этапы вирусной инфекции, независимо от того, о каком вирусек идет речь, традиционно принято называть...
-
Аспекты проблемы Термин "ферменты вирусов" может употребляться в узком и широком смысле слова. В первом случае имеется в виду ферментативная активность,...
-
Основой противовирусного иммунитета является клеточный иммунитет. Клетки-мишени, инфицированные вирусом, уничтожаются цитотоксическими лимфоцитами, а...
-
Вирус болезни Марека - Особенность взаимодействия вируса и клетки
Болезнь Марека (нейролимфаматоз, паралич птиц, энзоотический энцефаломиелит, БМ) -- высококонтагиозная вирусная болезнь кур и индеек, сопровождающаяся...
-
Методы исследования вирусов - Вирусы и их особенности
Исторически вирусология отпочковалась от микробиологии, и хотя микробиологическая техника не могла быть использована при работе с вирусами, такие общие...
-
Полезные вирусы - Вирусы и их особенности
Существуют и полезные вирусы. Сначала были выделены и испытаны вирусы - пожиратели бактерий. Быстро и безжалостно расправлялись они со своими ближайшими...
-
История открытия и методы исследования вирусов - Вирусы и их особенности
В 1852 г. русский ботаник Д. И. Ивановский впервые получил инфекционный экстракт из растений табака, пораженных мозаичной болезнью. Когда такой экстракт...
-
Онкогенные вирусы. классификация - Частная микробиология
РНК-содержащие: семейство Retroviridae. ДНК-содержащие: семейства Papillomaviridae, Polyomaviridae, Adenoviridae 12, 18, 31, Hepadnaviridae,...
-
Корь -- острая инфекционная болезнь, характеризующаяся лихорадкой, катаральным воспалением слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз, а также...
-
Аппарат дыхания, Строение дыхательной системы - Анатомические особенности организма летающих птиц
Строение дыхательной системы Что же отличает птиц от пресмыкающихся? Приобретение способности к полету и возрастание общей подвижности птиц связаны с...
-
Ветспециалистам, осуществляющим отбор проб для исследования в ветлабораторию, необходимо знать, что патологический материал от павшего и вынужденно...
-
Заключение - Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата человека
Значение скелета очень велико. Костная система выполняет ряд функций, имеющих или преимущественно механическое, или преимущественно биологическое...
-
Формирование скелетных мышц происходит на очень ранних этапах развития. На восьмой неделе внутриутробного развития различимы уже все мышцы, а к десятой...
-
Возрастные изменения костей - Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата человека
Костная ткань динамична, она обладает способностью постоянно обновляться, и на протяжении всей жизни человека в ней меняется количественное и...
-
Заключение, Список литературы - Особенности жизнедеятельности вирусов
Итак, вирусы являются постоянными спутниками человека от рождения вплоть до глубокой старости. Считается, что при средней продолжительности жизни 70 лет...
-
Распространение вирусов по растению - Строгие постулаты Коха
Вирусы, введенные в растение путем механической инокуляции, медленно распространяются по непроводящей ткани от первично зараженных клеток к соседним....
-
Введение - Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата человека
Анатомия и физиология -- это важнейшие науки о строении и функциях человеческого организма. Знать, как устроен человек, как "работают" его органы, должен...
-
Внешние оболочки вирусов, Строение вириона, Сборка вириона - Строгие постулаты Коха
Общим свойством тогавирусов, минус-РНК-вирусов и ретровирусов является наличие у них липопротеидной внешней оболочки, окружающей рибонуклеопротеидную...
-
Вирусная генетическая информация в трансформированных клетках - Строгие постулаты Коха
Все трансформированные вирусом клетки содержат его генетический материал. За исключением ДНК вируса ЭБ, который поддерживается в трансформированных им...
-
Непременным компонентом вирусной частицы является какая-либо одна из двух нуклеиновых кислот, белок и зольные элементы. Эти три компонента являются...
-
Биология вирусов, Структура - Строение и свойства вируса иммунодефицита человека
Структура Вирусы демонстрируют огромное разнообразие форм и размеров. Как правило, вирусы значительно мельче бактерий. Большинство изученных вирусов...
Геномика вирусов - Особенности генетического аппарата вирусов