ВИЧ. СПИД. Профилактика СПИДа - Особенности генетического аппарата вирусов
ВИЧ - это вирус иммунодефицита человека, который вызывает тяжелое неизлечимое заболевание - синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД). СПИД - это заболевание иммунной системы, которое проявляется в том, что безопасные для здорового человека микроорганизмы приобретают способность вызывать тяжелые инфекционные заболевания. Кроме того, СПИДу сопутствуют некоторые онкологические заболевания.
В организме человека ВИЧ избирательно поражает строго определенный тип лимфоцитов - Т4-лимфоциты (Т-хелперы), отвечающие за распознавание чужеродных антигенов. У здорового человека титр (концентрация) Т4-лимфоцитов составляет 800 клеток на 1 мл крови, но при заболевании СПИДом этот показатель снижается до 100.
ВИЧ относится к ретровирусам. Его геном представлен линейной одноцепочечной молекулой РНК (это плюс-цепь, или мРНК). ВИЧ - это сложный вирус. В состав вириона входит нуклеокапсид (собственно вирион) и внешняя липопротеиновая оболочка. В состав нуклеокапсида входит РНК (две молекулы) и 13 вирусных белков, в том числе, и обратная транскриптаза (ревертаза). В состав липопротеиновой оболочки вириона входят фрагменты мембран погибших лимфоцитов, содержащие комплекс из двух особых белков:гликопротеидов gp41 и gp120. Белок gp120 распознает Т-лимфоциты, а белок gp41 "пробивает" мембрану Т-лимфоцита и обеспечивает проникновение нуклеокапсида в клетку.
В инфицированной клетке на матрице вирусной РНК с помощью вирусной обратной транскриптазы синтезируется минус-цепь ДНК, а на ней - плюс-цепь ДНК. Вирусная РНК при этом разрушается. Образовавшаяся двухцепочечная ДНК встраивается в определенный участок одной из хромосом клетки хозяина. Интегрированная ДНК-копия вирусного генома представляет собой провирус. В таком состоянии ретровирус может долгое время сосуществовать с инфицированным организмом - вирусоносителем. Однако, получив определенные молекулярные сигналы, с провирусной ДНК инициируется транскрипция вирусной мРНК, а с нее - синтез вирусных белков. Затем происходит самосборка множества вирусных частиц и их выход из клетки. Клетка хозяина (лимфоцит) погибает, а часть ее мембран образует липопротеиновую оболочку вируса. Гибель Т-хелперов и приводит к развитию СПИДа.
- 1. Репликация ДНК-генома этих вирусов осуществляется при посредстве промежуточных молекул РНК: 2. Молекулы РНК образуются в результате транскрипции вирусных ДНК в клеточном ядре хозяйским ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой. 3. Транскрибируется только одна из нитей вирусной ДНК. 4. Синтез ДНК на РНК-матрице происходит в результате реакции, катализируемой обратной транскриптазой; сначала синтезируется (-) нить ДНК, 5. а затем на вновь синтезированной (-) нити ДНК тот же фермент строит (+) нить.
В целом общая схема репликации генома ретроидных вирусов поразительно похожа на схему репликации генома ретровирусов. По-видимому, данное сходство имеет под собой и эволюционную основу, так как первичная структура обратных транскриптаз этих вирусов выявляет определенное сходство между собой.
Проникновение этого опасного микроорганизма в клетку-хозяина опосредовано реакцией лиганд-рецептор, что значит, что специфические белки на поверхности микроорганизма (рецепторы) распознают специфические структуры на поверхности клетки-мишени (именно поэтому определенный тип вируса может вызывать заболевание у одних животных и быть абсолютно безвредным для других организмов), и связываются с ними посредством химических связей. Этот процесс носит название абсорбция вируса. Вслед за абсорбцией происходит слияние оболочки микроорганизма с мембраной клетки и проникновение компонентов вируса во внутрь клетки. Внутри клетки данный микроорганизм полностью освобождается от оболочки и выделяет в клеточный сок свой генетический материал и ферменты. Генетический материал вируса (геном), как уже упоминалось выше, представлен одним из типов нуклеиновых кислот: ДНК или РНК. Вирусный геном содержит от нескольких единиц генов, у простых вирусов, до несколько сотен генов, у более сложных микроорганизмов такого рода. Гены вирусного генома кодируют разнообразные белки, выполняющие различные функции (структурные белки, ферменты и пр.). Вирусный геном чрезвычайно активен и спустя короткое время интегрируется в геном клетки хозяина.
Вирусы играют большую роль в жизни человека. Они являются возбудителями ряда опасных заболеваний - оспы, гепатита, энцефалита, краснухи, кори, бешенства, гриппа и др.
Вирусы, размножаются только в клетках, это внутриклеточные паразиты. В свободном, активном состоянии они не встречаются и не способны размножаться вне клетки. Если у всех клеточных организмов обязательно имеются две нуклеиновые кислоты - ДНК и РНК, то вирусы содержат только одну из них. На этом основании все вирусы делятся на две большие группы: ДНК, - содержащие и РНК - содержащие.
В отличие от клеточных организмов у вирусов отсутствует собственная система, синтезирующая белки. Вирусы вносят в клетку только свою генетическую информацию. С матрицы - вирусной ДНК или РНК - синтезируется матричная (информационная) РНК, которая и служит основой для синтеза вирусных белков рибосомами инфицированной клетки. Молекула ДНК вирусов, или их геном, может встраиваться в геном клетки - хозяина и существовать в таком виде неопределенно долгое время.
Таким образом, паразитизм вирусов носит особый характер - это паразитизм на генетическом уровне.
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...
-
Вирусные заболевания. - Особенности генетического аппарата вирусов
Эволюция вирусов и вирусных инфекций. Хотя вирусы не являются полноценными живыми организмами, их эволюционное развитие имеет много общего с эволюцией...
-
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:...
-
ДНК-содержащие вирусы. - Особенности генетического аппарата вирусов
К ДНК-содержащим вирусам относятся многие вирусы бактерий - бактериофаги (или просто фаги). Некоторые мелкие фаги (например, фаг М13) при репродукции не...
-
РНК-содержащие вирусы - Особенности генетического аппарата вирусов
К РНК-содержащим вирусам относятся многие вирусы растений, возбудители заболеваний человека и животных: вирус полиомиелита, вирусы гриппа А, В и С,...
-
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....
-
Корь -- острая инфекционная болезнь, характеризующаяся лихорадкой, катаральным воспалением слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз, а также...
-
Вирусы являются генетическими внутриклеточными паразитами, способными к размножению только в живых системах. Вирусы как облигатные внутриклеточные...
-
Непременным компонентом вирусной частицы является какая-либо одна из двух нуклеиновых кислот, белок и зольные элементы. Эти три компонента являются...
-
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...
-
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...
-
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...
-
Введение - Вирусы и их особенности
Вирусы - мельчайшие возбудители многочисленных инфекционных заболеваний человека, животных, растений и бактерий. Являются внутриклеточными паразитами, не...
-
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 -...
-
Вредные привычки и онкологические заболевания - Особенности профилактики онкологических заболеваний
Алкоголь. Онкологами была выведена такого рода закономерность: регулярное злоупотребление алкогольными напитками действительно повышает возможность...
-
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...
-
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...
-
Существует большая группа живых существ, не имеющих клеточного строения. Эти существа носят названия вирусов (лат "вирус" - яд) и представляют...
-
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...
-
Риккетсии, Вирусы - Изучение морфологии микроорганизмов
Риккетсии - микроорганизмы размером от 0,2 до 30 мкм. Они имеют обычное для бактерий строение клетки: двуслойную оболочку, цитоплазму, нуклеоид. По форме...
-
Заключение - Вирусы и их особенности
Борьба с вирусными инфекциями сопряжена с многочисленными трудностями, среди которых особо следует отметить невосприимчивость вирусов к антибиотикам....
-
Профилактика и лечение - Строение и свойства вируса иммунодефицита человека
Так как вирусы используют для размножения естественные метаболические пути клеток-хозяев, их сложно уничтожить без применения препаратов, токсичных для...
-
Основой противовирусного иммунитета является клеточный иммунитет. Клетки-мишени, инфицированные вирусом, уничтожаются цитотоксическими лимфоцитами, а...
-
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...
-
Вирус болезни Марека - Особенность взаимодействия вируса и клетки
Болезнь Марека (нейролимфаматоз, паралич птиц, энзоотический энцефаломиелит, БМ) -- высококонтагиозная вирусная болезнь кур и индеек, сопровождающаяся...
-
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...
-
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...
-
Способы передачи вирусных болезней - Особенности жизнедеятельности вирусов
Капельная инфекция - самый обычный способ распространения респираторных заболеваний. При кашле и чихании в воздух выбрасываются миллионы крошечных...
-
В работах [17, 18] уже говорилось о том, что по мере остывания молодой Земли, температура водных растворов и в зонах извержения подводных вулканов также...
-
Основные стадии в патогенезе СПИДа - Характеристика иммунной системы
1) инкубационный период или первичная латентная стадия (серонегативная) 2) стадия выраженной вирусной репродукции и первичного иммунного ответа...
-
Аппарат Гольджи, Ядро - Клеточная теория
Аппарат Гольджи представляет собой стопку плоских мембранных цистерн, несколько расширенных ближе к краям. В цистернах Аппарата Гольджи созревают...
-
Включения в их связь с вирусной инфекцией У насекомых известно много различных вирусных болезней. Некоторые из них поражают полезных насекомых, таких,...
-
Особо актуальными в настоящее время являются такие инфекции наружных покровов, как вирусные гепатиты В. Д И С, а также ВИЧ-инфекция. Все эти заболевания...
-
Общие методы изучения вирусов - Строгие постулаты Коха
О присутствии вируса в организме как при спонтанном заболевании, так и при экспериментальном заражении хозяина судят по появлению тех или иных...
-
Медленные вирусные инфекции - Вирусы и их особенности
Возбудители медленных вирусных инфекций - так называемые медленные вирусы, вызывают поражение головного мозга. Подострый склерозирующий панэнцефалит,...
-
Проблемы геронтологии - Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата человека
Старость является одним из естественных состояний человека, занимающего около 20% его жизни, причем весьма специфическим состоянием, связанным с...
-
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...
-
Отцом генной инженерии считается чешский монах Грегор Мендель, экспериментировавший с генами душистого горошка более 150 лет назад. Для новой и...
ВИЧ. СПИД. Профилактика СПИДа - Особенности генетического аппарата вирусов