Transcript Презентація. Життєві цикли вірусів

Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ
•
•
•
Усі живі організми мають певний життєвий цикл, який повинен забезпечувати
безперервність існування виду.
Життєвий цикл – це період між однаковими фазами розвитку двох або
більшої кількості послідовних поколінь.
У багатоклітинних організмів індивідуальний розвиток завершується
природною смертю. Безперервність життєвого циклу організмів забезпечують
гамети (статеві клітини), які передають спадкову інформацію організмам
дочірнього покоління.
ФАЗИ ЖИТТЄВОГО ЦИКЛУ
ПОЗАКЛІТИННА
(вірус не проявляє
жодних ознак
життєдіяльності)
ВНУТРІШНЬОКЛІТИННА
(утворення комплексу вірусклітина під час розмноження
вірусів)
Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ
•
•
•
Віруси мешкають усередині клітин та нездатні забезпечувати власні обмін
речовин і перетворення енергії.
Вірусам притаманна вибіркова здатність потрапляти до певних про- та
еукаріотичних клітин, у яких існують сприятливі умови для розмноження.
Способи проникнення віріонів до клітин різноманітні та залежать від
особливостей будови поверхневого апарату видів-хазяїв.
У клітину рослин
• при пошкодженні клітинних мембран
У клітину тварин
• при фаго- та піноцитозі
У клітину
бактерій
• проникнення через мембрану
• адсорбція
Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ
адсорбція вірусу на клітинній
мембрані і проникнення вірусу
в клітину
(Адсорбція відбувається через взаємодію
поверхневих білків вірусу з мембранними
рецепторами клітини. Адсорбовані віруси
потрапляють у клітину за допомогою
ендоцитозу або шляхом злиття з клітинною
мембраною. У цитоплазмі віруси починають
реплікуватися.)
експресія і реплікація
вірусного геному
(Всередині
вірусної
клітини
відбувається реплікація вірусного
геному (для РНК-вмісних – в
цитоплазмі, для ДНК-вмісних – в
ядрі) і синтез структурних вірусних
білків.)
збирання вірусів і їх вихід із клітини
(*Як тільки вірусні нуклеїнові кислоти і вірусні білки синтезовані
в достатній кількості, починається збирання вірусів. Включення
нуклеїнових кислот у вірусні капсиди у РНК-вмісних – в
цитоплазмі, у ДНК-вмісних – в ядрі. На останньому етапі – віруси
виходять із зараженої клітини.
*Вірус, що активно розмножується не завжди вбиває клітинухазяїна. Багато вірусів виходять із клітини шляхом
відбрунькування від клітинної мембрани. У цьому випадку
клітина може продовжувати жити і продукувати вірус.
*Вихід із клітини вірусів, які не мають зовнішньої оболонки,
можливий за умови загибелі клітини і розпаду її мембрани.)
Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ
Мал. Життєвий цикл
вірусів:
1 – проникнення вірусу в
клітину;
2 – експресія і реплікація
вірусного геному;
3 – збирання вірусів і їх
вихід із клітини
ШЛЯХИ ПОТРАПЛЯННЯ ВІРУСУ В ЦИТОПЛАЗМУ
КЛІТИН РОСЛИН
Через ушкоджені ділянки
клітинної стінки
Вірус тютюнової мозаїки
проникає через подряпини
листкових пластинок чи
кореневих волосків.
•
•
•
Завдяки різноманітним
тваринам-переносникам
(комахи, круглі черви)
Під час живлення тварини
впорскують у клітини слину
разом з вірусними
частинками.
У вірусів, що містять ДНК, генетична інформація з її молекули переписується на молекулу
іРНК, яка включається в механізми синтезу білка клітиною-хазяїном. Вірусна РНК
потрапляє до рибосом, де на основі її спадкової інформації утворюються вірусні білки.
Проблема: для нових дочірніх вірусних частинок потрібен синтез таких самих
одноланцюгових молекул РНК (у клітині відсутні ферменти, які б забезпечували перезапис
інформації з однієї РНК на іншу).
Виявляється, до складу РНК вірусу входять 2 гени, які кодують особливий фермент, за
допомогою якого інформація перезаписується з однієї РНК на іншу під час синтезу вірусних
частинок.
Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ
1
•
2
4
•
3
Мал. Схематична будова
бактеріофага:
1 – головка бактеріофага;
2 – геном у вигляді дволанцюгової
ДНК;
3 – хвостовой відросток із чехлом;
4 – білкові нитки.
Бактеріальна
клітина
захищена
від
навколишнього середовища клітинною стінкою
складнішої будови, ніж у рослин і грибів.
Бактеріофаги знаходять прокаріотичних хазяїв за
допомогою рецепторів, що приєднуються до
глікопротеїдів бактеріальної клітинної стінки.
Мал. Порівняння будови клітинних оболонок грам-позитивних (1) і
грамнегативних (2) бактерій
Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ
1. Прикріплення бактеріофагу до
бактеріальної клітини. Фаг
зв’язується з рецепторними
ділянками
на
поверхні
бактеріальної клітини.
2. Проникнення
нуклеїнової
кислоти вірусу в клітину
бактерії.
3. Реплікація нуклеїнової кислоти
вірусу.
4. Синтез вірусних білків.
5. Збирання вірусних частинок
віріонів.
6. Лізіс клітини хазяїна: вона
руйнується, звільняючи нових
фагів, які проникають у нові
клітини бактерій.
Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ
Оболонка простих
вірусів складається лише
з білкових субодиниць,
які утворюють
упорядковані спиральні
або багатогранні
структури.
Життєвий цикл вірусу поліомієліту:
1. приєднання до чутливої клітини;
2. вгинання цитоплазми клітинної
мембрани;
3. утворення пухирця;
4. проникнення вірусної РНК до ядра;
5. транскріпція вірусної РНК;
6. трансляція іРНК;
7. реплікація вірусного геному;
8. синтез структурних білків вірусу;
9. самозбирання вірусу;
10. “вихід” віріонів з інфікованої клітини.
Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ
ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВІЛ
• Вірусна частинка складається з
двох
однакових
молекул
одноланцюгової РНК, оточених
білковою оболонкою.
• Зовні від неї є ще одна оболонка,
яка
насправді
є
ділянкою
мембрани клітини-хазяїна. Вона
складається
з
ліпідів
і
полісахарідів,
поверхневих
вірусних білків-рецепторів.
• У складі віріона є спецефічний
фермент
(зворотна
транскриптаза) для забезпечення
перезапису генетичної інформації
з молекули вірусної РНК на
молекулу ДНК клітини-хазяїна.
Білок
матрикса
Одноланцюгова
РНК вірусу
Подвійний
ліпідний шар
Білок
клітинихазяїна
Серцевинний
білок
Зворотна
транскриптаза
Трансмембранний
білок
Мал. Схематична будова вірусу імунодефіциту людини (ВІЛ)
Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ
•
•
ВІЛ уражає Тлімфоцити,
їхня
загибель
призводить
до
дефіциту імунних
клітин в організмі.
Звідси
походить
назва
–
вірус
імунодефіциту
людини.
ВІЛ
спричиняє
смертельно
небезпечне
захворювання
людини – СНІД.
1. Адсорбція (приєднання ВІЛ до чутливої клітини та проникнення
всередину); 2, 3. “роздягання” вірусу; 4. РНК; 5. зворотна
транскриптаза геному вірусу; 6. РНК-ДНК; 7. кільцева двониткова
ДНК; 8. інтеграція; 9. транскріпція; 10. іРНК; 11. трансактивація; 12,
13. збирання та брунькування вірусу.
Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ
•Життєві цикли вірусів можуть відрізнятися в
різних видів, але відбуваються за загальною
схемою.
•Можна виділити три стадії вірусної інфекції:
адсорбція вірусу на клітинній мембрані і
проникнення вірусу в клітину; експресія і
реплікація вірусного геному; збирання вірусів
та їх вихід із клітини.
•Механізми проникнення вірусів у клітини
людини,
тварин,
рослин,
бактерій
відрізняються своїми особливостями.
Віруси, які несуть загрозу існуванню людства:
1. Вірусу ВІЛ в розрізі.
2. Вірус-мутант H5N1, відкритий голландськими мікробіологами.
Лебідь Ю. О., Рибальська ЗОШ