Вирусы. Вирусология



Дата25.04.2017
өлшемі127.1 Kb.
МОУ «Лицей №43»

(естественно-технический)



ВИРУСЫ. ВИРУСОЛОГИЯ.

Янгляев Азамат

10 «А» класс

Саранск


2014

Вирусология 2

Методы исследования вирусологии 2

Отличия бактерий и вирусов 3

Инфекция 4

Иммунология 4

Взаимодействия и исходы 5

Заключение 6

Список использованной литературы 6

Глоссарий 6


Вирусы - представляют собой мельчайшие формы жизни, которые состоят из молекулы нуклеиновой кислоты, носителя генетической информации, окруженной защитной оболочкой из белков.[1]

Вирусы - мельчайшие возбудители инфекционных болезней. [4]

Вирусы - микроскопические бесклеточные паразиты. [3]


Вирусология

Определение вирусологии во всех источниках, которые мной просматривались, в основном, совпадает.

Вирусология - наука о вирусах, раздел биологии.

Вирусология выделилась в самостоятельную дисциплину в середине XX века. Она возникла как ветвь патологии – патологии человека и животных с одной стороны, и фитопатологии – с другой. Первоначально вирусология человека, животных и бактерий развивалась в рамках микробиологии. Последующие успехи вирусологии в значительной мере основаны на достижениях смежных естественных наук – биохимии и генетики. [2]

Объектом исследования вирусологии являются субклеточные структуры – вирусы. По своему строению и организации они относятся к макромолекулам, поэтому с того времени, когда оформилась новая дисциплина, молекулярная биология, объединившая различные подходы к изучению структуры, функций и организации макромолекул, определяющих биологическую специфичность, вирусология стала также составной частью молекулярной биологии. Молекулярная биология широко применяет вирусы как инструмент исследования, а вирусология для решения своих задач используют методы молекулярной биологии. [5]

Методы исследования вирусологии

До 1930 методы вирусологии основывались на фильтруемости инфекционного агента и заражении им различных чувствительных организмов – животных, растений, бактерий. В 1930-50-е гг. для культивирования вирусов животных и человека стали использовать лабораторных мышей, куриные эмбрионы и изолированные ткани.

Биологические методы исследования основаны на биологических свойствах вируса (способности к гемагглютинации, гемолизе, ферментативной активности) и особенностях взаимодействия вируса с клеткой-хозяином (характере цитопатического эффекта, образовании внутриклеточных включений и т.д.). Для количественного учёта вируса и динамики его размножения применяют различные методы титрования. Важнейшие из них основаны на том, что вирус, размножаясь в клетках, вызывает видимые простым глазом поражения. Бактериальные вирусы (бактериофаги) титруют по числу стерильных пятен, вирусы растений — по числу некрозов на зараженном вирусом листе, вирусы животных и человека — по числу поражений на однослойных культурах тканей.

Иммунологические методы исследования вирусов основаны на иммунологических процессах (взаимодействии антигена с антителами) и имеют исключительное значение, как для научных исследований, так и для диагностики вирусных заболеваний. Разнообразные иммунологические методы, как классические, так и современные (иммуноферментный анализ, иммуноблотинг, иммунофлюоресценция), являются важнейшим инструментом вирусологии.

С помощью биохимических методов определяют химический состав вирионов.

Для изучения вирусов используются также разнообразные физико-химические методы. Ультрацентрифугирование позволяет сконцентрировать вирусные препараты и определить массу вирусных частиц, градиентное центрифугирование в растворах сахарозы или солей металлов дает возможность "рассортировать" вирусные частицы, так как даже при незначительном различии их веса они распределяются слоями на разных уровнях раствора. Применение радиоактивных изотопов позволяет проследить, из каких источников черпает вирус вещества для построения вириона. Для определения концентрации вирусных препаратов и изучения особенностей строения вирусных частиц применяют оптические методы. Электронная микроскопия позволяет увидеть вирусные частицы в препаратах и в тканях. Для изучения вирусных структур используется рентгеноструктурный анализ.

Современная вирусология использует все методы молекулярной биологии – бесклеточные системы синтеза белка и нуклеиновых кислот, секвенирование нуклеиновых кислот, молекулярную гибридизацию, генную инженерию, искусственную экспрессию и нокаут генов, и т.д.

Неотъемлемой частью современных методов является компьютерный анализ. [2]




Отличия бактерий и вирусов

Люди часто путают бактерии и вирусы, поэтому я решил найти в источниках [8], [9] и рассмотреть информацию о них.



Размеры:

Размер бактерии, в среднем, колеблется в пределах 0,0005мм-0,003мм. В то время, как размер обычного вируса не превышает 0,0003мм. Однако как среди бактерий, так и среди вирусов встречаются свои «гиганты» и «карлики». Самые крупные вирусы имею размер около 0,00035 мм, в то время, как самые мелкие бактерии не более 0,00015мм.  Среди бактерий встречаются и такие «гиганты», которые хорошо различимы невооружённым человеческим глазом. Так бактерия Тиомаргарита, обитающая на морском дне, имеет размер 0, 75мм.


Строение:
Строение примитивного вируса представляет собой молекулу или ДНК, или РНК, окруженную молекулами белка, которые создают оболочку. Более сложные вирусы могут иметь вторую, внешнюю оболочку и, даже  содержать ферменты.

Бактерии, хоть и примитивные, но все же настоящие клетки. И, хотя у них нет как такового ядра, но ДНК в форме клубка находится прямо в цитоплазме, имеется клеточная оболочка с капсулами, жгутиками и микроворсинками, присутствует в клетке РНК.


Обмен веществ:
Так как бактерии – клетки, они характеризуются собственным обменом веществ. Вирусы имеют совсем небольшое количество ферментов и  не обладают обменом веществ.
Размножение:
Вирус внедряется то в те клетки, куда может попасть при помощи клеточных рецепторов. Там он распадается на нуклеиновую кислоту и белковые оболочки.  Эти оболочки прикрепляются к мембране клетки. С этого момента всеми процессами в клетке управляет та генетическая информация, которая содержится в НК вируса. Клетка сама приступает к синтезу вирусных белков. Затем из вновь образованных нуклеиновых кислот и белков образуются новые вирусы, а клетка разрушается.

Бактерии, как и всякие клетки, размножаются делением. Если бактерию расформировать по частям, как это происходит с вирусами, то больше она не сможет восстановиться. [7]


Отличия:


  1. Вирусы являются доклеточными живыми организмами, в то время как бактерии – одноклеточные.




  1. Вирусы не могут размножаться вне живых клеток. Бактерии размножаются самостоятельно делением клетки.



  1. Вирусы обладают только одним видом нуклеиновой кислоты, а в состав бактерии входит ДНК, РНК, рибосомы и клеточная мембрана.



Инфекция

Разнообразные вирусы хорошо выдерживают воздействие защитных факторов и колонизируют нестерильные полости различных организмов. К длительному выживанию в составе микробных сообществ способны не только сапрофитические и условно-патогенные (формирующие нормальную микрофлору), но и некоторые паразитические виды.

Любой вирус способен вызвать инфекцию.

Проникновение микроба в организм приводит к развитию комплекса физиологических (адаптационных) и патологических реакций, направленных на восстановление гомеостаза, известных как инфекционный процесс, или инфекция.

Термин «инфекция» может определять и сам инфекционный агент, и факт его попадания в организм, но более правильно его применять для обозначения всей совокупности реакций между возбудителем и хозяином. Проникновение любого микроорганизма в организм приводит к развитию защитных реакций. Спектр этих реакций широк, крайние его полюса — инфекционная болезнь и бессимптомная циркуляция микроорганизма. Таким образом, термины «инфекционный процесс» и «инфекционная болезнь» не тождественны, так как инфекционная болезнь — лишь частный случай инфекционного процесса, выявляемая клиническими или лабораторными методами. [10]

Иммунология

Организм человека способен сопротивляться различным инфекционным агентам, в том числе, и вирусам. Эту функцию выполняет иммунитет человека. В одном из источников я нашёл, что такое иммунология.

Иммунология - наука о защитных реакциях организма, направленных на сохранение его структурной и функциональной целостности и биологической индивидуальности. Иммунология. — быстро развивающаяся дисциплина широкого биологического профиля, выросшая как отрасль медицинской микробиологии. Теоретические направления в Иммунология — изучение на клеточном и молекулярном уровне механизма образования антител, их патогенетической роли, филогенеза и онтогенеза иммунной системы — всё чаще объединяют термином иммунобиология. [6]

Взаимодействия и исходы



Основные этапы взаимодействия вируса с клеткой хозяина:


      1. Адсорбция - пусковой механизм, связанный со взаимодействием специфических рецепторов вируса и хозяина (у вируса гриппа - гемагглютинин, у вируса иммунодефицита человека - гликопротеин gp 120).

      2. Проникновение - путем слияния суперкапсида с мембраной клетки или путем эндоцитоза (пиноцитоза).

      3. Освобождение нуклеиновых кислот - “раздевание” нуклеокапсида и активация нуклеиновой кислоты.

      4. Синтез нуклеиновых кислот и вирусных белков, т. е. подчинение систем клетки хозяина и их работа на воспроизводство вируса.

      5. Сборка вирионов - ассоциация реплицированных копий вирусной нуклеиновой кислоты с капсидным белком.

      6. Выход вирусных частиц из клетки, приобретения суперкапсида оболочечными вирусами.


Исходы взаимодействия вирусов с клеткой хозяина:


  1. Абортивный процесс - когда клетки освобождаются от вируса:

- при инфицировании дефектным вирусом, для репликации которого нужен вирус - помощник, самостоятельная репликация этих вирусов невозможна (так называемые вирусоиды). Например, вирус дельта (D) гепатита может реплицироваться только при наличии вируса гепатита B, его Hbs - антигена, аденоассоциированный вирус - в присутствии аденовируса);

 - при инфицировании вирусом генетически нечувствительных к нему клеток;

 - при заражении чувствительных клеток вирусом в не разрешающих условиях


  1. Продуктивный процесс - репликация (продукция) вирусов:

 - гибель (лизис) клеток (цитопатический эффект) - результат интенсивного размножения и формирования большого количества вирусных частиц - характерный результат продуктивного процесса, вызванного вирусами с высокой цитопатогенностью. Цитопатический эффект действия на клеточные культуры для многих вирусов носит достаточно узнаваемый специфический характер;

 - стабильное взаимодействие, не приводящее к гибели клетки - так называемая вирусная трансформация клетки.



  1. Интегративный процесс - интеграция вирусного генома с геномом клетки хозяина. Это особый вариант продуктивного процесса по типу стабильного взаимодействия. Вирус реплицируется вместе с геномом клетки хозяина и может длительно находиться в латентном состоянии. Встраиваться в ДНК - геном хозяина могут только ДНК - вирусы (принцип “ДНК - в ДНК”). Единственные РНК - вирусы, способные интегрироваться в геном клетки хозяина - ретровирусы, имеют для этого специальный механизм. Особенность их репродукции - синтез ДНК провируса на основе геномной РНК с помощью фермента обратной транскриптазы с последующим встраиванием ДНК в геном хозяина.

Заключение

В ходе данного литературного обзора, с помощью источников информации, мы пришли к выводу, что вирусы – это сложные, до конца не изученные микроорганизмы, которые сильно влияют на жизнь и здоровье человека. Вирусы являются важным фактором эволюции мира живых организмов. В работе я описал методы исследования вирусологии, особенности вирусов и их отличия от бактерий. Чтобы защитить своё здоровье и повысить иммунитет люди должны продолжить изучать вирусы.


Список использованной литературы

[1] Всё о вирусах [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.tiensmed.ru/illness/virus1.html

[2] Вирусология [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://lomonosov-fund.ru/enc/ru/encyclopedia:0132:article

[3] В. Майер, М. Кенда Невидимый мир вирусов, Москва: Мир, 1981г.

[4] Что такое вирус? [Электронный ресурс]. Режим доступа:

http://mir-znaniy.com/chto-takoe-virus/

[5] Павлович С.А. Основы вирусологии, Минск: Высшая школа, 2001г.

[6] Воробьев А.А. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология», Москва: МИА, 2004г.

[7] Чем отличаются вирусы от бактерий [Электронный ресурс]. Режим доступа:

http://thedifference.ru/otlichie-virusa-ot-bakterii/

[8] Елинов Н.П. Химическая микробиология, Минск: Высшая школа, 1989г.

[9] Готтшалк Г. Метаболизм бактерий, Москва: Мир, 1982г.

[10] Медицинская микробиология [Электронный ресурс]. Режим доступа:

http://meduniver.com/Medical/Microbiology/151.html




Глоссарий




  1. Аминокислоты (аминокарбоновые кислоты) - органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%EC%E8%ED%EE%EA%E8%F1%EB%EE%F2%FB




  1. Антиген - это любая молекула, которая специфично связывается с антителом.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%ED%F2%E8%E3%E5%ED


Антиген - высокомолекулярное соединение, способное специфически стимулировать иммунокомпетентные лимфоидные клетки и обеспечивать тем самым развитие иммунного ответа.
http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_medicine/2690/Антиген


  1. Антитела - особый класс гликопротеинов, присутствующих на поверхности B-лимфоцитов в виде мембраносвязанных рецепторов и в сыворотке крови и тканевой жидкости в виде растворимых молекул, и обладающих способностью очень избирательно связываться с конкретными видами молекул, которые в связи с этим называют антигенами. 

https://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%ED%F2%E8%F2%E5%EB%E0




  1. Белки - высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа - аминокислот, соединённых в цепочку пептидной связью.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%C1%E5%EB%EA%E8




  1. Вирусы - представляют собой мельчайшие формы жизни, которые состоят из молекулы нуклеиновой кислоты, носителя генетической информации, окруженной защитной оболочкой из белков.

http://www.tiensmed.ru/illness/virus1.html


Вирусы - мельчайшие возбудители инфекционных болезней.
http://mir-znaniy.com/chto-takoe-virus/
Вирусы - микроскопические бесклеточные паразиты.
В. Майер, М. Кенда «Невидимый мир вирусов», Москва: Мир, 1981г.


  1. Вирусология - наука о вирусах, раздел биологии.

http://lomonosov-fund.ru/enc/ru/encyclopedia:0132:article




  1. Гемагглютинация — склеивание и выпадение в осадок эритроцитов.

http://www.medical-enc.ru/4/hemagglutination.shtml




  1. Гемолиз - разрушение эритроцитов крови с выделением в окружающую среду гемоглобина.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%C3%E5%EC%EE%EB%E8%E7




  1. Гликопротеины  - это сложные белки, в которых белковая (пептидная) часть молекулы ковалентносоединена с одной или несколькими группами гетероолигосахаридов.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%C3%EB%E8%EA%EE%EF%F0%EE%F2%E5%E8%ED%FB


Гликопротеины – сложные белки, содержащие, помимо простого белка или пептида, группу гетероолигосахаридов.
http://www.xumuk.ru/biologhim/033.html


  1. Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) - макромолекула (одна из трёх основных, две другие - РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Дезоксирибонуклеиновая_кислота





  1. Иммунитет - невосприимчивость, сопротивляемость организма к инфекциям и инвазиям чужеродных организмов (в том числе - болезнетворных микроорганизмов), а также воздействию чужеродных веществ, обладающих антигенными свойствами.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Иммунитет




  1. Иммунология - медико-биологическая наука, изучающая реакции организма на чужеродные структуры (антигены): механизмы этих реакций, их проявления, течение и исход в норме и патологии, а также разрабатывающая методы исследования и лечения.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%EC%EC%F3%ED%EE%EB%EE%E3%E8%FF


Иммунология - наука о защитных реакциях организма, направленных на сохранение его структурной и функциональной целостности и биологической индивидуальности.
http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/90247/Иммунология


  1. Инфекционные агенты – это микроорганизмы, обладающие способностью проникать в ткани другого организма и вызывать его заболевания.

http://ru.vlab.wikia.com/wiki/Инфекционные_агенты




  1. Инфе́кция - опасность заражения живых организмов микроорганизмами, а также вирусами.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%ED%F4%E5%EA%F6%E8%FF




  1. Капсид - внешняя оболочка вируса, состоящая из белков.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%E0%EF%F1%E8%E4


Капсид - белковая оболочка вируса, сформированная путем самосборки одного или нескольких белков в геометрически упорядоченную структуру
http://dic.academic.ru/dic.nsf/nanotechnology/465/капсид
Капсид - это белковая оболочка, в которую упакована вирусная нуклеиновая кислота
http://lomonosov-fund.ru/enc/ru/encyclopedia:0130032



  1. Рибонуклеиновая кислота (РНК) - одна из трёх основных макромолекул (две другие - ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%E8%E1%EE%ED%F3%EA%EB%E5%E8%ED%EE%E2%E0%FF_%EA%E8%F1%EB%EE%F2%E0




  1. Секвенирование (белков и нуклеиновых кислот - ДНК и РНК) - определение их аминокислотной или нуклеотидной последовательности.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%E5%EA%E2%E5%ED%E8%F0%EE%E2%E0%ED%E8%E5




  1. Титрование - метод количественного/массового анализа, который часто используется в аналитической химии, основанный на измерении объёма раствора реактива точно известной концентрации, расходуемого для реакции с определяемым веществом.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%E8%F2%F0%E8%EC%E5%F2%F0%E8%F7%E5%F1%EA%E8%E9_%E0%ED%E0%EB%E8%E7




  1. Ультрацентрифугирование - метод разделения и исследования высокомолекулярных соединений, вирусов и субклеточных частиц с помощью ультрацентрифуги.


http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/142794/Ультрацентрифугирование


  1. Ферменты, - обычно белковые молекулы или их комплексы, ускоряющие (катализирующие) химические реакции в живых системах.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D4%E5%F0%EC%E5%ED%F2%FB




  1. Цитопатические эффекты - дегенеративные изменения в клетках, особенно в культуре тканей, часто связанные с размножением нескольких вирусов.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Цитопатические_эффекты


Цитопатический эффект - специфическое морфологическое разрушение и функциональная патология заражённых вирусами клеток, культивируемых вне организма.
http://bethoven-vet.ru/tsitopaticheskii-effekt


Достарыңызбен бөлісу:


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет