Презентация на тему Вірусологія як наука

імені Тараса Шевченка

тел. 5213502
E-mail: pvp@univ.kiev.ua

(лат) вірус – сім’я (лат) Предмет дослідження – структура вірусів, генетика

та молекулярна біологія вірусів, епідеміологія вірусів, патогенез вірусів, взаємодія вірусів з чутливими клітинами, екологія та еволюція вірусів, хіміотерапія вірусних інфекцій, etc, etc,etc...

University

вірусних інфекцій
- Створення нових хіміотерапевтичних антивірусних препаратів
- Створення високоефективних

та безпечних вакцин нового покоління
- Застосування вірусів у біотехнологічних та нанотехнологічних процесах
- Використання вірусів для лікування онкозахворювань
- Використання бактеріофагів для боротьтби з бактеріальними інфекціями
- Розробка стратегій боротьби з вірусними інфекціями в медицині, ветеринарії та рослинництві

організму-хазяїна
- Відкриття та аналіз нових, раніше невідомих вірусів
- Вивчення

походження та еволюції вірусів
- З’ясування ролі вірусів в екологічних нішах та в еволюції всього живого
- Інтеграція вірусології в системну біологію

OF VIROLOGY, June 2009)

Protovirology (1798-1885)
Auroravirology (1892-1933)
Meridiovirology (1934-1955)
Janovirology (1956-1975)
Neovirology

(1976-20......)

Department Kyiv National Taras Shevchenko University

папіломи
Вірус герпесу
Вірус паротиту

сиптоми ураження
вірусом ящуру

с

– патологічні зміни серцевого м’язу
при інфекції вірусом ящуру

на томатах
ВЖКЯ на озимій пшениці

Вірус мозаїки турнепсу на капусті
Вірус

огіркової мозаїки на огірках

вірусів одного типу нуклеїнової кислоти (або ДНК або РНК);
Відсутність

властих білок — синтезуючих систем;
Внутрішньоклітинний паразитизм
Відсутність росту та диз’юнктивний спосіб збірки


НЕКЛІТИННІ ФОРМИ ЖИТТЯ!!!

вірусів одного типу нуклеїнової кислоти (або ДНК або РНК);
Відсутність

властих білок — синтезуючих систем;
Внутрішньоклітинний паразитизм
Відсутність росту та диз’юнктивний спосіб збірки


НЕКЛІТИННІ ФОРМИ ЖИТТЯ!!!

інфекційною фазою розвитку.
1) мають нуклеїнову кислоту одного типу,
2)

репродукуються в формі генетичного матеріалу,
3) не здатні до росту та біномінарного ділення та
4) у них відсутня “система Ліпмана” (одна з ферментативних систем, яка приймає участь у виробництві енергії).”

(A. Львов, 1957)

клітинах, де вони репродукуються, здатні детермінувати біосинтез специфічного апарату,

який забезпечує їх проникнення в інші клітини”

(C. Лурія, 1959)

та репродукуватися в сприйнятливих до них клітинах.
Мають субмікроскопічні розміри,

облігатні внутрішньоклітинні паразити.”

(A.Cann, 1997)

які можуть реплікуватися тільки в живих клітинах тварин, рослин

і бактерій. Віруси є облігатними паразитами, метаболічно інертними за межами їх клітин- хазяїв. Вони використовують метаболічні процеси їх господарів для розмноження.
Вірусні хвороби, які ми спостерігаємо, виникають завдяки ефектам цієї взаємодії між вірусом і його клітиною- хазяїном (та/або відповіді хазяїна на цю взаємодію).

(Encyclopedia Britannica)

складається з РНК або ДНК, оточеної захисною білковою оболонкою.

Віруси не містять рибосом та інших клітинних органел та не мають власних енергопродукуючих ферментативних систем, однак багато вірусів містять власні транскрипційні ферменти. Віруси не можуть збільшуватися в розмірах, однак їх нуклеїнові кислоти мають всю необхідну інформацію для їх реплікації в чутливих клітинах. Ці клітини мають все необхідне ферментативне забезпечення та енергопродукуючі системи для забезпечення реплікації вірусу. Чутливі клітини можуть або не можуть руйнуватися в процесі вірусної реплікації та реалізації.”


(A Dictionary of Virology. Brian WJ Mahy.- 2005)

складається з РНК або ДНК, оточеної захисною білковою оболонкою.

Віруси не містять рибосом та інших клітинних органел та не мають власних енергопродукуючих ферментативних систем, однак багато вірусів містять власні транскрипційні ферменти. Віруси не можуть збільшуватися в розмірах, однак їх нуклеїнові кислоти мають всю необхідну інформацію для їх реплікації в чутливих клітинах. Ці клітини мають все необхідне ферментативне забезпечення та енергопродукуючі системи для забезпечення реплікації вірусу. Чутливі клітини можуть або не можуть руйнуватися в процесі вірусної реплікації та реалізації.”


(A Dictionary of Virology. Brian WJ Mahy.- 2005)

Department Kyiv National Taras Shevchenko University

першої біологічної генетичної системи, яка по простоті і поведінці

відповідала вірусним системам."

".... не тільки визнання вірусів внутрішньоклітинними (генетичними) паразитами, але і кваліфікація їх як важливих чинників еволюції органічного світу, причому не тільки на ранніх (помірні фаги, плазміди), але і на пізніх (ретровіруси) стадіях еволюції. Участь у ній вірусів дозволяє пояснити деякі факти виявлення однакових генів у еволюційно далеких один від одного таксономічних груп. Образно висловлюючись, віруси є розповсюджувачами передового досвіду в біосфері. "

В.М. Жданов. "Эволюция вирусов". 1990

Valeriy Polischuk Virology Department Taras Shevchenko Kyiv National University

відносять до живого:

Віруси володіють тими властивостями, які притаманні

усім іншим формам життя:
розмноження,
спадковість
мінливість (пристосованість до умов оточуючого середовища)
Вони займають конкретну екологічну нішу

Властивості, за якими віруси відносили до неживого:

Відсутність своїх білок —синтезуючих систем
Відсутність росту
Диз”юнктивний спосіб збірки
Один тип НК
Можливість кристалізації
Існування вірусоідів, віроідів та пріонів
Можлива інтеграція з клітинним геномом

їх еволюцію спекулятивні ☺

блукають землею. Пангея почала розходитись. Клімат набагато

гарячіший і сухіший, ніж сьогодні. Блукаючи в простірі, Величезний Метеорит прямує до Землі ...
Перший ретровірус потрапляє в клітину хребетних, і вирішує зробити клітину власною домівкою. ☺

еволюції): вони є залишком доклітинних форм життя;
гіпотеза редукції (регресивної

еволюції ): вони виникли внаслідок спрощення одноклітинних організмів;
гіпотеза втечі (“скажених генів”): вони виникли з фрагментів генетичного матеріалу, які вивільнилися з-під клітинного контролю і стали паразитичними

паразитів.
прогресивна втрата біосинтетичних здібностей із втратою трьох істотних

функцій:
Класичної реплікації ДНК.
Білків ініціації реплікації
Можливостей взаємодії з біосинтетичною машиною хазяїна.
Недоліки
всі сучасні віруси є облігатними паразитами і для їх репродукції необхідна стадія внутрішньоклітинного розвитку
не може дати пояснень щодо РНК-вмісних вірусів (чому?)

Valeriy Polischuk Virology Department Kyiv National Taras Shevchenko University

з'явилися з нормальних клітинних нуклеїнових кислот (ДНК і/або РНК),

які набули здатності відтворюватися автономно.
ДНК віруси - від плазмід.
РНК віруси - від ретротранспозонів
Недоліки:
Невідомо жодної перехідної форми між клітинами та вірусами;
Відомі паразити клітинного походження (мікоплазми – з клітин домену Бактерій, мікроспоридії – з клітин домену Еукаріот та наноархеї – з клітин домену Архей) зберегли свої клітинні ознаки (такі як власні рибосоми та повноцінні апарати синтезу білку та АТФ).

Valeriy Polischuk Virology Department Kyiv National Taras Shevchenko University

клітин
+ - Ендогенні ретровіруси
Гіпотеза утворення плаценти – пухлина,

викликана ендогенними ретровірусіми
Недоліки
Не пояснює, яким чином вільна нуклеїнова кислота здобула капсид та складний механізм, необхідний для доставки вірусної нуклеїнової кислоти в клітину.
Передбачає бактеріальне походження бактеріофагів та еукаріотичне походження вірусів еукаріот. У цьому випадку, можна було б очікувати існування еволюційної схожості між білками клітин певного домену та білками вірусів, що походять від клітин даного домену. Проте часто це не відповідає дійсності.

Valeriy Polischuk Virology Department Kyiv National Taras Shevchenko University

ДНК геномів. У віросфері представлені всі типи геномів, а

в сучасних клітинах – лише ДНК-Т геном. Останній міг виникнути внаслідок перенесення ДНК від дволанцюгового ДНК вірусу в РНК клітину. RNR – рибонуклеотид редуктаза; TdS – тимідилат синтетаза; HmcT – гідроксиметилцитозин трансфераза.

Valeriy Polischuk Virology Department Kyiv National Taras Shevchenko University

малим, середнім та великим геномом
Valeriy Polischuk Virology Department Kyiv

National Taras Shevchenko University

Універсальному Клітинному Предку (Last Universal Cellular Ancesor(LUCA)

Valeriy Polischuk

Virology Department Kyiv National Taras Shevchenko University

з багатьох ділянок РНК (200-400 молекул),
які копіювались через проміжні

ДНК в ретровірус-подібній реплікації.

Valeriy Polischuk Virology Department Kyiv National Taras Shevchenko University

Taras Shevchenko University

вірусів до живого