Mgr. Petr Klein Gymnázium Josefa Kainara, Hlučín VIRY Mgr. Petr Klein Gymnázium Josefa Kainara, Hlučín

Protoorganismy primitivní živé organismy, na Zemi žily před 4 miliardami let jednoduchý metabolismus domněnka: musely obsahovat NK obsahovaly bílkovinu – základní stavební jednotka (buňka), enzymatická složka autoreprodukce (byly schopny se samy rozmnožovat)

HISTORIE OBJEVU VIRŮ První virus popsán Dimitrijem Ivanovským v roce 1892 Ivanovský použil šťávu z listů tabáku napadených virem tabákové mozaiky a přefiltroval ji přes porcelánový filtr, který byl v té době používán na odstraňování bakterií. Filtrát však nadále obsahoval nějakou substanci způsobující infekci na pokusných tabácích. V roce 1898 tuto substanci menší než bakterie označil nizozemský mikrobiolog Martinus Beijerinck jako virus.

První objevený virus virus tabákové mozaiky

helikoidální symetrie Rozmanitá morfologie virů helikoidální symetrie kubická symetrie (pravidelné mnohostěny) helikoidální symetrie obaleného viru bakteriofág: kubická symetrie hlavičky

Viry virus = jed (lat.) nebuněčné nejjednodušší organismy nitrobuněční parazité - schopny se množit jen v živých hostitelských b. nemají vlastní metabolismus, nerostou pouhá NK v bílkovinném obalu přeměňují hostitelskou NK na svou NK virologie

(bílkoviny, fosfolipidy) Stavba virionu NK (RNA, DNA) kapsida (bílkovinný obal) membránové obaly (bílkoviny, fosfolipidy)

kompletní infekční virová částice VIRION: kompletní infekční virová částice NUKLEOVÁ KYSELINA (jedno- nebo dvouvláknová RNA nebo DNA) NUKLEOKAPSID PROTOMERY KAPSID – proteinový plášť KAPSOMERA – morfologická jednotka proteinového pláště PROTOMERA – nejmenší funkční jednotka proteinového pláště (kapsomery) VNĚJŠÍ OBAL fosfolipidová dvojvrstva (vyskytuje se jen u tzv. obalených virů) PROTOMERY KAPSOMERA VNĚJŠÍ OBAL

(ssRNA, dsRNA, ssDNA, dsDNA) Chemické složení virů retrovirus LIPIDOVÁ membrána transmembránový GLYKOPROTEIN reverzni transkriptáza: funkční PROTEIN povrchový GLYKO- PROTEIN enzymy: funkční PROTEINY matrix strukturální PROTEIN strukturální PROTEIN kapsidu NUKLEOVÁ KYSELINA (ssRNA, dsRNA, ssDNA, dsDNA)

Stavba viru základní virová částice schopná infikovat b. a množit se v ní = virion virion /20 nm - 800 nm/ NK - RNA nebo DNA viry kapsida - většinou pravidelný obal z proteinu (1 molekula kapsidu = kapsomera; NK + bílkovina = nukleokapsid) membránové obaly - ochrana, přichycení k b.

Bakteriofág bakteriální viry NK je daleko jednodušší než chromosom bakterií

BAKTERIOFÁGY γ

Stavba bakteriofága HLAVOVÁ ČÁST NUKLEOVÁ KYSELINA KAPSIDA NUKLEOKAPSID LÍMEČEK STAŽITELNÝ BIČÍK DUTINA BIČÍKU TĚLNÍ ČÁST VLÁKNA BIČÍKU BAZÁLNÍ DESTIČKA

Klasifikace virů Podle hostitele Podle typu NK Podle obalu Rostlinné viry Živočišné viry Bakteriofágy (viry bakterií) Podle hostitele RNA viry DNA viry Podle typu NK Obalené viry Neobalené viry Podle obalu

VIRY podle typu NK ssRNA dsDNA dsRNA ssDNA Retroviry HIV RNA-onkoviry (v. leukémie) templát pro DNA Orthomyxovirus chřipka Paramyxoviry spalničky příušnice Rabdoviry vzteklina templát pro mRNA Pikornaviry rýma Togaviry v. zarděnek v. žluté zimnice v. encefalitidy slouží jako mRNA Papovaviry Papilomaviry-rak.dělož.čípku bradavice Adenovirus běžná respirační n. - nachlazení Herpeviry Herpes simples-opar varicela zoster-plané neštovice Epstein-Barr virus- Poxvirus Pravé neštovice dsDNA dsRNA Reoviry Průjem lehká respirační onemocnění ssDNA Parvoviry Roseola (růžovka) Str. 330 – Campbell 4. vydaní –přehled Str.334 – Campble český překlad

Rozmnožování virů 1. Adsorpce Přichycení virionu k povrchu b. specifický proces receptory (b. je na virus citlivá)

Rozmnožování virů 2. Vniknutí do hostitelské b. bakteriofágové - jen NK viry klasické - celá kapsida

Rozmnožování virů 3. Replikace NK replikace (zdvojení) NK vytvoření NK virů a kapsidy hostitelská b. je zničena někdy integrace NK viru do NK host. b. (nádorové procesy adenovirů) někdy vniknutí do host. b. a nerozmnožení v. (latence - Herpes)

Rozmnožování virů 4. Lyze b. prasknutí hostitelské b. uvolnění nových zmnožených virů infekce jiných hostitelských b.

Rozmnožování bakteriofága

LYTICKÝ CYKLUS fág se přichycuje na povrch buňky stažitelná část bičíku se stáhne a trubice bičíku pronikne do buňky přes trubici pronikne do buňky nukleová kyselina LYTICKÝ CYKLUS nukleová kyselina se pomnoží a začínají se tvořit nové viriony 2. PENETRATION The virus enters the cell in a variety of ways according to the nature of the virus. Enveloped viruses (A) Entry by fusing with the plasma membrane. Some enveloped viruses fuse directly with the plasma membrane. Thus, the internal components of the virion are immediately delivered to the cytoplasm of the cell (figure 1). (B) Entry via endosomes at the cell surface (figure 2) Some enveloped viruses require an acid pH for fusion to occur and are unable to fuse directly with the plasma membrane. These viruses are taken up by invagination of the membrane into endosomes. As the endosomes become acidified, the latent fusion activity of the virus proteins becomes activated by the fall in pH and the virion membrane fuses with the endosome membrane. This results in delivery of the internal components of the virus to the cytoplasm of the cell  Non-enveloped viruses Non-enveloped viruses may cross the plasma membrane directly or may be taken up into endosomes. They then cross (or destroy) the endosomal membrane. jakmile je nových virionů moc, dochází k lýzi buňky

PENETRACE BAKTERIOFÁGA V místě adsorpce je enzymem lysozymem rozrušena membrána - do hostitelské buňky vstupuje jenom virový genom. BAKTERIÁLNÍ HOSTITELSKÁ BUŇKA 2. PENETRATION The virus enters the cell in a variety of ways according to the nature of the virus. Enveloped viruses (A) Entry by fusing with the plasma membrane. Some enveloped viruses fuse directly with the plasma membrane. Thus, the internal components of the virion are immediately delivered to the cytoplasm of the cell (figure 1). (B) Entry via endosomes at the cell surface (figure 2) Some enveloped viruses require an acid pH for fusion to occur and are unable to fuse directly with the plasma membrane. These viruses are taken up by invagination of the membrane into endosomes. As the endosomes become acidified, the latent fusion activity of the virus proteins becomes activated by the fall in pH and the virion membrane fuses with the endosome membrane. This results in delivery of the internal components of the virus to the cytoplasm of the cell  Non-enveloped viruses Non-enveloped viruses may cross the plasma membrane directly or may be taken up into endosomes. They then cross (or destroy) the endosomal membrane. DNA bakteriofága

Význam bakteriofága  budoucnost - rezistence bakterií - léčiva (lyze bakterií)  Corynebacterium sp. - způsobuje „horší“ záškrt, pokud je napadena bakteriofágem

VIROVÁ ONEMOCNĚNÍ

Virová onemocnění: RNA viry Koronaviry - nachlazení, SARS Ortomyxoviry - chřipka Paramyxoviry - spalničky, zarděnky, příušnice Rabdoviry - vzteklina Togaviry - klíšťová encefalitida Retroviry - HIV Pikonaviry - rýma, slintavka, kulhavka Filoviry - hemorrhagické (krvácivé horečky) Ebola, Marburg…

(Virus chřipky) akutní respirační onemocnění Projevy: kašel bolest hlavy horečka bolesti svalů malátnost

virus chřipky

Virová onemocnění: DNA viry Papoviry - bradavice Adenoviry - onkogenní Herpesviry - opar Herpes simplex, virus Epstein-Barrové (mononukleóza) Poxviry - černé neštovice

Rostlinné viry virus tabákové mozaiky Šárka - virové onemocnění ovocných dřevin

Co dokáže virus…

Pravé neštovice

Plané neštovice

Příušnice

Zarděnky

Encefalitida

Ebola

Hantaviry

Rostlinné viry