Все о вирусах генетика вируса гриппа

Вирус гриппа (Influenza virus) – собирательное наименование группы вирусных инфекций, состоящей из 4 монотипных родов — Alphainfluenzavirus, Betainfluenzavirus, Gammainfluenzavirus и Deltainfluenzavirus, принадлежащих семейству ортомиксовирусы (Orthomyxoviridae).

Эпидемиология, причины

В группу риска входят:

• Беременные женщины и дети в возрасте до 5 лет;
• Лица преклонного возраста;
• Люди, у которых присутствуют хронические заболевания сердца, почек, легких, печени, крови, нервной системы и других органов и систем, обмена веществ. Особенно повышают риск заболеть наличие инфекционных болезней;
• Люди с ослабленной иммунной системой, причиной чего обычно являются – гиповитаминозы, жесткие диеты, переохлаждение, стрессы, ВИЧ/СПИД, злокачественные образования, применение химиотерапии, употребление стероидов;
• Работники из области здравоохранения.

Сезонные эпидемии гриппозной инфекции появляются преимущественно в зимнюю пору года. В тропическом климатическом поясе активной распространение болезни может происходить круглогодично.

Согласно статистике Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) ежегодно вирусная гриппозная инфекция приводит к заболеванию гриппом в тяжелой форме от 3 до 5 000 000 людей. Тяжелые же формы острых респираторных заболеваний (ОРЗ) каждый год уносят жизни от 290 000 до 650 000 людей 1 .

Если говорить о детской смертности в качестве последствия от вируса гриппа, в возрасте до 5 лет, то в 99% она встречается в странах, что развиваются. Именно в них вирусная инфекция часто усложняется вторичными инфекциями нижних дыхательных путей, что и приводит к смерти ребенка 2 .

Классификация и характеристики

По состоянию на 2019 год ученым известно 4 типа вирусов гриппа – A, B, C и D.

В свою очередь, эти 4 типа подразделяются на более чем 2000 разновидностей вируса — серотипы, линии, штаммы, отличающихся прежде всего антигенным спектром.

Alphainfluenzavirus – монотипический род Influenzavirus, который чаще всего становится виновником эпидемий, а иногда и пандемий гриппа. Характеризуется высокой изменчивостью по антигенному сдвигу и антигенному дрейфу. Причиной заболеваемости людей гриппом обычно являются его подтипы — A (H1N1) и A (H3N2). Резервуаром болезни являются преимущественно водоплавающие птицы, которые передают инфекцию домашним животным, а те уже в свою очередь заражают людей. Ученые выявили, что Alphainfluenzavirus поражают у птиц эпителиальные клетки органов пищеварения, у человека же поражению подвергаются эпителиальные клетки путей дыхательной системы.

Вирусы гриппа А подразделяются на серотипы, что зависит от комбинации гемагглютинина (H), нейраминидазы (N) и белков на поверхности вируса. По состоянию на 2016 г ученым известно 18 подтипов H, 11 подтипов N, что в совокупности допускает возможность наличия 198 вариантов вируса гриппа А.

Вирион Alphainfluenzavirus содержит 8 сегментов вирусной РНК.

H1N1 – стал причиной пандемии испанского гриппа (испанки) в 1918 г, свиного гриппа в 2009 г.

H1N2 – способен вызывать болезнь у птиц, свиней и людей. Впервые был обнаружен зимой 1988—1989 гг в 6 городах Китая, однако далее, за пределы страны не распространился. Повторно обнаружен в Китае зимой 2010—2011 гг, однако инфекция на этот раз уже смогла выйти за пределы страны и забрать жизни у 19 людей. Также А(H1N2) активно идентифицировали в Странах Северной Америки, Европе, Азии.

H7N2 – относится к вирусам птичьего гриппа с низкой патогенностью (LPAI), которые при благоприятных для инфекции условиях преобразовывается в высокопатогенную форму. На данный момент известно три случая заболевания человека от H7N2, в 2002, 2003 и 2016 г, и все трое являются жителями США. Кроме того, вспышки H7N2 были зафиксированы на птицефабриках США в 2004 и 2007 гг, в также в кошачьем приюте г. Нью-Йорк в 2016 г.

H7N3 – относится к вирусам птичьего гриппа. Впервые обнаружен в 1963 году в индяюках, в Великобритании. Повторно идентифицировался уже в Колумбии и Британской Колумбии в 2004 году на нескольких птицефабриках, причем помимо птиц, инфекция обнаружилась и у двоих сотрудников птицеводства, у которых присутствоваало легкое гриппозное состояние и конъюнктивит. Работники полностью выздоровели. Далее H7N3 находили в 2005 г. на Тайване (птичий помет), в 2006 в Англии (ферма Witford Lodge, Норфолк), в 2007 в Канаде (птицефабрика в Саскачеване), в 2012 г в Мексике (на 10 птицефермах, Халиско). Замечено, что H7N3 не передается яйцам от инфицированных кур.

H7N7 – информация ожидается.

H7N9 – информация ожидается.

H9N2 – информация ожидается.

H10N7 – информация ожидается.

H17N10 – информация ожидается.

H18N11 – информация ожидается.

Симптомы

Инкубационный период вируса гриппа, т.е. от момента заражения до появления первых симптомов болезни составляет от нескольких часов до 4 дней, а в большинстве случаев 1-2 дня.

Начало болезни сопровождается резким повышением температуры тела до 37,5-39 °С, недомоганием, першением в горле, ломотой в суставах, легким насморком.

По мере развития болезни у пациента появляется сильная слабость, жар, озноб, головные боли, боль в горле и сухой кашель, насморк, боли в суставах и мышцах.

Температура тела обычно нормализуется в течение 5-7 дней без специализированной медицинской помощи. Кашель также длится до 7 дней, если нет осложнений.

Вызывайте неотложку при следующих симптомах – очень бледное лицо или его посинение, появились признаки удушья, температура держится на высоких отметках длительное время, появилась боль в грудной клетке, замечено сильное падение артериального давления, падает пульс.

Осложнения

Тяжелое поражение вирусной инфекцией у лиц из группы риска, к сожалению, может нанести непоправимый вред здоровью, вплоть до летального исхода.

Среди же основных осложнений гриппозной инфекции выделяют:

Диагностика

Диагностика вирусов гриппа обычно происходит без осложнений, однако, смыть картину идентефикации болезни могут другие вирусные инфекции в период эпидемий – риновирусы, вирус парагриппа, аденовирус, респираторный синцитиальный вирус (РСВ) и другие.

В качестве самих же методов обследования выступают выявление из выделений носо- ротоглотки, аспиратов или смывов специфичной для гриппа РНК. Для этого используют методы полимеразной цепной реакции с обратной транскриптазой (ОТ-ПЦР).

Некоторые врачи используют специальные экспресс-тесты, однако, по сравнению с ОТ-ПЦР они обладают гораздо меньшей чувствительностью и надежностью для точной диагностики.

Дополнительными методами диагностики могут быть общий анализ крови и рентгенография дыхательных путей.

Лечение

Лечение назначается только после точной диагностики и дифференциации вируса гриппа и его типа.

Лечению в условиях стационара подлежат люди из группы риска, а также лица с сопутствующими осложнениями болезни.

Лечение вируса гриппа включает в себя:

1. Ограничение заболевшего контакта с обществом;
2. Медикаментозное лечение.

Для того, чтобы мобилизировать защитные силы организма на борьбу с вирусной инфекцией больному крайне не рекомендуется выходить за пределы своего места жительства. Таким образом обеспечивается и другой важный аспект – минимизация распротсранения инфекции в обществе, и соответственно, появлению эпидемий.

Если больной живет не сам, ему необходимо выделить для личного пользования кухонную утварь, белье, и конечно же, средства по уходу за телом, т.е. предметы личной гигиены.

В дома рекомендуется соблюдать постельный и полупостельный режим, в зависимости от тяжести болезни.

Помещение, где находится больной нужно тщательно проветривать, а также хорошо выстирывать его одежду и мыть посуду дезинфицирующими средствами.

Очень важно изменить и рацион питания – отказаться от тяжелой, жирной, жаренной пищи, а отдавать предпочтение растительным продуктам, богатым на витамины и минералы.

И конечно же, обильное питье. Повышенное количество воды способствует детоксикации организма и уменьшению симптоматики болезни.

Медикаментознео лечение прежде всего включает в себя поддерживающую терапию, т.е. применение средств, которые будут выполнять симптоматическое лечение. Однако, в случае угрозы появления осложнений гриппа, характеризующихся стремительный прогрессирующим течением болезни и симптоматикой пневмонии, сепсиса, абсцессов и других, врач назначает противовирусные препараты.

Из симптоматических методов лечения гриппа можно выделить:

Применять гормональные препараты (кортикостероиды) при гриппе допускается только при таких осложнениях , как – бронхиальная астма, а также при других особых показаниях на усмотрение врача. Это связано с тем, что гормона обладают свойством снижать реактивность иммунитета, что в свою очередь делает организм более уязвимым перед вторичными инфекциями, в виде – стрептококков, стафилококков и других, способных вызывать гнойные в организме процессы.

В качестве противовирусных препаратов против вирусов гриппа можно выделить:

Применение ингибиторов нейраминидазы рекомендуется осуществлять не позднее 48 часов с появления первых признаков болезни. Именно в этот период заметен наибольший терапевтический эффект. Курс лечения – не менее 5 дней – до получения необходимых результатов терапии.

Профилактика

Профилактика гриппа включает всебя следующие превентивные меры:

• Соблюдение правил личной гигиены, частое мытье рук, а также применение дезинфицирующих средств;
• Не трогайте немытыми руками лицо, что существенно уменьшит риск проникновения инфекция в организм через нос, рот или глаза;
• Одевание по сезону, не допускание переохлаждения и перемерзания организма;
• Питаться здоровой пищей, богатой на витамины и нутриенты;
• Весте активнй образ жизни, больше двигаться, заниматься спортом;
• Избегать стрессов;
• При наличии признаков различных заболеваний своевременно обращаться к врачу, чтобы не допустить в организме наличие хронических очагов, особенно инфекций, которые способны снижать реактивность иммунной системы, и соответственно делать человека более уязвимым перед другими инфекциями и болезнями;
• Если приболели – отлежитесь дома, тем самым и себя убережете от осложнений, и других не заразите;
• В период ОРЗ – осень, зима, весна – избегайте мест с большим скоплением людей, особенно держитесь подальше от кашляющих и чихающих людей;
• При наличии чиханья и кашля – прикрывайте рот салфеткой, что минимизирует возможность заразить инфекцией других людей;
• Проветривайте хорошо помещения и делайте влажную уборку не менее 2 раз в неделю;
• Вакцинация.

Ежегодная вакцинация согласно норм Всемирной Организации Здравоохранения является наиболее эффективным методом предовтращения гриппозных эпидемий и пандемий. В веществ для прививки от гриппа используются инактивированные противогриппозные вакцины.

Стоит отметить, что вакцина полностью не исключает возможность заболеть гриппом, однако она минимизирует риск появления осложнений болезни, а также возникновения летального исхода.

К какому врачу обратится при симптомах гриппа?

Вирус гриппа — видео

Здоровья Вам, мира и добра!

Источники

Лекция 7

СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНОМА ВИРУСА

Вирусы являются одним из излюбленных объектов молекулярной генетики благодаря простому строению и малой молекулярной массе их геномов, которая в 10 6 раз меньше массы генома эукариотической клетки. Организация генетического аппарата у ряда вирусов, например у SV40, настолько сходна с таковой генов эукариотичес­кой клетки, что получила название минихромосомы. Минихромосома широко используется для изучения орга­низации и репликации ДНК.

Число генов у вирусов значительно варьирует: от 3—4 генов у просто устроенных вирусов (парвовирусы) до 150 генов и больше у сложно устроенных (вирус оспы). Геном вирусов животных является гаплоидным, за ис­ключением ретровирусов, которые имеют диплоидный геном, представленный двумя идентичными молекула­ми РНК. У вирусов с фрагментарным геномом (вирусы гриппа, реовирусы) каждый фрагмент обычно представ­ляет собой один ген.

Так же, как и геном эукариотической клетки, ДНК-геном ряда вирусов животных имеет мозаичную структуру, при которой смысловые последовательности чередуются с неинформативными последовательностями. Механизм сплайсинга при формировании иРНК широко распростра­нен и среди вирусов, имеющих ядерную локализацию тран­скрипции (адено-, папова-, герпесвирусы), поскольку фер­менты, осуществляющие сплайсинг, находятся в ядре. Одна­ко сплайсинг был обнаружен и у РНК-содержащих вирусов. Например, у вирусов гриппа происходит сплайсинг транскриптов 7-го и 8-го генов; в результате сплайсинга и сдви­га рамки трансляции продуктами каждого из этих генов являются по два уникальных белка.

В составе генов ДНК-содержащих вирусов есть регуляторные участки, в том числе промотор, контролирую­щие функцию структурных генов. Сильными промоторами являются концы многих вирусных ДНК, представляющие собой длинные концевые повторы, сильный промотор име­ют гены тимидинкиназы вирусов оспы и герпеса. Эти промоторы используются в генной инженерии для усиле­ния транскрипции изучаемого гена.

СПОСОБЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ЕМКОСТИ ВИРУСНОГО ГЕНОМА

У многих вирусов молекулярная масса синтезирую­щихся белков превышает теоретически рассчитанную. Этот феномен объясняется наличием у вирусов механиз­мов, позволяющих получить развернутую генетическую информацию при максимальной экономии генетического материала; подобные механизмы выработаны в процессе эволюции вирусов как генетических паразитов.

Способами увеличения генетической информации яв­ляются: 1) двукратное считывание одной и той же иРНК, но с другого инициирующего кодона; 2) сдвиг рамки трансляции; 3) сплайсинг; 4) транскрипция с перекрываю­щихся областей ДНК и др.

Трансляция может происходить без сдвига рамки и со сдвигом рамки. Генетический код является триплетным, это означает, что три нуклеотида, составляющих триплет, или кодон, кодируют одну аминокислоту. В том случае, если триплеты сохранены и генетический код не изме­нился, то при трансляции с двух разных инициирующих кодонов будут синтезироваться полипептиды, представ­ляющие собой укороченную копию первого полипептида (трансляция без сдвига рамки).

В том случае, если произошел сдвиг на один или два нуклеотида, образуются новые триплеты (кодоны) и появ­ляется новый генетический код. В этом случае одна мо­лекула иРНК может транслироваться с образованием двух уникальных белков, т. е. таких белков, у которых нет идентичных аминокислотных последовательностей.

Сплайсинг со сдвигом рамки широко используется у ряда вирусов (вирусы гриппа, парамиксовирусы, буньявирусы, аденовирусы, паповавирусы, парвовирусы и др.). Например, все три иРНК аденоассоциированного вируса образуются при транскрипции одного гена и имеют общий З'-конец; самая короткая иРНК образуется путем сплайсинга и транслируется с образованием трех струк­турных белков, остальные две иРНК транслируются с образованием неструктурных белков. В результате сплай­синга и сдвига рамки иРНК 7-го и 8-го генов вируса гриппа транслируются с образованием двух белков: поли­пептидов М, и М₂ (продукты 7-го гена) и NSi и NS₂ (продукты 8-го гена). Белки NS_t и NS₂ имеют лишь первые 10 идентичных аминокислот, а затем — уникаль­ные аминокислотные последовательности. Один и тот же ген парамиксовирусов (вирус Сендай) кодирует два уникальных белка: структурный белок Р и неструктурный белок С.

Одним из способов экономии генетического материала является нарезание полипептида-предшественника на участки разной длины, в результате чего образуются раз­ные полипептиды с перекрывающимися аминокислотными последовательностями. Подобный механизм нарезания имеет место у аденоассоциированных вирусов и у SV40.

Таким образом, число реальных генов превосходит молекулярную массу генома. Основанный на длине генома расчет числа генов неизменно приведет к ошибочным ре­зультатам. Более точные представления о числе генов можно получить путем биохимического и генетического анализов.

ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ, КОНТРОЛИРУЮЩИЕ НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ ВИРУСОВ

Модификации. Модификациями называются не насле­дуемые (фенотипические) изменения у вирусов, обуслов­ленные клеткой-хозяином. Эти изменения лежат в основе адаптации вируса к новому хозяину и преодоления зави­симого от хозяина ограничения. Модификации нуклеино­вых кислот вирусов осуществляют клеточные ферменты, ответственные за ограничение (рестрикцию) репродукции вируса.

Мутации. В основе изменчивости вирусов лежат му­тации, т. е. изменения состава и последовательностей нуклеотидов вирусного генома. Мутации происходят у всех вирусов, независимо от того, является ли их ге­нетическим аппаратом ДНК или РНК. В результате мутаций отдельные вирионы могут приобретать новые свой­ства. Дальнейшая судьба таких вирусов зависит от естественного отбора, сохраняющего популяцию, наиболее приспособленную к условиям существования.

Мутации могут иметь разные последствия. В одних случаях они ведут к изменению фенотипических прояв­лений в нормальных условиях. Например, увеличивается или уменьшается размер бляшек под агаровым покры­тием; увеличивается или ослабляется нейровирулентность для определенного вида животных; вирус становится более чувствительным к действию химиотерапевтического агента и т. п.

В других случаях мутация является летальной, так как вследствие ее нарушается синтез или функция жизненно важного вирусспецифического белка, например вирусной полимеразы.

В некоторых случаях мутации являются условно ле­тальными, так как вирусспецифический белок сохраняет свои функции в определенных, оптимальных для него, условиях и теряет эту способность в неразрешающих (непермиссивных) условиях. Типичным примером таких мутаций являются температурно-чувствительные (tempe­rature sensitive) — ts-мутации, при которых вирус теряет способность размножения при повышенных температурах (39—42° С), сохраняя эту способность при обычных температурах выращивания (36—37° С).

По своему механизму мутации могут быть тоже раз­ными. В одних случаях происходит делеция, т. е. выпа­дение одного или нескольких нуклеотидов, в других слу­чаях происходит встраивание одного или нескольких нуклеотидов, а в некоторых случаях — замена одного нуклеотида другим.

Мутации могут быть прямыми и обратными. Прямые мутации меняют фенотип, а обратные мутации — ревер­сии — его восстанавливают. Возможны истинные реверсии, когда обратная мутация происходит в месте первичного повреждения, и псевдореверсии, если мутация происходит в другом участке дефектного гена (интрагенная супрессия) или в другом гене (экстрагенная супрессия). Реверсия не является редким событием, так как ревертанты обычно более приспособлены к данной клеточной системе. Поэто­му при получении мутантов с заданными свойствами, например вакцинных штаммов, приходится считаться с воз­можной их реверсией к дикому типу.

Мутации носят случайный характер и объясняются статистическими законами.

В качестве физических мутагенов наиболее часто при­меняется ультрафиолетовое облучение, так как его энергия сопоставима с энергией химических связей. Реже приме­няются более жесткие виды облучения — рентгеновское и γ-облучение, а также обработка вирусных суспензий нейтронами, протонами, электронами и ядрами гелия, так как они вызывают сильные разрушения вирусных геномов и их инактивацию.

В качестве химических мутагенов применяют аналоги оснований (бромурацил, бромдезоксиуридин, 2-аминопурин, нитрозогуанидин и пр.), алкилирующие и флуорес­цирующие соединения (профлавин), интеркалирующие агенты (актиномицин, этидий бромид), азотистую кислоту, гидроксиламин и многие другие.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И НЕГЕНЕТИЧЕСКИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ ВИРУСАМИ

Как в естественных, так и в экспериментальных усло­виях одна клетка может быть заражена не одним, а несколькими вирусами. В процессе такой смешанной инфекции могут иметь место различные формы взаимо­действия как между вирусными геномами, так и между продуктами генов. При взаимодействии геномов могут наблюдаться такие формы генетических взаимодействий, как множественная реактивация, рекомбинация, пересортировка генов, кросс-реактивация, гетерозиготность. При взаимодействии на уровне продуктов генов могут иметь место негенетические взаимодействия: комплементация, интерференция, фенотипическое смешивание и др.

Множественная реактивация. Вирусная инфекция мо­жет возникнуть при заражении клетки несколькими ви-рионами с поврежденными геномами вследствие того, что функцию поврежденного гена может выполнять вирус, у которого этот ген не поврежден. Этот феномен был вна­чале обнаружен на бактериофагах и получил название множественной реактивации. В основе множественной реактивации лежит кооперативный процесс, при котором вирионы с поражением разных генов дополняют друг друга путем генетической рекомбинации, в результате чего репродуцируется исходный неповрежденный вирус. Эффективность множественности реактивации зависит от многих причин: степени повреждения генома вирионов, числа проникших в клетку вирионов, концентраций их в определенных участках клетки, аутоинтерференции поврежденных вирионов. Для множественной реактивации важное значение имеет расстояние между вирионами с поврежденными геномами внутри клетки. Обработка ви­рионов двухвалентными ионами металлов, ведущая к их агрегации, усиливает множественную реактива­цию.

Рекомбинация. Генетической рекомбинацией называют обмен генетическим материалом, происходящий между родительскими вирусами. Возможен обмен полными ге­нами (межгенная рекомбинация), так и участками одного и того же гена (внутригенная рекомбинация). Образую­щийся вирус-рекомбинант обладает свойствами, унаследо­ванными от разных родителей.

Обычно рекомбинируемые штаммы обладают харак­терными признаками, которые обозначаются как маркеры. Например, были получены рекомбинанты между вирусами полиомиелита, обладающие повышенной устойчивостью и повышенной чувствительностью к гуанидину, разной нейровирулентностью, разной устойчивостью к повышенной температуре, разной чувствительностью к ингибиторам сы­вороток лошадей и коров и т. п. Для получения рекомбинантов используют штаммы, содержащие два или боль­шее число маркеров.

Тест рекомбинации применяют для генетических иссле­дований вирусов. С его помощью возможно построение генетических карт вирусов, в которых определяется, в ка­ких участках генома произошли мутации, а также в услов­ных единицах измеряется расстояние между разными мутациями.

Пересортировка генов. Вариантом рекомбинации явля­ется феномен, получивший название пересортировки генов. Она наблюдается при генетических взаимодействиях меж­ду вирусами, имеющими сегментированный геном. Обра­зующиеся при этом гибридные формы вирусов называют реассортантами. Реассортанты вирусов гриппа получают при совместном культивировании вирусов с разными гена­ми гемагглютинина и нейраминидазы. В этом случае из общего потомства путем нейтрализации соответствующих антигенов можно выделить интересующие исследователя варианты.

Существуют определенные группировки (констелляции или созвездия) генов, которые в данной системе клеток более стойки и делают вирус более жизнеспособным.

Сходные процессы пересортировки генов имеют место у вирусов гриппа типов А, В и С и у других вирусов с фрагментарным геном — у буньявирусов, аренавирусов (однонитчатые РНК) и реовирусов (ротавирусов) (двунитчатая РНК). Однако эти процессы не столь интенсивны и доступны изучению, как у вирусов гриппа.

Гетерозиготность. При совместном культивировании двух штаммов вируса может происходить формирование вирионов, содержащих в своем составе два разных генома или по крайней мере один полный геном и часть второго генома. Это явление названо гетерозиготностью.

Комплементация. Комплементация (дополнение) явля­ется таким видом негенетического взаимодействия при смешанной инфекции двумя вирусами, которое стимули­рует репродукцию обоих партнеров или одного из них, но не изменяет генотипы вирусов. Принцип комплементации заключается в том, что вирус снабжает партнера недоста­ющими компонентами, обычно белками, структурными или неструктурными.

Комплементация широко распространена среди вирусов и встречается как между родственными, так и неродствен­ными вирусами. Феномен тесно связан с проблемой де­фектности вирусов.

Поскольку в вирусной популяции помимо стандартных обычно присутствуют дефектные неинфекционные вирус­ные особи, в частности дефектные частицы, утратившие часть генетического материала, комплементация имеет место в инфекционном цикле многих вирусов и заключа­ется в том, что члены популяции снабжают друг друга продуктами генов, которые дефектны у партнеров. Отличие комплементации от генетической рекомбинации заключается в отсутствии обмена генетическим материалом.

Комплементация встречается и у неродственных ви­русов, принадлежащих к разным семействам. Одним из семейств, вирусы которого наиболее часто участвуют в комплементации, является семейство аденовирусов. В од­них системах аденовирусы могут действовать как дефект­ные вирусы, в других — как помощники. Например, в культуре клеток почек макак резусов аденовирусы могут репродуцироваться только в присутствии SV40, который является в данном случае вирусом-помощником. В других системах сами аденовирусы действуют как вирусы-по­мощники, а вирусом-сателлитом является аденоассоци-ированный вирус, относящийся к семейству парвовирусов. Репродукция этого вируса полностью зависит от комплементирующего действия аденовирусов. Вирус гепатита В является помощником для дельта-агента, который по­крывается его наружным белком — HBs-антигеном. Соче­тание обоих вирусов обнаружено при наиболее тяжелых формах гепатита.

Возможна не только межцистронная, но и внутрицистронная комплементация в том случае, когда один ген кодирует несколько белков.

Фенотипическое смешивание. При совместном культиви­ровании двух вирусов может наблюдаться феномен фенотипического смешивания, когда геном одного вируса бывает заключен в капсид, состоящий частично или пол­ностью из белков другого вируса.

Фенотипическое смешивание наблюдается при смешан­ной инфекции,многими вирусами, причем эти вирусы мо­гут быть как близкими друг другу (например, вирусы гриппа А и В или разные серологические подтипы вируса гриппа А), так и весьма далекими (онковирусы и рабдовирусы).

РЕСТРИКТАЗЫ И ФИЗИЧЕСКИЕ КАРТЫ ВИРУСОВ

Подлинную революцию в физическом картировании ге­номов вирусов произвело применение рестриктаз и секвенирование вирусных геномов. Рестриктазы имеют иск­лючительное значение в молекулярной генетике вообще и генетической инженерии в частности. Их открытие (1968—1970 гг.) впервые дало возможность специфически расщеплять ДНК на строго определенные фрагменты, дос­тупные для препаративного выделения и анализа.

Рестриктазы или эндодезоксирибонуклеазы — это прос­то организованные белки, являющиеся ферментами, ши­роко распространенными среди прокариотов и участву­ющими в генетических процессах. В отличие от экзонук-леаз, отщепляющих концевые нуклеотиды или свободные остатки фосфорной кислоты, эндонуклеазы расщепляют молекулу ДНК изнутри, обычно — в местах, где преобла­дают пиримидиновые основания. Рестриктазы характери­зуются высоковыраженной специфичностью, распознавая строго определенные последовательности нуклеотидов в двунитчатой ДНК.

Число новых рестриктаз стремительно нарастает и со временем, по-видимому, будут обнаружены рестриктазы, узнающие любую последовательность нуклеотидов.

Использование разных рестриктаз позволяет получать фрагменты разной величины, которые затем разделяются и анализируются путем электрофореза в агарозных или полиакриламидных гелях. Сочетание рестрикционного ана­лиза с другими методами позволяет составить физические карты геномов вирусов. Физические карты вирусных геномов обозначают взаимное расположение генов, их границы, локализацию начала репликации, промоторов, лидеров, экзонов и интронов, сигнальных последователь­ностей и других генетических элементов.

Генетический код для синтеза белков вируса SV-40 записан не на одной, а на обеих нитях ДНК, а транскрипция разных генов идет в разных направлениях.

В настоящее время полностью расшифрованы нуклеотидные последовательности отдельных генов и целых ге­номов методом секвенирования (от англ. sequence — последовательность). Если речь идет о РНК-содержащих вирусах, то предварительным условием для дальнейшего их анализа является переписка РНК на ДНК с помощью РНК-зависимой ДНК-полимеразы (обратной транскриптазы), после чего генетический материал может быть под­вергнут рестрикционному анализу.

Проектное задание к модулю

В качестве проектного задания студентам предлагается написание рефератов по следующим темам:

1. Природа дефектных вирусных геномов. Вирусы-сателлиты.

2. Вирусная интерференция

3. Необычные свойства ретровирусов

4. Трансформация клетки опухолеродными ДНК-вирусами

5. Классификация и основные свойства вирусов гриппа

6. Индукция специфического иммунного ответа на вирусы

7. Особенности репродукции пикорнавирусов

8. Семейство тогавирусов. Особенность репродукции и инфекционного процесса.

9. Вирус клещевого энцефалита.

10. Вирус бешенства

11. Вирусная персистенция

12. Основные свойства парамиксовирусов

13. Вирус кори. Биология возбудителя. Особенности патогенеза

14. Аденовирусы, их репликация и связь с другими вирусами

16. Пути распространения вирусных болезней растений.

17. Прионы. Возбудители или провокаторы или….

18. Вироиды как вирусоподобные инфекционные агенты.

19. Вирусы, вызывающие респираторные инфекции. Сравнительная характеристика

20. Место вирусов в биосфере.

21. Бактериофаги. Их морфологическое многообразие и взаимодействие с бактериями.

22. Атипичная пневмония и возможность происхождения новых вирусов

23. Роль вирусов в возникновении злокачественных опухолей

24. Особенности транскрипции РНК- содержащих вирусов.

25. Морфогенез вирусов или морфологические превращения в процессе репродукции.

Тест рубежного контроля