Изучение ретровирусов
Курсовой проект - Биология
Другие курсовые по предмету Биология
, которые оказались применимы к остальным ретровирусам.
2. Подсемейства
Ретровирусы широко распространены в природе. Они найдены у многих позвоночных от птиц до человека. Есть также сведения о ретровирусах беспозвоночных. Ретровирусы подразделяют на три неравных подсемейства: онковирусы (от oncos - опухоль), лентивирусы (lente - медленный) и спумафирусы (spuma - пена).
Спумавирусы исходно обнаружены как инфекционные загрязнения первичных клеточных культур. Они получили свое название из-за вызываемой ими характерной "пенной" дегенерации культуры. Спумавирусы выявлены у разных представителей млекопитающих, включая кошек, коров, приматов и человека. Они могут вызывать хроническую инфекцию.
Два наиболее изученных лентивируса - вирусы висны и мэди - представляют собой два близкородственных вируса овец. Они вызывают прогрессирующие неврологические изменения (висна) и хроническую пневмонию (мэди) после исключительно продолжительных латентных периодов. Эти заболевания называют медленной вирусной инфекцией за длительность инкубационного периода и хронический характер. Также к лентивирусам относят вирус иммунодефицита человека, на данный момент самый известный и активно изучаемый.
Онковирусы представляют наиболее многочисленное подсемейство ретровирусов. Они найдены у всех позвоночных, у которых их искали, включая человека. Обычно вирусы относящиеся к этому подсемейству делят по их принадлежности к виду-хозяину и по морфологии вирионов (А,В,С или D-тип).Внутри этих широких групп классификация идет по спектру хозяев, генетическим признакам, способу передачи и патогенности.
3. Морфология и морфогенез вирионов
Вирионы разных ретровирусов сходны по морфологии. Они имеют диаметр 80-130 нм и содержат внутренний электроноплотный нуклеоид (сердцевина), который окружен наружной оболочкой, представляющей собой липидсодержащую мембрану. Нуклеоид состоит из рибонуклеопротеина, окруженного икосаэдрическим белковым капсидом. Между капсидом и оболочкой находится внутренний белок, покрывающий нуклеоид. Наружная поверхность оболочки несет гликопротеиновые выросты (шипы с "булавами" на вершине), особенно выраженные у некоторых ретровирусов. Вирусная оболочка образуется при почковании вирусов от плазматической мембраны клетки хозяина.
Рис.1. Строение вирионов ретровирусов (схема), а - онковирусы типов А, В, С, D; б - лентивирусы; в - спумавирусы.
Например, различают четыре главных морфологических типа онковирусных частиц - от А до D. Подавляющее большинство онковирусов (таких как RSV) имеют морфологию C-типа. Формирование вирионов этого класса заканчивается только после почкования от плазматической мембраны. Зрелые внеклеточные частицы С-типа имеют диаметр 80-110 нм. Их нуклеокапсид расположен в центре вириона.
Вирус молочных желез мышей или MMTV - пример вирусов B-типа. Их внутренняя сердцевина формируется в цитоплазме и заключается в мембрану при почковании. Зрелые частицы, имеющие 125 нм в диаметре, содержат асимметрично расположенную электроноплотную сердцевину.
Несколько вирусов приматов отнесены к D-типу. Подобно тому, как это происходит у вирусов B-типа, их сердцевина формируется в цитоплазме, хотя по морфологии зрелые вирионы напоминают вирусы С-типа, с которыми они более близки и генетически.
Частицы А-типа неинфекционны и обнаруживаются только внутри клеток. Они отличаются отсутствием липидсодержащей оболочки, поскольку не почкуются от мембраны. Их сердцевина кольцевидная с внутренней электронно-оптически пустой полостью.
В дополнение к морфологическому сходству вирионы ретровирусов имеют много общих физических, химических и ферментативных свойств. Они состоят из 60-70% белка, 30-40% липидов, 2-4% углеводов и 1% РНК; их плавучая плотность составляет от 1,16 до 1,18 г/мл. Они чрезвычайно чувствительны к гидрофобным растворителям и повышенной температуре. Помимо структурных белков, в состав вирионов ретровирусов входит ревертаза.
Вирусный геном состоит из двух идентичных одноцепочных позитивных молекул РНК, несущих кэп на 5- и poly(A) на 3-конце (как и большинство зрелых клеточных мРНК). Две цепи нековалентно связаны друг с другом вблизи 5-концов. Длина каждой из них от 3,5 до 9 kb в зависимости от вида вируса. Клеточная тРНК, специфичная для конкретного вируса и необходимая для вирусной репликации, нековалентно связана с 5-концом вирусной РНК. Наличие двух одинаковых цепей вирусной РНК в вирионе означает, что у ретровирусов диплоидный геном. Хотя функциональная роль такой организации генома точно не известна, не исключено, что образование гетерозиготных частиц при смешанной инфекции может быть механизмом создания генетического разнообразия за счет рекомбинации.
4. Генетический состав
ретровирус вирион генетический репликация
Рестровирусы содержат не более четырех генов (кодирующих белок доменов). Эти гены подразделяют на гены, необходимые для репликации вируса, и вирусные онкогены (v-onc), определяющие высокую онкогенность вируса, но не участвующие в репликации.
Гены репликации. Для репликации ретровируса нужны всего три гена:
-gag (назван так, поскольку определяет группоспецифический антиген, group specific antigen), кодирующий белки сердцивины;
-pol, кодирующий обратную траскриптазу (polymerase);
-env, кодирующий белки оболочки (envelope).
Их взаимное расположение в геномах всех ретровирусов: gag-pol-env (от 5- к 3-концу РНК). Вирусный геном содержит ?/p>