T4 viirus mis see on?

Sümptomid

ARHIIV "Tudengite teaduslik foorum"

Teadustööde vaated: 15929

Märkused teadustöö kohta: 13

Jagage sõpradega:

Bakteriofaagid või faagid (iidse Kreeka keelt ehk "bakterite sööjad") on viirused, mis võivad nakatada bakteriraku. Nad avastati eelmise sajandi alguses ja juba sel ajal jõudsid teadlased järeldusele, et see viirus võib saada oluliseks vahendiks ohtlike nakkuste vastu võitlemisel. Tänu nendele mikroorganismidele hakkasid ravima selliseid tõsiseid haigusi nagu bubonic katk ja tuberkuloos. Varsti avastati antibiootikumid ja faagide olemasolu unustati ohutult. Kuid täna pöördub huvi nende teadlaste mikroorganismide vastu.

Bakteriofaagid on kõige arvukamad ja väga levinud ja võib-olla kõige vanemate viiruste rühm. Neid on leitud kõige patogeensete ja saprotroofsete bakterite jaoks. Looduses leitakse ka faagid, kus on nendele vastuvõtlikud bakterid: mullas ja vees, inimeste ja loomade sooltes, taimedes jne. Mida rikkaam substraat rikastatakse mikroorganismidega, seda rohkem bakteriofaagid on.

Mudelobjekt - bakteriofaagi kasutatakse teadusuuringuteks väga laialdaselt. Bakteriofaagi abil avastati molekulaarbioloogias mitmeid olulisi avastusi, nagu geneetiline kood, nukleiinhapete rekombinatsioon ja replikatsioon. Kõige primitiivsemaid bioloogilisi meetodeid on väga lihtne kasvatada ja saada väga suurtes kogustes.

Bakteriofaag T4 on väga mugav mudelobjekt molekulaarbioloogia meetodite väljatöötamiseks ja viiruse infektsioonivõime struktuurilise aluse selgitamiseks. Enterobacteriaphage T4 on üks kõige enam uuritud viirustest, bakteriofaag, mis mõjutab E. coli baktereid. Selle genoomse DNA järjestuseks on 169-170 tuhat nukleotiidide paari, mis on pakitud icosahedral peaesse. Virionil on ka varre, varre põhi ja varreprotsessid - kuus pikk ja kuus lühikest. Enterobacteriaphage T4 on suur faag, mille läbimõõt on umbes 90 nm ja pikkus umbes 200 nm. Phage T4 kasutab ainult lüütilise arengu tsüklit, kuid mitte lüsogeenset. Arvestades bakteriofaagi struktuuri, leidsime, et kõik teadaolevad bakteriofaagid koosnevad kahest põhikomponendist: valgudest ja nukleiinhapetest. Nukleiinhappe tüübi järgi jagatakse need DNA- ja RNA-deks.

Bakteriofaagi baasplaat on keeruline molekulaarstruktuur, mis sisaldab vähemalt 15 erinevat valku, mis tuvastab peremeesrakkude pinnal retseptorid ja teostab rakkude nakatamiseks vajaliku viiruse saba ümberkorraldamise. Krüovektronmikroskoopia abil suutsime restaureerida faagi basaalplaadi kolmemõõtmelist struktuuri.

Tulemuseks olev struktuur kujutab telkust kuuenda järjekorra sümmeetriat viiruse saba pikisuunalise telje kohta, mille keskmes on molekulaarne nõel, mis nakatamisprotsessis tungib peremeesrakkude seina. Alusplaadi ülemisele osale, mis on õõnestoru kuju, mille kaudu viiruse DNA kantakse rakku, kinnitatakse saba-vard. Bakterite nakatus algab faagi adsorptsiooniga, st bakteriofaagi protsessi saba kinnitamine rakupinnale. Adsorptsiooni teostavad sabaprotsessi fibrillid, mis on kinnitatud bakteriraku struktuuridele, mida nimetatakse fagoretseptoriteks. Pärast adsorptsiooni satub bakteriofaagi saba alusplaat rakuseinaga tihedasse kontakti, mille tulemuseks on kokkutõmbuv saba kate lühenemine ja selle keskmine tüvi läbistab rakumembraani ja tõenäoliselt süstides faagi DNA bakterisse. Bakteriofaag hakkab viivitamatult pärast bakterite sissetungimist DNA-sse faag-DNA-s registreeritud geneetiline teave realiseeruma. T-isoleeritud bakteriofaagide puhul sünteesitakse ensüüme rakus, hävitatakse bakterite DNA ja ensüümid, mis on vajalikud faagi DNA paljunemiseks. Pärast seda etappi, mida nimetatakse varajaste valkude sünteesiks, sünteesitakse bakteriofaagi ümbrikus olevad bakterid hilist valke. Selle tulemusel tekivad uued bakteriofaagi osakesed, bakter lüüsitakse ja bakteriofaag, mis on korrutatud, läheb keskkonda. Kui bakteriofaagid on bakterite paljunevad bakteriofaagide abil bakterite mitmekesistamiseks bakteriootikumide pinnale, moodustades selles kohas niinimetatud "steriilseid plekke".

Bakteriofaagid, mis on võimelised bakteritesse paljunema, neid hävitades ja samal ajal kogu keskkonda paiskuvate osakeste kujul, on nn virulentseteks faagideks.

Selliste faagide kõrval on ka teisi - mõõdukaid faagisid. Selliste faagide DNA pärast rakkude nakatamist viiakse bakterite DNA-sse, ilma et häiriks nende elutähtsust. See kahekordistab ja saadetakse tulemuseks järeltulijatele. Mõõduka faag-DNA DNA-ga bakterit nimetatakse lüsogeenseks ning bakteriaalse DNA-ga kombineeritud faag-DNA on pro fihe. Kui lüsogeenset bakterit kiiritatakse ultraviolettkiirguse abil või töödeldakse keemiliste mutageenidega, siis võib profaagi muutmine faagiks käivitada, st bakterirakkudes tekib kõrge kvaliteediga faagiosakeste reprodutseerimine, mille tulemusena rakk sureb. Järelikult on bakteri geneetiline aparatuur lüsogeensete bakterite osana ühe bakteriaalse kromosoomi eksisteerib koos viiruse genoomiga, mis edastatakse lähterakust järglastele ja mida saab aktiveerida (indutseerida).

Sellest järeldame, et faagid ei ole mitte ainult bakteriaalsed ained, vaid ka nende peamine abiline. Bakteriofaagid aitavad bakteritel oma DNA-d sisaldava geneetilise materjali sisse lülitada. Uute antibiootikumide väljatöötamine on väga kulukas ja pikk protsess. Kuid isegi uue ravimi välimus ei taga, et mikroobid ei arenda seda kaitset. Need tingimused sunnivad spetsialiste otsima vahendeid, mis praegusel etapil võivad aidata bakteriaalsete infektsioonide ravis ja suurendada nende efektiivsust. Selliseid ravimeid nimetatakse bakteriofaagideks.

Viited:

1. Rahvusvahelise teaduslik-praktiline konverents "Bakteriofaagid: Theo-

meditsiinilises, veterinaarmeditsiinis ja toidus kasutatavad retikulised ja praktilised aspektid

Mindfulness "/ - Ulyanovsk: UGSHA neile. P.A. Stolypin, 2013, V. II - 186 p.

2. Rautenstein Ya.I., Bakteriofaagia, M., 1955

T4 viirus. Mis on see viirus? Millised haigused seda põhjustavad?

Bakteriofaag T4 on üks kõige enam uuritud viirusi maailmas. See mõjutab enterobaktereid, sealhulgas E. coli, salmonella ja katku bacillus.

See viirus võib olla tõhus viis ohtlike nakkustega tegelemiseks. Seega bakteriofaag T4 ei põhjusta mingeid haigusi, vaid pigem vastupidi - see aitab neid võidelda. Kiudude abil kinnitatakse viirus patogeense bakteri rakku, viirus siseneb rakku, mille tulemusena see hävib.

Et inimesed ei saaks antibiootikume juua, on teadlased inimese immuunsusega looduslikest bakteriofaagidest sünteesinud ravimeid.

Bakteriofaagid on bakteri sööja, püüdjad.

Sellisel juhul bakteriofaag T4 sööb nakatumise ajal E. coli ja inimene taastub ilma antibiootikumita.

T4 viirus ei ole enam nii ohtlik, kuna ilmnevad kõik selle inimkeha arenguperspektiivid. Nüüd, vastupidi, seda viirust kasutatakse assistendina, mis peseb bakterite rakkude hävitamist.

Inimese viiruse T-4 kohutav, kuid kasulik inimese bakteriofaag, see mõjutab enterobaktereid. See on suhteliselt suur faage, seda uurisid Nobeli laureaadid nagu Salvador Luria, Alfred Hershey, Max Delbrück jt.

See viirus ei kujuta endast mingit ohtu inimeste tervisele, vaid ainult aitab bakterit joomata, nagu oleks see imemiseks välja.

T4 viirus on kõige tuntum ja uuritud bakteriofaag, mis tarbib baktereid. See viirus ei põhjusta inimestel mingeid haigusi, vaid vastupidi aitab neil baktereid võidelda. Nii et ärge muretsege selle viiruse pärast.

Nii näeb T4 viirus fotot, mis on võetud elektronmikroskoobiga.

Selline pika tuntud bakteriofaag või faag T4 on tõesti viirus ja see nakatab sõna, sööb baktereid ja muudab seda, pannes selle geneetilise materjali selle bakteri DNA-sse. Bakteriofaagid on juba möödunud sajandi alguses juba tuntud ja nende huvitavate mikroorganismide abil on nad leidnud ravimi buboonilise katku ja tuberkuloosi raviks. Kui avastati antibiootikumid, siis jäid need väga huvitavad mikroorganismid unustamata ja asjata. Nüüd on teadlased hakanud huvi pakkuma bakteriofaagide uurimist.

Seda viirust nimetatakse bakteriofaagiks T4. Bateriophage tõlgitakse kui bakterite annetajat, see tähendab, et ta elab bakteri kehas ja sööb selle omanikku, mille tõttu ta elab. Näiteks T4 sööb E. coli.

See tähendab, et see viirus mitte ainult ei põhjusta mingeid haigusi ise, vaid aitab ka inimesel võidelda ohtlike haigustega. T4 tapab E. coli, teised bakteriofaagid söövad tuberkuloosi baktereid või isegi buboonkupla baktereid.

T4 viirus, muidu tuntud kui bakteriofaag, on tegelikult viirus, mis on inimestele kasulik ja väga hästi mõistetav. See viirus aitab inimese kehal ületada mõnede infektsioonide: salmonella, E. coli jne Meditsiinis väga laialdaselt kasutatav. See viirus sööb kahjulikke baktereid ja aitab ilma antibiootikumita.

Virus T4 või bakteriofaagi õige nimi. Mis see on? Bakteriofaagid (faagid) on kerged või täpsemalt bakterid, mis söövad ohtlikke baktereid. Nad asendasid antibiootikume, mis avaldavad väga tugevat mõju inimesele ja ei kahjusta inimkeha bakteriofaage. Üldiselt on see veel üks meditsiini areng, mis võimaldab inimestel olla tervislikum, samuti vähi raviks, sest bakteriofaagid surmavad (välja kasvavad) bakterid, mis on vähirakkudes. Bakteriofaagi (viirus T4) ajalugu

Uus bakteriofaagi T4 struktuur.

Teadlased on kindlaks teinud, kuidas bakteriofaag nakatab peremeesrakku, bakter Esherichia Coli.

Uurijad leidsid, kuidas bakteriofaag T4 ründab peremeesrakku Esherichia Coli. See avastus loob revolutsioonilise uue klassi antibiootikume.

Jaanuari numbris "Loodus", 2002. kirjeldab seda, kuidas viirus kasutab nõelapõhist biokeemilist punctustamisseadet E. coli peremeesraku nakatamiseks. "Oleme näidanud, et see on keeruline biokeemiline masin, mis võimaldab viiruse mõjude viiakse peremeesrakku viiruse Base pagasiruumi mängib olulist rolli selles protsessis." - ütles Michael Rossmann Purdue University.

Bakteriofaag T4 on tõeline viiruste seas "Tyrannosaurus Rex", mistõttu on see parim uurimisobjekt (selle mõõtmed on umbes 100 nm pikkused ja laiad). T4 on ka "varreviirus", kuna sellel on bakterite hõivamiseks lisatud protsessidega pagasiruumid. 1 mm3 tavalises vees on tavaliselt umbes miljard faagi.

T4 viirus (vt joonis 1) koosneb viraalse DNA-st sisalduvast icosaeraldist peast, pagasiruumi, pagasiruumi põhja ja varreprotsessidest - kuus pikk ja kuus lühikest. Pikad protsessid leiavad kõigepealt E. Coli, seejärel lühemad rakud kindlalt raku külge. Alus edastab impulssi pagasiruumi, mis sarnaneb lihasega ja surub viiruse DNA peremeesrakku. Viiruse alust juhitakse varrele aset leidnud läbitorkamisseadme ja ensüümi abil, mis lõikab E. coli rakku membraani.

See ensüüm teeb raku membraanist nanomeetri suuruse auku, mille kaudu siseneb viiruse DNA peremeesrakku. E. coli on seega nakatunud ja rakkude biokeemiline masin toodab uusi faagiosakesi ja lõpuks rakk sureb. "Kõigepealt meie uuring näitab valkude struktuuri, mis moodustavad aluse lähedal pagasiruumi (nn biokeemiline lantsetiseadeldist) ja nende rolli tungimist viiruse DNA läbi rakumembraani," - ütles Rossman.

Joonisel fig. Joonis 2 näitab baasvalkude struktuuri, mis on modelleeritud tarkvara "SPIDER" abil. Mudeli andmed saadi 418 külmutatud viiruseosakeste mikrograafikute uurimisel. Määratud ala (gp27-gp5 * -gp5c) 3 on biokeemiline punktsiooniseade. Kõige suurema aktiivsusega läbitungiv ensüüm on täheldatud "nõela" keskel. Joon. a - aluse stereofoto, joonis. b on selle molekulaarstruktuur. 1 angstrom = 1/100000 cm.

Samuti leiti, et rakumembraani lähenemisel deformeerub alus - see muutub lameda tähega. See hõlbustab kontakti membraaniga ja sellega kaasneb "nõela" sisseviimine.

Sellised uuringud on alati seotud teadusuuringutega nanotehnoloogilises molekulaarses tootmises. Nende teadmiste põhjal on võimalik ennustada kõrgefektiivsete antibiootikumide ilmnemist.

T4 viirus mis see on?

Bakteriofaag T4 on palju keerulisem viirus kui HTM. Selle kaheahelaline DNA sisaldab ligikaudu 165 geeni

Joon. 30,7. TMV RNA piirkond, mis võimaldab TMV viiruse osakese kokkupaneku alustamist.

Joon. 30,8. Osaliselt rekonstrueeritud TMV osakeste elektronmikrograaf. Nähud on näha kaks RNA saba, mis ulatuvad igast kasvavast virioonist. [Lebeurier G., Nicholaeff A., Richards K. E., Prgos. Nat. Acad. Sci. USA, 74, 150 (1977).]

Joon. 30,9. VTM montaaži skeem. A - RNA initsiatsioonipiirkond moodustab loopi ja läheb valgu ketta keskse auku. ketas läheb spiraalseks "lukustussüsteemiks". In - kuni RNA lõpuni, kus loop asub, liituvad uued plaadid. RNA üks ots tõmmatakse kogu ahelas läbi kogu aeg ja suhtleb uute plaatidega. RNA molekuli skemaatiline esitamine osaliselt kokkupandud viiruses. RNA liikumise suund on tähistatud noolega. (Butler P. J.G., Klug A., Sci.Amer., 1978.)

6 TMV geeniga. Ent faagi T4 struktuuri, paljunemist ja kokkupanekuprotsessi uuritakse üsna hästi, kuna see oli intensiivne geneetiline ja biokeemiline analüüs. Virion T4 koosneb pea. tulistama ja tulistada kuus lõnga (fibrillid) (joonis 30.10). Selle DNA molekul on tihedalt pakitud ICOSAEDEERI valgu kestale ja moodustab viiruse pea. Lask koosneb kahest koaksiaaltorust, mis ühendatakse pea lühikese kaelaga. Selles protsessis ümbritseb kontraktiliist ümbris keskset varrast, mille kaudu DNA sisestatakse peremees-bakterisse. Lastel on põhjaplaat, mille lõpus on kuus lühikest hambaid, millest ulatuvad kuus pikka õhukese kiudu.

Protsessi keerme otsad on seotud teatud piirkondadega E. coli rakus. Selle tulemusena ATP-sõltuva vähenemise Case pingutab faagi pea Basaalkiht ja filamendid protsess ning selle tulemusena keskmist varda tungib läbi rakukesta, kuid mitte läbi rakumembraani. Seejärel tungib avatud faagi DNA rakumembraanile. Mõne minuti pärast peatatakse kõik rakulise DNA, RNA ja valgu sünteesi reaktsioonid ja algab viiruse makromolekulide süntees. Teisisõnu omandab viirus, mis nakatab rakku, bakteriraku sünteetilisi mehhanisme ja asendab oma geenid ise.

Faagi T4 DNA-l on kolm rühma geene, mis on transkribeeritud mitmesugustel nakkusetappidel: enneaegne, varajane ja

Joon. 30.10. Faagi T4 elektronmikrograaf. (Williams R. S., Fisher N. W., Elektron-mikrograafiline viiruste atlas, S. S. Thomas, Springfield,

1974. Trükitud väljaandja loal.)

Tabel 30.2. (vaata skaneerimist) faagi T4 geenid [Wood B. B., Revel H. R., Bacteriol. Rev. 40, 860 (1976)]

hilja Varasemad ja varased geenid transkribeeritakse ja tõlgitakse enne faagi T4 DNA sünteesimist. Mõned neist geenidest kodeeritud valkud lülitavad rakuliste makromolekulide sünteesi. Veidi pärast nakatumist laguneb peremeesraku DNA deoksüribonukleaasi toimel, mida kodeerib üks varajasi faagi T4 geene. Selle faagi T4 DNA-d ei hüdrolüüsita selle ensüümi toimel, kuna selles ei ole tsütosiini klastreid (grupeeritud jääke). Tsütosiini asemel on faagi T4 DNA hüdroksümetüültsütosiin (HMC). Lisaks sellele on HMC-de jäägid T4 DNA-s glükosüülitud.

Need tsütosiini derivaadid on inkorporeeritud bakteriofaagi T4 DNA-sse mitmete fagospetsiifiliste ensüümide toimel, mis on sünteesitud nakkuse varases staadiumis. Üks neist hüdrolüüsib dCTP dCMP moodustamiseks, et vältida dCTP inkorporeerimist faagi T4 DNA-sse. Seejärel sisestab teine ​​ensüüm hüdroksümetüülrühma dCMP-sse ja

-hüdroksümetüültsüttidüül. Kolmas ensüüm muundab β-hüdroksümetüül-tsütü-dülaati trifosfaadiks, mis toimib DNA polümeraaside substraadina. Lõpuks, neljas ensüüm glükosülaates mõned DNA-s sisalduvad hüdroksü-metüültsütosiini jäägid.

Hilinenud valkude sünteesi seostatakse faagi T4 DNA replikatsiooniga. Selles etapis moodustuvad kapsiid ja lüsosüümi valgud. Kui järglaste virionide komplekteerimine on lõppenud, hüdrolüüsib lüsosüüm bakteriraku seina ja hävitab selle. Umbes 20 minutit pärast nakatumist ilmnevad ligikaudu kakssada uut viiruseosakesed.

Phage t4

Bakteriofaag T4 - üks kõige enam uuritud viiruseid, bakteriofaag, mis nakatab baktereid E.

Bakteriofaag T4 kasutab ring-tüüpi DNA polümeraasi; selle libisev mansett on PCNA-ga sarnane trimeer, kuid sellel ei ole homoloogiat PCNA ega polümeraasi P-ga.

T4 on suhteliselt suur faaga, läbimõõt on umbes 90 nm ja pikkus umbes 200 nm. Phage T4 kasutab ainult lüütilise arengu tsüklit, kuid mitte lüsogeenset.

Faagi T4-nagu faagide või töötas Nobeli laureaadid Max Delbruck, Salvador Luria, Alfred Hershey, James Watson ja Francis Crick ja teiste tuntud teadlased - Michael Rossmann ja Vadim Mesyanzhinov, Fumio Arisaka, Seymour Benser, Bruce Alberts.

Phage t4

Escherichia viirus T4

  • Coliphage t2
  • Coliphage t4
  • Coliphage t6
  • Enterobacteria phage C16
  • Enterobacteria phage PST
  • Enterobacteria phage T4
  • Phage C16
  • Phage PST

Bakteriofaag T4 (inglise Escherichia viiruse T4 varem enterobakterid faagi T4.) - üks kõige enam uuritud viirus, bakteriofaagi, mis nakatab enterobakterite, sealhulgas Escherichia coli. Selle genoomse DNA järjestuseks on 169-170 tuhat nukleotiidide paari, mis on pakitud icosahedral peaesse. Virionil on ka varre, varre põhi ja varreprotsessid - kuus pikk ja kuus lühikest.

Bakteriofaag T4 kasutab ring-tüüpi DNA polümeraasi; selle libisev mansett on PCNA-ga sarnane trimeer, kuid sellel ei ole homoloogiat PCNA ega polümeraasi P-ga.

T4 on suhteliselt suur faaga, läbimõõt on umbes 90 nm ja pikkus umbes 200 nm. Phage T4 kasutab ainult lüütilise arengu tsüklit, kuid mitte lüsogeenset.

2016. aastal muudeti see sarnaselt teiste bakteriofaagidega Escherichia viiruse T4 [3].

Phage t4

Faagi T4 [3] (sündinud Escherichia viiruse T4 eelnevalt Enterobacteria faagi T4.) - üks kõige enam uuritud viirus, bakteriofaag mis nakatab enterobakterite, sealhulgas Escherichia coli. Selle genoomse DNA järjestuseks on 169-170 tuhat nukleotiidide paari, mis on pakitud icosahedral peaesse. Virionil on ka varre, varre põhi ja varreprotsessid - kuus pikk ja kuus lühikest.

Escherichia viirus T4

Phage T4 kasutab ring-tüüpi DNA polümeraasi; selle libisev mansett on PCNA-ga sarnane trimeer, kuid sellel ei ole homoloogiat PCNA ega polümeraasi P-ga.

T4 on suhteliselt suur faaga, läbimõõt on umbes 90 nm ja pikkus umbes 200 nm. Viirus kasutab ainult lüütilise arengu tsüklit, kuid mitte lüsogeenset.

Faagi T4-nagu faagide või töötas Nobeli laureaadid Max Delbruck, Salvador Luria, Alfred Hershey, James Watson ja Francis Crick ja teiste tuntud teadlased - Michael Rossmann ja Vadim Mesyanzhinov, Fumio Arisaka, Seymour Benser, Bruce Alberts.

Aastal 2016 muudeti sarnaselt teiste bakteriofaagidega T4 teaduslikku nime Escherichia viirusega T4 [4].

Mis on viirused?

Viirused. Kindlasti olete seda nime korduvalt kuulnud, kuulnud inimestest põhjustatud kahjust, kuulnud sellistest viirusinfektsioonidest nagu gripp, leetrid, rõivad, herpes, hepatiit, HIV. Aga mis on viirused ja miks nad on nii ohtlikud?

Kes on viirused?

Viirused on mikroskoopilised eluvormid, mis parasiitidavad igat tüüpi organisme: loomi, taimi, seeni, baktereid, arheaed ja isegi sarnased. Kuid viiruseid ise võib nimetada elusorganismideks ainult suurel venitusel, sest nad ei suuda paljuneda doonorlirakkude väljapoole ja üldse mitte mingeid märke elust. Lisaks ei vaja nad toitu, hingamist ja muid energiaallikaid ning nende struktuur on äärmiselt lihtne.

Kõik viirused on mitte-rakulised organismid, see tähendab, et neil pole rakulist struktuuri ja see on nende peamine erinevus teiste organismide liikidega.

Keskmine viiruste suurus on vahemikus 20 kuni 300 nanomeetrit, mis muudab need kõige väiksemaks, millele kehtib sõna "elavad". Keskmine viirus on umbes 100 korda väiksem kui teised patogeenid, bakterid. Seda viirust näete ainult üsna võimsa elektronmikroskoobi abil.

Kui peremeesrakkudes hakkavad viirused spontaanselt paljunema ja rakkude sisu toimib ehitusmaterjalina, mis sageli viib selle surmani. See muudab kõik viirusnakkused ohtlikuks.

Huvitav on ka inimestele kasulikud viirused, need on nn bakteriofaagid, mis hävitavad meie sees olevad kahjulikud bakterid.

Kuidas viiruseid korraldatakse?

Viiruslike osakeste struktuur on nii lihtne kui võimalik, enamikul juhtudel koosnevad nad ainult kahest komponendist, vähem kolmest:

geneetiline materjal DNA või RNA molekulide kujul on viiruse tegelik alus, mis sisaldab teavet selle paljundamiseks;

kapsiid on proteiinkatte komplekt, mis eraldab ja kaitseb geneetiline materjal väliskeskkonnast;

Supercapsid on täiendav lipiidmembraan, mis mõnel juhul moodustub doonorrakkude membraanidest.

Viiruse osakese sisemine struktuur

Mis on viirused?

Teadusle on teada pisut rohkem kui 5000 viirust, kuid teadlased usuvad, et nende tegelik arv on tuhandeid kordi suurem. Kõik liigid on eranditult parasiitlikud, vastasel juhul on nad üksteisest päris erinevad. Niisiis võivad mitmesugused viirused parasiitida ainult teatud tüüpi organismide puhul ja nakatada ainult teatavat liiki rakke, näiteks tubakaosade mürgised osakesed ei ole inimestele absoluutselt ohtlikud ja gripiviirus ei muuda omakorda taimedele mingit kahju.

Kõikide viiruste vormi saab jagada 4 suureks rühmaks:

  1. spiraal
  2. icosahedriga ja ümmargune
  3. piklik
  4. keeruline või vale

Tüüpilised viirused

Viirusi levib ka mitmel viisil, millest on suur hulk: õhu kaudu, otsekontakte, loomade vedajate kaudu vere kaudu jne.

Viirus

Virus (ladina keeles. Viirus - mürk) - meie planeedi lihtsaim elulaad, mikroskoopiline osake, mis on nukleiinhappemolekul, mis on ümbritsetud proteiinisisaldusega ja mis on võimeline nakatama elusorganisme. Kapsiidi olemasolu eristab viirusi teistest nakkushaigustest. Viirused sisaldavad ainult ühte tüüpi nukleiinhapet: kas DNA-d või RNA-d. Varasemalt omistati ka prioonidele ekslikult viirused, kuid hiljem selgus, et need patogeenid on spetsiifilised valgud ja ei sisalda nukleiinhappeid. Viirused on kohustuslikud parasiidid - nad ei suuda paljuneda väljaspool rakku. Praegu tuntud viirused, mis paljunevad taimede, loomade, seente ja bakterite rakkudes (viimaseid nimetatakse tavaliselt bakteriofaagideks). Samuti on avastatud viirus, mis nakatab teisi viirusi. Viirustel on ka viirushaigusi.

Viiruste roll biosfääris

Viirused on üks levinumaid orgaanilisi aineid maailmas: ookeanide veed sisaldavad suures koguses bakteriofaag (umbes 250 miljonit osakest milliliitri kohta vees), nende koguarv ookeanis on umbes 4 ja viiruste arv (bakteriofaagid) põhjasettes ookean on peaaegu sügavusest sõltumatu ja kõikjal väga kõrge. Ookeanis elavad sadu tuhandeid viiruliike (tüvesid), millest valdav enamus ei ole kirjeldatud ja kindlasti pole neid uuritud. Viirused mängivad olulist rolli elusorganismide populatsioonide arvu reguleerimisel.

Viiruste positsioon elus süsteemis

Viirused on geneetiliselt seotud Maa taimestiku ja loomastiku esindajatega. Hiljutiste uuringute kohaselt sisaldab enam kui 32% inimese genoomi infot, mida kodeerivad viirusesarnased elemendid ja transposoonid. Viiruste abil võib esineda nn horisontaalset geeniülekannet (ksenoloogiat), see tähendab geneetilise teabe edastamist mitte vahetutelt vanematelt nende järglastele, vaid ka kahe sõltumatu (või isegi eri liiki kuuluva) indiviidi vahel. Seega on kõrgemate primaatide genoomis süntsütiini valk, mida arvatakse olevat retroviiruse abil sisse viidud. Mõnikord moodustavad viirused loomadega sümbioosi. Näiteks mõnede parasiitkanade mürk sisaldab viirusliku päritoluga polü-DNA viiruste (Polydnavirus, PDV) nimetusi.

Viiruste päritolu

Viirused - meeskond, millel puudub ühine esivanem. Praegu on viiruste päritolu selgitanud mitu hüpoteesi.

Usutakse, et suured DNA-d sisaldavad viirused leiavad keerulisematest (ja võimalikult rakulistest, näiteks kaasaegsetest mükoplasmidest ja rikettsiaast) rakusisestest parasiitidest, mis on kaotanud olulise osa oma genoomi. Ja tõepoolest, mõned suured DNA-d sisaldavad viirused (mimirus, rõugeviirus) kodeerivad esmapilgul funktsionaalselt üleliigseid ensüüme, mis ilmselt pärisid neist keerulisematest eksistentsivormidest. Samuti tuleb märkida, et mõned viirusvalgud ei tuvasta mingit homoloogiat bakterite, arhea ja eukarüootide valke, mis näitab suhteliselt pikaaegset selle rühma eraldamist.

DNA-d sisaldavate bakteriofaagide ja mõnede eukarüootide DNA-d sisaldavate viiruste pärit võivad olla mobiilsed elemendid - DNA segmendid, mis on võimelised rakus ise replitseeruma.

Mõnede RNA viiruste päritolu on seotud viroididega. Viroidid on rakulise RNA polümeraasi poolt replitseeritud kõrgelt struktureeritud ring-RNA fragmendid. Arvatakse, et viirud kodeerivate saitide (avatud lugemisraam) omandamine ja viinud esimese RNA-d sisaldavate viiruste tekkimiseni. Ja tõepoolest on näiteid viirustest, mis sisaldavad hääldatud viroiditaolisi saite (Delta viirushepatiit).

Struktuur

Viiruse osakesed (virioonid) on valguskapsel - viiruse genoomi sisaldav kapsiid, mida esindab üks või mitu DNA või RNA molekuli. Kapsiid on valmistatud kaposomeeridest - valgukompleksidest, mis omakorda koosnevad protomeeridest. Valkude kompleksis sisalduv nukleiinhape on tähistatud terminiga nucleocapsid. Mõnel viirusel on ka välimine lipiidmembraan. Erinevate viiruste suurused varieeruvad vahemikus 20 (pikornaviirused) kuni 500 (mimiviirused) ja üle ühe nanomeetri. Virioonidel on sageli regulaarne geomeetriline kuju (Ikoosadear, silinder). See kapsiidi struktuur näeb ette sidemete identiteedi selle koostisosade valkude vahel ning seetõttu saab seda valmistada ühe või enama liigi standardvalkudest, mis võimaldab viirusel säästa ruumi genoomis.

Nakkus

Tavapäraselt võib viirusliku infektsiooni protsessi ühe lahtri skaalal jagada mitmeks vastastikku kattuvaks etapiks:

  • Liitumine rakumembraaniga
  • Tungimine rakku
  • Reprogrammeeritavad rakud
  • Püsivus
  • Uute viirusekomponentide loomine
  • Virionide küpsemine ja raku väljumine

Klassifikatsioon

Viiruste maksusüsteem ja taksonoomia kodifitseeritakse ja toetab rahvusvaheline viiruste taksonoomia komitee (ICTV), mis toetab ka universaalsete viiruste andmebaasi ICTVdB taksonoomilist baasi.

ICTV klassifikatsioon

Rahvusvaheline viiruste taksonoomia komitee võttis 1966. aastal vastu viiruse klassifitseerimise süsteemi, mis põhineb tüübi eristamisel (RNA ja DNA), nukleiinhapete (ühe- ja kaheahelaliste) ja tuumaprogrammi olemasolu või puudumise vahel. Klassifitseerimissüsteem on hierarhiliste taksonite rida:

Telli (-virales) Perekond (-viridae) Alamperekond (-virinae) Päritolu (-virus) Liigid (-virus)

Baltimore'i klassifikatsioon

Nobeli preemia laureaat bioloog David Baltimore pakkus välja oma viiruse klassifitseerimise skeemi, mis põhineb mRNA tootmise mehhanismi erinevustel. See süsteem sisaldab seitset põhirühma:

  • (I) Kaheahelalised DNA-d sisaldavad viirused, millel puudub RNA staadium (näiteks herpesviirused, poksviirused, papovaviirused, mimirus).
  • (Ii) Viirused, mis sisaldavad kaheahelalist RNA-d (nt rotaviirused).
  • (III) Viirused, mis sisaldavad üheahelalist DNA molekuli (näiteks parvoviirused).
  • (Iv) viirused, mis sisaldavad üheahelalist positiivse polaarsusega RNA molekuli (näiteks pikornaviirused, flaviviirused).
  • (V) Viirused, mis sisaldavad üheahelalist negatiivse või topeltpolaarsusega RNA molekuli (näiteks ortomüksoviirused, filoviirused).
  • (VI) Viirused, mis sisaldavad üheahelalist RNA molekuli ja omavad selle elutsüklis DNA sünteesi staadiumi RNA mallil, retroviirustel (näiteks HIV).
  • (VII) Viirused, mis sisaldavad kaheahelalist DNA-d ja mille elutsüklis on DNA-sünteesi staadium RNA malli, retroid-viiruste (näiteks B-hepatiidi viirus).

Praegu kasutatakse mõlemat süsteemi viiruste üheaegseks liigitamiseks, nagu täiendavad.

Edasine jagunemine põhineb sellistes funktsioonides nagu genoomi struktuur (segmentide olemasolu, ringikujuline või lineaarne molekul), geneetiline sarnasus teiste viirustega, lipiidmembraani olemasolu, peremeesorganismi taksonoomiline seotus ja nii edasi.

T4 viirus mis see on?

Escherichia viirus T4

Faagi T4 [3] (sündinud Escherichia viiruse T4 eelnevalt Enterobacteria faagi T4.) - üks kõige enam uuritud viirus, bakteriofaag mis nakatab enterobakterite, sealhulgas Escherichia coli. Selle genoomse DNA järjestuseks on 169-170 tuhat nukleotiidide paari, mis on pakitud icosahedral peaesse. Virionil on ka varre, varre põhi ja varreprotsessid - kuus pikk ja kuus lühikest.

Phage T4 kasutab ring-tüüpi DNA polümeraasi; selle libisev mansett on PCNA-ga sarnane trimeer, kuid sellel ei ole homoloogiat PCNA ega polümeraasi P-ga.

T4 on suhteliselt suur faaga, läbimõõt on umbes 90 nm ja pikkus umbes 200 nm. Viirus kasutab ainult lüütilise arengu tsüklit, kuid mitte lüsogeenset.

Faagi T4-nagu faagide või töötas Nobeli laureaadid Max Delbruck, Salvador Luria, Alfred Hershey, James Watson ja Francis Crick ja teiste tuntud teadlased - Michael Rossmann ja Vadim Mesyanzhinov, Fumio Arisaka, Seymour Benser, Bruce Alberts.

Aastal 2016 muudeti sarnaselt teiste bakteriofaagidega T4 teaduslikku nime Escherichia viirusega T4 [4].