0: Всем доброго времени суток в очередной раз рад вас приветствовать, и тема сегодняшней лекции посвящена другой группе микроорганизмов вирусам.
1: Для начала давайте определимся, что такое вирус. Если спросить любого, наверное, человека, то у него, скорее всего, из подсознания выплывет такое элементарное определение, как вирус. Это неклеточная форма жизни.
2: В общем то, в этом определении мы не видим ровным счётом ничего, кроме отрицания того, что вирусы не являются клетками. Поэтому давайте разберёмся детально, что же это такое перед вами представлено определение, что это инфекционный, облигатный, внутриклеточный паразит.
3: Состоящий из генетического материала днк или рнк, упакованного в белковый капсид и иногда имеющегося, имеющего оболочку, представленную изменённой клеточной мембраной. То есть теперь, если по деталям все это разобрать, то мы
4: Получаем, что вирус состоит из 2 принципиальных компонентов. 1 это его геном. При этом, в отличие от всего остального на нашей планете, у вирусов уникальный геном в том плане, что он представлен либо 1, либо другим типом.
5: Кленовой кислоты днк или рнк никогда вместе и днк, и рнк в составе вируса не встречаются, и данный генетический материал упакован вот в эту белковую капсидного очку, о которой мы сейчас поподробнее поговорим. А у
6: Некоторых вирусов в дополнение к этой белковой к апсидной оболочке добавляется ещё и 2 фосфолипидная оболочка, которая по факту представляет модифицированную клеточную мембрану.
7: Той клетки, из которой вирус вышел. И если мы пытаемся дифференцировать вирусы от всего остального, то мы можем железобетонно просто сказать, что вирусы
8: Не имеют рибосом. Вот это именно та характеристика, которая их от всего остального отличает. Если клеточная, там бактерии археи и куча всяких эукариот всегда имеют свои рибосомы, белок, синтезирующий аппарат, то у вирусов этого
9: Нету. И тем самым вирусы обречены на облигатное паразитирование в клетках, потому что они нуждаются в этом белок синтезирующем аппарате, которого у них, собственно говоря, и нет. Ну и если мы говорим про разнообразие виру,
10: То оно самое вообще огромное, это самая разнообразная форма жизни на нашей планете, и они инфицируют все клеточные формы жизни, начиная от бактерий архей и заканчивая нами с вами.
11: Следующий такой базовый момент по вирусам мы должны осознавать то, что они имеют прям совсем уже мелкие размеры, даже по микроорганизме, ным меркам по этой шкале они всегда, как правило, менее двухста.
12: Нанометров. Почему такая цифра? 200 нанометров сакральная? Ну это теоретический предел разрешающей способности светового микроскопа. То есть все, что меньше двухста нанометров, мы просто в световой микроскоп не увидим, как сильно мы бы не старались это увеличить.
13: Соответственно, вирусы, практически все в световой микроскоп будут неразличимы для того, чтобы их визуализировать, придётся использовать электронную уже микроскопию. И вот на этом слайде вы видите пример, это микрофотография, полученная с
14: Трансмиссионного электронного микроскопа. Это ротовирусы одни из самых частых возбудителей гастроэнтеритов у людей и у животных. Мы до них попозже в частной уже микробиологии дойдём. Сейчас единствен.
15: Цель этой иллюстрации показать вам, что вирусы можно визуализировать в электронный микроскоп формы и так далее могут быть, конечно, разнообразными.
16: Теперь немножко поподробнее о структуре вирионов и организации их вирусных геномов. Вспоминаем определение. И там фигурировали 2 оболочки капсидные белковая и дополнительно ееще фосфолипидная из.
17: Модифицированной клеточной мембраны. И здесь мы, соответственно, все вирусы будем делить на 2 вот такие вот группы большие, безоболочечные и оболочечные, если у вируса присутствует только белковая капсидные оболочка,
18: Без фосфолипидной мембраны снаружи, то мы их называем безоболочечными или часто в отечественной терминологии используется такое определение, как просто устроены ви.
19: Тогда как вирусы, у которых дополнительно к апсидной оболочке добавляется ееще фосфолипидная мембрана, их мы называем уже оболочечными или опять же в отечественной классификации часто фигурирует такое, как сложно устроенные.
20: Вирусы, а саму вот эту вот фосфолипидную оболочку частенько называют суперкапсидом, поэтому, возможно их будут ещё и называть суперкапсид ыми вирусами.
21: Ну а если мы говорим про геномы, которые находятся внутри вот этой капсиной оболочки, помним, что геномы представлены только 1 типом нуклеиновой кислоты, днк или рнк в зависимости от того, какой это вирус, и если говорить про размеры вирусных геномов, то вот здесь приведена
22: Таблица для того, чтобы вы понимали, какие они имеют размеры. Если в среднем, то размеры вирусных геномов гораздо раньше, гораздо меньше, чем геномы всех остальных микроорганизмов. И вот
23: Здесь, в табличке, они представлены как раз-таки по убыванию от самых крупных вирусов до самых мелких, но верхние 2 пандора, вирусы и мимивирусы. Они человека не поражают. Это вирусы амёб. Здесь я их привёл только
24: Из тех соображений, чтобы вы понимали, что есть вирусы так называемые гигантские, у которых геномы, ну прям колоссально такие большие, вот pandora вируса, допустим, 2500000 нуклеотидов для понимания.
25: Размер генома золотистого стафилококка, допустим, стафилококкус ауреус это примерно 2,8 1000000, то есть сопоставимый. А если мы говорим про самую мелкую бактерию, которая может поражать человека микоплазма гениталиум, то у неё это
26: Вообще порядка пятиста 80 всего лишь тысяч нуклеотидов, а здесь 2500000. То есть у этих вирусов есть гены практически для всего, но до сих пор у них отсутствуют рибосомы, поэтому мы их к вирусам, собственно, и относим.
27: А вот дальше, под гигантскими вирусами пандора и мими вирусами, представлены уже примеры вирусов, поражающих человека. И здесь самый большой вирус, вернее, вирус с самым большим геномом, который может нас поражать. Это.
28: Представитель семейства герпес вирида цитомегаловирус, геном которого составляет примерно 236000 нуклеотидов, что позволяет ему кодировать примерно от двухста до двухста 30 Белков, ну а дальше по нисходя.
29: Stars кови 2, возбудитель, до сих пор называемой ещё новой коронавирусной инфекцией, хотя появилась она в 2019 году вирус иммунодефицита человека 1 типа и так далее, и в самой нижней строчке нахо,
30: Вирус гепатита d, который обладает наименьшим геномом из всех, наверное, известных вирусов, это всего лишь 1700 нуклеотидов, и кодирует он 1 единственный белок собственный капсидный, в который упакован этот геном, но при этом вирус гепатита д не.
31: Является таким классическим вирусом, его называют вирусом сателлитом, потому что он не способен сам себя воспроизводить. Инфекционные частицы. Он может нормально проходить репродукцию только в клетках, которые уже заражены другим.
32: Вирусом вирусом гепатита b, в чем главный посыл этой таблицы? В том, что геномы вирусов, как правило, достаточно небольшие, и при этом количество Белков, которые они
33: И закодируют тоже ограниченно. Это, собственно, и является главной, наверное, проблемой для вирусов, потому что для того, чтобы эффективно проходить репродукцию, им нужно кодировать определённое количество
34: Белков нужно как-то отбиваться от иммунной системы хозяина, которого они будут поражать. И приходится крайне все это экономно делать. И вот посмотрите, вирусы как решают проблему вот этого малого количества Белков из за усечённого такого
35: 1 решение это то, что они собирают свои капсиды из многократно повторяющихся белковых молекул, называемых протомеры, и эти протомеры укладываются в вирусе еди.
36: Возможным и симметричным способом. И в зависимости от того, как они укладываются, выделяют 2 типа симметрии вирусного нуклеокапсида. Это вверху вы видите и косари еский тип симметрии, когда такой правильный многогранник образуется
37: Либо его часто в отечественной ееще номенклатуре называют кубическим типом симметрии, либо вариант номер 2. Это спиральная симметрия, когда вот так вот по спирали протомеры все эти укладываются. И вот, например, норовирус
38: Требуется всего лишь 1 единственный белок 180 его Копий. Для того, чтобы собрать полноценный капсид. Полиовирус обходится 4 капсидным белками по 60 Копий каждого из них. Ну a2 момент вирус.
39: Умудряются выжать максимум из своего генома, потому что они могут использовать все 3 рамки считывания. Если вдруг не помните, что такое рамка считывания, то напоминаю вам, что любая аминокисло
40: Она кодируется триплетом, 3 нуклеотидами, и, соответственно, если мы берём определённый геном рнк и начинаем читать с 1 нуклеотида, то у нас получается 1
41: На рамка считывания 1 набор вот этих триплетов. Если мы сдвигаемся на 1 нуклеотид, будет 2 рамка считывания и все триплеты уже будут отличаться от 1 варианта. И если мы продвинемся ещё на 1, ну,
42: Начнём с 3. У нас, соответственно, 3 набор триплетов. 3 последовательность аминокислот, вот 3 рамки считывания и вирусы могут до всех, до 3 этих рамок использовать. При этом в зависимости от того, где они, в как
43: Части генома начинают это делать, выделяются определённые открытые рамки считывания, и вот, допустим, вирус иммунодефицита человека 1 типа он использует все 3 рамки считывания, а в конечном итоге
44: У него получается 9 открытых рамок считывания. Вот здесь мы можем все это посмотреть. 1 рамка считывания для так называемого группового антигена, когда 4 белка кодируются, составляющего капсид, нуклеокапсид и так далее.
45: Далее, 2 рамка считывания для его ферментов 3 протеазы, обратной транскриптазы и интегразы. 3 рамка считывания для поверхностных гликопротеидов и ещё 6 рамок считывания добавляется для
46: Регуляторных и добавочных Белков. В итоге вирус иммунодефицита человека из менее чем 10000 нуклеотидов умудряется выжить даже не 10 примерно Белков, а целых 15, то есть кпд.
47: Колоссальный.
48: И теперь, раз мы уже на примере вируса иммунодефицита человека посмотрели, как кодируются различные белки. Давайте, собственно говоря, уже и функцию этих Белков опишем, потому что вирусы по факту это их белки.
49: Вот все то, что они нехорошее делают с нами, и вообще, что что-либо могут сделать, оно обусловлено именно белками. Ну и здесь мы сразу все белки делим на 2 группы структурные и неструктурные, структурные, это которые нужны на
50: Формирование нуклеокапсида капсида и входит в состав поверхностного поверхностной оболочки суперкапсида. Здесь мы, соответственно, выделяем поверхностные оболочечные белки, часто называемые шипами, или в английской версии это спайкс
51: Функция их заключается в том, что эти белки обеспечивают 1 абсорбцию прикрепления к клетке мишени на нужный рецептор, a2 и проникновение ещё вируса в клетку, если мы говорим про оболочечные вирусы, особенно
52: Понятно, что вирусы, которые безоболочечные, у них таких поверхностных Белков нет, у них просто напросто суперкапсид отсутствует, а капсидные белки нужны для того, чтобы вирусный геном, во первых, защищать в окружающей среде всегда.
53: Дааа, находится большое количество экзонуклеаз эндонуклеаз рнк с днк, которые разрушают геномы белки в этом плане, конечно, незаменимы, если мы говорим про вирусы без
54: Оболочечная то дополнительно к защите вирусного генома у них ещё добавляется опция атсори и проникновения в клетку мишень.
55: Ну и нуклео капсидные белки они выполняют примерно такой же объём, как и капсидные белки. Они защищают вирусный геном от действия различных факторов.
56: Особенно рнк и днкс. А вот неструктурные белки это, как правило, ферменты, либо это регуляторные и добавочные белки, которые обеспечивают репродукцию.
57: Вируса в нужном направлении, или её ускоряют, или, наоборот, её замедляют и так далее. Про ферменты надо сказать прямо поподробнее рнк или днк полимеразы, они осуществляют репликацию вирусных геномов, чтобы появлялись новые геномы и на сегодняшний день.
58: Это главная точка приложения для противовирусных препаратов, мы стараемся эти ферменты блокировать. У некоторых вирусов есть эндонуклеазы, называемые по другому интегразы, тогда вирусы способны встраивать свой геном.
59: Геном наших собственных клеток и протеазы, которые обеспечивают созревание вирусных Белков за счёт того, что разрезают предшественники на отдельные белки, и вдобавок к этому они ещё и могут блокировать внутриклеточный сигнал от наших.
60: Интерфероновых рецепторов, тем самым защищают себя от действия системы врождённого иммунитета. Ещё, кстати, 1, наверное, момент показывающий, насколько эффективно вирусы умудряются использовать все, что у них есть. То есть вдобавок к тому,
61: Что они используют 3 рамки считывания и из мономеров собирают капсиды, они ещё и один и тот же белок фермент могут использовать с разной целью.
62: И здесь звёздочками, видите, которые отмечены? Белки это те самые белки, которые блокируются определёнными противовирусными препаратами. Не против всех, конечно, вирусов данные препараты есть.
63: Ну, отдельно будет у нас лекция по противовирусным препаратам. Там подробнее поговорим. Для чего, собственно говоря, нам с вами обязательно прямо нужно знать организацию того или иного вируса является он оболоч.
64: Или же он безоболочный днк или рнк, содержащий вот здесь наиболее такие очевидные моменты. 1 наличие вот этой оболочки суперкапсида, как правило, делает вирус гораздо более уязвимым к различным воздействиям высушиванию.
65: Температуре, спиртам, там, другим детергентам и в том числе кислой среде желудка. Поэтому, как правило, вирусы, которые имеют оболочку, например, они не вызывают у человека гастроэнтериты, они не могут пройти через желудок до кишечника.
66: Сохранив свою инфекционность, они просто разваливаются по дороге, тогда как вирусы безоболочные, они гораздо более резистентны, лучше сохраняются, и от них тяжелее избавиться, если мы говорим про геном.
67: То здесь 1 такой очевидный момент рнк вирусы будут гораздо, гораздо быстрее мутировать, чем днк вирусы. Вот на следующей лекции по генетике мы подробно поймём, почему так происходит. Ну а сейчас пока понимаем, что если у нас
68: Есть 2 вируса днк и рнк, содержащий то в 9 случаях из 10 рнк, содержащий вирус, будет гораздо, гораздо быстрее мутировать, а значит, повышается вероятность того, что он может уклониться от нашего иммунного ответа, в том числе
69: На вакцину и повышается вероятность того, что появятся резистентные варианты вируса, если мы пытаемся использовать противовирусные препараты для лечения заболевания.
70: Теперь давайте познакомимся с классификацией Балтимора. Это такая основная, 1 из основных классификаций вирусологии. Всегда нужно понимать, какой группе
71: По Балтимору относится тот или иной вирус, и здесь вы можете увидеть фотографию самого дэвида Балтимора, лауреата нобелевской премии. В 1975 году он открыл фермент, обратную транскриптазу и как раз-таки
72: Побочным, наверное, продуктом его деятельности, пока он обратную транскриптазу открывал, является то, что придумал он вот эту вот и классификацию на сегодняшний день по Балтимору выделяют 7 групп вирусов и основной такой ключевой
73: Критерий этой классификации заключается в том, как вирусы синтезируют свою мрнк мы помним, что любой вирус состоит из генома, который упакован в капсидного очку или ещё добавляется суперкапсид поверх.
74: Этого. И вот для того, чтобы воспроизвести новые вверены, когда происходит инфицирование клетки, вирусу необходимо синтезировать свои белки, ферменты, другие неструктурные белки, структурные, разумеется, для того,
75: Того, чтобы реплицировать свой геном и собирать новые вирусы и, соответственно, любой вирус должен так или иначе синтезировать мрнк.
76: А это, как правило, делается через несколько Шагов. Вот если мы внимательно посмотрим на эти группы по Балтимору, то, в общем то, 1 лишь есть у нас группа, которая 4.
77: Когда сам геном может являться мрнк, из него сразу транслируются белки, и то это бывает не у всех вирусов данной группы, тогда как все другие вирусы.
78: Они должны через определённые стадии пройти, ну, например, вирусы, которые содержат минус рнк, должны сначала насинтезировать комплементарную плюс копию, которая и будет являться мрнк.
79: Для того чтобы не запутаться, мы уже несколько раз сказали плюс рнк, минус рнк и так далее. Давайте, собственно, уясним, что это означает термином плюс рнк положительная рнк называют смысловую
80: Рнк, тогда как термином минус антисмысловую. Не знаю, стало ли от этого легче, но теперь, в общем то, однозначно мы должны уже понять, в чем тут суть. Если мы берём двухцепочечную молекулу, это на самом деле может быть и днк, но просто
81: На рнк разбирать гораздо удобнее, тем более если учесть, что люди инфицируются преимущественно рнк содержащими вирусами. Вот мы здесь видим 2 цепочки, 1 из которых, положительная синим цветом выделена в ней последовательность нуклеотида.
82: Точно такая же, как в м рнк, соответственно, с неё может происходить трансляция пептида. Видим, как из этого участка образуется пептид длиной в 5.
83: Кислот, тогда как красненькая минус цепь, она является комплементарной, и для того, чтобы с неё синтезировать пептид, нужно сначала снять комплементарную плюс копию. Для чего нужно
84: Фермент рнк полимераза, ну и, разумеется, в обратную сторону тоже реакция идёт рнк полимераза может переводить плюс цепь в минус, что и регулярно происходит в инфицированной клетке, тем самым вирусы.
85: Которых положительный рнк геном могут в принципе многие сразу вот на рибосомах транслировать свои белки, тогда как вирусы с минус рнк цепью им сначала необходимо
86: Снять комплементарную плюс копию для того, чтобы насинтезировать себе белки.
87: И вот мы добрались до ферментов репликации вирусных геномов в зависимости от того, в какую группу по Балтимору попадает вирус, у них разные будут геномы, например.
88: 1 группы это двухцепочная днк, тогда как у группы, например, 4 это положительная одноцепочная рнк, и здесь репликацию этих вирусных геномов осуществлять могут ферменты.
89: Как вирусного происхождения, так и нашего собственного клеточного. Если мы говорим про днк, содержащие вирусы, то им для того, чтобы из 1 днк сделать другую днк, необходимы днк зависимые днк полимеразы, в том числе довольно часто они могут
90: Использовать наши собственные днк зависимые днк полимеразы, тогда как вирусы рнк, содержащие они для того, чтобы из 1 рнк своей получить много Копий, должны использовать ферменты.
91: Рнк зависимые рнк полимеразы, которых вот в наших клетках уже нет, мы никогда не пишем с рнк на рнк, поэтому in ферменты эти приходится таскать с собой всегда у групп 3 и групп 5.
92: Они всегда входят в состав вириона, даже у группы 4 рнк, зависимая рнк полимераза отсутствует в составе вириона, потому что они, помним, имеют плюс рнк, которая сразу
93: Транслируется на рибосомах, в том числе и транслируется рнк зависимая рнк полимераза, и после этого вирусы уже смогут копировать свои геномы, а вот группы 6 и группы 7 по Балтимору они
94: Проходят стадию обратной транскрипции обязательно. У них есть рнк, зависимая днк полимераза, которая на матрице рнк синтезирует комплементарную ей днк. И вот такие вирусы попа.
95: В клетку сначала проходят синтез. Ну вот если на примере 6 группы посмотреть ретровирусов, то они проходят сначала стадию обратной транскрипции из своего рнк генома.
96: Они делают днк геном, а вот потом этот днк геном, он уже транскрибируется нашей собственной клеточной днк зависимой рнк полимеразы, и в результате этого появляется мрнк и идёт трансляция синтез вирусных.
97: Белков, то есть в зависимости от того, к какой группе по Балтимору принадлежат эти вирусы, у них с собой будут разные ферменты, по разному пойдёт репродукция.
98: И вот теперь нам нужно разобраться в таком простецком базовом моменте, как тропность вирусов и их репродукция.
99: Сразу оговоримся то, что вирусы не могут реплицироваться в каких угодно клетках. Как правило, только определённые клеточки подходят для репродукции вируса. И чтобы разобраться, давайте введём 3 поня?
100: Клетка восприимчивая, клетка резистентная и клетка пермиссивная, что значит восприимчивая клетка, означает это всего лишь 1 то, что на клетке есть нужный для вируса рецептор, то есть если клетка
101: Восприимчивы, то вирус в эту клетку может попасть. Ну, если проводить такую аналогию, это значит, что на клетке есть замок, подходящий для ключа, который есть у вируса.
102: И в качестве примера здесь можно привести вирус гриппа, а в 1987, по моему, если память мне не изменяет, году был открыт рецептор для вируса гриппа сиаловая кислота и, соответственно, клетки на
103: Которых сиаловой кислоты нет, просто вирусом гриппа, а поражаться не могут. Он не может в них попасть. И все эти клетки безрецептурные будут попадать в категорию резистентных клеток. Резистентная это та клетка, которая не
104: Нет, необходимого для вируса рецептора. Соответственно, вирус туда, внутрь попасть не сможет. А вот 3 определение пермиссивная клетка означает то, что данная клетка может подде,
105: Держивать репродукцию вируса. И при этом, если мы пытаемся сопоставить эти 3 понятия между собой, то получается следующая картина, что восприимчивая, что резистентная клетка могут быть как пермиссивным, так и не пермиссивным.
106: В то же время пермиссивная клетка может быть как восприимчивой, так и резистентной что это означает? Это значит, что для того, чтобы вирус проходил в естественных условиях репродукцию в клетках.
107: Необходимо, чтобы клетка была одновременно и восприимчивой, и пермиссивной. То есть момент номер 1. Она имеет нужный для него рецептор, через который вирус может проникать в клетку мишень, попадать в её цитоплазму. A2 момент с тех пор как
108: Оказался внутри. Клетка должна быть пермиссивной и поддержать его репродукцию.
109: Если же она будет непермиссивной, то собственно инфекция закончится ничем в качестве примера можно такой восприимчивой, но непермиссивной клетки привести, например, покоящиеся, неактивированная т.
110: Хелперные лимфоциты, вирус иммунодефицита человека 1 типа, когда инфицируют наши т хелперы, он не может, как правило, пройти нормально до конца репродукцию, если хелпер в данный момент не активирован, если в нём нет достаточного
111: Количество факторов транскрипции и вирус в лучшем случае может застрять просто в геноме этого т лимфоцита, до тех пор, пока он не активируется. А если он активируется, вот тогда уже пойдёт до конца его репродукция, тогда
112: Amy же клетку пермиссии будем считать.
113: Ну и теперь давайте, поспешил я сюда. Перебравшись. Нам необходимо 1 обозначить определение тропности. Тропностью называют способность вирусов поражать только определённые клетки и ткани. Мы поняли, что это.
114: Определяется, а наличием рецепторов на этих клетках б пермиссивность клеток. Ну a2 момент, вот здесь имеется иллюстрация стадии вирусной репродукции. Давайте в деталях разберёмся, как это происходит.
115: На несколько стадий мы можем разделить репродукцию вируса в клетке. 1 это отсоци на поверхности специфического рецептора на поверхности клетки. Затем это проникновение в клетку мишень. Дальше идёт стадия
116: Протеини ации или раздевание, когда вирус избавляется от своего капсида и нуклеокапсида при наличии его и остаётся от вируса только его геном, затем идёт синтез новый.
117: Геномов и синтез новых вирусных Белков, после чего происходит сборка новых вирионов и выход их из клетки. Вот если поподробнее об этих стадиях поговорить, то 1 это атсори.
118: На рецепторах клетки мишени. Здесь, в принципе, все более менее просто. Мы понимаем, что у вируса на поверхности есть определённый специфичный белок. Ну, здесь приведён пример вируса иммунодефицита человека.
119: Типа поэтому давайте на нём и разберём. У вируса иммунодефицита человека 1 типа на поверхности его суперкапсида есть гликопротеин джи пи 160, состоящий из 2 компон.
120: Поверхностного джи пи 120 и трансмембранного джи пи 41 джи пи. Это имеется ввиду гликопротеин. Цифра означает молекулярную массу его вот джи пи 120, он обладает сродством к нашему 4 кластеру дифференцировки.
121: Cd 4 рецептору и если на поверхности клеток есть этот cd 4 рецептор, то тогда вирус иммунодефицита человека может за эти клетки зацепиться ну, например, это клетки, моноциты, макро.
122: Foggy и это лимфоциты.
123: Дальше. После того, как произошла адсорбция на рецепторах клетки мишени, происходит вход вируса в клетку, и здесь могут быть несколько таких глобальных сценариев. На данном слайде показан
124: 2 самых, наверное, частых. Это рецептор, опосредованный эндоцитоз. Вот он слева показан. И слияние вирусной вирусного суперкапсида с мембраной клетки мишени. Вариант
125: Номер 1 рецептор, опосредованный эндоцитоз как это происходит? Вирус абсорбируется на рецепторе клетки мишени, после чего происходит интернализация вирусной частицы.
126: Внутрь клетки мишени, то есть вирус в итоге в составе эндосомы проникает вот так проваливается в клетку мишень и затем, когда происходит созревание
127: Этой эндосомы, её закисление в конечном итоге происходит высвобождение вирусного генома либо в эндосому, либо сразу в цитоплазму клетки конечный итог заклю.
128: Заключается в том, что вирусный геном оказывается в цитоплазме.
129: Точно такой же конечный итог и в случае слияния вирусного суперкапсида с мембраной клетки мишени. Просто здесь это происходит раньше, после того, как вирус абсорбируется с помощью своего рецептора на поверхности клетки мишени.
130: Как правило, есть на клетках ещё 2 дополнительный корецептор, который обеспечивает как раз запуск вот этого процесса слияния. И то, что было внутри вирусного супер.
131: Капсида проваливается в клетку мишень, какие-то вирусы проникают в клетку, только рецепторы опосредованным эндоцитозом, например, так делает вирус гриппа, а какие-то проникают только.
132: Влиянием так делает вирус иммунодефицита человека 1 типа. Ну а некоторые вирусы способны к обоим этим механизмам. В зависимости от того, какие они инфицируют клетки. В качестве примера мы можем привести сар
133: Кови 2, stars, кови 2 вот возбудитель этой новой коронавирусной инфекции, вызвавшей недавно пандемию, он стандартно проникает в клетки рецептор опосредованным эндоцитозом, но в случае, если на клее.
134: Есть специализированная протеаза temprees 2. Вирус может с помощью этой протеазы запускать процессы слияния своего суперкапсида с клеткой мишени, соответственно, если
135: На поверхности клеток имеется эта протеаза, а на поверхности наших эпителиальных клеток она дыхательного мерцательного эпителия, она есть, то вирус может использовать как 1, так и 2 вариант проникновения в клетку. Ну и 3 такой вариант, который здесь не отображён.
136: Это когда происходит впрыскивание вирусного генома непосредственно сразу в цитоплазму клетки мишени, после того, как произошло проникновение и освобождение вирусного генома в цито.
137: Плазме клетки начинается синтез вирусных Белков геномов, сборка новых вирионов, при этом если вирус был оболочечный суперкапсидом, то ещё дополнительно происходит после синтеза.
138: Вот этих поверхностных вирусных Белков, модификация мембраны, где вирус вставляет свои поверхностные белки, вот эти в нашу мембрану, её модифицирует и затем выход вирионов из клетки, либо
139: Это происходит экзоцитозом, когда отшнуровываются, отпочковываются новые верионы. При этом они забирают часть вот этой модифицированной нашей клеточной мембраны, она и становится их оболочкой, их суперкапсидом. Либо же может
140: Происходить это по пассивному сценарию, как часто происходит в случае просто устроенных безоболочечных вирусов, когда клетка после того, как вирус заканчивает свою репродукцию, просто погибает и из неё расползаются, выходят вот эти
141: И новые вирусные частицы.
142: Что нам нужно понимать? В общем то не все далеко. Вирусные частицы могут пройти репродукцию, могут успешно её закончить. Есть вот такой вот хороший
143: Показатель как соотношение веронов к бляшкообразующих единицам, он определяется как, ну, дробь, где в числитель мы ставим общее количество вирусных частиц. Вот глазами в электронный микроскоп мы их допусти,
144: Посчитали, сколько их там было, и делим все это на количество образованных количество бляшкообразующих единиц, то есть вирусов, которые, а были инфекционные б, смогли завершить свою
145: Продукцию. Если вирус вызывает литическую репродукцию, то мы можем его на культуру чувствительных, восприимчивых и пермиссивных клеток внести, и тогда вирус, инфицируя клетки, вызывает
146: Их разрушение, затем инфицирует соседние клетки, разрушает и их, и в конечном итоге, когда мы все это начинаем детальным красителем окрашивать, мы видим, что
147: У нас на месте клеток образуются вот такие вот пустые места, которые мы и называем бляшками. Их можно посчитать. И когда мы их посчитаем, мы поймём, что если у нас сформировано 60
148: Допустим, бляшкообразующих единиц, то примерно 60 вирусов смогли пройти свой цикл до конца, ну а вернее, даже оно не так. А примерно в 60 местах инфекционные вирусы смогли это вызвать.
149: Ну, давайте для удобства посчитаем, что это был 1 инфекционный вирус. И вот это отношение общего числа веронов к бляшкообразующих единицам, успешным вирусам, оно, в общем то, разное в зависимости
150: От того, какой перед нами вирус. Если мы говорим про вирусы бактерий, бактериофаги, то там это стремится к единице. То есть у них почти все успешные, все могут репродукцию до конца пройти. А в случае вирусов человека. Частенько мы видим эти показатели по
151: 10, там 100 и даже выше. То есть имеется ввиду, что из, ну, если равен этот показатель, вот как у вируса простого герпеса от 50 до двухста, это значит, что в лучшем случае из 50 вирусных частиц
152: Лишь 1 успешно проходит вот все эти стадии репродукции. Почему так происходит? Ну, момент номер 1. Это можно объяснить тем, что
153: Далеко не все вирусы, изначально вирусные частицы обладают инфекционностью. Возможно у них там битые геномы, не хватает каких-то ферментов и так далее. Ферменты неправильные из за мутаций появились. Ну a2 момент мы
154: Не можем отследить, на какой стадии репродукции мог произойти обрыв, то есть, возможно, вирус изначально был инфекционный, вполне себе мог бы это вызвать, но не прошёл до конца репродукцию.
155: И теперь несколько слов о кинетике и скорости репродукции вирусов. Вот здесь, собственно говоря, почему мы не можем считать вирусы теми же самыми, допустим, бактерии, только мелкими это
156: Было очевидно даже в тот момент, когда ещё и не знали, что они не клеточного строения, мы можем просто напросто взять и сравнить кривую роста шрихи и kolya, и одиночного цикла репродукции полиовирус.
157: Если мы говорим про бактерии шрихи Коли, то здесь уже привычная для нас кривая, которую мы на предыдущей лекции разобрали, когда после определённой лак фазы мы внесли 100 клеток шрихи Коли после часо.
158: Лак фазы бактерии начинают бинарно делиться, и примерно каждые 20 минут шрихи Коли удваивает своё количество, и мы видим, что через 6 часов тут её уже становится больше 1000000.
159: Клеток.
160: А вот если внести 100 инфекционных частиц 100 инфекционных вирусных частиц полиовируса в восприимчивую пермиссивную культуру клеток, то картина наблюдается иная. 1 время мы
161: Видим, что происходит снижение количества инфекционного вируса. Это, кажется, вообще парадоксально, но это все легко объясняется. И в вирусологии есть специальный термин для описания вот этой вот фазы, когда
162: Вируса становится меньше, чем было изначально это eclipse фаза ну, от английского эклипс, что можно близко как затмение, наверное, перевести на русский язык в общем то, что происходит мы.
163: Помним, что вирусы сначала абсорбируются на клетках, затем проникают в них, и происходит их раздевание, депротеинизация, освобождение от вирусных капсидов. И по факту у нас не
164: Остаётся инфекционных вирионов, которые могли бы вызвать инфекцию клеток, потому что от вериона теперь только геном.
165: Но спустя определённое время, в случае полиовируса это где-то спустя 4 6 часов, мы начинаем наблюдать массовый такой выход вирионов из клеток количество инфекционных вирионов достаточно
166: Быстро прирастает. И в итоге через 6 часов мы имеем вместо изначальных 100 инфекционных вирионов, а потом и практически ничего не оставалось там какие-то единицы. К нулю все стремилось. Вот такой резкий взрыв и
167: В итоге там порядка 10, а может быть и даже 100000 инфекционных вирусных частиц. Вот за 1 цикл репродукции с 1 клетки вирусы могут собирать такое, Коли
168: Количество дочерних вирионов.
169: И вот на правой половине слайда вы можете увидеть таблицу, где приведены, ну, самые, наверное, такие известные вирусы, поражающие человека полиовирус, вирус гриппа, а вирус простого герпеса и вирус иммунодефицита человек
170: И дано время их репликации в часах сколько они тратят на 1 такой цикл и примерный выход инфекционных вирусных частиц с 1 инфицированной клетки даже в случае вируса иммунодефицита человека облада
171: Крайне сложным циклом репродукции и длительным циклом репродукции мы видим, что с 1 клетки может выйти порядка 100000 инфекционных вирусных частиц, но с полиовирусом
172: Здесь, как с любыми другими, наверное, энтеровирусами, порядка 10, 100000. Ну а для сравнения вверху показан т. 4 т. Чётный бактериофаги шрихи, Коли как вирус бактерии, здесь, видите скорость гора.
173: Гораздо, гораздо быстрее и выход это где-то порядка 100000 новых бактериофагов с 1 бактериальной клетки.
174: Латентная и литическая вирусная инфекция. Некоторые вирусы, в том числе и поражающие нас, способны вызывать не только литическую, но и латентную инфекцию. Литическая это имеется ввиду что
175: После того, как происходит такая быстрая репродукция вируса клетка инфицированная, погибает латентная инфекция заключается в том, что в клетке сохраняется вирусный геном, но при этом не продуцируются новые вирусные частицы.
176: Соответственно, геном может долгое время присутствовать в организме, ну и, разумеется, когда клетка будет, допустим, делиться, то и вирусный геном тоже будет расползаться во все дочерние клетки, если мы говорим про наши вирусы.
177: То самый, наверное, яркий пример латентной инфекции это все семейство герпес вирусов, куда попадают вирусы и простого герпеса, вирус ветряной оспы и так далее. И шутка вообще замечательная от профессора ракине, а в отличие от любви.
178: Герпес это навсегда. Так оно и есть. Если любой из герпес вирусов нас инфицировал, мы уже не сможем с ним расстаться уже прям до самого конца. Самый, наверное, красноречивый пример это вирус простого герпеса 1 или
179: 2 типа все понимают, что если хоть раз у человека выскочил герпес, ну, допустим, где-нибудь на Губе, то он, скорее всего, уже не отстанет, а будет выскакивать там, допустим, раз в 2 года, раз в год, у кого-то пару.
180: Раз в год это все сугубо индивидуально, но тем не менее, что происходит то изначально, когда произошла вот такая литическая инфекция, вирус в некоторых клетках переходит в латентную форму.
181: С помощью определённых там регуляторных своих Белков он контролирует свою сборку, то есть сборки по факту нету синтеза новых вирусных компонентов нет, зато присутствует его геном в клетке и в случае герпес.
182: Вирусов, он в такую вот кольцевую эписом замыкается и в клетке хранится, но при определённых условиях может происходить реактивация, и вирус меняет профиль регуляторных Белков и уже идёт сборка актив.
183: Новых верон и выход их из клетки. Если, например, опять же, про вирус простого герпеса 1 типа говорить или 2 типа, то они, как правило, вот такую латентную инфекцию проходят в наших нервных клетках.
184: В ганглиях в случае впг 1 это ганглии тройничного обычно нерва в случае впг 2 вируса простого герпеса 2 типа это в основном ганглии, крестцовые да крестцовые ганглии. А вот
185: Такую литическую инфекцию вирус проходит чаще в клетках эпителиальных.
186: Ну и ещё, наверное, похуже геном, чем латентная вирус термин, чем латентная инфекция это интегративная инфекция, интеграция вирусных геномов. Вспоминайте таблицу с ферментами, мы там говорили, что
187: Некоторые вирусы кодируют эндонуклеазы или они же интегразы, за счёт которых вирусы могут встраивать свой геном в наш и здесь, если мы говорим про вирусы, поражающие человека, то
188: 2 таких очень известных, наверное, примера это вирус гепатита б из семейства гепаднавирусы, папилломы, человека из семейства папилломы, вириде и тот, и другой.
189: Могут интегрировать свою днк в днк наших клеток. В случае вируса гепатита б. Это происходит в клетки гепатоцитов. В случае вируса папилломы человека. Это происходит в эпителиальные клетки и
190: И в том числе следствием вот этой интеграции может быть развитие опухолей, либо это гепатоцеллюлярный рак в случае вируса гепатита б, либо в случае вируса папилломы человека. Это рак шейки матки или, допустим, Реже, рак гортани.
191: Они в зависимости от того, где это анатомически происходит, из хороших, может быть, новостей. Вот что вирус гепатита б, что вирус папилломы человека, они могут интегрировать свой геном в наш, но это событие, вероятно.
192: И я бы даже сказал, далеко не самое вероятное, небольшой относительно там процент этого происходит. Ну, если мы говорим про вирус гепатита б, то там, наверное, вообще крепко меньше 10%, особенно, если мы про
193: Взрослых, говорим, в случае вируса папилломы, человека, ну тут тоже, ну, не выше 40% это все происходит, а вот в случае инфицирования ретровирусами это
194: 6 группа по Балтимор и самый яркий здесь представитель это семейство ретро вириде рот лентивирус, вирус иммунодефицита человека. Вот у него интеграция в нашу хромосому является обяза.
195: Обязательным этапом в репродукции. Обратная транскрипция не происходит до того, как произойдёт интеграция. Соответственно, это приводит к тому, что любое инфицирование ретровирусами, оно по факту вылива.
196: В такую хроническую инфекцию.
197: Что происходит с клеткой после того, как она вирусом инфицируется? Здесь несколько таких, может быть вариантов. 1, самый, наверное, простой и очевидный. Это гибель клетки вследствие репродукции вируса, когда вирус клетку заражает быстренько.
198: Проходит в ней репродукцию. Выходит много новых вирионов. Помните, в случае полиовируса, например, там одних только инфекционных вирионов выходило порядка 10, 100000 на 1 клетку, и она
199: Bad. Вариант номер 2 может наступить латентная вирусная инфекция либо с интеграцией генома, либо без, и если мы говорим про интеграцию вирусного генома, когда
200: Он встраивается в наши клетки, то здесь мы ещё используем специальный такой термин провирус или провирусная днк для того, чтобы описать днк вируса, которая оказалась встроена в нашу собственную днк.
201: Ну и эта латентная вирусная инфекция при определённых условиях может обратно переходить в активную инфекцию, и тогда клетки будут разрушаться. И вариант ещё 1 крайне неприятный это
202: Инизация клетки вот здесь справа показан, когда вирус в силу определённых механизмов, там несколько может быть вариантов на патогенезе их на лекции разберём, приводит к опухолевой трансформации клетки.
203: И клетка, которая была инфицирована вирусом, в конечном итоге становится злокачественной, опухолевой и начинает бесконтрольно делиться.
204: Теперь последнее, что нам осталось на сегодня, это разобрать. Вирусы бактерий бактериофаги, они бывают разными, но тем не менее мы всегда практически
205: Бактериофаги разбираем на примере т. Чётных бактериофагов и шрихи и kolya т. 4 например, они устроены вот таким вот образом у них имеется в составе вериона головка икосаэдрическая.
206: Симметрии и хвостовой отросток, который имеет спиральную симметрию, в отличие от наших вирусов бактериофаги внутрь клеток не попадают, вместо этого они
207: Свою днк и инъецируют в цитоплазму бактериальной клетки. И если говорить про репродукцию, то вы помните, по скорости они выигрывают намного у наших вирусов проходят они
208: 1 цикл там крепко меньше чем за 1 час. И в итоге может выйти там до star 1000 новых фагов из 1 бактериальной клетки. Вот здесь фотографию внизу можете с электронного микроскопа, допустим, увидеть, что осталось от
209: Бактерии и сколько новых фагов при этом выходит и бактериофаги в зависимости от того, как они проходят репродукцию, делят на вирулентные и умеренные в случае вирулентных.
210: Бактериофагов. Они способны к 1 только сценарию. Когда вот они клетку инфицировали, инициировали свою днк. Быстренько происходит синтез новых вирусных компонентов, выход их из клетки. И в итоге они культуру бактериально разрушают
211: А вот если это фаги умеренные или другой термин лизогенные, то они способны к 2 вариантам. Они могут либо пойти вот по этому пути, как вирулентные бактериофаги, либо вместо этого они
212: Они могут интегрировать свой геном в геном бактериальной клетки, ну, по аналогии с нашими вирусами, когда вирусы могли интегрировать наш свой геном в наш геном, и мы тогда вирусную днк называли.
213: Провирусом. Здесь мы точно также днк бактериофага, которая интегрирована в бактериальную хромосому, будем называть профагом. И вот этот профаг может в клетке сидеть определённое время.
214: Иногда это растягивается даже там на неприлично длительное время, в том числе, почему мы так на этом заостряем своё внимание, иногда бактериофаги.
215: Естественных условиях способны вот так вот перетаскивать гены вирулентности от одних бактерий к другим. И бактерии ранее непатогенными становятся для нас патогенными. Например, у возбудителя дифтерии, инфекции дыхатель.
216: Путей. Ведущим фактором патогенности является токсин, разрушающий наши клетки. Так вот, гены синтеза этого токсина, они как раз закодированы на бактериофага бактериофаги, который непонятно вообще насколько
217: Давно инфицировал коринобактерий, дифтерия. И теперь штаммы, обладающие этим профагом, они способны продуцировать дифтерийный, гистотоксической, вызывать у нас дифтерию. И вот этот вот термин, когда вслед
218: Инфицирования бактериофагами интеграции его генома в бактериальную клетку бактерия какие-то новые свойства приобретает, мы называем фаговой конверсией.
219: Для чего, собственно, мы акцентируем наше внимание на бактериофагов? Несмотря на то, что они нас с вами не поражают, мы умеем эти бактериофаги неплохо использовать в зависимости от того, какие
220: И они вирулентные или умеренные. Ну, если говорить про умеренные фаги, то здесь наиболее очевидное такое применение. Они могут выступать векторами для переноса целевых Генов в бактериальные клетки, когда мы пытаемся из бактерии сделать не
221: Konstrukt, чтобы превратить её в бактерию, продуцирующую какой-то полезный для нас продукт. Ну, на следующей лекции по генетике мы подробно об этом поговорим.
222: А в случае вирулентных бактериофагов здесь прям совсем такие очевидные 2 применения это лечение и постконтактная профилактика бактериальных инфекций. Если мы понимаем, что это бактериофаг вирулентный, и он обладает
223: Тропностью к определённым бактериям. Ну, допустим, там сальмонелла, энтерик, серовар, тифимуриум. Если пациент инфицирован и у него гастроэнтерит, вызванный сальмонеллой энтерик серовар тифимуриум, чувствительный к этому бактериофагу, то мы
224: Можем в комплексе с антибиотиками применять ещё и эти бактериофаги для того, чтобы лечить заболевание. Тоже самое в случае постконтактной профилактики. Здесь просто имеется ввиду, что если человек проконтактировал с источниками,
225: Инфекции по этой бактериальной инфекции. У него пока ещё нету клиники. На всякий случай мы можем назначить ему этот бактериофаг, правда, за пределами Российской Федерации практически нигде эта терапия особо не используется, но
226: У нас, тем не менее, это присутствует, но никогда сразу оговорку делаем фагами вместо антибиотиков никто лечить не будет. Это делается только в комплексе. Проблема в том, что бактерии тоже могут приобретать чувствительность к бактериофагам.
227: Даже, наверное, быстрее ещё, чем к антибиотикам гораздо. Ну и плюс к тому бактерии обладают прям сильно отличающейся чувствительностью к определённым фагам. И вот на основании этого
228: Наблюдение то, что бактерии обладают крайне высокой чувствительностью к бактериофагам. Мы, вирулентные фаги, ещё используем для процедуры фаготипирования в случае внутривидовой идентификации. То есть когда мы, например, бактерию
229: Довели до определённого там вида, ну, допустим, стафилококкус, ауреус, а нас интересует более детальная информация там, ну, нам не нравится просто, что стафилококкус, ауреус, а мы бы хотели понять, допустим, это стафилококкус.
230: С которым человек заразился вот от этого источника инфекции или от какого-то другого мы можем провести вот это фаготипирование. Принцип, он достаточно элементарный. Культура бактерий засевается на плотную питательную среду, тестируемая культура
231: Бактерий, чтобы газончик такой сформировать сплошной рост, впоследствии и в определённые сектора добавляются определённые бактериофаги ну вот здесь, по легенде, видите, от a до d, добавили бактериофаги в итоге в 3 секторах.
232: Наблюдается рост бактерий, а вот в секторе, а куда мы добавили бактериофаг, а роста нету. Что происходит? Образуются вот такие вот бляшки, пустые места вследствие того, что бактериофа
233: Инфицировал бактерии и быстренько их разрушил. Мы понимаем, что вот тестируемая культура была чувствительна к бактериофагу, а мы назовём её фаготипы. А идея, в общем то, здесь, по моему, элементарная максимально все
234: Кристально, чисто и понятно на этом сегодня по вирусам, пожалуй, все. Последний, наверное, такой момент, который надо было бы сказать в начале. Но мне показался он крайне очевидным, так как вирусы не имеют рибосом и
235: Обречены на паразитирование только в клетках. Разумеется, для их культивирования будут использоваться клетки там, где они есть, какие-то модели с ними ни на каких питательных средах. Вирусы, разумеется, вырастить, выделить, размножить не полу.
236: На этом сегодня все. Всем всего доброго. Традиционно берегите себя.