Bez tytułu slajdu

Podstawowy dogmat biologii
DNA
RNA
BIAŁKO
REPRODUKCJA
K R Ó L E S T W O
Animalia
Plantae
Eukariotyczna, wielokomórkowa
Brak ściany
komórkowej
Zwierzęta
człowiek
Fungi*
Protista
Monera**
Eukariotyczna wielo- lub
jednokomórkowa
Eukariotyczna wielokomórkowa
lub formy
kolonii
Prokario-tyczna
jednokomórkowa
Ściana komórkowa
Rośliny
Grzyby
pleśnie
drożdże
Algi
pierwotniaki
Bakterie, sinice
archebakterie
Podzi ał
Brak ściany
komórkowej
Subkomórkowa
Virales?
de novo
Podział mikroorganizmów i struktur
subkomórkowych na podstawie różnic funkcji
Autotrofy
Heterotrofy
Hypotrofy(pasożyty wewnątrzkom.)
foto
chemo
foto
Pasożyty
energi
Producenci
K
chemo
S
Ścisłe pasożyty układu
Lipmanna
Pasożytnictwo i patogenność
reducenci i konsumenci
Podział mikroorganizmów i struktur
subkomórkowych na podstawie różnic struktury
Struktury jednokomórkowe lub zespoły
komórek samoistne w środowisku
(mikroorganizmy)
Eucaryotae
glony, śluzowce,
pleśnie, grzyby
niższe i wyższe
Prokaryotae
Sinice,
eubakterie,
mykoplazmy
archebakterie
Riketsje i
chlamydie
Struktury subkomórkowe
niesamoistne - komórkowo-zależne
(wirusy i czynniki subwirusowe)
Wirusy
klasyczne
Satelity
Wiroidy
Prionysubkomór
kowe
czynniki
pasażowal
ne
Prokaryotae
Archaebacteria
Eukaryotae
Eocyta
Eubacteria
Archaezoa
Photocyta
Chromista
Plantae
Animalia
dsDNA
RNA
ssRNA(+)
ssRNA(-)
Astroviridae
Caliciviridae
Picornaviridae
Coronaviridae
Arteriviridae
Flaviviridae
Togaviridae
Filoviridae
Paramyxoviridae
Rhabdoviridae
Bornaviridae
Arenaviridae
Bunyaviridae
Orthomyxoviridae
dsRNA
ssRNA(+)
RT
Birnaviridae
Reoviridae
Retroviridae
Wirusy
Rząd:
Nidovirales
DNA
Asfaviridae
Herpesviridae
Iridoviridae
Poxviridae
Adenoviridae
Papillomaviridae
Polyomaviridae
dsDNA
Rząd:
Mononegavirales
Circoviridae
ssDNA
Parvoviridae
Hepadnaviridae
dsDNA
RT
Kryteria klasyfikacji wirusów
Typ kwasu nukleinowego
Klasa kwasu nukleinowego
Występowanie odwrotnej transkryptazy
Występowanie otoczki
Segmentacja genomu
DNA lub RNA
ss, ds, (+), (-)
RT
Grupa I: dsDNA virusy
Grupa II: ssDNA virusy
Grupa III: ds RNA virusy
Grupa IV: ssRNA”+” virusy
Grupa V: ssRNA”-”virusy
Grupa VI: RT-RNA virusy
Grupa VII: RT-DNA virusy
Definicja wirusa
1. Wirion zawiera tylko DNA lub RNA
2. Reprodukcja zachodzi w procesie syntezy de novo
3. Wirion nie wykazuje wzrostu i bezpośredniego podziału
4. Wirion nie ma w genomie informacji dla syntezy
systemu umożliwiającego wytwarzanie energii (układu
Lipmanna)
5. Wirion wykorzystuje rybosomy komórki gospodarza co
przesądza o jego bezwzględnym pasożytnictwie
Ogólna budowa wirionu
kapsyd
genom
genom
otoczka
otoczkowego
nagiego
Liczba podjednostek (kapsomerów) w
dwudziestościennym kapsydzie
10x(n-1)2+2
n= 6 adeno
5 herpes
4 reo
10xT+2
T= 25 adeno
16 herpes
9 reo
Ogólna budowa wirionu
kapsyd
genom
otoczka
(kliknij
mnie!)
Ogólny skład chemiczny wirusów
1. Kwas nukleinowy - DNA lub RNA
2. Białka - histony związane z kwasem nukleinowym
3. Białka strukturalne
4. Lipoproteiny (najczęściej w otoczce)
5. Węglowodany - jako składnik kwasu nukleinowego
oraz związane z białkami
6. Enzymy - białka funkcjonalne, często niezwiązane z
wirionem
Typy symetrii wirusów kręgowców
kompleksowa
kubiczna - 20 ścienna
(ikosahedralna)
helikalna (spiralna)
Organizacja genomu
liniowy
helikalny
kolisty
segmentowany
Schematy organizacji genomów wirusowych znajdziesz
TU
Klasyfikacja białek
wirusowych ze względu na
czas ich pojawienia się i
pełnioną funkcję
wczesne
wczesne
natychmiastowe
wczesne
pośrednie
wczesne
funkcjonalne
strukturalne
późne
późne
późne
Enzymy warunkujące oddziaływanie wirionu
z powierzchnią komórki
neuraminidaza
orthomyxo
czynnik fuzji
paramyxo
uwalnia kw. Nacetyloneuraminowy
powierzchniowych
polisacharydów
uszkadza warstwę
lipidową
Enzymy warunkujące transkrypcję
DNA-zależna
RNA-polimeraza
pox
Transkrypcja -
transkryptaza
ds RNA
birna
reo
transkryptaza
ss RNA
ss RNA(-)
wytworzenie mRNA
Enzymy dodające swoiste reszty do mRNA
metylacja końca 5’
mRNA
Metylazy RNA
pox, reo
polimeraza
poli/A/
synteza ogonka
poli/A/ na końcu 3’
mRNA
Enzymy czynne przy kopiowaniu
ss RNA do ds DNA
odwrotna
transkryptaza
(RT)
tworzy hybrydę RNADNA
retro
niszczy łańcuch RNA
RNA-za H
integraza
wbudowuje cDNA w
genom gospodarza
Inne enzymy
guanylyltransferaza
Polimerazy
kwasów
nukleinowych
metyltransferazy
kinazy
reduktaza
rybonukleotydowa
I wiele
innych..........
Konsekwencje wirusowego
zakażenia komórki
1. Zakażenie produktywne, często połączone z
rozpadem komórki
2. Zakażenie persystentne (przewlekłe) z ciągłą
produkcją niewielkich ilości kompletnych wirionów
3. Zakażenie nieproduktywne
>replikacja wirusa ulega zablokowaniu, komórka
może pozostać nieuszkodzona lub ulec zniszczeniu;
brak produkcji wirionów potomnych
>genom wirusa może być z komórki usunięty lub
pozostaje w niej w formie episomalnej lub
zintegrowany z genomem gospodarza; komórka
może ulec transformacji;
>zakażeniu towarzyszyć może zredukowana
ekspresja genów wirusowych - zakażenie latentne
–konsekwencja zakażenia produktywnego
Zakażenie produktywne –
ogólny schemat replikacji
wirusów kręgowców
Podział procesu replikacji wirusów kręgowców
na okresy, fazy i stadia
1. Okres adsorbcji
2. Okres penetracji i obnażania genomu
3. Okres wewnątrzkomórkowej biosyntezy
fazy
a. zahamowanie syntezy komórkowego DNA, RNA i białek
- początek fazy eklipsy i początek stadium latencji
b. transkrypcja, translacja i synteza białek wczesnych
c. replikacja kwasu nukleinowego dla wirionów potomnych
d. transkrypcja z rodzicielskiego i/lub potomnego DNA
(względnie RNA) oraz translacja i synteza białek późnych i
ew. późnych enzymów
szczegóły replikacji DNA herpeswirusa ludzkiego typu 1 znajdziesz TU
szczegóły transkrypcji różnych klas genów herpeswirusa ludzkiego typu 1
znajdziesz TU
e. montowanie wirionów potomnych - koniec fazy eklipsy
4. Okres dojrzewania i uwalniania wirionów potomnych koniec stadium latencji
Poziomy oddziaływania wirus-komórka
1. Interakcje ze strukturami powierzchniowymi
komórki - adsorpcja i przenikanie
2. Interakcje z aparatem transkrypcyjnym
3. Interakcje z aparatem translacyjnym
4. Interakcje z aparatem replikacyjnym
5. Interakcje z komórkowym aparatem dojrzewania
białek
6. Wpływ wirusów na strukturę komórek
Poziomy oddziaływania wirus-komórka
1. Interakcje ze strukturami powierzchniowymi
komórki - adsorpcja i przenikanie
receptory komórkowe
Specyficzne dla wąskiej populacji komórek, np. CD4 dla HIV,
c3d dla dopełniacza dla EBV, acetylocholinowy dla wirusa
wścieklizny
Gatunkowo - specyficzne, np. dla polio występują tylko u
naczelnych
przenikanie
Fuzja otoczki z błoną komórkową - do
cytoplazmy dostaje się nukleokapsyd
otoczkowe
otoczkowe i nagie
endocytoza
Fuzja otoczki z
Trawienie błony
błoną pęcherzyka pęcherzyka przez
białko (-ka) wirusowe
2. Interakcje z aparatem transkrypcyjnym
Stymulacja aktywności komórkowej RNA-polimerazy
3. Interakcje z aparatem translacyjnym
4. Interakcje z aparatem replikacyjnym
Dodawanie nowych elementów do aparatu replikacyjnego
5. Interakcje z komórkowym aparatem dojrzewania
białek
6. Wpływ wirusów na strukturę komórek
Promocja fuzji - wirusy otoczkowe
Zmiana przepuszczalności błon
komórkowych, np. dla jonów
Depolimeryzacja cytoszkieletu
Inne oddziaływania na cytoszkielet przyłączanie białek wirusowych, dysocjacja mRNA
gospodarza, włączanie komponent cytoszkieletu do
struktur powstających w zakażonej komórce
Zakażenie nieproduktywne
1. Replikacja wirionów zahamowana
2. Ograniczona ekspresja genów
wirusowych
3. Brak objawów klinicznych
Zakażenie latentne
1. Replikacja wirionów zahamowana, ale PO
przebyciu zakażenia produktywnego i replikacji
2. Ograniczona ekspresja genów wirusowych
3. Brak objawów klinicznych
4. Wirus może być reaktywowany, co prowadzi do
„endogennego” zakażenia produktywnego
Zakażenia nieproduktywne
LATENTNE
TRANSFORMACJA
KOMÓRKI
TRANSFORMACJA
TRANSFORMACJA
TRANSFORMACJA
TRANSFORMACJA
KOMÓRKI
TRANSFORMACJA
KOMÓRKI
TRANSFORMACJA
KOMÓRKI
KOMÓRKI
TRANSFORMACJA
KOMÓRKI
KOMÓRKI
KOMÓRKI