Ali virusi ne mogu biti previše opasni za svog domaćina. Inače, to može dovesti do potpunog nestanka organizma donora, što znači da će i patogen biti uništen. Ali virusi ne mogu biti preslabi. Ako se imunitet prebrzo razvije u tijelu domaćina, oni će nestati kao vrsta. Često se događa da ovi mikroorganizmi imaju jednog domaćina unutar kojeg žive, a da mu ne stvaraju probleme, a istovremeno patogeno djeluju na druga živa bića.

Razmnožavaju se razmnožavanjem. To znači da se njihove nukleinske kiseline i proteini prvo reproduciraju. A onda se od stvorenih komponenti sastavljaju virusi.

Vrste viriona i putevi infekcije

Prije nego što shvatimo kako se virusi razmnožavaju u stanici, moramo razumjeti kako te čestice tamo dospijevaju. Na primjer, postoje infekcije koje prenose isključivo ljudi. Tu spadaju ospice, herpes i djelomično gripa. Prenose se kontaktom ili kapljičnim putem.

Enterovirusi, reovirusi i adenovirusi mogu ući u tijelo hranom. Možete se zaraziti, na primjer, papiloma virusom izravnim kontaktom s osobom (i kućnim i seksualnim). Ali postoje i drugi načini infekcije. Na primjer, neke vrste rabdovirusa mogu se zaraziti ugrizom insekata koji sišu krv.

Postoji i parenteralni put infekcije. Na primjer, virus hepatitisa B može ući u ljudsko tijelo tijekom kirurških zahvata, stomatoloških zahvata, transfuzije krvi, pedikure ili manikure.

Ne treba zaboraviti ni vertikalni prijenos infekcija. U ovom slučaju, kada se majka razboli tijekom trudnoće, fetus je pogođen.

Opis virusa

Dugo su se uzročnici većine bolesti procjenjivali samo na temelju patogenog učinka na tijelo. Znanstvenici su te patogene organizme mogli vidjeti tek kada je izumljen elektronski mikroskop. Tada je bilo moguće saznati kako se virusi razmnožavaju.

Ovi mikroorganizmi značajno variraju u veličini. Neki od njih po veličini su slični malim bakterijama. Najmanji su po veličini bliski proteinskim molekulama. Za njihovo mjerenje koristi se konvencionalna vrijednost - nanometar, koji je jednak milijuntom dijelu milimetra. Mogu biti od 20 do nekoliko stotina nanometara. Po izgledu izgledaju kao štapići, kuglice, kocke, niti, poliedri.

Sastav mikroorganizama

Da biste razumjeli kako se virusi razmnožavaju u stanicama, morate razumjeti njihov sastav. Jednostavni se sastoje od nukleinske kiseline i proteina. Štoviše, prva komponenta je nositelj genetskih podataka. Sastoje se samo od jedne vrste nukleinske kiseline – to može biti DNA ili RNA. Njihova se klasifikacija temelji na ovoj razlici.

Ako su unutar stanice virusi komponente živog sustava, onda su izvan njih inertni nukleinski proteini koji se nazivaju virioni. Proteini su njihove bitne komponente. Ali razlikuju se za različite vrste virusa. Zahvaljujući tome, mogu se prepoznati pomoću specifičnih imunoloških reakcija.

Znanstvenici su otkrili ne samo jednostavne viruse, već i složenije organizme. Oni također mogu uključivati ​​lipide i ugljikohidrate. Svaka grupa virusa ima jedinstveni sastav masti, proteina, ugljikohidrata i nukleinskih kiselina. Neki od njih sadrže čak i enzime.

Početak procesa uzgoja

Možete razumjeti kako se taj proces odvija ako detaljno razmotrite kako mikroorganizam prodire u stanicu i što se u njoj događa nakon toga. Virione možemo zamisliti kao čestice koje se sastoje od DNA (ili RNA) zatvorene u proteinskom omotaču. Razmnožavanje virusa počinje tek nakon što se mikroorganizam pričvrsti za staničnu stijenku, za svoju plazma membranu. Treba razumjeti da se svaki virion može pričvrstiti samo na određene vrste stanica koje imaju posebne receptore. Na jednoj stanici može se nalaziti stotine virusnih čestica.

Nakon toga počinje proces viropeksije. Sama stanica uvlači pričvršćene virione. Tek nakon toga počinje “svlačenje” virusa. Uz pomoć kompleksa enzima koji ulaze u stanicu, proteinska ljuska virusa se otapa i oslobađa se nukleinska kiselina. Ona je ta koja prolazi kroz kanale stanice u njezinu jezgru ili ostaje u citoplazmi. Kiselina je odgovorna ne samo za reprodukciju virusa, već i za njihove nasljedne karakteristike. Vlastiti metabolizam stanica je potisnut, a svi napori usmjereni su na stvaranje novih komponenti virusa.

Proces sastavljanja

Ugrađen u DNK stanice. Višestruke kopije virusne DNA (RNA) počinju se aktivno stvarati unutra, to se radi pomoću polimeraza. Dio novostvorenih čestica spaja se na ribosome, a tu se odvija i proces sinteze novih virusnih proteina.

Nakon što se nakupi dovoljan broj komponenti virusa, započinje proces sastavljanja. Prolazi blizu. Bit toga je da se novi virioni sastavljaju od komponenti. Tako se virusi razmnožavaju.

U novonastalim virionima mogu se otkriti čestice stanica u kojima su se nalazile. Često proces njihovog nastanka završava omotavanjem slojem stanične membrane.

Završetak reprodukcije

Nakon što je proces sastavljanja završen, virusi napuštaju svog prvog domaćina. Formirani potomak odlazi i počinje inficirati nove stanice. Virusi se razmnožavaju izravno u stanicama. Ali na kraju su potpuno uništeni ili djelomično oštećeni.

Nakon što su zarazili nove stanice, virusi se počinju aktivno razmnožavati u njima. Ciklus reprodukcije se ponavlja. Kako će teći proces oslobađanja stvorenih viriona ovisi o skupini virusa kojoj pripadaju. Na primjer, enterovirusi su karakterizirani činjenicom da se brzo otpuštaju u okoliš. Ali uzročnici herpesa, reovirusi, ortomiksovirusi izlaze kako sazrijevaju. Prije nego umru, mogu proći kroz nekoliko ciklusa takve reprodukcije. U isto vrijeme, stanični resursi su iscrpljeni.

Dijagnostika bolesti

Reprodukcija je u nekim slučajevima popraćena činjenicom da se čestice patogenih mikroorganizama mogu akumulirati unutar stanica, tvoreći nakupine poput kristala. Stručnjaci ih nazivaju inkluzijskim tijelima.

Na primjer, kod gripe, velikih boginja ili bjesnoće takve nakupine nalaze se u jezgri, kod proljetno-ljetnog encefalitisa nalaze se u jezgri, a kod drugih infekcija mogu biti oboje. Ovaj znak se koristi za dijagnosticiranje bolesti. U ovom slučaju također je važno gdje se točno događa proces reprodukcije virusa.

Na primjer, kada se u epitelnim stanicama otkriju ovalne ili okrugle formacije, govore o boginjama. Citoplazmatske nakupine u moždanim stanicama ukazuju na bjesnoću.

Način na koji se virusi razmnožavaju vrlo je specifičan. Prvo virioni ulaze u stanice koje im odgovaraju. Nakon toga počinje proces otpuštanja nukleinskih kiselina i stvaranje “praznina” dijelova za buduće patogene mikroorganizme. Proces razmnožavanja završava stvaranjem novih viriona koji se oslobađaju u okoliš. Dovoljno je poremetiti jednu od faza ciklusa tako da se reprodukcija virusa zaustavi ili počnu proizvoditi inferiorne potomke.

kreativni rad

Metoda širenja virusa

Virus (od latinskog virus - otrov) je mikroskopska čestica koja može zaraziti stanice živih organizama.

Virologija (od virus i logos - riječ, doktrina), znanost o virusima. Opća virologija proučava prirodu virusa, njihovu strukturu, reprodukciju, biokemiju i genetiku.

Način razmnožavanja virusa također se razlikuje od diobe, pupanja, sporulacije ili spolnog procesa koji se odvija u jednostaničnim organizmima, u stanicama višestaničnih organizama iu potonjima općenito. Reprodukcija ili replikacija je zajednički izraz za reprodukciju virusa. Stvaranje viriona događa se ili samosastavljanjem (pakiranje virusne nukleinske kiseline u proteinske kapside i stvaranje nukleokapsida), ili uz sudjelovanje stanice, ili oboje (virusi s ovojnicom). Naravno, suprotnost između mitotičke stanične diobe i replikacije nije apsolutna, budući da metode replikacije genetskog materijala u virusima koji sadrže DNA nisu bitno različite, a ako uzmemo u obzir da je sinteza genetskog materijala u virusima koji sadrže RNA također se provodi prema tipu predloška, ​​tada je suprotnost relativna mitoza i replikacija svih virusa. Ipak, razlike u načinu razmnožavanja stanica i virusa toliko su značajne da se cijeli živi svijet može podijeliti na viruse i neviruse.

Virusne bolesti živih organizama

Najveći virusi (virusi velikih boginja) po veličini su bliski malim bakterijama, najmanji (patogeni encefalitisa, dječje paralize, slinavke i šapa) - velikim proteinskim molekulama. Drugim riječima, virusi imaju svoje divove i patuljke. (cm...

Virusi i njihove značajke

Prvi spomen najstrašnije virusne infekcije prošlosti - malih boginja - pronađen je u staroegipatskim papirusima. Epidemiju malih boginja u Egiptu 12 stoljeća prije Krista opisali su drevni arapski znanstvenici. Na koži mumije faraona Ramzesa V (1085. pr. Kr.

U XVI-XV1I stoljeću. prirodnofilozofsko i velikim dijelom skolastičko poznavanje prirode pretvorilo se u modernu prirodnu znanost, u sustavnu znanstvenu spoznaju utemeljenu na pokusima i matematičkom prikazu...

Prirodne znanosti i humanističke kulture

Prirodna znanost 18. stoljeća razvila se na temelju klasične mehanike Galileo-Newtona, koja je odredila mehanicistički pogled na prirodu. Među glavnim najznačajnijim dostignućima prirodne znanosti u 18. stoljeću...

Važnost voća i bobičastog voća kao hrane

Ova je godina bila izuzetno teška za vrtlare na Altajskom području. Voćne kulture – jabuka, kruška, šljiva, trešnja – nisu izdržale jak božićni mraz. Mnoge su sorte potpuno smrzle, ili je u najboljem slučaju od stabla ostao samo panj...

Kodiranje i implementacija biološke informacije u stanicu, genetski kod i njegova svojstva

Komunikacija kod ptica

Komunikacija kod ptica je bolje proučena nego kod bilo koje druge životinje. Ptice komuniciraju s pripadnicima vlastite vrste, kao i s drugim vrstama, uključujući sisavce, pa čak i ljude. Za to koriste zvuk (ne samo glas)...

Komunikacija kod ptica

Činjenica je da, uz pjev, akustični repertoar svih vrsta ptica pjevica, pa tako i svih ovih o kojima smo govorili, uključuje i tzv. Razlikuju se od pjesme, možda...

Virusi su uzročnici mnogih opasnih bolesti kod ljudi, životinja i biljaka. Istovremeno, virusi su uzročnici bolesti u organizmima koji su nepoželjni za čovjeka (“neprijatelji naših neprijatelja”)...

Medicinski i veterinarski značaj virusa

Virusi se uzgajaju na biološkim modelima: u tijelu laboratorijskih životinja, u razvoju pilećih embrija i kulturama stanica (tkiva). Laboratorijske životinje (odrasli i novorođeni bijeli miševi, hrčci, zečevi, majmuni itd.)

Mehanizmi kretanja kromosoma tijekom stanične diobe

Na temelju razjašnjenog mehanizma stanične diobe moguće je predložiti nježniji način prekidanja mitoze uništavanjem veze između kromosoma i mikrotubula. Budući da su mikrotubule i kinetohore povezane fibrilama...

Mutacija je varijabilnost povezana s promjenama u samim genima. Može imati povremeni, grčeviti karakter i dovesti do trajnih promjena u nasljednim svojstvima virusa...

Mutacije virusa, karakteristike mutagena

Kalupi

Razmnožavanje se događa dijeljenjem u poprečnom smjeru. Prilikom diobe bakterija se cijepa na dva jednaka ili nejednaka dijela. Rezultirajuće dvije stanice smatraju se majkom i kćeri...

Prednosti meda

Vađenje meda je drevni slavenski zanat. To se zvalo pčelarstvo, a ljudi koji su se njime bavili zvali su se pčelari. Pčelari su se brinuli za stara debela stabla koja su imala duplje, a sami su dubili rupe - pčela...

Mehanizmi prodora virusa u stanicu domaćina

Mehanizmi prodora virusa u stanicu domaćina

Za reprodukciju vlastite vrste, virus koristi sustav za sintezu proteina stanice domaćina, odnosno mora prodrijeti duboko u stanicu. Prvo, virus stupa u interakciju s površinom na kojoj se nalaze posebna receptorska mjesta. Na njegovoj ljusci nalaze se odgovarajući pričvrsni proteini koji reagiraju s tim područjima. Stoga su virusi vrlo specifični i inficiraju samo određenu vrstu stanica određene vrste organizma. Prisutnost takvih receptorskih mjesta određuje njihovu osjetljivost na određenu vrstu virusa.

Virus se može pričvrstiti na druga mjesta na površini stanice, tada možda neće doći do infekcije.

U jednostavnim virusima, proteini za pričvršćivanje nalaze se u ovojnici proteina. Kod složenih virusa nalaze se na površini dodatne membrane i imaju oblik šiljaka, iglica itd.

Putevi ulaska virusa u stanice

Postoji nekoliko načina ulaska virusa u stanicu:

1. Virusne ovojnice mogu se spojiti sa staničnom membranom (npr. virus influence).
2. Virus ulazi u stanicu pinocitozom. U tom slučaju enzimi stanice domaćina razgrađuju njezinu membranu i oslobađaju nukleinsku kiselinu (na primjer, životinjski polio virus).
3. Kroz oštećena područja stanične stijenke biljnih stanica. Zatim prelaze iz jedne stanice u drugu duž citoplazmatskih mostova.

Bakteriofagi imaju složen mehanizam prodiranja virusa u bakterijske stanice. Uz pomoć repnih filamenata povezuju se s receptorskim mjestima bakterijskih stanica. Nakon pričvršćivanja, primjerice, bakteriofag T4, zbog kontrakcije ovojnice, kroz šuplji štapić ubrizgava molekulu nukleinske kiseline duboko u stanicu. Prazna ljuska bakteriofaga ostaje izvana.

Razmnožavanje virusa i varijante boravka virusa u stanici

Virusi koji uđu u stanicu mogu odmah ili kasnije postati aktivni, odnosno ostati neko vrijeme u stanju mirovanja. Moguće su sljedeće mogućnosti prisutnosti virusa u stanici:

1. Litična infekcija(s grčkog liza– uništenje, otapanje) – formirani virusi istodobno napuštaju stanicu, razbijajući je. Stanica umire.
2. Uporan(perzistentni) – novi virusi nastaju postupno. Stanica živi i dijeli se, iako se njezino funkcioniranje može promijeniti.
3. Latentan(skriven) - genetski materijal virusa integriran je u DNA kromosoma, a tijekom stanične diobe prenosi se na stanice kćeri. Proces umetanja nukleinske kiseline u DNA kromosoma stanice domaćina naziva se integracija. Integrirana nukleinska kiselina virusa u genomu stanice domaćina, nastala iz RNA zahvaljujući enzimima, naziva se provirus. Razni čimbenici (fizičke, biološke i kemijske prirode) mogu aktivirati provirus. Tada se razvija litička ili perzistentna infekcija.

Replikacija virusa uključuje tri glavna procesa: replikaciju virusne nukleinske kiseline, sintezu virusnog proteina i sklapanje viriona. U stanici domaćinu nukleinska kiselina virusa prenosi nasljedne informacije o virusnim proteinima u stanični aparat za sintezu proteina.

U virusima koji sadrže mRNA, ona se odmah veže za ribosome domaćina i uzrokuje sintezu virusnih proteina. Kod drugih virusa, mRNA se sintetizira iz RNA ili DNA virusa.

Neki RNA virusi (na primjer, HIV, virus humane imunodeficijencije) mogu uzrokovati sintezu DNA u staničnoj jezgri. Virusna mRNA se sintetizira iz molekule DNA. To se zove fenomen reverzna replikacija.

Neki virusi (na primjer, neki bakteriofagi i virusi koji uzrokuju određene vrste raka) integriraju virusnu DNK u DNK stanica domaćina. Ako dođe do sinteze, to je u kombinaciji sa staničnim proteinima. Virusni proteini mijenjaju svojstva stanica i ne ubijaju ih. Stoga se stanice raka često dijele. Njihov broj se neograničeno povećava.

Uz pomoć vlastitih metaboličkih proizvoda, virusi suzbijaju sintezu proteina stanice domaćina. Prijevod informacija s DNA na mRNA stanice prestaje, a potiče se sinteza vlastitih proteina virusa. U ovom slučaju koristi se aparat za sintezu proteina stanice domaćina i njezini energetski resursi. Molekule nukleinske kiseline virusa se udvostručuju. Virusna nukleinska kiselina smještena je u ovojnici virusnog proteina koju sintetizira stanica.

Mogućnosti oslobađanja virusa iz stanica domaćina

Postoji nekoliko poznatih opcija za oslobađanje virusa iz stanica domaćina:

1. Virusi većinom uništavaju membranu stanice domaćina, izlaze i prodiru u druge stanice (na primjer, bakteriofage).
2. Složeni virusi pupaju iz stanice.
3. Nove generacije virusa ostaju dugo u stanici domaćinu, koja ostaje živa sve dok se ne iscrpe njezini energetski i biokemijski resursi.

Proces reprodukcije virusa konvencionalno se dijeli u 5 faza (Steinier, Edelberg, Ingram, 1979.):

prodiranje u stanicu domaćina;

sinteza enzima;

sinteza komponenti virusa;

sastavljanje komponenti virusa u formiranje zrelih viriona;

oslobađanje zrelih viriona iz stanice domaćina.

Utvrđeno je da su procesi prodiranja virusa u stanicu različiti za bakterijske, biljne i životinjske viruse. Dakle, ako se životinjski virusi adsorbiraju izravno na membranu stanice domaćina, onda bakterijski i biljni virusi moraju proći kroz staničnu stijenku. Istovremeno, biljni virusi nemaju poseban aparat za svladavanje stanične stijenke, pa u biljku mogu ući samo kroz razne rane. Listovi i korijeni biljaka nerijetko imaju sitne mehaničke ranice kroz koje prodiru virusi duhanskog mozaika, virus krumpira X i dr. No, većina virusa u biljke ulazi uz pomoć vektora, a to su često kukci sa sisajućim ustima (lisne uši, skakavci). ), kao i grinje, fitonematode i gljive. Proces prodiranja završava uklanjanjem proteinske kapside (svlačenje viriona) i pojavom slobodne virusne nukleinske kiseline unutar stanice, što dovodi do sinteze virusno specifičnih proteina i replikacije same virusne nukleinske kiseline.

4. Prijenos biljnih virusa

Biljni virusi mogu se prenijeti s jedne biljke na drugu samo staničnim sokom. Izvori infekcije i načini prijenosa mogu biti različiti: mehanički prijenos sokom s bolesne biljke na zdravu; prijenos preko tla ili putem sjemena i peludi; prijenos vektorima: insekti, grinje, nematode, gljive (Gibbs, Harrison, 1978).

Prijenos mehaničkim kontaktom iznimno je rijedak, npr. pri dodiru lišća zdravih biljaka dolazi do oštećenja rubova lišća i lisnih dlaka kod lišća biljaka zaraženih virusima. U tom slučaju sok koji izlučuju zaražene biljke prodire u rane zdravih biljaka i tako ih inficira. Ponekad dolazi do infekcije virusom kada zdravi korijeni biljaka dođu u kontakt sa zaraženim korijenima ispod zemlje. Kod vrsta drveća korijenje susjednih biljaka ponekad raste zajedno. Prijenos virusa kroz tlo uključuje kretanje slobodnih virusnih čestica strujanjem otopine tla. Takvi virusi ulaze u tlo nakon razgradnje ostataka hranjivih tvari. U uvjetima hidroponske kulture, biljke mogu ispuštati slobodne viruse iz korijena u supstrat, koji protokom hranjive otopine inficiraju zdrave biljke (Minkevich, 1984). Obično se ne smatra da se virusi prenose putem sjemena i peludi, ali postoji najmanje trideset virusa koji zaraze biljke na ovaj način. Štoviše, prema A. Gibbsu i B. Harrisonu (1978), mogućnost takvog prijenosa ovisi o mnogim čimbenicima: temperaturi, genotipu domaćina, vremenu infekcije. Biljke se uspješnije zaraze pri umjerenim nego pri vrlo visokim ili vrlo niskim temperaturama. Učinkovitost prijenosa virusa ovisi o odnosu trenutka infekcije i vremena cvatnje, kao i o položaju cvjetova na biljci. Većina virusa koji se prenose peludom ne mogu zaraziti biljke nakon što su cvjetovi već oprašeni.

Virusi se također mogu prenijeti vegetativnim dijelovima i organima biljaka: gomoljima, korijenjem, reznicama i slojevima. Međutim, najčešće se virusi prenose vektorima, a to su kukci, grinje, nematode i gljive. Virus ostaje određeno vrijeme u tijelu nositelja u infektivnom obliku. Stanje u kojem vektor ostaje infektivan nakon napuštanja zaražene biljke naziva se upornost. Postoje tri glavne vrste postojanosti: nepostojanost, polupostojanost i postojanost. Neustrajnost znači da vektor ostaje zarazan nekoliko sati (do četiri);

Polupostojanost opaženo kada vektor ostaje infektivan 10-100 sati:

Upornost– kada vektor ostaje infektivan više od 100 sati, a ponekad i cijeli život. Među kukcima lisne uši igraju glavnu ulogu kao prijenosnici virusa. Činjenica je da su im usni dijelovi vrlo dobro prilagođeni za cijepljenje biljaka. Lisne uši imaju vrlo tanke stilete kojima probijaju biljno tkivo bez većih oštećenja, što pridonosi uspjehu infekcije. Uz lisne uši, druga najvažnija skupina prijenosnika virusa su skakavci, svjetlonoše i grbavci. Virusi koje prenose ovi kukci najčešće uzrokuju žućenje ili kovrčanje lišća biljaka. Utvrđeno je da se ovi vektori hrane uglavnom floemom biljaka, pa su virusi koncentrirani uglavnom u floemu.

Bijele mušice mogu biti prijenosnici brojnih virusa, osobito u regijama s vrućom klimom. Baš kao i skakavci, hrane se uglavnom floemom, pa su njihove ličinke sjedilačke. Najčešće su bijele mušice prijenosnici virusa koji uzrokuju mozaike i deformacije.

Među kornjašima češći su nositelji virusa lisnati kornjaši, a rjeđe žižaci. Virusi koje prenose ovi insekti uzrokuju mozaik i pjegavost. Kornjaši poprime virus unutar 5 minuta, a zdrave biljke mogu se zaraziti virusom odmah nakon gutanja vektora ili sljedeći dan. Virusi mogu ostati u kornjašima danima ili tjednima

Kukci i neke druge skupine također sudjeluju u prijenosu virusa, ali je za svaku takvu skupinu identificiran samo mali broj vektora. Grinje također mogu biti prijenosnici virusa, iako je njihov raspon biljaka domaćina prilično ograničen. Virusi koje prenose grinje uzrokuju oboljenje ribiza, mozaik breskve, mozaik smokve i rozete ruža. Grinje imaju tanke stilete koji probijaju biljne stanice. Grinje se češće prenose vjetrom s biljke na biljku.

Proces reprodukcije virusa može se grubo podijeliti u 2 faze . Prva faza uključuje 3 faze: 1) adsorpcija virusa na osjetljive stanice; 2) prodiranje virusa u stanicu; 3) deproteinizacija virusa . Druga faza uključuje faze implementacije virusnog genoma: 1) transkripcija, 2) translacija, 3) replikacija, 4) sklapanje, sazrijevanje virusnih čestica i 5) izlazak virusa iz stanice.

Interakcija virusa sa stanicom počinje procesom adsorpcije, tj. pričvršćivanjem virusa na površinu stanice.

Adsorpcija je specifično vezanje proteina viriona (antireceptora) na komplementarnu strukturu površine stanice – stanični receptor. Prema svojoj kemijskoj prirodi, receptori na koje su virusi fiksirani pripadaju dvije skupine: mukoproteinski i lipoproteinski. Virusi influence, parainfluence i adenovirusi fiksirani su na mukoproteinske receptore. Enterovirusi, herpes virusi, arbovirusi adsorbirani su na lipoproteinske receptore stanice. Adsorpcija se događa samo u prisutnosti određenih elektrolita, posebice iona Ca2+, koji neutraliziraju višak anionskih naboja virusa i površine stanice te smanjuju elektrostatsko odbijanje. Adsorpcija virusa malo ovisi o temperaturi. Početni procesi adsorpcije su nespecifične prirode i rezultat je elektrostatske interakcije pozitivno i negativno nabijenih struktura na površini virusa i stanice, a potom dolazi do specifične interakcije između proteina za pričvršćivanje viriona i specifičnih skupina na plazma membrani stanice. Jednostavni ljudski i životinjski virusi sadrže pričvrsne proteine ​​kao dio kapside. U složenim virusima, pričvrsni proteini su dio superkapsida. Mogu biti u obliku filamenata (vlakna kod adenovirusa), ili šiljaka, gljivastih struktura kod myxo-, retro-, rhabdo- i drugih virusa. U početku dolazi do jedne veze viriona s receptorom - takvo pričvršćivanje je krhko - adsorpcija je reverzibilna. Da bi došlo do ireverzibilne adsorpcije, moraju se pojaviti višestruke veze između virusnog receptora i staničnog receptora, tj. stabilno viševalentno pričvršćivanje. Broj specifičnih receptora na površini jedne stanice je 10 4 -10 5. Receptori za neke viruse, na primjer, arboviruse. nalaze se na stanicama i kralježnjaka i beskralješnjaka; za ostale viruse samo na stanicama jedne ili više vrsta.

Prodiranje ljudskih i životinjskih virusa u stanice odvija se na dva načina: 1) viropeksijom (pinocitozom); 2) spajanje virusne superkapsidne ljuske sa staničnom membranom. Bakteriofagi imaju vlastiti mehanizam prodiranja, takozvanu špricu, kada se, kao rezultat kontrakcije proteinskog dodatka faga, nukleinska kiselina ubrizgava u stanicu.

Deproteinizacija virusa, oslobađanje virusnog hemoma iz virusnih zaštitnih ljuski događa se ili uz pomoć virusnih enzima ili uz pomoć staničnih enzima. Krajnji proizvodi deproteinizacije su nukleinske kiseline ili nukleinske kiseline povezane s unutarnjim virusnim proteinom. Zatim se odvija druga faza virusne reprodukcije, koja dovodi do sinteze virusnih komponenti.

Transkripcija je prepisivanje informacija iz DNA ili RNA virusa u mRNA prema zakonima genetskog koda.

Translacija je proces prevođenja genetske informacije sadržane u mRNA u određeni niz aminokiselina.

Replikacija je proces sinteze molekula nukleinske kiseline homolognih virusnom genomu.

Implementacija genetske informacije u virusima koji sadrže DNA ista je kao u stanicama:

Transkripcija DNA mRNA translacijski protein

RNA transkripcija i-RNA translacijski protein

Virusi s pozitivnim RNA genomom (togavirusi, pikornavirusi) nemaju transkripciju:

Translacija RNA proteina

Retrovirusi imaju jedinstven način prijenosa genetskih informacija:

RNA reverzna transkripcija DNA transkripcija mRNA translacijski protein

DNK se integrira u genom stanice domaćina (provirus).

Nakon što je stanica nakupila virusne komponente, počinje posljednja faza virusne reprodukcije: sklapanje virusnih čestica i oslobađanje viriona iz stanice. Virioni izlaze iz stanice na dva načina: 1) “eksplodiranjem” stanice, pri čemu se stanica uništava. Ovaj put je svojstven jednostavnim virusima (picorna-, reo-, papova- i adenovirusi), 2) izlaz iz stanica pupanjem. Svojstveno virusima koji sadrže superkapsid. Ovom metodom stanica ne umire odmah i može proizvesti više virusnih potomaka dok se njezini resursi ne potroše.

Metode uzgoja virusa

Za uzgoj virusa u laboratorijskim uvjetima koriste se sljedeći živi objekti: 1) stanične kulture (tkiva, organi); 2) pileći embriji; 3) laboratorijske životinje.

Kultura stanica

Najčešće su jednoslojne kulture stanica koje se mogu podijeliti na 1) primarne (prvenstveno tripsinizirane), 2) polukontinuirane (diploidne) i 3) kontinuirane.

Po porijeklu dijele se na embrionalne, tumorske i iz odraslih organizama; morfogenezom- fibroblastični, epitelni itd.

Primarni Stanične kulture su stanice bilo kojeg ljudskog ili životinjskog tkiva koje imaju sposobnost rasta u obliku monosloja na plastičnoj ili staklenoj površini obloženoj posebnom hranjivom podlogom. Životni vijek takvih usjeva je ograničen. U svakom konkretnom slučaju dobivaju se iz tkiva nakon mehaničkog mljevenja, tretmana proteolitičkim enzimima i standardizacije broja stanica. Primarne kulture dobivene iz bubrega majmuna, bubrega ljudskog embrija, ljudskog amniona i pilećih embrija naširoko se koriste za izolaciju i nakupljanje virusa, kao i za proizvodnju virusnih cjepiva.

Polukožna (ili diploidan ) stanične kulture - stanice istog tipa, sposobne izdržati do 50-100 prolaza in vitro, zadržavajući svoj izvorni diploidni set kromosoma. Diploidni sojevi fibroblasta ljudskog embrija koriste se i za dijagnozu virusnih infekcija i u proizvodnji virusnih cjepiva.

Stalan stanične linije karakteriziraju potencijalna besmrtnost i heteroploidni kariotip.

Izvor transplantabilnih linija mogu biti primarne stanične kulture (npr. SOC, PES, BHK-21 - iz bubrega jednodnevnih sirijskih hrčaka; PMS - iz bubrega zamorca itd.) pojedinačne stanice koji pokazuju sklonost beskonačnom razmnožavanju in vitro. Skup promjena koje dovode do pojave takvih obilježja stanica naziva se transformacija, a stanice kontinuiranih kultura tkiva nazivaju se transformiranim.

Drugi izvor transplantabilnih staničnih linija su maligne neoplazme. U ovom slučaju, transformacija stanica događa se in vivo. U virološkoj praksi najčešće se koriste sljedeće linije transplantiranih stanica: HeLa - dobivene iz karcinoma vrata maternice; Ner-2 - od karcinoma grkljana; Detroit-6 - od metastaza raka pluća do koštane srži; RH - iz ljudskog bubrega.

Za uzgoj stanica potrebne su hranjive podloge koje se prema namjeni dijele na podloge za rast i podloge. Medij za rast mora sadržavati više hranjivih tvari kako bi se osigurala aktivna proliferacija stanica za stvaranje monosloja. Potporni medij trebao bi osigurati samo preživljavanje stanica u već formiranom jednosloju tijekom razmnožavanja virusa u stanici.

Standardni sintetski mediji, kao što su sintetski mediji 199 i Eagleovi mediji, naširoko se koriste. Bez obzira na namjenu, svi mediji za kulturu stanica formulirani su pomoću uravnotežene otopine soli. Najčešće je to Hanksovo rješenje. Sastavni dio većine podloga za uzgoj je serum životinjske krvi (teletina, goveda, konja), bez čijeg 5-10% ne dolazi do reprodukcije stanica i stvaranja monosloja. Serum nije uključen u medije za održavanje.

Izolacija virusa u kulturama stanica i metode njihove indikacije.

Pri izolaciji virusa iz raznih infektivnih materijala bolesnika (krv, urin, feces, sluzni iscjedak, ispiranja organa) koriste se stanične kulture koje su najosjetljivije na suspektni virus. Za infekciju se koriste kulture u epruvetama s dobro razvijenim monoslojem stanica. Prije inficiranja stanica uklanja se hranjivi medij i u svaku epruvetu dodaje 0,1-0,2 ml suspenzije ispitivanog materijala prethodno tretiranog antibioticima za uništavanje bakterija i gljivica. Nakon 30-60 min. Nakon kontakta virusa sa stanicama, uklanja se višak materijala, u epruvetu se dodaje potporni medij i ostavlja u termostatu dok se ne otkriju znakovi replikacije virusa.

Indikator prisutnosti virusa u zaraženim kulturama stanica može biti:

1) razvoj specifične stanične degeneracije - citopatski učinak virusa (CPE), koji ima tri glavne vrste: okrugla ili mala degeneracija stanica; stvaranje višejezgrenih divovskih stanica - simplasta; razvoj žarišta stanične proliferacije, koji se sastoji od nekoliko slojeva stanica;

2) otkrivanje intracelularnih inkluzija smještenih u citoplazmi i jezgri zahvaćenih stanica;

3) pozitivna reakcija hamaglutinacije (RHA);

4) pozitivna hemadsorpcijska reakcija (RHAds);

5) fenomen stvaranja plaka: monosloj stanica zaraženih virusom prekriva se tankim slojem agara uz dodatak neutralnog crvenog indikatora (pozadina - ružičasta). U prisutnosti virusa, na podlozi ružičastog agara u stanicama stvaraju se bezbojne zone (“plakovi”).

6) u odsutnosti CPD-a ili GA-a može se izvesti interferencijska reakcija: kultura koja se proučava ponovno je zaražena virusom koji uzrokuje CPD. U pozitivnom slučaju neće biti CPP (reakcija interferencije je pozitivna). Ako u ispitivanom materijalu nije bilo virusa, promatra se CPE.

Izolacija virusa u pilećim zamecima.

Za virološke studije koriste se pileći embriji stari 7-12 dana.

Prije infekcije utvrđuje se sposobnost preživljavanja embrija. Tijekom ovoskopiranja, živi embriji su pokretni i jasno je vidljiv vaskularni uzorak. Granice zračne vrećice označene su jednostavnom olovkom. Pileći embriji se inficiraju u aseptičnim uvjetima, sterilnim instrumentima, nakon prethodnog tretiranja ljuske iznad zračnog prostora jodom i alkoholom.

Metode zaraze pilećih embrija mogu biti različite: nanošenje virusa na korion-alantoičnu membranu, u amnionsku i alantoičnu šupljinu, u žumanjčanu vrećicu. Izbor metode infekcije ovisi o biološkim svojstvima virusa koji se proučava.

Indikacija virusa u kokošjem embriju je smrt embrija, pozitivna reakcija hemaglutinacije na staklu s alantoičkom ili amnionskom tekućinom i žarišne lezije ("plakovi") na korionsko-alantoisnoj membrani.

III. Izolacija virusa u laboratorijskim životinjama.

Laboratorijske životinje mogu se koristiti za izolaciju virusa iz zaraznog materijala kada se ne mogu koristiti prikladniji sustavi (stanične kulture ili pileći embriji). Uzimaju uglavnom tek rođene bijele miševe, hrčke, zamorce i štakore. Životinje se inficiraju prema principu citotropizma virusa: pneumotropni virusi se ubrizgavaju intranazalno, neurotropni virusi - intracerebralno, dermatotropni virusi - na kožu.

Indikacija virusa temelji se na pojavi znakova bolesti kod životinja, njihovom uginuću, patomorfološkim i patohistološkim promjenama u tkivima i organima, kao i pozitivnoj reakciji hemaglotinacije s ekstraktima iz organa.