Ppt
Chia sẻ bởi Trần Thị Hà |
Ngày 24/10/2018 |
150
Chia sẻ tài liệu: ppt thuộc Bài giảng khác
Nội dung tài liệu:
Chương 2: Virut (viruses)
Nội dung:
Lich sử phát hiện virut
Khái niệm Virut
Hình dạng, kích thước
IV. Sinh hoá virut
V. Các chu trình sống của virut
VI. Phản ứng bảo vệ của tế bào với virut
VII. Virut và bệnh tật
B. Hướng dẫn NC và thảo luận các kiến thức cơ bản của chương
I.���I. Lịch sử phát triển của ngành virus học:
Yêu cầu:
Liên kết các sự kiện trong lịch sử phát hiện và nghiên cứu virus để hiểu được sự phát triển nhanh chóng của ngành KH này
Gợi ý:
Chia lich sử phát triển của ngành virus học ra từng giai đoạn nhỏ:
1. Thời kỳ sơ khai: (Thời gian????):
Sự phát hiện ra virus là tác nhân gây nhiều bệnh ở các loại cơ thể sống trong sinh giới.
2.Thời kỳ nghiên cứu hinh thái :(Thời gian ????):
quan sát thấy virus, xác định đựợc cấu trúc của virus, xây dựng phương pháp nghiên cứu virus.
3. Thời kỳ virus học hiện đại:(Thời gian ????):
Nghiên cứu bản chất sống của virus ở mức độ phân tử là cơ sở cho sự phát triển của ngành sinh học phân tử, đặc biệt Công nghệ gen
những mốc son nào thưc đẩy nhanh sự phát triển của virus học, vì sao:
Phát hiện ra virus là tác nhân gây nhiều bệnh cho mọi loài
Các tiến bộ của các ngành khoa học kỹ thuật
Thành phần cấu tạo của virus
chu trình sống của virus
Sự phát hiện ra các enzym sao chép ngược ở Retrovirus
- Tất cả các phát hịên trên
2. Tìm những câu sai:
+Jener 1880 là người đầu tiên dùng phương pháp phòng vaxin đậu mùa cho người vì ông hiểu rõ bản chất bệnh đậu mùa là do virus gây ra
+ Lui Paster 1888, khi NC vaxin phòng dại cũng cho rằng nguyên nhân gây bệnh dại chính là virus
+Hàng loạt các bệnh virus được phát hiện sau khi phát hiện ra virut DTL
Holmes ,1929 xây dựng phương pháp đếm đơn vị nhiễm (CFU) trên thực vật: Đếm các vết hoại tử trên lá cây
-Dulbelco 1952: Trên virus động vật nhờ phát hiện phương pháp nuôi cấy tế bào động vật một lớp.
+D`herell 1920, là người xây dựng phương pháp đếm CFU ( đơn vị nhiễm của virus),
Virus là gì ???
Thuật ngữ Virus : tiếng la tinh là chất độc, dùng để chỉ các bệnh không rõ nguyên nhân, còn ngày nay dùng chỉ nhóm SV đặc biệt này
Lập bảng so sánh giữa virus và một số prokaryotae và tự mình định nghĩa xem virus là gì?
Lập bảng
Kết luận:??????
Virus có là SV sống hay không sống?
Sự khác nhau cơ bản giữa SV sống và không sống:
- Có khả năng trao đổi chất,
Sinh trưởng, phát triển
Cảm ứng và sinh sản
+ Hai trạng thái của virus
�Trạng thái hoạt động: Nội bào, có kh ả năng tái tạo, tổng hợp các thành phần, lắp giáp tạo Virion mới. Có khả năng biến dị (dạng sống)
+ Trạng thái nghỉ, Virion: Là hạt vi rus hoàn chỉnh: vỏ Protein+Lõi Nucleic axit, có tính truyền nhiễm, một số còn có thể kết tinh tạo tinh thể (dạng không sống)
+ Nó có là tiền thân của các sinh vật nguyên thuỷ , tổ tiên của tất cả các loài hiện nay???
Vậy nguồn gốc của virus????
Nghiên cứu sơ đồ trang 24 và thảo luận.
Có giả thuyết như vậy: Virus là dạng vô bào, có trước tế bào, còn sót lại
Điểm yếu: - nó lại ký sinh trên tế bào mới tồn tại và phát triển , nếu ở ngòai tế bào rất dễ dàng bị tiêu diệt dưới tác động của các điều kiện ngọai cảnh, mà cách đây 3-4 tỷ năm về trước là điều kiện mà virus không thể tồn tại được.
Giả thuyết thứ 2:
Nó là một dạng vi khuẩn ký sinh trong tế bào, đơn giản hoá cấu trúc, mất dần hệ thống enzym độc lập, chỉ giữ lại chức năng sinh sản và phụ thuộc hoàn toàn vào tế bào vật chủ.
Giả thuyết thứ 3
Xuất thân từ một thành phần Nucleoprotein của tế bào này truyền sang tế bào khác. Khi vào tế bào mới một số chết đi, một số khác tồn tại và biến thành virut ngày nay.
Giả thuyết thứ 4
là một số gen tự do (gen lang thang) của tế bào mất liên hệ với nhân, dẫn đến sự phá huỷ cân bằng Nucleoprotein của tế bào và trở nên độc cho tế bào.
Chưa có cơ sở vững chắc để ủng hộ bất kỳ một giả thuyết nào
Nguồn gốc của Virus vẫn là điều bí ẩn, chưa có câu trả lời chính xác.
Vị trí phân loại cuả Virus trong hệ thống sinh giới xưa và nay????
Trong hệ thống phân loại sinh giới virus chưa được xếp loại vào bất cứ giới nào.
Hãy chứng minh điều này: Hãy dựa và các tiêu chuẩn phân loại của sinh giới để chứng minh virus và nguồn gốc của nó để chúng minh nó chưa được xếp vào bất cư giới nào
II. Khái niệm về virus:
-là một nhánh của sự sống
-Vi sinh vật siêu hiển vi, đi qua màng lọc vi khuẩn.
-không lắng đọng máy ly tâm thường (<30000v>Không nhìn thấy dưới kính hiển vi quang học
-Virut không có cấu tạo tế bào (virus particles):
+vỏ protein và lõi axit nucleic
+virut phức tạp có màng bọc lấy từ tế bào chủ
-Không có hệ thống trao đổi chất và năng lượng riêng.
-chỉ chứa: hoặc ADN hoặc ARN
-ký sinh bắt buộc ở vật chủ sống
+ gây nhiều bệnh ở mọi loại sinh vật: động vật , thực vật, vi sinh vật
-Ngoài vật chủ: là đại phân tử (virions) có tính truyền nhiễm
Một số hình thành tinh thể.
Có đặc điểm sống và không sống
Những đặc điểm sống:
Có các chất đặc trưng của cơ thể sống: Protein và axit nucléic
Có khả năng di truyền và biến dị
Không sống:
Không có cấu tạo tế bào
không có trao đổi chất
- Hình thành tinh thể
III. Hình dạng kích thước
Kích thước:
Max:Virut đậu mùa 300x200x100nm
Min: Parvovirus: 18nm-30nm
Medium: 150-200nm (Phages)
Hình dạng: cầu, nòng nọc, ống
E. coli- 1x 6um:
Sân vận động cho 1 tỷ virut bại liệt)
đuôi ngắn
IV. Sinh hoá virut
1. Cấu trúc vỏ protein (Capsit)):
+(Capsomer) ĐVHT
+Đơn vị cấu trúc ĐVCT
+ Protein unit - có phân tử lượng từ 18000-36000 D.
Các kiểu capsid
+Cấu trúc xoắn: (Helical structure): cấu trúc đối xứng trụ, có một trục đối xứng trùng với trục dọc
Ví dụ: virut đốm thuốc lá (TMV), cúm, sởi, quai bị , dại .)
Virus đốm thuốc lá ( Tobaco mosaic vius- TMV)
TEM
Mô hình cấu tạo hạt TMV
Thành ống
(d) ?15-nm
dài (l) ?300 nm.
+162 vòng xoắn
+ 1 vòng xoắn : 16 x 1/3 DVHT (capsomer)
+Capsid: 2600 (capsomer )
ARN
Capsomer
Capsomers =1 Protein
MW=18000D
(158 A.amin)
Capsomer
Capid
MW : 46.800 KD
ARN một mạch
MW) = 25.106 D (5.5% hạt)
Axit nucléic:
-theo chiều xoắn capsit
-gắn 2/3 của capsit
- 6000 nucleotit (474 nucleotit mã hoá capsid
Virut cúm : capsit mềm, đàn hồi dễ uốn, không cứng như TMV, nên dễ thay đổi hinh dạng
-axit nucleic gói trong vỏ mỏng lipit, không uốn theo chiều xoáy của vỏ capsit.
Virut cúm (Influenza virus)
họ: Orthomyxoviridae)
+Cấu trúc khối
Nhiều loại virut (Adenovirus, Retrovirus, Poliovirus... )
+ Thường: 20 mặt tam giác đều (Icosahedron): 5 mặt ở đỉnh, 5 mặt ở đáy, 10 mặt ở giữa
+ Các tam giác đều này bằng nhau và đối xứng
+ Icosahedron có 12 đỉnh (góc hợp của 5 tam giác đều)
+ 30 cạnh (đường gấp của từng cặp cạnh tam giác gần nhau).
các trục đối xứng trong icosahedre
cấp 2 (180o)
cấp 3 (120o)
cấp 5 (75o)
+1 capsid : nhiều capsomer
+1 capsomer: từ 5 hoặc 6 đơn vị (promoter)
5 promoter :penton (pentamer)- các đỉnh
6 promoter : là hexon (hexamer): Mặt và cạnh tam giác
+1 promoter : các phân tử protein của cùng một hay nhiều loại khác nhau.
Protein nhiều loại hơn TMV
Số capsomers trong capsit cấu trúc đối xứng 20 mặt tam giác đều:
N= 10(n-1)2 + 2
N -tổng số capsomer của capsid
n- số capsomer trên 1 cạnh 1 tam giác Ví dụ: 6 capsomer /1cạnh ta sẽ có N=10(6-1)2 +2 = 252 capsomers
Capsid có thể không có màng bọc ngoài
(Dạng capsid trần- naked capsid)
Capsid có thể có màng bọc ngoài là lipoprotein (thường lấy từ màng tế bào chủ)- Dạng màng bọc (enveloped )
Các virus động vật thường có dạng icosahedron, có màng và các gai Glycoprotein
gai Glycoprotein
màng bọc: lipoprotein
Mô hình cấu tạo cắt ngang virus dại (Rhabdovirus)
Màng ngoài lipoprotein
Protein nÒn
Cápsid và ARN
ARN
Gai glycoprotein
Mô hình cấu tạo cắt dọc virus dại (Rhabdovirus)
Herpes Simplex Virus 1
Influenza Virus
Human Adenovirus
HIV I
TEM một số loại virus
poliovirus (virus bại liệt)-TEM
hecpet simplex
Virut đậu mùa ( poxviridae)
lớn nhất:(400 nm?240nm ?20 nm)
cấu trúc phức tạp: ADN hai mạch liên kết với protein hinh đĩa lõm
+Bên ngoài bao bọc bởi hai lớp màng có nhiều ống nhỏ
+ hai thể bên chứa protein kháng nguyên tan
+ màng ngoài và gai
Virus đậu mùa (Poxvirus)
gai glycoprotein
Thể bên
Lớp màng ngoài
lớp màng hình ống nhỏ
Lõi axit nucleic +protein
capsid
Virut đậu mùa nhìn dưới TEM 120,000
Hình vẽ mô tả cấu trúc của virus đậu mùa
L�t c?t d?c c?a virus d?u mựa x120,000
+ Cấu trúc phức tạp:
Các Bacteriophages :
hình nòng nọc với kiểu hai đối xứng phức tạp (Binal symetry).
Duôi phage 120 nm d?25 nm
sợi lông đuôi
Thụ thể (protein)
đầu:hình lục lăng
65 nm
ADN 2 mạch , MW :120.106
cuộn búi.
cổ
Tru đuôi
Đĩa gôc 6 cạnh
lỗ giữa đĩa gôc
Phage T4 (TEM)
Các phage T chẵn : giống nhau
Các Phage khác có sai khác nhỏ
Phage T1, T5 và phage l +không có bao đuôi
+không đĩa gốc
+các sợi lông đuôi thô sơ,
Phage T1, T5 và phage l
+không có bao đuôi
+không đĩa gốc
+các sợi lông đuôi thô sơ,
M13, F1, Fd - sợi
ADN ARN
hai
mạch
một
mạch
một mạch
hai mạch
. âm
.dương
3. 2. Axit nucleic của virut:
ADN (ARN) của virut có thể có cấu trúc thẳng (T) hoặc vòng (V). Cấu trúc của mạch ADN (ARN) có thể liên tục (N-seg) hoặc bị đứt quãng (Seg), có khi còn là các đoạn riêng rẽ
Bộ genom:
+ nhỏ nhất: 106 D (3-4 protein ): Phage MS2, Qb.
+ lớn :MW ? 1-6.108 D (100 loại protein): phage T chẵn, virut hecpet, virut động vật
ADN virut thường chứa các bazơ nitơ lạ, ví dụ Bacteriophage PBS1 gốc
+ T được thay bằng U ( ADN+)
+ X lại còn được thay bằng Hydroxymethylcytosine (Phage T2,T4, T6)
Tránh các enzyme tế bào chủ cắt
Baltimore chia virus thành 6 nhóm:
Dựa vào cấu trúc cấu axit nucleic và kiểu tạo ARNm của chúng
+
3’
ARNm
Nhóm 1: ADN hai mạch, ARNm tạo từ 1 trong hai mạch, thường là mạch dẫn đầu (3- 5`)
Protein
ARN polymeaza
5`
5`
3`
SSDNA
ADN-/ADN +
ARNm
Protein
Nhóm 2: ADN (âm hoặc dương) chuyển thành dạng tái tạo hai mạch. Từ đó tạo ARNm
ADN Replicaza
(- /+)
ARNpolymerarase
Nhóm 3: ARN hai mạch: ARNm tạo ra từ một mạch 3`-5` (tương tự AND 2 mạch)
Nhóm 5: ARN một mạch ( +): tạo dạng tái tạo (mạch dương khuôn+ mạch âm mới tổng hợp) , sau đó từ mạch dương tổng hợp mạch âm , chính là gen nôm của virus
Nhóm 4: ARN một mạch ( âm): tạo dạng tái tạo (mạch âm khuôn+ mạch dương mới tổng hợp) , sau đó từ mạch dương tổng hợp mạch âm , chính là gen nôm của virus
nhóm 4,5: ARNm được tổng hợp từ ARN hai mạch dạng tái tạo ( do ARN một mạch KM)
ssARN +
Protein
dsARN
ARNm
ARN-Replicase
ARN polymerase
Nhóm 6: ARN(+): ARN m được tạo ra từ ADN dạng tái tạo từ ARN(+) khuôn mẫu nhờ E sao chép ngược ( Reverse transcriptase= ADN dependent ARN-Polymerase)
Protein
ARN+
ARN-ADN
E, sao chép ngược
ADN-replicaza
ADN-ADN
ARNm ở Retrovirut nhờ E sao chép ngược
gắn vào ADN tế bào chủ
1
2
3
4
4
6
5
4
Phân loại virus của Baltimore 1966
+virut thực vật: ARN một mạch
+Thực khuẩn thể : AND ds
+virut ở động vật: ADN hoặc ARN (một mạch hoặc hai mạch).
Nói chung:
Tóm tắt cấu trúc virus
Nguyên tắc gọi tên virut:
Họ (Family) đơn vị phân loại lớn nhất tận cùng là - viridae
Họ phụ (Subfamily) -virinae
Loài (species) virus
Ví dụ Poxvirus ( virut đậu mùa) thuộc
Họ : Poxvirideae
Họ phụ: Chorodopoxvirinae
loài: Orthopoxvirus.
Cặp Criptogam thứ nhất: Loại Axit nucléic và số mạch của chuỗi: D: AND; R: ARN
1. Cặp Criptogam thứ hại: Trọng lượng phân tử của axit nucleic và phần trăm của nó trong virion
Cặp Criptogam thứ ba: hình thái của virion và kiểu cấu trức vỏ protein: S- hình cầu; E - hình gậy; U - hình chữ U; (4)X - phức tạp
1. Cặp Criptogam thứ tư: Vật chủ và phương thức truyền bệnh:
A--actinomycetia; V-bacteria; F-fungi; I--inchordous; P-Gymnosperms; S--Angiosperms; V--Chordata. Ac--Arachnida; Ap--Aphiditae, Hemipterae; Cc--Coccidae, Hemiptera; Cl--Coleoptera; Di- Diptera; Fu-Fungi; T--Tysanoptera; 0-không có vật trung gian
virus R/2: 15/20:S/S:S,I/D
ARN hai m¹ch; 15KD chiÕm 20 % träng luîng cña c¶ h¹t; H×nh cÇu ®èi xøng Icosahedr«n. VËt chñ : Inchondrous v¹t truyÒn Diphtera
Mối quan hệ giữa Phage và tế bào: + mối quan hệ gây dộc (phá huỷ tế bào vật chủ nhanh chóng hoặc từ từ
+ Tồn tại tiềm ẩn ở tế bào vật chủ và trở nên độc khi bị tác nhân kích động (phage ôn hoà)
Các chu trình sống của Phage
V.I. Bacteriophage độc:
-Hấp phụ
-xâm nhập
-tổng hợp thành phần
-lắp ráp
-Giải phóng phage.
giai đoạn hấp phụ: các thụ thể tương thich gặp nhau , phage bám lên vi khuẩn
Nguỡng: M=V/N( số Virut/ số têbào chủ)
Mtv= 105; Mvk: 1-10; Mdv: 10-100
2.sự xâm nhập của các Phage ( Cơ chế cởi bỏ vỏ protein )
Trong vỏ protein đuôi có 144 phân tử ATP. Chúng tiết ra men lizozym phá huỷ cấu trúc bề mặt của thành tế bào, phóng ra các ion canxi (Ca2+)
Khi phage T2 bám vào tế bào
Các ion canxi hoạt hoá ATP-aza bao đuôi giúp cho bao đuôi co lại
trụ đuôi chọc thủng thành tế bào và màng nguyên sinh chất
axit nucleic từ đầu Phage được đẩy qua ống mương của trụ đuôi vào
trong tế bào bằng một lực nào đó
Các giai đoạn của phage độc
Hersey và Chase (1952) chứng minh cơ chế cởi bỏ vỏ protein ở phage
Đánh dấu protein
Trộn E. coli
Các tế bào E. coli nhiễm phage
phá vỡ tế bào nhiễm
ly tâm, 35S đều ở dịch ly tâm
vỏ phage mới không có 35S
C Cơ chế ẩm bào (endocytosis)
Virut khi bám vào Tế bào
-Màng nguyên sinh chất giữ lại lớp màng bọc, chuyển hạt trần vào trong tế bào
-Tế bào tiết ra enzym thuỷ phân vỏ protein, giải phóng Axit nucleic.
Sự xâm nhập của HIV
Phagocytosis:
-Virut khi bám vào Tế bào
-Màng nguyên sinh chất ôm virut chuyển vào trong tế bào
-Tế bào tiết ra enym cởi bỏ vỏ protein, giai phóng Axit nucléic.
Phagocytosis
Tổng hợp các thành phần của Virut (exclipe period)
1. Tổng hợp các thành phần
- Ngưng chỉ sinh tổng hợp của tế bào
a. Tổng hợp ARNm đầu kỳ (Early ARNm) mã hoá các loại enzym tổng hợp ADN (ARN): ADN-polymeraza, ARN-polymeraza
b. Tổng hợp ARNm trung kỳ mã hoá: -các enzyme phá huỷ axit nucleic của tế bào
- protein cấu trúc nên vỏ capsid
c.Tổng hợp ARNm muộn mã hoá cho các Protein enzym:
- xúc tác lắp ráp
phá thành tế bào giải phóng virus
Sơ đồ tóm tắt:
ADN khuôn mẫu
ARN m
ADN-polymeraza
ARN-polymeraza
protein
cấu trúc
(trung kỳ)
(muộn)
Protein sớm
d NTP, Mg +
ADN mới
enzym
Cơ chế tổng hợp ADN và ARN virus
Cơ chế: Bán bảo thủ
Nguyên tắc bổ sung.
Giai đoạn chín (lắp ráp): Maturation
+ 12 phút ADN đủ cho 50-60 hạt phage - tỷ lệ thuận thời gian đến 25 phút.
+ Các phân tử protein tụ tập tạo phần đầu của phage, đuôi phage(ở phage T4 đã 40-50 gen tham gia ).
+đuôi va chạm đầu phage sẽ gắn tạo thành phage hoàn chỉnh
lắp ráp đầu phage ở T4
Sự lắp ráp các thành phần của phage
+ Lizozym của phage phá vỡ thành tế bào vi khuẩn , phage được phóng thích ồ ạt ra môi trường bên ngoài, tế bào chủ bị tan
+Phage phóng thích từ từ , tế bào vật chủ không chết ngay,
+Trong các cơ thể đa bào tạo cầu nối nguyên sinh chất giua các tế bào lân cận.
Giai đoạn giải phóng ( Release)
Cơ chế nổ tung ở phage T4
Qua trình tổng hợp
6 phút :Xuất hiện ADN của phage đầu tiên
9 phút ; xuất hiện Protein đầu tiên
12 phút: virion đầu tiên
25 phút: giả phóng+
Thời gian tiềm tàng:
-phage T1 là 11 phút : 20-200 hạt
- Phage T4 là 37 phút: 400 hạt
virut toi gà là 3 h : 600-2000 hạt
Adenovirut - 17-18 h :10.000 hạt
Sự khác nhau trong chu trình sống virus động vật và phages
phage ôn hoà
+ prophage: Gắn hệ gen vào ADN chủ
+ Khi có các tác nhân các prophage sẽ hoạt động thành phage gây độc.
+ phage này gọi là các phage ôn hoà.
+Các tế bào vi khuẩn chứa các phage ôn hoà gọi là tế bào sinh tan.
Mối tương quan giữa tế bào và các phage
Các bước tạo Lysogeny
1. chromosome Lamda phage cã hai ®Çu kÕt dÝnh ®îc vßng l¹i
Tế bào sinh protein đình chỉ sao chép phage độc và cho phép bắt đầu chu trình lysogeny ( protein CI)
Gắn kết với ADN của E.coli tại vùng tương đồng (att)
tạo Prophage
att
att
phage l ADN
E.coli ADN
Tái tổ hợp tại vùng att
Sát nhập hệ gen (prophage)
T¸ch Prophage trë thµnh Phage ®éc
Tác nhân kích thích:
Sinh Protein (Cro Proetin) đình chỉ sự sao chép protein điều hoà Lýsogeny (CI protein).
_ sinh protein (Proeting xis- và Rec A) cắt Prophage ra khỏi ADN tái tổ hợp
Mô hình nghiên cứu các quá trình tải nạp gen của virus trong tế bào động vật, giải thích cơ chế ung thư virut
ý nghĩa Lýogeny
-Làm thay đổi đặc tính của một số phage độc đối với cơ thể người và động vật nhờ quá trình tải nạp đặc hiệu của phage
Hiện tượng giao hoán và sự tạo ra Inteferon:
+1935 Findlay và Mac Callum : Phát hiện hiện tượng giao hoán.
+A. Isaac và J. Lindenmann, 1957 khám phá bản chất giao hoán- Protein
+ Inteferon- chất ức chế các virut là glycoprotein - phần cacbonhydrat có vai trò rất quan trọng
Các tác nhân tạo ra Inteferon
là các chất có bản chất xa lạ với tế bào
+ Các virut sống và bất hoạt.
-+bất cứ một axit nucleic lạ nào
+Các độc tố vi khuẩn, nguyên sinh động vật, Ricketsia, các chất có polysaccharit..
-Interferon được mã hoá bởi gen nằm trong nhiễm sắc thẻ của vật chủ, tạo ra do cảm ứng
gen Int
O
I
P
ARNm
I. Protein
ARNm
Interferon
Khi không có tác nhân cảm ứng
Khi có tác nhân cảm ứng
Int
ARNm
Interferon
o
P
I
Viruts
ARNm
I- Protein
Các loại Interferon
virut
Tổng hợp ARN hai mạch
Cảm ứng tạo Interferon
Tiết Interferon
Cơ chế tác động của Interferon
Interrferon không tác dụng ngay khi tế bào sinh ra nó mà phải đi ra ngoài tế bào
Cảm ứng tế bào chống virus của Interferon
Sau đó bám vào các thụ thể của tế bào , đi vào tế bào và kích thích tế bào tạo protein chống virus
interferon
Thụ thể cho Interferon
Cơ chế hình thành và tác động của INtERfron
sự khác nhau giữa kháng thể và interferon
Virus và bệnh tật
Các ARN virus gây bệnh:
-Reoviridae (ds): sốt vàng, viêm não
+Togavirus (ss+): sốt vàng
+Piconavirus (ss+): bại liệt, cúm cảm
Retroviridae (ss+)- HIV/ AIDS, ung thư limpho, Burkit
Orhomyxoviridae (ss-): cúm typ A, B, C
Rhabdoviridae (ss-): Dại (
Arenavirus (ss-): sốt xuất huyết
Paramyxovius (ss-): virus viêm đường hô hấp
ADN virus gây bệnh
Herpesviridae (ds,I, m): mụn cóc, thuỷ đậu, ung thư bạch cầu Burkit
Poxviridae (ds,C, m): Bệnh đậu mùa
Papillomavirus (ds,): gây u bướu
Adenoviridae (Ds, I): viêm đường hô hấp
Parvovaridae ( ds, I): bệnh đường ruột
Orthomyxoviridae ( class 5)
ARNss: 4x106 D, gồm 8 đoạn nhỏ
100nm, ống có vỏ bọc
Virions: A, B, C
Virions: A và B có Neuraminidase , heamgglutinase (gai glycoprotein)
+gai Có tính biến dị cao
+Paramyxoviridae (class 5)
-ARN một mạch (5-7x106D)
-150nm X12-17nm
-dạng sợi, có vỏ bọc
Retrovirus (Lentivirus)- Class 6
+gồm 2 phân tử ARN một mạch
+Mr: 1-3.106D
+ Có E. sao chép ngược (ARN-AĐN polymerase)
+Tạo Provirus trong tế bào chủ
+ Là virus gây các bệnh ung thư, AIDS
HIV/AIDS
thụ thể Gp120
Gp40
Gai Gp
Icosahedron P 18
E.sao chép nược
vỏ protein lõi p 24
Chu trình sống HIV /AIDS
IV. Các câu hỏi ôn tập chương IV
1. Hãy chứng minh virut học là ngành khoa học non trẻ nhưng đã phát triển nhanh chóng và trở thành ngành khoa học quan trọng có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
Hãy liệt kê 10 đặc điểm đặc trưng của virut (gồm cả cấu trúc, kiểu chu trình sống)
Những đặc điểm sống và không sống của virut
4. Kích thước của virut, tại sao lại gọi chúng là các hạt siêu hiển vi, siêu lọc.
5. Vỏ capsit là gì, vai trò của nó. Các kiểu cápit chính
7. Các virut trần và có vỏ bọc, nguồn gốc của vỏ bọc; cho ví dụ các virut có vỏ bọc ở động vật
Gai của virut, chúng được tạo thành như thế nào, chức năng của các gai này.
Chu trình nhân lên của virut động vật và phage độc
Hiện tượng tiềm tan. Mối quan hệ giữa virut ôn hoà, virut độc và tế bào. Phân biệt dạng prophage ở phage ôn hòa và provirus ở HIV.
Những hiểu biết về virut và bệnh tật, những thách thức của AIDS, H5N1 và SARS
Điền vào các chỗ trống ở nhữ câu sau:
a. Virus không được xếp vào nhóm nào trong hệ thống phân loại 5 giới của withtaker (năm 1969) vì tiêu chí xếp loại của hệ thống sinh giới này là...........
và Virus cũng không được xếp vào lãnh giới nào trong 3 lãnh giới của Woese và cs (năm 1991) vì tiêu chí xếp loại của hệ thống sinh giới này là...........
b.Hãy điền vào bảng so sánh dưới đây các đặc điểm của các loại vi sinh vật để chứng minh virus khác hẳn các cơ thể sống khác mà chúng gây bệnh về kích thước, hình thái, cấu tạo, kiểu sống và sinh lý. Từ đó hiểu rõ được khái niệm về virus:
Các đặc điểm Các loại vi sinh vậtBacteriaMycoplasmaRicketsiaChlamydiaVirusesKích thước (mm)Có cấu tạo tế bàoCó thành mureinCác loại Axít NucleicKiểu sinh sảnKhả năng tự thu năng lượngKhả nằng tự tổng hợp các thành phần cấu tạoMôi trường nuôi cấy
c.Vì không có....................nên virut không có khả năng thu năng lượng như các cơ thể khác. Nó là thể sống................vào tế bào chủ: chúng tận dụng................................ ................................................................................... để tổng hợp nên các thành phần của mình.
12. Đánh dấu đúng hay sai:
a.Tìm những câu sai:
+Jener 1880 là ngứời đầu tiên dùng phương pháp phòng vaxin đậu mùa cho ngưười vì ông hiểu rõ bản chất bệnh đậu mùa là do virut gây ra.
+ Lui Paster 1888, khi nghiên cứu vaxin phòng dại cũng cho rằng nguyên nhân gây bệnh dại chính là virut
+Hàng loạt các bệnh virus được phát hiện sau khi phát hiện ra virut ĐTL
+Virut là loại vi khuẩn nhỏ bé , không nhìn thấy dưới kính hiển vi quang học và qua lọc
+ Virut có thể nuôi cấy trên môi trường nhân tạo có bổ sung máu
+Virut là thủy tổ của các loài sinh vật trên trái đất
b. Hãy cho biết những nào đặc điểm dưới đây không đúng với virut
+ không có cấu tạo tế bào
+ có thể chứa ARN hoặc ADN được bọc bằng vỏ protein, đôi khi có một số cấu trúc phức tạp khác
+ Ký sinh bắt buộc
+Có một số enzim cần cho quá trình trao đổi chất.
+Có một số enzim cần cho quá trình xâm nhập và tái taọ hạt virut
+Có một số enzim cần cho sự áp chế quá trình tổng hợp của tế bào.
13. Các enzim nào có thể tìm thấy trong một số virut:
a. Các enzim cần cho sự hấp phụ của chúng lên tế bào chủ
b. Các enzim cần cho sự xâm nhập vào tế bào chủ
c. Các enzim cần cho sự tái tạo axit nucleic
d. Tất cả các enzim trên
14. Một hạt vi rút hoàn chỉnh có khả năng gây bệnh được gọi là
capsid
nucleocapsid
virion
tế bào
cơ thể
15. Virion là hạt virut hoàn chỉnh bao gồm vỏ protein va axit nucleic bao xung quanh lõi axit nucleic có khả năng gây bệnh
a. đúng
b. Sai
16. Các virut động vật có thể cấy trên:
-Các vật chủ thích hợp
-Phôi gà
- Các mô nhân tạo
-Tất cả các môi trường trên.
17. đường kính cuả các Virions dao động từ
a . 10-40 nm
b. 10-400 nm
c. 100-400 nm
d. 100-4000 nm
18.Chức năng của vỏ protein của virut:
a. bảo vệ vật chất di truyền
b. trợ giúp truyền vật chất di truyền vào tế bào
c. Vừa bảo vệ vật chất di truyền vừa trợ giúp truyền vật chất di truyền vào tế bào
d. Khôngbảo vệ vật chất di truyền cũng không trợ giúp truyền vật chất di truyền vào tế bào
19. Những đặc điểm nào sau đây đúng với màng bọc của virut
a. Protein trong màng bọc đặc trưng cho từng loại virut
lipids and carbohydrates thu được từ tế bào chủ
Cả hai điều trên đều đúng
Cả hai điều trên đều sai
20. Sự hấp phụ của phage lên bề mặt tế bào chủ nhờ:
A. Các thụ thể đặc trưng của phage
B. Các thụ thể đặc trưng của tế bào chủ
C. Cả thụ thể đặc trưng của phage và thụ thể đặc trưng của tế bào chủ
D. Cả hai loại thụ thể trên đều không đúng
21. Hệ gen của virus cúm là:
a. ADN+
b. ARN+
c. ARN-
d. ds ARN
22. Để cho phage chui ra khỏi tế bào chủ theo cơ chế nổ tung, enzim nào được phage dùng:
a.Phá huỷ màng NSC
b.. Phá huỷ thành tế bào
c. Cả hai loại enzim trên
d. không loại enzim nào ở trên
Tương tác giữa các thụ thể TCD4 và HIV
HIV
TCD4
Nguyên tăc tương tác giữa các thụ thể
Adsorption of HIV to a T4-Helper Lymphocyte
The HIV envelope gp120 must attach to both a CD4 molecule and a chemokine receptor on the surface of such cells as macrophages and T4-helper lymphocytes in order to enter the cell.
Once the gp120 of HIV adsorbs to both a CD4 molecule and a chemokine receptor, the envelope of HIV fuses with the host cell`s cytoplasmic membrane. This allows the genome-containing core of HIV to enter the host cell`s cytoplasm.
Penetration of HIV into Host Cell
HIV Copying RNA into DNA with Reverse Transcriptase
HIV uses the enzyme reverse transcriptase to transcribe its RNA genome into single-stranded DNA. As the DNA is being made, the RNA genome is degraded. A complementary DNA strand is then synthesized to produce a double-stranded DNA intermediate which enters the infected host cell`s nucleus. During this process, the viral core is degraded (uncoating).
Formation of a Provirus
The HIV double-stranded DNA intermediate integrates into a host cell chromosome to become a provirus
Activation of Provirus and Replication of HIV
Activation of the HIV proviral DNA enables it to be transcribed into HIV genomic RNA and HIV mRNA. The viral mRNA is translated into viral proteins at the host cell`s ribosomes.
Maturation and Release of HIV
The viral core assembles within the forming bud and the virus is released by budding, obtaining its envelope from the host cell`s cytoplasmic membrane.
Fig. 12: Transmission of HIV by Cell Fusion, Step 2
Fusion of an infected cell with an uninfected cell.
HIV (arrows) infecting a T-lymphocyte.
Courtesy of the Centers for Disease Control and Prevention
1.TCD4>500 tb/ml (1/2 TCD4)chưa hiện bệnh
-2: TCD4 200-500tb/ml. HTmiễn dịch yếu đi, bệnh Candida albicans dai dẳng không khỏi
3: T-CD4+ <200 tb>Hết TCD4, HIV tấn công các tế bào không có CD4+ ( B, bạch cầu, TB thần kinh, TB cơ vv)
Các giai đoạn HIV/AIDS
Vai trò của TCD4 kích hoạt tế bào B tạo kháng thể
TCD4+
Vai trò của TCD4
TCD4
Macrophage
APC
IL2
IL4
I L8
g-Interferon
MHCII+antigen
kÝch ho¹t Tæng hîp tÊt c¶ c¸c tÕ bao miÔn dÞch
Các thuốc ức chế HIV
Enzyme sao chép ngược: AZT, Lamivudine (3TC), Didanosine(ddI),
Zalcitabine (ddC),
Stavudine (d4T)
and Abacavir (ABC).
The nucleocapsid (arrows) can be seen within the envelope.
Courtesy of the Centers for Disease Control and Prevention
Transmission Electron Micrograph of HIV-1
Viral Classification
- The ICVN (International Committee on Viral Nomenclature & Classification) has created a cryptogram that can be used to identify viruses; the code is 4 statements, each with 2 parts
- I: Type of Nucleic Acid – (a) DNA or RNA (b) 1 or 2 stranded
- II: Molecular Weight – (a) MW of genomic nucleic acid × 106 Daltons
(b) MW of genomic nucleic acid as percent of total viral MW
- III: Shape (S = spherical, E = elongated, U = parallel sides, X = complex)
(a) Shape of Virus (b) Shape of Nucleocapsid
- IV: Host/Vector – (a) Host Cell (V = vertebrate; I = Invertebrate)
(b) Vector Cell (Di = Diploid; O = None)
Nội dung:
Lich sử phát hiện virut
Khái niệm Virut
Hình dạng, kích thước
IV. Sinh hoá virut
V. Các chu trình sống của virut
VI. Phản ứng bảo vệ của tế bào với virut
VII. Virut và bệnh tật
B. Hướng dẫn NC và thảo luận các kiến thức cơ bản của chương
I.���I. Lịch sử phát triển của ngành virus học:
Yêu cầu:
Liên kết các sự kiện trong lịch sử phát hiện và nghiên cứu virus để hiểu được sự phát triển nhanh chóng của ngành KH này
Gợi ý:
Chia lich sử phát triển của ngành virus học ra từng giai đoạn nhỏ:
1. Thời kỳ sơ khai: (Thời gian????):
Sự phát hiện ra virus là tác nhân gây nhiều bệnh ở các loại cơ thể sống trong sinh giới.
2.Thời kỳ nghiên cứu hinh thái :(Thời gian ????):
quan sát thấy virus, xác định đựợc cấu trúc của virus, xây dựng phương pháp nghiên cứu virus.
3. Thời kỳ virus học hiện đại:(Thời gian ????):
Nghiên cứu bản chất sống của virus ở mức độ phân tử là cơ sở cho sự phát triển của ngành sinh học phân tử, đặc biệt Công nghệ gen
những mốc son nào thưc đẩy nhanh sự phát triển của virus học, vì sao:
Phát hiện ra virus là tác nhân gây nhiều bệnh cho mọi loài
Các tiến bộ của các ngành khoa học kỹ thuật
Thành phần cấu tạo của virus
chu trình sống của virus
Sự phát hiện ra các enzym sao chép ngược ở Retrovirus
- Tất cả các phát hịên trên
2. Tìm những câu sai:
+Jener 1880 là người đầu tiên dùng phương pháp phòng vaxin đậu mùa cho người vì ông hiểu rõ bản chất bệnh đậu mùa là do virus gây ra
+ Lui Paster 1888, khi NC vaxin phòng dại cũng cho rằng nguyên nhân gây bệnh dại chính là virus
+Hàng loạt các bệnh virus được phát hiện sau khi phát hiện ra virut DTL
Holmes ,1929 xây dựng phương pháp đếm đơn vị nhiễm (CFU) trên thực vật: Đếm các vết hoại tử trên lá cây
-Dulbelco 1952: Trên virus động vật nhờ phát hiện phương pháp nuôi cấy tế bào động vật một lớp.
+D`herell 1920, là người xây dựng phương pháp đếm CFU ( đơn vị nhiễm của virus),
Virus là gì ???
Thuật ngữ Virus : tiếng la tinh là chất độc, dùng để chỉ các bệnh không rõ nguyên nhân, còn ngày nay dùng chỉ nhóm SV đặc biệt này
Lập bảng so sánh giữa virus và một số prokaryotae và tự mình định nghĩa xem virus là gì?
Lập bảng
Kết luận:??????
Virus có là SV sống hay không sống?
Sự khác nhau cơ bản giữa SV sống và không sống:
- Có khả năng trao đổi chất,
Sinh trưởng, phát triển
Cảm ứng và sinh sản
+ Hai trạng thái của virus
�Trạng thái hoạt động: Nội bào, có kh ả năng tái tạo, tổng hợp các thành phần, lắp giáp tạo Virion mới. Có khả năng biến dị (dạng sống)
+ Trạng thái nghỉ, Virion: Là hạt vi rus hoàn chỉnh: vỏ Protein+Lõi Nucleic axit, có tính truyền nhiễm, một số còn có thể kết tinh tạo tinh thể (dạng không sống)
+ Nó có là tiền thân của các sinh vật nguyên thuỷ , tổ tiên của tất cả các loài hiện nay???
Vậy nguồn gốc của virus????
Nghiên cứu sơ đồ trang 24 và thảo luận.
Có giả thuyết như vậy: Virus là dạng vô bào, có trước tế bào, còn sót lại
Điểm yếu: - nó lại ký sinh trên tế bào mới tồn tại và phát triển , nếu ở ngòai tế bào rất dễ dàng bị tiêu diệt dưới tác động của các điều kiện ngọai cảnh, mà cách đây 3-4 tỷ năm về trước là điều kiện mà virus không thể tồn tại được.
Giả thuyết thứ 2:
Nó là một dạng vi khuẩn ký sinh trong tế bào, đơn giản hoá cấu trúc, mất dần hệ thống enzym độc lập, chỉ giữ lại chức năng sinh sản và phụ thuộc hoàn toàn vào tế bào vật chủ.
Giả thuyết thứ 3
Xuất thân từ một thành phần Nucleoprotein của tế bào này truyền sang tế bào khác. Khi vào tế bào mới một số chết đi, một số khác tồn tại và biến thành virut ngày nay.
Giả thuyết thứ 4
là một số gen tự do (gen lang thang) của tế bào mất liên hệ với nhân, dẫn đến sự phá huỷ cân bằng Nucleoprotein của tế bào và trở nên độc cho tế bào.
Chưa có cơ sở vững chắc để ủng hộ bất kỳ một giả thuyết nào
Nguồn gốc của Virus vẫn là điều bí ẩn, chưa có câu trả lời chính xác.
Vị trí phân loại cuả Virus trong hệ thống sinh giới xưa và nay????
Trong hệ thống phân loại sinh giới virus chưa được xếp loại vào bất cứ giới nào.
Hãy chứng minh điều này: Hãy dựa và các tiêu chuẩn phân loại của sinh giới để chứng minh virus và nguồn gốc của nó để chúng minh nó chưa được xếp vào bất cư giới nào
II. Khái niệm về virus:
-là một nhánh của sự sống
-Vi sinh vật siêu hiển vi, đi qua màng lọc vi khuẩn.
-không lắng đọng máy ly tâm thường (<30000v>Không nhìn thấy dưới kính hiển vi quang học
-Virut không có cấu tạo tế bào (virus particles):
+vỏ protein và lõi axit nucleic
+virut phức tạp có màng bọc lấy từ tế bào chủ
-Không có hệ thống trao đổi chất và năng lượng riêng.
-chỉ chứa: hoặc ADN hoặc ARN
-ký sinh bắt buộc ở vật chủ sống
+ gây nhiều bệnh ở mọi loại sinh vật: động vật , thực vật, vi sinh vật
-Ngoài vật chủ: là đại phân tử (virions) có tính truyền nhiễm
Một số hình thành tinh thể.
Có đặc điểm sống và không sống
Những đặc điểm sống:
Có các chất đặc trưng của cơ thể sống: Protein và axit nucléic
Có khả năng di truyền và biến dị
Không sống:
Không có cấu tạo tế bào
không có trao đổi chất
- Hình thành tinh thể
III. Hình dạng kích thước
Kích thước:
Max:Virut đậu mùa 300x200x100nm
Min: Parvovirus: 18nm-30nm
Medium: 150-200nm (Phages)
Hình dạng: cầu, nòng nọc, ống
E. coli- 1x 6um:
Sân vận động cho 1 tỷ virut bại liệt)
đuôi ngắn
IV. Sinh hoá virut
1. Cấu trúc vỏ protein (Capsit)):
+(Capsomer) ĐVHT
+Đơn vị cấu trúc ĐVCT
+ Protein unit - có phân tử lượng từ 18000-36000 D.
Các kiểu capsid
+Cấu trúc xoắn: (Helical structure): cấu trúc đối xứng trụ, có một trục đối xứng trùng với trục dọc
Ví dụ: virut đốm thuốc lá (TMV), cúm, sởi, quai bị , dại .)
Virus đốm thuốc lá ( Tobaco mosaic vius- TMV)
TEM
Mô hình cấu tạo hạt TMV
Thành ống
(d) ?15-nm
dài (l) ?300 nm.
+162 vòng xoắn
+ 1 vòng xoắn : 16 x 1/3 DVHT (capsomer)
+Capsid: 2600 (capsomer )
ARN
Capsomer
Capsomers =1 Protein
MW=18000D
(158 A.amin)
Capsomer
Capid
MW : 46.800 KD
ARN một mạch
MW) = 25.106 D (5.5% hạt)
Axit nucléic:
-theo chiều xoắn capsit
-gắn 2/3 của capsit
- 6000 nucleotit (474 nucleotit mã hoá capsid
Virut cúm : capsit mềm, đàn hồi dễ uốn, không cứng như TMV, nên dễ thay đổi hinh dạng
-axit nucleic gói trong vỏ mỏng lipit, không uốn theo chiều xoáy của vỏ capsit.
Virut cúm (Influenza virus)
họ: Orthomyxoviridae)
+Cấu trúc khối
Nhiều loại virut (Adenovirus, Retrovirus, Poliovirus... )
+ Thường: 20 mặt tam giác đều (Icosahedron): 5 mặt ở đỉnh, 5 mặt ở đáy, 10 mặt ở giữa
+ Các tam giác đều này bằng nhau và đối xứng
+ Icosahedron có 12 đỉnh (góc hợp của 5 tam giác đều)
+ 30 cạnh (đường gấp của từng cặp cạnh tam giác gần nhau).
các trục đối xứng trong icosahedre
cấp 2 (180o)
cấp 3 (120o)
cấp 5 (75o)
+1 capsid : nhiều capsomer
+1 capsomer: từ 5 hoặc 6 đơn vị (promoter)
5 promoter :penton (pentamer)- các đỉnh
6 promoter : là hexon (hexamer): Mặt và cạnh tam giác
+1 promoter : các phân tử protein của cùng một hay nhiều loại khác nhau.
Protein nhiều loại hơn TMV
Số capsomers trong capsit cấu trúc đối xứng 20 mặt tam giác đều:
N= 10(n-1)2 + 2
N -tổng số capsomer của capsid
n- số capsomer trên 1 cạnh 1 tam giác Ví dụ: 6 capsomer /1cạnh ta sẽ có N=10(6-1)2 +2 = 252 capsomers
Capsid có thể không có màng bọc ngoài
(Dạng capsid trần- naked capsid)
Capsid có thể có màng bọc ngoài là lipoprotein (thường lấy từ màng tế bào chủ)- Dạng màng bọc (enveloped )
Các virus động vật thường có dạng icosahedron, có màng và các gai Glycoprotein
gai Glycoprotein
màng bọc: lipoprotein
Mô hình cấu tạo cắt ngang virus dại (Rhabdovirus)
Màng ngoài lipoprotein
Protein nÒn
Cápsid và ARN
ARN
Gai glycoprotein
Mô hình cấu tạo cắt dọc virus dại (Rhabdovirus)
Herpes Simplex Virus 1
Influenza Virus
Human Adenovirus
HIV I
TEM một số loại virus
poliovirus (virus bại liệt)-TEM
hecpet simplex
Virut đậu mùa ( poxviridae)
lớn nhất:(400 nm?240nm ?20 nm)
cấu trúc phức tạp: ADN hai mạch liên kết với protein hinh đĩa lõm
+Bên ngoài bao bọc bởi hai lớp màng có nhiều ống nhỏ
+ hai thể bên chứa protein kháng nguyên tan
+ màng ngoài và gai
Virus đậu mùa (Poxvirus)
gai glycoprotein
Thể bên
Lớp màng ngoài
lớp màng hình ống nhỏ
Lõi axit nucleic +protein
capsid
Virut đậu mùa nhìn dưới TEM 120,000
Hình vẽ mô tả cấu trúc của virus đậu mùa
L�t c?t d?c c?a virus d?u mựa x120,000
+ Cấu trúc phức tạp:
Các Bacteriophages :
hình nòng nọc với kiểu hai đối xứng phức tạp (Binal symetry).
Duôi phage 120 nm d?25 nm
sợi lông đuôi
Thụ thể (protein)
đầu:hình lục lăng
65 nm
ADN 2 mạch , MW :120.106
cuộn búi.
cổ
Tru đuôi
Đĩa gôc 6 cạnh
lỗ giữa đĩa gôc
Phage T4 (TEM)
Các phage T chẵn : giống nhau
Các Phage khác có sai khác nhỏ
Phage T1, T5 và phage l +không có bao đuôi
+không đĩa gốc
+các sợi lông đuôi thô sơ,
Phage T1, T5 và phage l
+không có bao đuôi
+không đĩa gốc
+các sợi lông đuôi thô sơ,
M13, F1, Fd - sợi
ADN ARN
hai
mạch
một
mạch
một mạch
hai mạch
. âm
.dương
3. 2. Axit nucleic của virut:
ADN (ARN) của virut có thể có cấu trúc thẳng (T) hoặc vòng (V). Cấu trúc của mạch ADN (ARN) có thể liên tục (N-seg) hoặc bị đứt quãng (Seg), có khi còn là các đoạn riêng rẽ
Bộ genom:
+ nhỏ nhất: 106 D (3-4 protein ): Phage MS2, Qb.
+ lớn :MW ? 1-6.108 D (100 loại protein): phage T chẵn, virut hecpet, virut động vật
ADN virut thường chứa các bazơ nitơ lạ, ví dụ Bacteriophage PBS1 gốc
+ T được thay bằng U ( ADN+)
+ X lại còn được thay bằng Hydroxymethylcytosine (Phage T2,T4, T6)
Tránh các enzyme tế bào chủ cắt
Baltimore chia virus thành 6 nhóm:
Dựa vào cấu trúc cấu axit nucleic và kiểu tạo ARNm của chúng
+
3’
ARNm
Nhóm 1: ADN hai mạch, ARNm tạo từ 1 trong hai mạch, thường là mạch dẫn đầu (3- 5`)
Protein
ARN polymeaza
5`
5`
3`
SSDNA
ADN-/ADN +
ARNm
Protein
Nhóm 2: ADN (âm hoặc dương) chuyển thành dạng tái tạo hai mạch. Từ đó tạo ARNm
ADN Replicaza
(- /+)
ARNpolymerarase
Nhóm 3: ARN hai mạch: ARNm tạo ra từ một mạch 3`-5` (tương tự AND 2 mạch)
Nhóm 5: ARN một mạch ( +): tạo dạng tái tạo (mạch dương khuôn+ mạch âm mới tổng hợp) , sau đó từ mạch dương tổng hợp mạch âm , chính là gen nôm của virus
Nhóm 4: ARN một mạch ( âm): tạo dạng tái tạo (mạch âm khuôn+ mạch dương mới tổng hợp) , sau đó từ mạch dương tổng hợp mạch âm , chính là gen nôm của virus
nhóm 4,5: ARNm được tổng hợp từ ARN hai mạch dạng tái tạo ( do ARN một mạch KM)
ssARN +
Protein
dsARN
ARNm
ARN-Replicase
ARN polymerase
Nhóm 6: ARN(+): ARN m được tạo ra từ ADN dạng tái tạo từ ARN(+) khuôn mẫu nhờ E sao chép ngược ( Reverse transcriptase= ADN dependent ARN-Polymerase)
Protein
ARN+
ARN-ADN
E, sao chép ngược
ADN-replicaza
ADN-ADN
ARNm ở Retrovirut nhờ E sao chép ngược
gắn vào ADN tế bào chủ
1
2
3
4
4
6
5
4
Phân loại virus của Baltimore 1966
+virut thực vật: ARN một mạch
+Thực khuẩn thể : AND ds
+virut ở động vật: ADN hoặc ARN (một mạch hoặc hai mạch).
Nói chung:
Tóm tắt cấu trúc virus
Nguyên tắc gọi tên virut:
Họ (Family) đơn vị phân loại lớn nhất tận cùng là - viridae
Họ phụ (Subfamily) -virinae
Loài (species) virus
Ví dụ Poxvirus ( virut đậu mùa) thuộc
Họ : Poxvirideae
Họ phụ: Chorodopoxvirinae
loài: Orthopoxvirus.
Cặp Criptogam thứ nhất: Loại Axit nucléic và số mạch của chuỗi: D: AND; R: ARN
1. Cặp Criptogam thứ hại: Trọng lượng phân tử của axit nucleic và phần trăm của nó trong virion
Cặp Criptogam thứ ba: hình thái của virion và kiểu cấu trức vỏ protein: S- hình cầu; E - hình gậy; U - hình chữ U; (4)X - phức tạp
1. Cặp Criptogam thứ tư: Vật chủ và phương thức truyền bệnh:
A--actinomycetia; V-bacteria; F-fungi; I--inchordous; P-Gymnosperms; S--Angiosperms; V--Chordata. Ac--Arachnida; Ap--Aphiditae, Hemipterae; Cc--Coccidae, Hemiptera; Cl--Coleoptera; Di- Diptera; Fu-Fungi; T--Tysanoptera; 0-không có vật trung gian
virus R/2: 15/20:S/S:S,I/D
ARN hai m¹ch; 15KD chiÕm 20 % träng luîng cña c¶ h¹t; H×nh cÇu ®èi xøng Icosahedr«n. VËt chñ : Inchondrous v¹t truyÒn Diphtera
Mối quan hệ giữa Phage và tế bào: + mối quan hệ gây dộc (phá huỷ tế bào vật chủ nhanh chóng hoặc từ từ
+ Tồn tại tiềm ẩn ở tế bào vật chủ và trở nên độc khi bị tác nhân kích động (phage ôn hoà)
Các chu trình sống của Phage
V.I. Bacteriophage độc:
-Hấp phụ
-xâm nhập
-tổng hợp thành phần
-lắp ráp
-Giải phóng phage.
giai đoạn hấp phụ: các thụ thể tương thich gặp nhau , phage bám lên vi khuẩn
Nguỡng: M=V/N( số Virut/ số têbào chủ)
Mtv= 105; Mvk: 1-10; Mdv: 10-100
2.sự xâm nhập của các Phage ( Cơ chế cởi bỏ vỏ protein )
Trong vỏ protein đuôi có 144 phân tử ATP. Chúng tiết ra men lizozym phá huỷ cấu trúc bề mặt của thành tế bào, phóng ra các ion canxi (Ca2+)
Khi phage T2 bám vào tế bào
Các ion canxi hoạt hoá ATP-aza bao đuôi giúp cho bao đuôi co lại
trụ đuôi chọc thủng thành tế bào và màng nguyên sinh chất
axit nucleic từ đầu Phage được đẩy qua ống mương của trụ đuôi vào
trong tế bào bằng một lực nào đó
Các giai đoạn của phage độc
Hersey và Chase (1952) chứng minh cơ chế cởi bỏ vỏ protein ở phage
Đánh dấu protein
Trộn E. coli
Các tế bào E. coli nhiễm phage
phá vỡ tế bào nhiễm
ly tâm, 35S đều ở dịch ly tâm
vỏ phage mới không có 35S
C Cơ chế ẩm bào (endocytosis)
Virut khi bám vào Tế bào
-Màng nguyên sinh chất giữ lại lớp màng bọc, chuyển hạt trần vào trong tế bào
-Tế bào tiết ra enzym thuỷ phân vỏ protein, giải phóng Axit nucleic.
Sự xâm nhập của HIV
Phagocytosis:
-Virut khi bám vào Tế bào
-Màng nguyên sinh chất ôm virut chuyển vào trong tế bào
-Tế bào tiết ra enym cởi bỏ vỏ protein, giai phóng Axit nucléic.
Phagocytosis
Tổng hợp các thành phần của Virut (exclipe period)
1. Tổng hợp các thành phần
- Ngưng chỉ sinh tổng hợp của tế bào
a. Tổng hợp ARNm đầu kỳ (Early ARNm) mã hoá các loại enzym tổng hợp ADN (ARN): ADN-polymeraza, ARN-polymeraza
b. Tổng hợp ARNm trung kỳ mã hoá: -các enzyme phá huỷ axit nucleic của tế bào
- protein cấu trúc nên vỏ capsid
c.Tổng hợp ARNm muộn mã hoá cho các Protein enzym:
- xúc tác lắp ráp
phá thành tế bào giải phóng virus
Sơ đồ tóm tắt:
ADN khuôn mẫu
ARN m
ADN-polymeraza
ARN-polymeraza
protein
cấu trúc
(trung kỳ)
(muộn)
Protein sớm
d NTP, Mg +
ADN mới
enzym
Cơ chế tổng hợp ADN và ARN virus
Cơ chế: Bán bảo thủ
Nguyên tắc bổ sung.
Giai đoạn chín (lắp ráp): Maturation
+ 12 phút ADN đủ cho 50-60 hạt phage - tỷ lệ thuận thời gian đến 25 phút.
+ Các phân tử protein tụ tập tạo phần đầu của phage, đuôi phage(ở phage T4 đã 40-50 gen tham gia ).
+đuôi va chạm đầu phage sẽ gắn tạo thành phage hoàn chỉnh
lắp ráp đầu phage ở T4
Sự lắp ráp các thành phần của phage
+ Lizozym của phage phá vỡ thành tế bào vi khuẩn , phage được phóng thích ồ ạt ra môi trường bên ngoài, tế bào chủ bị tan
+Phage phóng thích từ từ , tế bào vật chủ không chết ngay,
+Trong các cơ thể đa bào tạo cầu nối nguyên sinh chất giua các tế bào lân cận.
Giai đoạn giải phóng ( Release)
Cơ chế nổ tung ở phage T4
Qua trình tổng hợp
6 phút :Xuất hiện ADN của phage đầu tiên
9 phút ; xuất hiện Protein đầu tiên
12 phút: virion đầu tiên
25 phút: giả phóng+
Thời gian tiềm tàng:
-phage T1 là 11 phút : 20-200 hạt
- Phage T4 là 37 phút: 400 hạt
virut toi gà là 3 h : 600-2000 hạt
Adenovirut - 17-18 h :10.000 hạt
Sự khác nhau trong chu trình sống virus động vật và phages
phage ôn hoà
+ prophage: Gắn hệ gen vào ADN chủ
+ Khi có các tác nhân các prophage sẽ hoạt động thành phage gây độc.
+ phage này gọi là các phage ôn hoà.
+Các tế bào vi khuẩn chứa các phage ôn hoà gọi là tế bào sinh tan.
Mối tương quan giữa tế bào và các phage
Các bước tạo Lysogeny
1. chromosome Lamda phage cã hai ®Çu kÕt dÝnh ®îc vßng l¹i
Tế bào sinh protein đình chỉ sao chép phage độc và cho phép bắt đầu chu trình lysogeny ( protein CI)
Gắn kết với ADN của E.coli tại vùng tương đồng (att)
tạo Prophage
att
att
phage l ADN
E.coli ADN
Tái tổ hợp tại vùng att
Sát nhập hệ gen (prophage)
T¸ch Prophage trë thµnh Phage ®éc
Tác nhân kích thích:
Sinh Protein (Cro Proetin) đình chỉ sự sao chép protein điều hoà Lýsogeny (CI protein).
_ sinh protein (Proeting xis- và Rec A) cắt Prophage ra khỏi ADN tái tổ hợp
Mô hình nghiên cứu các quá trình tải nạp gen của virus trong tế bào động vật, giải thích cơ chế ung thư virut
ý nghĩa Lýogeny
-Làm thay đổi đặc tính của một số phage độc đối với cơ thể người và động vật nhờ quá trình tải nạp đặc hiệu của phage
Hiện tượng giao hoán và sự tạo ra Inteferon:
+1935 Findlay và Mac Callum : Phát hiện hiện tượng giao hoán.
+A. Isaac và J. Lindenmann, 1957 khám phá bản chất giao hoán- Protein
+ Inteferon- chất ức chế các virut là glycoprotein - phần cacbonhydrat có vai trò rất quan trọng
Các tác nhân tạo ra Inteferon
là các chất có bản chất xa lạ với tế bào
+ Các virut sống và bất hoạt.
-+bất cứ một axit nucleic lạ nào
+Các độc tố vi khuẩn, nguyên sinh động vật, Ricketsia, các chất có polysaccharit..
-Interferon được mã hoá bởi gen nằm trong nhiễm sắc thẻ của vật chủ, tạo ra do cảm ứng
gen Int
O
I
P
ARNm
I. Protein
ARNm
Interferon
Khi không có tác nhân cảm ứng
Khi có tác nhân cảm ứng
Int
ARNm
Interferon
o
P
I
Viruts
ARNm
I- Protein
Các loại Interferon
virut
Tổng hợp ARN hai mạch
Cảm ứng tạo Interferon
Tiết Interferon
Cơ chế tác động của Interferon
Interrferon không tác dụng ngay khi tế bào sinh ra nó mà phải đi ra ngoài tế bào
Cảm ứng tế bào chống virus của Interferon
Sau đó bám vào các thụ thể của tế bào , đi vào tế bào và kích thích tế bào tạo protein chống virus
interferon
Thụ thể cho Interferon
Cơ chế hình thành và tác động của INtERfron
sự khác nhau giữa kháng thể và interferon
Virus và bệnh tật
Các ARN virus gây bệnh:
-Reoviridae (ds): sốt vàng, viêm não
+Togavirus (ss+): sốt vàng
+Piconavirus (ss+): bại liệt, cúm cảm
Retroviridae (ss+)- HIV/ AIDS, ung thư limpho, Burkit
Orhomyxoviridae (ss-): cúm typ A, B, C
Rhabdoviridae (ss-): Dại (
Arenavirus (ss-): sốt xuất huyết
Paramyxovius (ss-): virus viêm đường hô hấp
ADN virus gây bệnh
Herpesviridae (ds,I, m): mụn cóc, thuỷ đậu, ung thư bạch cầu Burkit
Poxviridae (ds,C, m): Bệnh đậu mùa
Papillomavirus (ds,): gây u bướu
Adenoviridae (Ds, I): viêm đường hô hấp
Parvovaridae ( ds, I): bệnh đường ruột
Orthomyxoviridae ( class 5)
ARNss: 4x106 D, gồm 8 đoạn nhỏ
100nm, ống có vỏ bọc
Virions: A, B, C
Virions: A và B có Neuraminidase , heamgglutinase (gai glycoprotein)
+gai Có tính biến dị cao
+Paramyxoviridae (class 5)
-ARN một mạch (5-7x106D)
-150nm X12-17nm
-dạng sợi, có vỏ bọc
Retrovirus (Lentivirus)- Class 6
+gồm 2 phân tử ARN một mạch
+Mr: 1-3.106D
+ Có E. sao chép ngược (ARN-AĐN polymerase)
+Tạo Provirus trong tế bào chủ
+ Là virus gây các bệnh ung thư, AIDS
HIV/AIDS
thụ thể Gp120
Gp40
Gai Gp
Icosahedron P 18
E.sao chép nược
vỏ protein lõi p 24
Chu trình sống HIV /AIDS
IV. Các câu hỏi ôn tập chương IV
1. Hãy chứng minh virut học là ngành khoa học non trẻ nhưng đã phát triển nhanh chóng và trở thành ngành khoa học quan trọng có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
Hãy liệt kê 10 đặc điểm đặc trưng của virut (gồm cả cấu trúc, kiểu chu trình sống)
Những đặc điểm sống và không sống của virut
4. Kích thước của virut, tại sao lại gọi chúng là các hạt siêu hiển vi, siêu lọc.
5. Vỏ capsit là gì, vai trò của nó. Các kiểu cápit chính
7. Các virut trần và có vỏ bọc, nguồn gốc của vỏ bọc; cho ví dụ các virut có vỏ bọc ở động vật
Gai của virut, chúng được tạo thành như thế nào, chức năng của các gai này.
Chu trình nhân lên của virut động vật và phage độc
Hiện tượng tiềm tan. Mối quan hệ giữa virut ôn hoà, virut độc và tế bào. Phân biệt dạng prophage ở phage ôn hòa và provirus ở HIV.
Những hiểu biết về virut và bệnh tật, những thách thức của AIDS, H5N1 và SARS
Điền vào các chỗ trống ở nhữ câu sau:
a. Virus không được xếp vào nhóm nào trong hệ thống phân loại 5 giới của withtaker (năm 1969) vì tiêu chí xếp loại của hệ thống sinh giới này là...........
và Virus cũng không được xếp vào lãnh giới nào trong 3 lãnh giới của Woese và cs (năm 1991) vì tiêu chí xếp loại của hệ thống sinh giới này là...........
b.Hãy điền vào bảng so sánh dưới đây các đặc điểm của các loại vi sinh vật để chứng minh virus khác hẳn các cơ thể sống khác mà chúng gây bệnh về kích thước, hình thái, cấu tạo, kiểu sống và sinh lý. Từ đó hiểu rõ được khái niệm về virus:
Các đặc điểm Các loại vi sinh vậtBacteriaMycoplasmaRicketsiaChlamydiaVirusesKích thước (mm)Có cấu tạo tế bàoCó thành mureinCác loại Axít NucleicKiểu sinh sảnKhả năng tự thu năng lượngKhả nằng tự tổng hợp các thành phần cấu tạoMôi trường nuôi cấy
c.Vì không có....................nên virut không có khả năng thu năng lượng như các cơ thể khác. Nó là thể sống................vào tế bào chủ: chúng tận dụng................................ ................................................................................... để tổng hợp nên các thành phần của mình.
12. Đánh dấu đúng hay sai:
a.Tìm những câu sai:
+Jener 1880 là ngứời đầu tiên dùng phương pháp phòng vaxin đậu mùa cho ngưười vì ông hiểu rõ bản chất bệnh đậu mùa là do virut gây ra.
+ Lui Paster 1888, khi nghiên cứu vaxin phòng dại cũng cho rằng nguyên nhân gây bệnh dại chính là virut
+Hàng loạt các bệnh virus được phát hiện sau khi phát hiện ra virut ĐTL
+Virut là loại vi khuẩn nhỏ bé , không nhìn thấy dưới kính hiển vi quang học và qua lọc
+ Virut có thể nuôi cấy trên môi trường nhân tạo có bổ sung máu
+Virut là thủy tổ của các loài sinh vật trên trái đất
b. Hãy cho biết những nào đặc điểm dưới đây không đúng với virut
+ không có cấu tạo tế bào
+ có thể chứa ARN hoặc ADN được bọc bằng vỏ protein, đôi khi có một số cấu trúc phức tạp khác
+ Ký sinh bắt buộc
+Có một số enzim cần cho quá trình trao đổi chất.
+Có một số enzim cần cho quá trình xâm nhập và tái taọ hạt virut
+Có một số enzim cần cho sự áp chế quá trình tổng hợp của tế bào.
13. Các enzim nào có thể tìm thấy trong một số virut:
a. Các enzim cần cho sự hấp phụ của chúng lên tế bào chủ
b. Các enzim cần cho sự xâm nhập vào tế bào chủ
c. Các enzim cần cho sự tái tạo axit nucleic
d. Tất cả các enzim trên
14. Một hạt vi rút hoàn chỉnh có khả năng gây bệnh được gọi là
capsid
nucleocapsid
virion
tế bào
cơ thể
15. Virion là hạt virut hoàn chỉnh bao gồm vỏ protein va axit nucleic bao xung quanh lõi axit nucleic có khả năng gây bệnh
a. đúng
b. Sai
16. Các virut động vật có thể cấy trên:
-Các vật chủ thích hợp
-Phôi gà
- Các mô nhân tạo
-Tất cả các môi trường trên.
17. đường kính cuả các Virions dao động từ
a . 10-40 nm
b. 10-400 nm
c. 100-400 nm
d. 100-4000 nm
18.Chức năng của vỏ protein của virut:
a. bảo vệ vật chất di truyền
b. trợ giúp truyền vật chất di truyền vào tế bào
c. Vừa bảo vệ vật chất di truyền vừa trợ giúp truyền vật chất di truyền vào tế bào
d. Khôngbảo vệ vật chất di truyền cũng không trợ giúp truyền vật chất di truyền vào tế bào
19. Những đặc điểm nào sau đây đúng với màng bọc của virut
a. Protein trong màng bọc đặc trưng cho từng loại virut
lipids and carbohydrates thu được từ tế bào chủ
Cả hai điều trên đều đúng
Cả hai điều trên đều sai
20. Sự hấp phụ của phage lên bề mặt tế bào chủ nhờ:
A. Các thụ thể đặc trưng của phage
B. Các thụ thể đặc trưng của tế bào chủ
C. Cả thụ thể đặc trưng của phage và thụ thể đặc trưng của tế bào chủ
D. Cả hai loại thụ thể trên đều không đúng
21. Hệ gen của virus cúm là:
a. ADN+
b. ARN+
c. ARN-
d. ds ARN
22. Để cho phage chui ra khỏi tế bào chủ theo cơ chế nổ tung, enzim nào được phage dùng:
a.Phá huỷ màng NSC
b.. Phá huỷ thành tế bào
c. Cả hai loại enzim trên
d. không loại enzim nào ở trên
Tương tác giữa các thụ thể TCD4 và HIV
HIV
TCD4
Nguyên tăc tương tác giữa các thụ thể
Adsorption of HIV to a T4-Helper Lymphocyte
The HIV envelope gp120 must attach to both a CD4 molecule and a chemokine receptor on the surface of such cells as macrophages and T4-helper lymphocytes in order to enter the cell.
Once the gp120 of HIV adsorbs to both a CD4 molecule and a chemokine receptor, the envelope of HIV fuses with the host cell`s cytoplasmic membrane. This allows the genome-containing core of HIV to enter the host cell`s cytoplasm.
Penetration of HIV into Host Cell
HIV Copying RNA into DNA with Reverse Transcriptase
HIV uses the enzyme reverse transcriptase to transcribe its RNA genome into single-stranded DNA. As the DNA is being made, the RNA genome is degraded. A complementary DNA strand is then synthesized to produce a double-stranded DNA intermediate which enters the infected host cell`s nucleus. During this process, the viral core is degraded (uncoating).
Formation of a Provirus
The HIV double-stranded DNA intermediate integrates into a host cell chromosome to become a provirus
Activation of Provirus and Replication of HIV
Activation of the HIV proviral DNA enables it to be transcribed into HIV genomic RNA and HIV mRNA. The viral mRNA is translated into viral proteins at the host cell`s ribosomes.
Maturation and Release of HIV
The viral core assembles within the forming bud and the virus is released by budding, obtaining its envelope from the host cell`s cytoplasmic membrane.
Fig. 12: Transmission of HIV by Cell Fusion, Step 2
Fusion of an infected cell with an uninfected cell.
HIV (arrows) infecting a T-lymphocyte.
Courtesy of the Centers for Disease Control and Prevention
1.TCD4>500 tb/ml (1/2 TCD4)chưa hiện bệnh
-2: TCD4 200-500tb/ml. HTmiễn dịch yếu đi, bệnh Candida albicans dai dẳng không khỏi
3: T-CD4+ <200 tb>Hết TCD4, HIV tấn công các tế bào không có CD4+ ( B, bạch cầu, TB thần kinh, TB cơ vv)
Các giai đoạn HIV/AIDS
Vai trò của TCD4 kích hoạt tế bào B tạo kháng thể
TCD4+
Vai trò của TCD4
TCD4
Macrophage
APC
IL2
IL4
I L8
g-Interferon
MHCII+antigen
kÝch ho¹t Tæng hîp tÊt c¶ c¸c tÕ bao miÔn dÞch
Các thuốc ức chế HIV
Enzyme sao chép ngược: AZT, Lamivudine (3TC), Didanosine(ddI),
Zalcitabine (ddC),
Stavudine (d4T)
and Abacavir (ABC).
The nucleocapsid (arrows) can be seen within the envelope.
Courtesy of the Centers for Disease Control and Prevention
Transmission Electron Micrograph of HIV-1
Viral Classification
- The ICVN (International Committee on Viral Nomenclature & Classification) has created a cryptogram that can be used to identify viruses; the code is 4 statements, each with 2 parts
- I: Type of Nucleic Acid – (a) DNA or RNA (b) 1 or 2 stranded
- II: Molecular Weight – (a) MW of genomic nucleic acid × 106 Daltons
(b) MW of genomic nucleic acid as percent of total viral MW
- III: Shape (S = spherical, E = elongated, U = parallel sides, X = complex)
(a) Shape of Virus (b) Shape of Nucleocapsid
- IV: Host/Vector – (a) Host Cell (V = vertebrate; I = Invertebrate)
(b) Vector Cell (Di = Diploid; O = None)
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Trần Thị Hà
Dung lượng: |
Lượt tài: 1
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)