Формы существования вирусов. Морфология и биохимическая структура вирионов. Прионы.

По строению различают 2 типа вирусных частиц: простые и сложные.

Внутренняя структура простых и сложных вирусов сходна.

Сердцевина вируса — вирусная нуклеиновая кислота — вирусный геном. Вирусный геном может быть представлен одной из 4 молекул РНК или ДНК: однонитчатыми и двунитчатыми РНК и ДНК. Большинство вирусов имеют один цельный или фрагментированный геном, имеющий линейную или замкнутую форму. Однонитчатые геномы могут иметь 2 полярности: 1) позитивную, когда вирионная нуклеиновая кислота одновременно служит и матрицей для синтеза новых геномов и выполняет роль и-РНК; 2) негативную, выполняющую только функцию матрицы. Геном вирусов содержит от 3 до 100 и более генов, которые делятся на структурные, кодирующие синтез белков, входящих в состав вириона, неструктурные и регуляторные, которые изменяют экспрессию генов клетки хозяина и регулируют скорость биосинтеза компонентов вирусов.

Ферменты вирусов кодируются неструктурными генами. К ним относятся: РНК-зависимая РНК-полимераза (транскриптаза), которая обнаружена у всех РНК-содержащих вирусов с негативной полярностью. Поксвирусы содержат ДНК-зависимую РНК-полимеразу. Ретровирусы имеют уникальный фермент — РНК-зависимую ДНК-полимеразу, называемую обратной транскриптазой. В геноме некоторых вирусов имеются гены, кодирующие РНК-азы, эндонуклеазы, протеинкиназы.

Снаружи нуклеиновая кислота покрыта белковым чехлом – капсидом, образуя комплекс — нуклеокапсид (в химическом смысле — нуклеопротеид). Капсид состоит из отдельных белковых субъединиц — капсомеров, которые представляют уложенную определенным образом полипептидную цепь, создающую симметричную конструкцию. Если капсомеры укладываются по спирали, такой тип укладки капсида носит название спиральной симметрии. Если капсомеры укладываются по граням многогранника (12-20-гранника), такой тип укладки капсида носит название икосаэдрической симметрии.

Капсид простых вирусов представлен a-спиральными белками, которые защищают геном от различных воздействий, выполняют рецепторную функцию у этой группы вирусов, обладают антигенными свойствами.

Сложные вирусы имеют дополнительную внешнюю оболочку — суперкапсид. В составе суперкапсида выделяют внутренний белковый слой (М-белок), внешний объемный слой липидов и углеводов (компонентов мембран клетки-хозяина) и поверхностные гликопротеиды. Вирусспецифические гликопротеиды встраиваются в липидный бислой, образуя разные по форме выпячивания, выполняющие рецепторную функцию и обладающие антигенными свойствами. Структура и морфология вирионов различных вирусов представлена на рисунке.

Вирусы существуют в трех формах: 1) вирион (вирусная частица) — образуется внутри клетки, но местом нахождения является внеклеточная или внешняя среда. Это покоящаяся форма вируса; 2) внутриклеточный (вегетативный) вирус; 3) геном вируса, интегрированный с ДНК клетки-хозяина (провирус).

Прионы – белковые молекулы определенной структуры, способные индуцировать деструктивные процессы в кл организма человека и животных. Отсутствие в составе прионов нуклеиновых кислот определяет необычность некоторых из свойств: устойчивость высоким температурам, ионизирующей радиации, УФ, но чувствительны к фенолу и детергентам при нагревании. Ген, кодирующий прионовый белок, находится не в составе приона, а в клетке. Прионовый белок, попадая в организм, активирует этот ген и вызывает индукцию синтеза аналогичного белка. Вместе с тем прионы (необычными вирусами) обладают рядом свойств обычных вирусов: 1) проходят через бактериальные фильтры б) не размножаются на искусственных питательных средах 3) репродуцируются до концентраций 10⁵—10¹¹ на 1 г мозговой ткани 4) адаптируются к новому хозяину 5) изменяют патогенность и вирулентность 6) воспроизводят феномен интерференции 7) обладают штаммовыми различиями и способностью к персистенции в культуре клеток, полученных из органов зараженного организма 8) могут быть клонированы.

Персистируют в организме ч-ка длительное время, не вызывают ГИО и КИО, не являются индукторами ИФН и не чувствительны к нему. Являются возбудителями медленных инфекций, существуют в двух формах: нормальной (являются естественным компонентом кл здорового организма, принимают участие в механизме старения мозга и нервной системы) и патогенной.