Bez Tytułu Slajdu

Transcript

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