Тема 2 «хімічний склад і генетика вірусів»

1. Прості віріони хребетних містять 3 типи органічних речовин (нуклеїнові кислоти, білки, вуглеводи), а складні – 4 типи (нуклеїнові кислоти, білки, вуглеводи, ліпіди).

2. Для простих віріонів характерен тільки 1 вид моноцукру, що міститься в нуклеотидах геному (або рибоза, або дезоксирибоза).

Складні віруси на додачу до рибози чи дезоксирибози геному містять вуглеводи в пепломерах (галактоза, сахароза, маноза, нейрамінова кислота тощо). Ці паличкоподібні чи кулясті структури є гліколіпідами або глікопротеїнами, вуглеводними складовими яких є моноцукри та їх похідні. Вуглеводи пепломерів зберігають конформацію молекули глікопротеїну; захищають прикріплювальні білки вірусів від дії протеаз організму хазяїна.

Галактоза Маноза і Нейрамінова кислота

Вуглеводи, з ᾽єднані з білковою частиною пепломера

Пепломер грипу (гемаглютинін) Пепломер грипу (нейрамінідаза)

3. Ліпіди суперкапсиду складних віріонів є фрагментами мембрани клітини-господаря (фосфоліпіди, холестерин), тому інформація про них – відсутня в геномі вірусів.

Структура цитоплазматичної мембрани хазяїна

Функціями ліпідів суперкапсиду є:

• ізоляція внутрішнього шару віріону від гідрофільних речовин зовнішнього середовищ;.

• стабілізація структури віріону;

• утримання пепломерів;

• забезпечення перших етапів взаємодії з клітиною-хазяїном

При переході від одного хазяїна до іншого (особливо при циркуляції вірусу між представниками різних видів тварин) суперкапсид вірусу може змінювати склад, що впливає на розміщення пепломерів і може призводити до появи нових антигенних варіантів вірусу.

Таблиця Функції структур віріона

Назва структури	Функція
Геном	В оточуючому середовищі зберігає інформацію про будову та функції віруса, в клітини-хазяїні забезпечує розмноження вірусу.
Серцевина	Захист нуклеїнової кислоти віруса, взаємодія з геномом під час проникнення в клітину-хазяїна
Капсид	У простих – захист геному віріону від факторів оточуючого середовища, первинна взаємодія з клітиною-хазяїном; у складних – формування внутрішніх шарів віріону.
Матрикс	Проведення ферментативних реакцій для вивільнення нуклеїнової кислоти віріона всередині сприйнятливої клітини
Суперкапсид	Первинна взаємодія з клітиною-хазяїном; забезпечення проникнення в чутливу клітину
Пепломери	Взаємодія з рецепторами клітини-хазяїна.

4. Віруси хребетних мають 8 варіантів геномів. Безперервні представлені лінійними однонитковими РНК та ДНК, кільцевими однонитковими РНК та ДНК, лінійними та кільцевими двонитковими ДНК.

Фрагментовані лінійні і кільцеві геноми, складені з 3-12 фрагментів нуклеїнової кислоти, мають лише РНК-ові віруси (диплорнавіруси).

Довжина нуклеїнової кислоти віріонів, як і у клітин, набагато більше їх лінійних розмірів. Вона вимірюється в мм або мікронах:1,6-5,2 мкм у простих та 70-93 мкм – у складних.

Для характеристики нуклеїнових кислот певних вірусів використовують поняття +ДНК та – ДНК (різний напрямок закручення спірали = різна полярність), а також – позитивний та негативний РНК-овий геном (різна швидкість синтезу вірусних білків; у +РНК швидше, ніж у -РНК).

5. В складі віріонів найбільше білків, які поділяються на структурні та неструктурні. Останні утворюються тільки під час роботи комлексу вірус-клітина. Перед збиранням готових віріонів та виходом їх в міжклітинний простір неструктурні білки модифікуються, розщеплюються і перетворюються на структурні, які і потрапляють до складових частин (матрикс, капсид, серцевина, пепломери) віріону. Певні види структурних білків (серцевина, матрикс), а також частина неструктурних володіють ферментативною активністю, яка проявляється підчас зараження клітини-хазяїна.