Особености на генетичния апарат на вируси

Вирусите са широко разпространени в природата и може да предизвика различни заболявания в растения, животни и хора.

Като цяло, вирусът е молекула нуклеинова киселина (ДНК или РНК) е заобиколен от специален корпус. Съставът на някои инфекции от този тип включва и ензими, участващи в регулацията на жизнения цикъл на вируса. Проникване в клетките на друг организъм, автономната тялото освобождава своя генетичен материал, който, при използване на ресурсите на инфектираните клетки започват да се образуват нови вирусни частици.

Въпреки сравнително проста органична структура, тези микроорганизми са пълни с диви животни. Те се характеризират с основните признаци на живот, като например: способността да се възпроизвеждат, промяната, наследство, способността да се адаптират към условията на околната среда, подчинение на законите на еволюцията, на определено място в йерархията на живите организми.

В структурата на вируса
Структурата на тези два основни компонента на микроорганизми може да бъде идентифициран: нуклеинова киселина - генетичната информационния носител и черупката.

Генетични апарати вируси.

В природата, носителят на генетична информация е нуклеинова киселина. Има два основни типа на нуклеинови киселини: ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина) и РНК (рибонуклеинова киселина). Повечето живи организми нуклеинови киселини се намират в ядрото и цитоплазмата (клетъчен сок) на. Описаните микроорганизми, въпреки структури са неклетъчни, но също така съдържат нуклеинови киселини. Според вида на нуклеинова киселина, съдържаща вируси са разделени в два класа: ДНК-съдържащ или РНК-съдържащ. За ДНК-съдържащи вируси включват вируси, хепатит В, херпес и други. РНК-съдържащи микроорганизми са представени на инфлуенца и параинфлуенца, човешки имунодефицитен вирус (HIV), хепатит А и така нататък. В тези микроорганизми, както и в други живи организми, нуклеинови киселини играят като носител на генетичната информация. Информация за структурата на различни протеини (генетична информация) е кодиран в структурата на нуклеинови киселини под формата на специфични нуклеотидни последователности (компоненти на ДНК и РНК). Гените вирусни нуклеинови киселини кодират различни ензими и структурни протеини. ДНК и РНК вируси са материал субстрат на наследственост и вариант на организми - двете основни компоненти в развитието на вируси, по-специално и цялата природа като цяло. Всички живи организми, освен вируси, генетичен апарат се състои от молекула двуверижна деоксирибонуклеинова киселина (DNA) и рибонуклеинова киселина (РНК) в клетки работи медиатор на информацията винаги едноверижна. Вирусите съществуват всички възможни устройства генетичния апарат: едно- и двойно-верижна РНК, единично и двойно-верижна ДНК. Така както вирусна РНК и вирусната ДНК може да бъде или линеен или затворени в пръстен.

Характеристики на генома на вируса на организацията

генома на вируса се състои от:

* Структурните гени, които кодират протеини. Той заема около 95% от вирусната хромозомата. Протеините на вируси могат да бъдат разделени в няколко групи: структурна, ензими регулатори.

* Регулаторните последователности, които не кодират протеини: промоутъри, оператори, и терминатори.

* Други не-кодиращи области (сайтове), включително:

- част attP, предоставяща интеграцията на вирусна хромозома в хромозомата на клетката-гостоприемник;

- порции COS - лепкави крайни части на линейни вирусни хромозомите, които осигуряват затварянето на линейни хромозоми в пръстеновидна форма.

Гени, кодиращи рРНК и тРНК, в генома на вируса обикновено отсъства. Въпреки това, в генома на големи фаг Т4 са гени, кодиращи за няколко тРНК.

генома на вируса опаковки с висока плътност на информацията, се различава. Например, H174 фаговата φ в един ген може да бъде разположен един ген (на фигура кръгова ДНК е представена в линейна форма). По-специално, ген В е в обхвата от ген и ген Е - в гена D. В малка РНК f2 регулаторен протеин ген заключване лизис (вирион съзряване и разрушаване на клетките), се припокрива с две други гени изтриват от всяка друг. Експресия (транскрипция и транслация) на вирусните гени възниква, ако вирусния геном съдържа двойно-верижна ДНК (за РНК вируси изисква прехвърляне на информация в ДНК). Поради полярността на транскрипция на ДНК е само в една посока, т.е. генът има начало и край. Тогава "правилните" гени не се транскрибират от РНК полимераза, преместване наляво и обратно. Така същия ген може да бъде транскрибирана от различни промотори; В този случай, експресията на гени, контролирани от различни механизми.

Чрез ДНК вируси включват много вируси, бактерии - бактериофаги (или фаги). Някои малки фаги (например, М13 фаг) като възпроизвеждане не разрушават клетката. Възпроизвеждането големи фаги (например фаг Т-4) води до клетъчна смърт. Фаг T-4 - е един от най-сложно организирани вирусите. Капсиден протеин включва поне 130 протеин образуващ главата яка свиване на опашката базалната ламина и зад резба. Тази структура позволява на капсида инжектира ДНК в бактериални клетки чрез дебела кожа, така че такива вируси образно наречените "живи спринцовки." Т-фаги могат да съществуват като профаги дълго време. За ДНК-съдържащи вируси включват патогени на много заболявания при хора и животни: шарка вируси, херпес, хепатит В, аденовирус и човешки бозайник (причини стомашно-чревно заболяване, SARS, конюнктивит), човешки вирус брадавици. Чрез ДНК вируси включват вируси и някои растения (златна мозайка вирус бобови мозаичен вирус по карфиола). Някои вируси, използвани в генното инженерство за трансфер на гени от един организъм в друг, например, маймунски вирус SV 40.

Вирионите ДНК вируси съдържат ДНК. Размер на ДНК определя броя на протеини в вирион един полипептид, кодиран от ДНК сегмент от около 1 tysyacha нуклеотиди (базови двойки). След проникване в клетката вирусната ДНК се превръща в матрица за синтеза на ДНК и РНК.

Примери за организация на генома на ДНК-съдържащи вируси

1. радиалните двойноверижна ДНК около 5 кб дължина.

- маймунския вирус SV 40. Малък еукариотната вирус. Вирионите под формата на icosahedron. Капсид протеин. Използва се като вектор на генното инженерство генен трансфер. 5 кодира протеини.

- Вируси човешки брадавици.

2. пръстеновиден едноверижна ДНК от около 5 дължина т; Това може да бъде или кодирането и antikodiruyuschey.

- Малки бактериофаги като М13. Не унищожавайте клетката. 8 включва капсидни протеини.

- златна мозайка вирус боб.

3. Линеен двойноверижна ДНК от 30-150 кб дължина.

- Т4 тип бактериофаги. Вирионите големи. капсида на протеин на 130 протеин включва: глава, опашка и преждата опашната отделя. Тези вируси могат да съществуват под формата на профаги дълго време.

- аденовируси бозайници и хора. Вирионите са средни по размер под формата на icosahedron. Капсид протеин. Причина SARS, конюнктивит, стомашно-чревно заболяване, понякога трябва онкогенни свойства.

- зостер вирус, херпес и други подобни. Вирионите големи. Има плик липопротеин.

4. линеен едноверижна ДНК от около 5 дължина т; ДНК може да бъде или кодирането и antikodiruyuschey. Мъжът, известен като аденовируси сателити.

5. двойноверижна ДНК, затворени в пръстен на припокриващи сегменти. Дължината на ДНК - 3-8 тона.

- хепатит В вирус вирион е сферична, среден размер. Има допълнителна обвивка на вирусни и клетъчни протеини. 5 кодира протеини.

- мозаичен вирус по карфиола.

За РНК вируси включват много растителни вируси, патогени на заболявания при хора и животни: полиовирус, грипните вируси А, В и С, паротит вирус (заушка), морбили, чума месоядни (темперна), бяс, човешки имунодефицитен вирус (HIV) , В отделна група от арбовируса са разпределени, които се транспортират от членестоноги (акари, комари), като енцефалит от кърлежи вируси, жълта треска. Много РНК вируси, причиняващи SARS (например, коронавируси), стомашно-чревни разстройства (реовируси птици, бозайници и хора). Някои РНК вируси, използвани в областта на биотехнологиите, като полихедрозисни вируси от насекоми.

Вирионите РНК вируси съдържат РНК. След проникване в клетката вирусна РНК става матрица за синтеза на ДНК и РНК.

Примери за организацията на генома на РНК вируси

1. линеен едноверижна РНК (плюс верига) на дължина около 4 тона; като единична молекула или под формата на няколко различни молекули. Плюс това съединение веднага може да се използва за превод. Вегетативно-репродуктивна фаза от тези вируси се извършва в цитоплазмата. верига плюс се кодира РНК репликаза (РНК-зависима РНК полимераза). представители:

- вируса на тютюневата мозайка (TMV) - сегментирани РНК. Вирион нишковидни (18h300 пМ). DI отворен TMV Иваново през 1982 г.

- полио - не-сегментиран РНК. Вирионите са малки, под формата на icosahedron. Капсид протеин.

- вирус на бяс. Резба вируса. Има допълнителна липопротеините с плик.

- арбовируса (предавани от членестоноги: кърлежи, комари) - енцефалит от кърлежи вируси, жълта треска. Морфологията и размера на вириони варира, например, енцефалитен вирус съдържа 9 протеини. Има допълнителна липопротеините с плик.

- Малки бактериофаги (и Несегментиран РНК).

2. Линеен едноверижна сРНК (отрицателна верига, редът на нуклеотиди е комплементарен по отношение на мРНК). Минус верига не може да се използва за транслация и се използва като матрица за синтеза на плюс верижен. Plus верига служи за превод на вирусни протеини и се използват като матрица за синтез на вирусна сРНК. Вегетативно-репродуктивна фаза от тези вируси се извършва и в цитоплазмата.

- грипните вируси А, В и С вирус на инфлуенца А съдържа отрицателно усукана РНК, състояща се от 8 фрагменти. РНК фрагменти са свързани с вирусни протеини и образуват винтова нуклеокапсид. На върха на нуклеокапсида е glikolipoproteinovy ​​superkapsid. Като част от вирион протеин 10. superkapsida Структурата включва два протеина, които определят антигенните свойства на вируса: хемаглутинин и невраминидаза. Освен това, вече завършено част на вирион РНК репликаза осигуряване плюс синтеза направление на отрицателната верига шаблона.

- заушка (паротит), морбили, чума хищници (темперна). Сферични размер на вириона среда. Има допълнителна липопротеините с плик.

3. Линеен двойноверижна РНК

- Малки бактериофаги. Вирионите са малки, сферични или под формата на icosahedron. Капсид протеин.

- полихедрозен вирус на насекоми. Вирионите са малки, сферични или под формата на icosahedron. Капсид протеин. Използваните в биотехнологиите (за интерферон синтез).

- реовирус птици, бозайници и хора. Вирионите са малки, сферични или под формата на icosahedron. Капсид протеин. Причина SARS, стомашно-чревни заболявания. РНК е фрагментирана (10. 11) фрагменти, кодиращи 11 протеини.

4. Две идентични едноверижна линейна молекула иРНК дължина от около 10 тона. Ретровируси. Възможност да се интегрират в ДНК. Съставът на вириони включва ензим обратна транскриптаза (обратна транскриптаза). Има допълнителна липопротеините с плик. Много ретровируси причини рак: левкемия, саркоми, тумори на гърдата. За ретровируси, и тревоги на човешкия имунодефицитен вирус, който причинява СПИН.