· Seal peal valkkate kapsiid · Seal peal superkapsiid, mis moodustub surmatud peremeesraku kapsiidist. Viiruse geenid kas DNA või RNA kujul, kusjuures nukleiinhape kas üksik- või kaksikahelas. Väikseim geenide arv on 3, suuremad üle 1000. Toimelt jagunevad: 1. Geenid, mis mõjutavad peremeesraku elutegevust (programmeerivad viimase viirusosakesi tootma 2. Geenid, mis määravad ära viiruse nukleiinhappe sünteesi 3. Geenid, mis määravad ära viirusvalkude sünteesi Viiruste elutsükkel Esimesed etapid on kõikidel juhtudel ühised a) viiruse tungimine organismi b) viiruse kinnitumine sihtmärkrakule c) viiruse nukleiinhappe liikumine raku tuuma ja seostumine kromosoomidega DNA kujul (DNA viirus läheb otse, RNA viirusel tehakse RNAst DNA ja alles siis seostub) Järgnev jaguneb kaheks: 1. Lüütiline tsükkel, st rakus algab intensiivne viirusosakeste taastootmine, mõne aja
Virioon viirusosake väljaspool rakku Viroloogia teadus, mis uurib viirusi Kapsiid kaitseb genoomi keskkonnamõjutuste eest ja aitab viiruse genoomi peremeesrakku Genoom DNA või RNA, mis säilitavad pärilikku infot ja määravad viiruse omadused Genoomides on olemas 3 sorti geene: 1)replikatsioonigeenid/valgud kindlustavad viiruse genoomi paljunemise, 2)regulaatorgeenid/valgud mõjutavad peremeesraku ainevahetust, 3) struktuurgeenid/valgud kindlustavad viirusvalkude sünteesi Elus või eluta? Elus organismid Eluta organismid Ehituses on valgud ja nukleiinhapped Puudub ainevahetus Evolutsioneeruvad Ei paljune ilma peremeesrakuta Muteeruvad Puudub rakuline ehitus Viiruste omadused: 1)viirused on nii väiksed, et ei ole nähtavad valgusmikroskoobis ja nad läbivad bakterifiltreid
antikoodon tRNA molekuli kolmenukleotiidne järjestus, mis seaostub valgusünteesi käigus mRNA koodoniga. initsiaatorkoodon mRNA nukleotiidne järjestus AUG, millest algab translatsioon. stoppkoodon mRNA nukleotiidne järjestus (UGA; UAA; UAG), mis lõpetab translatsiooni. polüsoom ühe mRNA molekuliga seotud ribosoomide kogum, milles sünteesitakse sama aminohappelise järjestusega valke. bakteriofaag viirus, mille peremeesrakuks on bakter. struktuurgeen viirusvalkude süntees. replikatsioonigeen viiruse genoomi paljundamine. regulaatorgeen peremeesraku aktiivsuse mõjutamine viirusele soodsaks.
Viirusosakesed on oma omadustelt kindla struktuuriga kõrgmolekulaarsete ühendite kompleksid, millele on iseloomulik kuju ja suurus ning kindlad füüsikalis-keemilised omadused sarnaselt teiste keemiliste ühenditega. 3. Kirjeldage viiruste elutsüklit. Millal on võimalik täheldada viirusosakesi? Viiruste elutsükkel: 1. viirusosake vabaneb katetest ja siseneb rakku 2. viiruse genoom läheb raku sisemusse. 3. Viiruse genoomi ja viirusvalkude paljunemine. 4. Uute viirusosakeste moodustumine ja lahkumine rakust. 4. Mis on viiruse genoom ja milliseid geene see sisaldab? Viiruse kõige tähtsamaks komponendiks ja kõigi omaduste määrajaks on tema genoom, milleks on DNA või RNA molekulid. Osadel viirustel on viirusosakeste oosseisu genoom üheahelaline teistel kaheahelaline DNA või RNA. Viiruse genoom võib koosneda ühest või mitmest nukleiinhappe molekulist
nukleiinhapped. Ei paljune peremeesrakuta Evolutsioneeruvad Puudub rakuline ehitus Muteeruvad Väljaspool rakku esineb viiru viirusosakesena ehk viruoonina.Viirustel puuduvad elutunnused. II. Viiruse ehitus. III. 1.replikatsiooni geenid kindlustavad viiruse genoomi paljunemise 2.regulaator geenidmõjutavad peremeesraku ainevahetust(endale soodsamaks) 3.struktuur geenid kindlustavad viirusvalkude sünteesi IV. 1.jaotatakse nukleiinhappe alusel: · DNAviirused(herpes,adeno,papilloon jt ) · RNAvuursed(punetis,puukentsefaliit,lastehalvatus jt) DNA ja RNA viirused(HIV,Bhepatiit jt) V. 1.kinnitub fibrillidega rakumembraanile(viirusosake) 2.osake vabaneb ümbirsest ja lagundab rakumembraani. 3.viirusosakese nukleiinhape koos kapsiidiga siseneb rakku. 4.viirusosake vabaneb kapsiidist VI
Viiruse uurimise tegi võimalikuks mikroskoob. Genoom-nukleiinhapped sõilitavad pärilikku infot. Kapsiid-kaitseb geenomi keskkonnamõjutuste eest ja aitab viiruse geenomi peremeesrakku. Ümbris-koosneb tavaliselt peremeesraku membraanist. Viirus,mille peremeesrakuks on bakter nim. bakteriofaagiks. Geenide ülesanded: Replikatsioonigeenid-kindlustavad viiruse geenomi paljunemise. Regulaatorgeenid-mõjutavad peremeesraku ainevahetust(endale soodsamaks). Struktuurgeenid-kindlustavad viirusvalkude sünteesi. Viiruseid jaotatalse nikleiinhappe alusel: DNA-viirused(herpes,adeus,papilloon jne.) RNA-viirused(punetised,lastehalvatus jm.) DNA- ja RNA viirused(HIV,B-hepatiit jt.) Viirushaigus-viiruse poolt põhjustatud haigus. Viiruste paljunemine:viirusosake kinnitub fibrillidega rakumembraanile; viirusosake vabaneb ümbrisest ja lagundab rakumembraani; viirusosakese nukleiinhape koos kapsiidiga siseneb rakku; viirusosake vabaneb kapsiidist.
7. Viiruseid jaotatakse nukleiinhappe alusel: DNA-viirused (herpes, adeno, papilloom jt) RNA-viirused (punetised, puukentsefaliit, lastehalvatus jt) DNA- ja RNA-viirused (HI, B-hepatiit jt) sarnased nakkuslikud geneetilised elemendid (satelliitviirused, viroidid, prionid) 8. Replikatsioonigeenid - Kindlustavad viiruse genoomi paljunemise Regulaatorgeenid - Mõjutavad peremeesraku ainevahetust (endale soodsamaks) Struktuurgeenid - Kindlustavad viirusvalkude sünteesi 10.Lüütiline elutsükkel- Viiruse nukleiinhape replitseerub rakutuumas või tsütoplasmas; Moodustuvad uued viirusosakesed, sünteesitakse ümber kapsiidid; Rakumembraan laguneb, rakk hukkub ja viirused väljuvad; Peremeesraku membraanist võetakse osake kaasa ümbriseks. Lüsogeenne elutsükkel- . Viiruse nukleiinhape seostub bakteriraku kromosoomi; Viiruse nukleiinhape on mõni aeg inaktiivses olekus; Bakterirakk paljuneb; Järgneb lüütiline tsükkel. 13
Ümbris- kaitseb viirust, aitab viirusosakestel kinnituda ja selle ümbriseid lagundada, enamasti moodustunud peremeesraku membraanist. Milleks on vaja viirusel peremeesrakku? Selleks, et paljuneda- seega on viirustele vajalik pigem kooselu kui peremeesorganismi hävitamine. Millised geenid sisalduvad viiruse genoomis? Replikatsioonigeenid - Kindlustavad viiruse genoomi paljunemise Regulaatorgeenid - Mõjutavad peremeesraku ainevahetust (endale soodsamaks) Struktuurgeenid - Kindlustavad viirusvalkude sünteesi Võrdle DNA- ja RNA- viiruste ehitust DNA- viiruste koostises on vaid üks DNA molekul- see on kas lineaarne või rõngakujuline. (herpes, papilloom) RNA- viiruste ehituses võib aga olla kas üks või mitu RNA molekuli. (punetis, puukentsefaliit, lastehalvatus) Kuidas toimub viiruse lüütiline tsükkel? 1. Viirusosake kinnitub fibrillidega rakumembraanile; 2. Viirusosake vabaneb ümbrisest ja lagundab rakumembraani; 3. Viirusosakese nukleiinhape koos kapsiidiga siseneb rakku; 4
mooduseid, kuid kindlasti peab nende genoomis olema kolme tüüpi geene A- replikatsioonigeenid, mis kindlustavad viiruse genoomi paljundamise (replikatsiooni) B- regulaatorgeenid, mis mõjutavad nakatunud raku aktiivsust selliselt, et soodustavad viiruse paljunemist. C- struktuurgeenid, mis kindlustavad viirusosakeste moodustamise. Nendelt geenidelt transkribeeritakse rakus mRNA-d, mida kasutatakse ribosoomide poolt viirusvalkude sünteesiks. Vastavalt oma funktsioonile jagunevad viirusvalgud a- replikatsioonivalkudeks, b-regulaatorvalkudeks ja c-struktuurvalkudeks. Viirusosakese struktuurvalgud ümbritsevad viiruse genoomi tihenda ja tugeva kaitsva kapslina. Seda kapslit nimetatakse kaspsiidiks. Viirusosakese kapsiid on jäik, kompaktne ja kindla ülesehitusega struktuur, mis on sarnane Lego klotsodest kokku pandud esemetega. Viiruse kapsiid koosneb kindlast arvust valkudest,
valesti voltuma ja haigustekitaja paljuneb) - Valk töödeldult Viirused: elusrakud 10-100 mikrom, viirus 20-300 nm vahe on 333 x , Viiruseid valgusmikroskoobiga ei näe, elektronmikroskoobiga võimalik. PALJUNEMINE (spetsiifilised, võivad olla rakus pikalt paljunemiseta: 1) viirus kjinnitub, 2) siseneb rakku 3)kapsiidis olevad valgud ja nukleiinhapped vabanevad raku tsütoplasmasse, 4)viiruse genoomi replikatsioon ja viirusvalkude süntees 5)uued viirusosakesed pannakse kokku 6)väljuvad rakust)) EHITUS: väga erineva kujuga, kuid ühised jooned on : sisaldavad pärilikkusainet DNA v RNA, seda ümbritsevad valgud mis moodustavad kapsiidi, mõnel viirusel on kapsiidi peal lipiididest ja valkudest ümbris, mis koosneb peremeesraku membraani osadest ja ka viiruse valkudest, Kapsiidi või ümbrise peal on Valgud mis seostuvad peremeesrakuga 3 tüüpi geene:
Kapsiid denatureerub tavaliselt 60 75° C juures. Ümbris tavaliselt peremeesraku membraanist. BAKTERIOFAAGI EHITUS Viirus, mille peremeesrakuks on bakter. GEENIDE ÜLESANDED Iga viiruse genoomis on kolme tüüpi geene. Replikatsioonigeenid - Kindlustavad viiruse genoomi paljunemise Regulaatorgeenid - Mõjutavad peremeesraku ainevahetust (endale soodsamaks) Struktuurgeenid - Kindlustavad viirusvalkude sünteesi VIIRUSTE KLASSIFIKATSIOON Viiruseid jaotatakse nukleiinhappe alusel: DNA-viirused (herpes, adeno, papilloom jt) RNA-viirused (punetised, puukentsefaliit, lastehalvatus jt) DNA- ja RNA-viirused (HI, B-hepatiit jt) sarnased nakkuslikud geneetilised elemendid (satelliitviirused, viroidid, prionid) Viirus bioloogiline objekt Viirushaigus viiruse poolt põhjustatud haigus VIIRUSTE ESINEMINE Taimeviirus (TMV, 1886 Mayer) Loomaviirus Inimeseviirus Putukaviirus
Viroloogia - T eadusharu, mis tegeleb viiruste uurimisega. 8. Viiruspartikkel - Viiruse osake, mis asub väljaspool peremees organismi. 9. Bakteriofaag - viirus, mis nakatab baktereid. Nad on enamasti oluliselt suuremad kui muud viirused. 10. Viiruse paljunemise etapid (6) 1. Viirus kinnitub peremeesraku pinnale 2. Viirus siseneb rakku 3. Viiruse kapsiidis olevad valgud vabanevad tsütoplasmasse 4. Toimub viiruse genoomi replikatsioon ning viirusvalkude süntees 5. Pannakse kokku uued viirusosakesed 6. Viirusosakesed väljuvad rakust 11. Vaktsineerimine - protsess, kus organismi viiakse nõrgestatud haigustekitajad, mille tulemusel tekivad organismi antikehad. 12. Herpesviirused - haigustekitajaid, millega nakatumisel võivad tekkida olenevalt viirusest mitmed erinevate sümptomitega haigused. Näiteks: huuleherpes, genitaalherpes, vöötohatis ja tuulerõuged. 13. Papilloomviirused - v
Viirused... bakteriofaag Ehitus: DNA või RNA (3 ... X00 geeni) Päind ehk päis Kapsiid Kaelus Saband Kinnitusniidid ehk fibrillid Viirused... Geenide ülesanded: Kindlustavad viiruse genoomi paljunemise Mõjutavad peremeesraku aktiivsust (endale soodsamaks) Kindlustavad viirusvalkude sünteesi Viirused... Klassifikatsioon: nukleiinhappe alusel RNA-viirus DNA-viirus Millised haigused on põhjustatud RNA- viiruste ja millised DNA-viiruste poolt? marutaud herpes hepatiit gripp punetised lastehalvatus rõuged AIDS Viirused... Klassifikatsioon: DNA-viirused DNA- ja RNA-viirused
Kapsiid denatureerub tavaliselt 60 75° C juures. Ümbris tavaliselt peremeesraku membraanist. BAKTERIOFAAGI EHITUS Viirus, mille peremeesrakuks on bakter. GEENIDE ÜLESANDED Iga viiruse genoomis on kolme tüüpi geene. Replikatsioonigeenid - Kindlustavad viiruse genoomi paljunemise Regulaatorgeenid - Mõjutavad peremeesraku ainevahetust (endale soodsamaks) Struktuurgeenid - Kindlustavad viirusvalkude sünteesi VIIRUSTE KLASSIFIKATSIOON Viiruseid jaotatakse nukleiinhappe alusel: DNA-viirused (herpes, adeno, papilloom jt) RNA-viirused (punetised, puukentsefaliit, lastehalvatus jt) DNA- ja RNA-viirused (HI, B-hepatiit jt) sarnased nakkuslikud geneetilised elemendid (satelliitviirused, viroidid, prionid) Viirus bioloogiline objekt Viirushaigus viiruse poolt põhjustatud haigus VIIRUSTE ESINEMINE Taimeviirus (TMV, 1886 Mayer) Loomaviirus Inimeseviirus Putukaviirus
?Viiruste ehitus Genoom (DNA või RNA). Seda ümbritseb kapsiid ehk valguline kate. Ümbrises on aga valgud, mida on vaja selleks, et tunda ära peremeesrakk. ?Genoomis sisalduvate geenide ülesanded Iga viiruse genoomis on kolme tüüpi geene. Replikatsioonigeenid - tagavad viiruse genoomi paljunemise. Regulaatorgeenid - mõjutavad peremeesrakku ja vallutavad selle enda kasuks, suunates rakku uusi viirusosakesi tootma. Struktuurgeenid - kindlustavad viirusvalkude sünteesi. Genoom võib olla: Plussahelaline - RNA viiruse genoom, mida on võimalik kasutada otse mRNNa ja seeläbi sünteesida viiruse valke, mis viivad läbi viirusgenoomi paljundamise või lähevad uue viiruspartikli koosseisu. Miinusahelaline - RNA viiruse genoom, mille põhjal tuleb enne valkude sünteesi sünteesida komplementaarsed mRNA molekulid. Üheahlaline DNA - sünteesitakse komplementaarne DNA, alles siis mRNA, mis omakorda viirusvalke kodeerib. Viiruste paljunemine
hulktahukad ….. papilloomviirus parvoviirus adenoviirus tubaka mosaiikviirus herpesviirus bakteriofaag Bakteriviiruse ehitus Viirus, mille peremeheks on bakter Viiruste paljunemine • Viirus paljuneb vaid elusates peremeesrakkudes • Kõigepealt kinnitub viirusosake retseptoritega raku pinnale ja sisetab rakku oma pärilikkusaine, seejärel korraldab ümber peremeesraku ainevahetuse oma viirusvalkude paljundamiseks Viiruste erinev paljunemine • Peremeesrakku ruttu Aeglaselt toimiv tappev • Viirus sisestab • Viirus sisestab peremeesrakku oma peremeesrakku oma pärilikkusaine pärilikkusaine • Viiruse pärilikkus lülitub • Peremeesraku ainevahetus peremeesrakku korraldatakse ümber pärilikkusaine hulka.
2) Peremeesraku järgi: *taime-,looma-,putuka-,seene- jne viirused Bakteriofaag- viirus, mille peremeesrakuks on bakter. 2. V I I R U S E G E N O OM: Genoom liigiomases ühekordses kromosoomikomplektis sisalduv geneetiline materjal. * Võib esineda geene, mis pole otseselt viiruse paljunemisega seotud, vaid on kaasa tulnud eelmisest peremeesrakust. Iga viiruse genoomis on 3 tüüpi geene: 1. STRUKTUURGEENID kindlustavad viirusvalkude sünteesi - enamik neist kuulud kapsiidi või ka ümbrise koostisse 2. REPLIKATSIOONIGEENID kindlustavad viiruse genoomi paljunemise 3. REGULAATORGEENID mõjutavad peremeesraku ainevahetust (endale soodsamaks) - tagab uute viirusosakeste moodustumise 3. P A L J U N E M I N E: 1. Viirusosake kinnitub fibrillidega rakumembraanile; 2. Viirusosake vabaneb ümbrisest ja lagundab rakumembraani; 3
Erinevad viirused võivad paljuneda raku erinevates piirkondades. See võib toimuda raku tuumas (gripiviirus, hepatiid B viirus, papilloomiviirused, herpes-viirused) või tsütoplasmas (rinoviirused, rõugeviirused). Genoomi paljunemine Viiruste genoomi replikatsioonil eristatakse kahte etappi: a) varane e. ettevalmistav staadium b) hiline e. vegetatiivne staadium Viiruse genoomi replikatsiooni varases staadiumis sün- teesitakse nende viirusvalkude mRNA- sid, mis on vajalikud raku ainevahetuse muutmiseks ja viiruse paljundamiseks. Viiruse genoomi replikatsiooni hilises staadiumis toimub viiruse genoomi kiire replikatsioon, struktuurvalkude süntees, viirusosakese vabanemine peremeesrakust ümbritsevasse kesk- konda. Viirusosakesed võivad säilida keskkonnas nakkus- võimelistena kaua aega. Sattunud kontakti järgmise rakuga, seonduvad viirusosakesed oma antiretseptorite kaudu sellele ja alustavad uut paljunemise tsüklit.
Kordamine Viirused ja bakterid 1. Millistest osadest viirus koosneb? Millised geenid viiruse genoomis peavad olema? Miks mõnel viirusel on ümbris? Vastus: Koosneb virioonidest. Genoomis peavad olema kolme tüüpi geenid: Replikatsioonigeenid: kindlustavad viiruse genoomi paljunemise/DNA replikatsiooni Regulaatorgeenid: panevad peremeesraku enda heaks tööle Struktuurgeenid: määravad viirusvalkude sünteesi Mõndedel on ümbris, mis on tekkinud peremeesraku membraanis 2. Viiruste sarnasused ja erinevused võrreldes elusorganismidega. Vastus: Erinevused: ei ole ainevahetust, ei paljune iseseisvalt, ei ole rakulist ehitust, ei kasva ega arene Sarnasused: ehituses on olemas valgud ja nukleiinhapped, muteeruvad, evolutsioneeruvad 3. Viiruste paljunemine. Lüütiline ja lüsogeenne tsükkel. Transduktsioon. Vastus:
viirusosakestena. Kujult on viirused korrapärased. Viirused ohustavad kõiki elusorganisme. Tuntakse bakteriofaage, mis kahjustavad baktereid (bakteriviirused), putukate, taimede, loomade viirushaigusi, inimese viirushaigusi. Viiruste paljunemine Viirus on aktiivne ainult peremeesrakus ja paljuneb vaid elusates rakkudes. Viirus tungib peremeesrakku, korraldab ümber raku ainevahetuse oma genoomi ja viirusvalkude paljunemiseks. Raku nakatumine: Viirus kinnitub antiretseptoritega rakupinna retseptoritele ja tungib rakku. Viirus vabaneb kapsiidist tsütoplasmas ja tuumas. Viirusosake sisestab oma genoomi peremeesrakku. Lüütiline tsükkel: viirusosakesed aktiviseeruvad ja väljuvad peremeesrakust, millega kaasneb raku surm. Lütogeenne tsükkel: viirused võivad oma genoomi lülitada ka peremeesraku genoomi ja püsida seal
13.Genoom – nukleiinhapped säilitavad pärilikku infot. Kapsiid – kaitseb genoomi keskkonnamõjutuste eest ja aitab viiruse genoomi peremeesrakku. Ümbris – tavaliselt peremeesraku membraanist. 14. Iga viiruse genoomis on kolme tüüpi geene: o Replikatsioonigeenid – kindlustavad viiruse genoomi paljunemise o Regulaatorgeenid – mõjutavad peremeesraku ainevahetust (endale soodsamaks) o Struktuurgeenid – kindlustavad viirusvalkude sünteesi 15. Viiruseid jaotatakse nukleiinhappe alusel: o DNA-viirused (herpes, adeno, papilloom jt) o RNA-viirused (punetised, puukentsefaliit, lastehalvatus jt) o DNA- ja RNA-viirused (HI, B-hepatiit jt) o sarnased nakkuslikud geneetilised elemendid (satelliitviirused, viroidid, prionid) 16. Viiruste jagunemine tõvestava objekti alusel o Herpesviirused – naharakkude viirused; võivad verega levida ka närvisüsteemi.
13.Genoom – nukleiinhapped säilitavad pärilikku infot. Kapsiid – kaitseb genoomi keskkonnamõjutuste eest ja aitab viiruse genoomi peremeesrakku. Ümbris – tavaliselt peremeesraku membraanist. 14. Iga viiruse genoomis on kolme tüüpi geene: o Replikatsioonigeenid – kindlustavad viiruse genoomi paljunemise o Regulaatorgeenid – mõjutavad peremeesraku ainevahetust (endale soodsamaks) o Struktuurgeenid – kindlustavad viirusvalkude sünteesi 15. Viiruseid jaotatakse nukleiinhappe alusel: o DNA-viirused (herpes, adeno, papilloom jt) o RNA-viirused (punetised, puukentsefaliit, lastehalvatus jt) o DNA- ja RNA-viirused (HI, B-hepatiit jt) o sarnased nakkuslikud geneetilised elemendid (satelliitviirused, viroidid, prionid) 16. Viiruste jagunemine tõvestava objekti alusel o Herpesviirused – naharakkude viirused; võivad verega levida ka närvisüsteemi.
Adenoviiruse DNA läheb raku tuuma, kus ekspresseeritakse transgeen. Rekombinantne DNA ei integreeru raku kromosoomi ja ei püsi seetõttu rakutuumas kaua. Seetõttu tuleb adenoviirus süsteemi puhul teraapiat korrata. Adenoviirusvektorite puhul on probleemiks mõne adenoviiruse geeni ekspressioon (kuigi väga madalal tasemel), mille tõttu kujuneb välja immuunvastus ja vastavad rakud hävitatakse. Sellest on püütud erinevatel viisidel üle saada vähendades vektori koostises olevate viirusvalkude hulka.(2) AAV süsteem (Adeno-Associated Viruses) Pisikesed mittepatogeensed üheahelalised inimese DNA viirused, mis integreeruvad kromosoom 19 spetsiifilisse saiti. Produktiivne infektsioon sõltub teise viiruse (nagu adenoviiruse) valkudest. Võivad anda püsiva ja pikaajalise geeniekspressiooni. Herpes simplex viiruse süsteem Kuigi nii adeno- kui retroviiruste sihtmärk rakkude spektrit saab muuta, infitseerivad mõned viirused loomulikul teel teatud kindalt rakutüüpi. HSV-1
Ehitus · nukleiinhape (korraga ainult DNA või RNA), ümbritsetud kapsiidiga, mis koosneb valkudest · osade viiruste nukleiinhappe kapslitel olemas ka ümbris, mis koosneb lipiidide kaksikkihist, valkudest ja süsivesikutest · ümbrise küljes võivad olla ankurmolekulid e. antiretseptorid, mis on valgulise ehitusega · ümbris ja kapsiid kaitsevad nukleiinhapet välismõjude eest · geenidelt transkribeeritakse rakus mRNA-d, mida kasutatakse viirusvalkude sünteesiks · nukleiinhappes 3 tüüpi geene: 1. replikatsiooni ülesandeks pärilikkusaine paljundamine 2. regulatoori kontrollivad peremeesraku ainevahetust 3. struktuuri vastutavad (kapsiidi) valkude tootmise eest Viiruse genoom Viiruses korraga ainult üks nukleiinhape. DNA-d võib olla 1 molekul, RNA-d lõputult. DNA-viirused: üksik- ja kaksikahelalised, mõlemad võivad olla kas lineaarsed- või rõngasmolekulid
regulaatorgeenid (viiruse kinnitumisel peremeesraku membraanile ja genoomi sisestamisel rakku hakkavad kõigepealt tööle regulaatorgeenid, mõjutavad peremeesraku ainevahetust nii, et rakk ei tunne ära võõrmolekule ja loevad neid enda omana) 2. replikatsioonigeenid(kindlustavad viiruse genoomi paljunemise e RNA v DNA paljunemine) 3. Struktuurgeenid (samal ajal hakkavad tööle ja nende alusel toodetakse viiruse kapsiidi valke, kindlustavad viirusvalkude sünteesi) · VIIRUSE PALJUNEMISE ETAPID · Kaks võimalust lüütiline tsükkel või lüsugeenne tsükkel tuleb töösse pildina, peab ära tundma · Lüütiline tsükkel 1.ja2. Nakatumine viiruse kinnitumine peremeesraku membraanile, DNA süstimine peremeesrakku 3. Genoomi tekkimine 4. DNA tootmine 5.Kapsiidi tootmine 6.Toodetakse kokku valmivad viirused DNA, mida ümbritseb kapsiid 7. Peremeesrakk lõhkeb, vabanevad uued viirused 8. Rakk sureb ·
?Viiruste ehitus Genoom (DNA või RNA). Seda ümbritseb kapsiid ehk valguline kate. Ümbrises on aga valgud, mida on vaja selleks, et tunda ära peremeesrakk. ?Genoomis sisalduvate geenide ülesanded Iga viiruse genoomis on kolme tüüpi geene. Replikatsioonigeenid - tagavad viiruse genoomi paljunemise. Regulaatorgeenid - mõjutavad peremeesrakku ja vallutavad selle enda kasuks, suunates rakku uusi viirusosakesi tootma. Struktuurgeenid - kindlustavad viirusvalkude sünteesi. Genoom võib olla: Plussahelaline - RNA viiruse genoom, mida on võimalik kasutada otse mRNNa ja seeläbi sünteesida viiruse valke, mis viivad läbi viirusgenoomi paljundamise või lähevad uue viiruspartikli koosseisu. Miinusahelaline - RNA viiruse genoom, mille põhjal tuleb enne valkude sünteesi sünteesida komplementaarsed mRNA molekulid. Üheahlaline DNA - sünteesitakse komplementaarne DNA, alles siis mRNA, mis omakorda viirusvalke kodeerib. Viiruste paljunemine
korral see organismile ohtlikuks ei muutu. Vahel harva võib kõrge vähiriskiga viirus siseneda inimese DNAsse, tekitada seal muutusi ning seda kõike veel teadmata põhjustel. Seda peetakse emakakaelavähi kujunemise põhisündmuseks, sest on leitud, et mida kaugemale on vähk arenenud, seda sagedamini on viirus suutnud inimese DNAga ühineda. Hetkel arvatakse, et vähi teket põhjustab ühinemise tulemusel suurenenud viirusvalkude tase, kuid ühinemisel viirus ise jääb uinunud olekusse ega paljune enam (Emakas, 2009). 3. Riskifaktorid ja diagnoosimine 3.1 Riskifaktorid Emakakaela vähktõve teket põhjustavad erinevad faktorid. Neist tähtsaimaks peetakse nn papilloomiviirust (Kliinikum, 2009). Riskigruppides kõige ohtlikumaks peetakse HPV 16 ja 18 (R. Labotkin, 2002). Lisaks Inimese Papilloomiviirusele (HPV) on avastatud kindel seos emakakaelavähi ja
3. genoom hakkab ümber korraldama raku ainevahetust 4. viiruseosade süntees lüütiline 5. viiruste kokkupanek 6. raku surm ehk lüüs lüsogeenne 5. viirusega nakatunud rakk paljuneb 5. Nimeta, milliseid geene sisaldavad viirused?(3) - regulaatorgeenid (kindlustavad viiruse ja genoomi paljunemise) - retseptorgeenid (mõjutavad peremeesraku ainevahetust) - struktuurgeenid ( kindlustavad viirusvalkude sünteesi) 6. Kuidas valivad viirused endale peremeesraku? viirus kinnitub rakumembraani küljes olevatele retseptoritele tänu antiretseptoritele mis tunnevad õige raku ära. 7. Kirjelda, kuidas erineva ehitusega viirused nakatavad raku? (Ümbrisega viirus, ümbriseta viirus, bakteriofaag) - ilma ümbriseta -> otse läbi rakumembraani või endotsütoosi teel - ümbrisega -> sulandub raku sisse ümbrise abil 8
Kuna tema saavutus, mis oli esimene veenev tõend, et mõned viirused on molekulid, pööras teadusmaailma tähelepanu mõistatuslikele viirustele, sai doktor Stanley 1946. aastal Nobeli keemiaauhinna. (Stanley, Valens 1967: 7) Praeguseks on teada üle 640 putukaviiruse liigi, mis tekitavad üle 20 erineva putukate viirushaiguse. Taimedel pole leitud spetsiifilisi haigusgeene, väga intensiivne viiruse paljunemine ja viirusvalkude tootmine mõjutavad taimedes fotosünteesi, hingamist, toitainete kättesaadavust ja kasvu hormonaalset regulatsiooni. Tänaseks on teada üle 1000 erineva taimeviiruse. Inimestel on leitud: üle 70 erineva pappilloomiviiruse alltüübi, rohkem kui 200 teadaolevat viirust, mis põhjustavad külmetushaigusi, üle 67 etnoviiruse tüübi, 2 retroviirust ja 3 gripi tüüpi. (Alamäe jt 2000: 24,25) 5 4. VIIRUSHAIGUSED 4.1. GRIPP Gripp on piisk- ja kontaktnakkus
Tsütokiinid mõjutavad, milline neist tekib. Esmalt on B rakul (naiivsel) ekspresseerib nii IgM kui IgD. Toimub isotüübi vahetus – muutub IgE, IgA või IgG. IgG – veres IgA – limaskestades, sooled, hingamisteed IgM – aktiveerib komplemendi. Hävitab patogeene, kui pole piisavalt IgG. Nt. kui antigeen satub limaskesta – IgA, kui satub siiski läbi limaskesta – IgG. * rakuline – tsütotoksilised T lümfotsüüdid (retseptor CD8). Viirus siseneb keharakku, viirusvalkude süntees, viirusvalgud jupitatakse, viiakse MHC I raku pinnale – tekkinud kompleksi tunneb ära tsütotoksiline T rakk. MHC I on olemas kõikide rakkude pinnal. MHC II on olemas fagotsüteerivatel rakkudel, MHC II antigeeni kompleks viiakse raku pinnale, tunneb ära helper T rakk. Helper T aktiveerib B lümfotsüüdid.B lümfotsüüdid hakkavad paljunema ja antikehi tootma. 4. Viirus-organism interaktsioonid Viirused on obligatoorsed rakusisesed parasiidid
3) Puudub iseseisev ainevahetus 4) Neil on kriitiliselt väiksed mõõtmed Viiruste ehitus ja elutegevus: Viiruse geenid esinevad DNA/RNA kujul. Mõlemad nukleiinhapped üksik- või kaksikahelas. Väikseim geenide arv 3, suurim üle 1000. Toimelt jagatakse viiruse geenid: 1) Geenid, mis mõjutavad peremeesraku elutegevust (programmeerivad viimase viirusosakesi tootma) 2) Geenid, mis määravad ära viiruse nukleiinhappe sünteesi 3) Geenid, mis määravad ära viirusvalkude sünteesi Viiruste elutsükkel. Esimsed etapid kõikidel juhtudel ühised: 1) Viiruse tungimine organismi 2) Viiruse kinnitumine sihtmärkrakule 3) Viiruse nukleiinhappe liikumine rakutuuma ja seostumine kromosoomidega raku kujul Viiruste elutsüklid: 1) Lüütiline Rakus algab intensiivne viirusosakeste taastootmine. Mõne aja pärast rakk sureb. Laguneb ehk lüüsub ja vabanevad viirusosakesed nakatavad uusi rakke: a
2. Viiruse sisenemine rakku Ümbrisega viirused sulatavad oma ümbrise kokku raku membraaniga ja sisestavad nii viiruse kapsiidi raku sisemusse. Ümbriseta viirused viirusosake siseneb rakku otse läbi rakumembraani või endotsütoosi teel. 3. Viiruse genoomi paljunemine Raku tsütoplasmas viiruse genoom vabaneb kapsiidist. Viirus paljuneb kas raku tuumas või tsütoplasmas. Paljunemine jaguneb kaheks etapiks: 1. varane staadium sünteesitakse nende viirusvalkude mRNA-d, mis on vajalikud, et muuta raku ainevahetust ja paljundada viirust. 2. hiline staadium toimub viiruse genoomi kahekordistumine, struktuurvalkude süntees, moodustub viirusosake ja vabaneb peremeesrakust ümbritsevasse keskkonda. 18 DNA-GENOOMIGA VIIRUSE PALJUNEMINE 1. Raku nakatumine viirusosake seondub ankrumolekulide abil raku pinnale, vabaneb ümbrisest ning kapsiid siseneb rakku
Geen- DNA lõik, mis määrab ühe RNA molekuli sünteesi Ehituse üldosad: Promootor: nukleotiidne järjests geeni algusosas RNA sünteesipiirkond: DNA nukleotiidne järjestus, millelt loetakse geneetiline info RNA sünteesiks Terminaator: nukleotiidne järjestus geeni lõpuosas, lõpetab transkriptsiooni Replikatsioonigeenid - Kindlustavad viiruse genoomi paljunemise Regulaatorgeenid - Mõjutavad peremeesraku ainevahetust (endale soodsamaks) Struktuurgeenid - Kindlustavad viirusvalkude sünteesi Geneetiline kood: vastavus, kus mRNA kolm järjestikust nukleotiidi määravad ära ühe aminohappe paigutuse valgu molekulis Geneetilise koodi omadused: Sünonüümsus- üht aminohapet võib määrata mitu koodonit Ühetähendulikkus- üks koodon määrab vaid ühe aminohappe paigutuse valgu primaarstruktuuri Mittekattuvus- sama nukleotiid ei kuulu kahe järjestikuse koodoni koosseisu
hävitamine immuunsüsteemi tsütotoksiliste T lümfotsüütide (tapjarakud, ingl. killer cells) poolt rakulise immuunsüsteemi vahendusel. Organismide kõik rakud hüdrolüüsivad valke peptiidideni ja eksponeerivad neid peptiide rakkude pinnal. Tapjarakud ei reageeri peptiididele, mis pärinevad normaalsetest rakkudest, kuid reageerivad sellistele rakkudele mis eksponeerivad viirusvalgu tükke. Sellised rakud hävitatakse. T-killerid ei reageeri kui rakkude membraanis on ainult viirusvalkude tükid. Vajalikud on ka iga organismi jaoks spetsiifilised valgud, mida nim peamise koesobivuskompleksi klass I valkudeks (ingl major histocompatibility complex class I, MHC I). MHC I esineb kõikide somaatiliste rakkude pinnal. Proteasoomide poolt lagundatud valkude fragmendid transporditakse ER sisse ABC transportijate abil, toimub MHC valkude ja viirusvalkude fragmentide komplekseerumine ja transport raku pinnale. 9.)Iseloomustage chaperon'id ja nimetage protsesse milles osalevad
Replikatsioon. Alustab viiruse glükoproteiinide ja rakupinnaretseptorite interaktsiooon. Mõne viiruse (EBV näiteks) koetropism tekib nende retseptorite koespetsiifiline ekspressioon. Nukleokapsiid vabaneb tsütoplasmasse sulandumisel, ensüümid ja transkriptsioonifaktorid kantakse rakku tegumendis. Nukleokapsiid seostub tuumamembraaniga, viib genoomi tuuma, kus toimub transkriptsioon, replikatsioon. Transkriptsioon ja viirusvalkude süntees toimub kolmes faasis: (1) vahetud varased valgud (α) – transkriptsiooni regulatsioon, raku ülevõtmine; (2) varased valgud – transkriptsioonifaktorid ja ensüümid, sh DNA polümeraas; (3) hilised valgud (γ) – struktuurvalgud, tehakse pärast genoomi replikatsiooni algust. Transkriptsioon toimub raku DNA-sõltuva RNA polümeraasiga, reguleerivad viiruse ja raku tuumafaktorid. Viimaste omavaheline
(spektrofotomeetriga). Lateksaglutinatsioon. On vähem tundlikum kui RIA ja EIA. Väikestele latekspartiklitele on kantud viirusspetsiifilised antikehad, antigeeni lisamisel tekivad nähtavad aglutinaadid. Saab määrata rota- ja adenoviirusi roojas. VIIRUSVASTASTE ANTIKEHADE MÄÄRAMINE PATSIENDI VERESEERUMIS. Western immunoblotting on väärtuslik analüütiline meetod antikehade määramiseks eri viirusvalkude suhtes. Selleks toimub esiteks tuntud viiruse puhastamine, edasi eraldatakse valgud elektroforeesil naatriumdodetsüülsulfaati sisaldavas geelis. Geelist kantakse erinevad valgud eraldi nitrotselluloosfiltritele. Filtrid lõigatakse tükkideks ning säilitatakse kuivatatutena. Kui filtritele lisada uuritavat seerumit, tekib antigeeni-antikeha reaktsioon, mis testitakse esimese antikeha suhtes spetsiifilise märgistatud antikeha lisamisega. Nii on võimalik vereseerumis leida
Nt: üle inteferooni toimuv regulatsioon. Interferentsi nähtus – kui üks viirus on põetav, siis teine viirus ei saa siduda end. Kaheahelaline RNA indutseerib kindla viirusvastuse. Nt 2’ – 5’ A2-4 2’ – 5’ A (2-5) indutseerib: 1) RNAaas L - kaheahelalise RNA spetsiifiline RNAaas (RNAaas III perekond). Normaalselt kahehahelalist RNA-d temale kättesaadav pole. Viiruse RNA on. Takistab viirust 2) eIF2 A fosforüülimine - takistatakse nii raku- kui viirusvalkude sünteesi. Kui need kaks eelnevat asja ei mõju, suunatakse rakk apoptoosi. Globaalset translatsiooni inhibeerivad asjad: IF2 või IF 4 fosforüleerimine IF2 A kinaas – PKR (protein kinase R) IF4 – mõjutas skaneerimist ühe mRNA translatsiooni aktiivsuse regulatsioon käib üle 3’ UTR-i, kus on cis- järjestused, millega seonduvad TRANS-faktorid. Toimub spetsiifiline mRNA aktivatsioon või repressioon More Antisense RNA - mRNA-ga komplementaarne RNA. Nt. inimese neerupealise rakkudes
annaabi.ee 
