VIRUSOLOGIJA

1
VIRUSOLOGIJA (VIRUSI UN ARPUSHROMOSOMU GENETISKIE
ELEMENTI)
VIRUSU UN ARPUSHROMOSOMU ELEMENTU
GRUPAS Retrovirusi un Hepadnavirusi Laundabigie
audzeji
2
ds RNS virusiRetrovirusi / Retroviridae

• Kopejais raksturojums
• Dzivnieku virusi
• B tips
• C tips
• D tips HTLV un BLV
• Lentivirusi
• Spumavirusi

3
ds RNS virusi

• Kopejais raksturojums
• Reovirusi
• Totivirusi

4
ds RNS virusu kopejais raksturojums
dsRNS virusu saimnieku loks Bakterijas
(apvalku saturoši bakteriofagi Cystoviridae,)
Dzivnieki, augi un kukaini (Reoviridae)
Mugurklaulnieki un bezmugurkaulnieki
(Birnaviridae) Senes un vienšuni, varbut ari
kukaini (Totiviridae) Senes (Partitiviridae) Augi
( Cryptovirus, Partitiviridae) infekcija tikai
ar seklu vai putekšnu palidzibu
5
RNS izmeri un forma Partitiviridae - 4 - 9 kb
lineara, divkomponentu Birnaviridae - 6 kb
lineara, divkomponentu Totiviridae - 4 - 7 kb
lineara, vienkomponenta Cystoviridae -13 kb
lineara, triskomponentu Reovirdae - 20 - 27 kb
lineara, daudzkomponentu (10 -12)
6
Replikacija Visu ds RNA virusu replikacijai
notiek konservativi, virusu RNA transkriptaze
(RNA-Tr) transkribe ds RNA par mRNA, kura kode
proteinu sintezi un kalpo par matricu otra RNA
pavediena sintezei. Replikacija notiek citoplazma
7
Dz. Totiviridae
Raugu viruss ScV L-A killer-faktori The L-A
dsRNA virus of the yeast Saccharomyces cerevisiae
has a single 4.6 kb genomic segment that encodes
its major coat protein, Gag (76 kDa) and a
Gag-Pol fusion protein (180 kDa) formed by a -1
ribosomal frameshift. L-A can support the
replication and encapsidation in separate viral
particles of any of several satellite dsRNAs,
called M dsRNAs, each of which encodes a secreted
protein toxin (the killer toxin) and immunity to
that toxin. L-A and M are transmitted from cell
to cell by the cytoplasmic mixing that occurs in
the process of mating. Neither is naturally
released from the cell or enters cells by other
mechanisms, but the high frequency of yeast
mating in nature results in the wide distribution
of these viruses in natural isolates. Moreover,
the structural and functional similarities with
dsRNA viruses of mammals has made it useful to
consider these entities as viruses
8
Dz. Totiviridae
Raugu vektori in vivo fermentu selekcija
9
Dz. Reoviridae Respiratory entheric ophran.
Ikosaedriska simetrija, diam. 60 - 80 nm,
divslanu kapsids bez apvalka, poliedri (Cypovirus
) G.G. Orthoreovirus (istais) pilienu un
gastrointestinala parnese, pamata respiratoras
infekcijas, retak - enteriti jaundzimušajiem. 2
serologiskas grupas - ziditaju un putnu.
10
Orbivirus, (orbis - gredzens, morfologija)
parnese ar kukainu starpniecibu, inaparentas lidz
letalas infekcijas, drudži, hemoragiskie
drudži Bluetongue virus 10 fragmenti, divslanu
kapsids, parnesa odi, infice aitas Rotavirus,
(ritenis) gruti kultivejami in vitro,
gastrointestinala parnese, diarejas Coltivirus,
(Colorado tick fever) ercu vektori, druži, var
but komplikacijas - nekrozes, leikopenija
Aquareovirus, zivis, gliemjos sincitiju
veidošana, zema patogenitate
11
Fijivirus, augos, floemas hipertrofija
(audzeji), kukainos nav izteiktas patogenezes
Phytoreovirus, augos, kukainu parneseji (lapu
sprižmeši), daudzas divdigllapju dz., graudzales
Oryzavirus, Graudzales, floemas hipertrofija,
kukainu parneseji, morfologija atškiriga no
fitoreovirusiem - izteiktas virsmas
projekcijas Cypovirus, (cytoplasmatic
polyhedrosis) kukaini, plašs sugu sastavs, 12
serotipi, var veidot poliedrus, hroniskas
infekcijas, zema kuninu mirstiba
12
Reovirusu daudzveidiba
13
dsRNA bacteriophage f6 (larifans) Bacteriophage
f6 is a member of the Cystoviridae family. It
infects Pseudomonas bacteria (typically
plant-pathogenic P. syringae). It has a
three-part, segmented, double-stranded RNA
genome, totalling 13.5 kb in length. f6 and its
relatives have a lipid membrane around their
nucleocapsid, a rare trait among bacteriphages.
It is a lytic phage, though under certain
circumstances has been observed to display a
delay in lysis which may be described as a
"carrier state".
L. Mindich Microbiol. Mol. Biol. Rev 1999,
63(1)149. . 
14
Larifans faga f6 RNS saturošs interferona
stimulators
Dr. Guna Feldmane
http//www.ir.lv/upload/image_file/name/2012_10/43
505/f64_larifan_181012_005-media_large.jpg?1351075
688
15
Rigvir enterovirusa (Picornaviridae) ECHO-7
preparats onkolitiskas, imunstimulejošas
ipašibas
Dr. Aina Muceniece (1924.-2010.)
http//www.virotherapy.eu/rigvir/
16
Retrovirusu kopejais raksturojums
Saimnieku loks Hordata Mammalia
Avesdažads, visuma šaurs saimnieku loks
17
Retrovirusu kopejais raksturojums
Retrovirusu morfologija Virionu diametrs ap
100 nm, areja membranas apvalka ietverts
ikosaedrisks vai konusveida nukleokapsids. Rakstu
rigs virionu peldošais blivums 1,16 Virusa
virsmas projekciju lielumu un nukleokapsida
novietojumu viriona izmanto klasifikacijai. Viron
u sastava ir fermenti revertaze, integraze,
proteaze.
18
Retrovirusu kopejais raksturojums
Replikacija Replikacija notiek pec tam, kad
viruss integrejis DNS kopiju šunas genoma, tikai
dalošas šunas. Arejas membranas un matriksa
proteini savacas šunas membrana, pie tas migre
nenobriedis nukleokapsids. Viruss nelize šunas,
bieži pat stimule dališanos. Izklust no šunas
pumpurojoties. Virusu proteazem ir svariga
virionu nobriešana.
19
Retrovirusu morfologijas tipi
20
Retrovirusu kopejais raksturojums
RNS izmeri un uzbuve Virioni satur divas
kopijas vienpavediena () RNS ka ari replikacija
nepieciešamu, virusa grupas specifisku tRNS.
Genomiskas RNS garums 7 - 12 kb. Kode vismaz
tris genu grupas, kuras tiek ekspresetas,
veidojot 10 - 15 proteinus. RNS netiek izmantota
par mRNS, bet ar revertazes palidzibu parveidota
DNS kopija, kas integrejas saimniekšunas
genoma. RNS raksturigi isi galu atkartojumi (R),
kuri veidojot DNS kopiju noklust garo galu
atkartojumu (LTR) sastava (U3-R-U5)
21
Retrovirusu sistematika
http//www.microbiologybytes.com/virology/Retrovir
uses.html
22
Retrovirusu morfologijas tipi
B
C
D
C
C
D
23
Retrovirusu morfologija
24
Retrovirusu genoma struktura
() RNS struktura CAP mRNS 5-gala
modifikacijaR sekvences atkartojumiU
nekodejošas secibasPBS praimera piesaistes
rajonsLeader mRNS strukturas nekodejoša
dalagag grupas specifiskais antigens, viriona
kapsidapol polimerazeenv apvalka
proteiniPPT polipurinu rajonsA(n) mRNS
3-gala modifikacija
http//www.microbiologybytes.com/virology/Retrovir
uses.html
25
Retrovirusu revertaze
26
Retrovirusu genoma struktura
27
Retrovirusu atgriezeniska transkripcija, LTR
sinteze
28
Retrovirusu atgriezeniska transkripcija, LTR
sinteze
29
Retrovirusu atgriezeniska transkripcija, LTR
sinteze
30
Retrovirusu atgriezeniska transkripcija, LTR
sinteze
31
Retrovirusu atgriezeniska transkripcija, LTR
sinteze
Proviruss
32
Retrovirusu atgriezeniska transkripcija, LTR
sinteze
tRNS
RNS
DNS
RNS
DNS
RNS
tRNS
DNS
RNS
Provirusa formas šuna
DNS
RNS
DNS
RNS
DNS
DNS
DNS
DNS
DNS
DNS
http//www.microbiologybytes.com/virology/Retrovir
uses.html
DNS
DNS
33
Retrovirusu replikacijas cikls
34
Retrovirusu provirusa integracija
Integracijas procesa proviruss zaude dažus (1-2)
galu nukleotidus, TG un CA dinukleotids atrodams
visos integreto virusu genomu galos
Integracijas vietai šuna nav specifiskas
nukleotidu secibas. Integracijas vieta 4 6
šunas nukleotidi veido invertetu atkartojumu
pec http//cmbi.bjmu.edu.cn/www-learn/micro-ac-uk
/335/Retroviruses.html
35
Retrovirusu genoma transkriptu splaisings un
proteinu sinteze
ribosomas parvietošana nolasišanas seciba
AUG
bicistroniska mRNS, nesplaisets variants
AUG
monocistroniska mRNS, vienkaršs splaisings
AUG
monocistroniska mRNS, vienkaršs splaisings
AUG
AUG
AUG
pirma iniciacijas kodona caurlasišana
bicistroniska mRNS, vienkaršs splaisings
AUG
monocistroniska mRNS, divkaršs splaisings
AUG
AUG
pirma iniciacijas kodona caurlasišana
bicistroniska mRNS, divkaršs splaisings
36
Ribosomas parvietošana (buksešana) nolasišanas
seciba
Aizkeroties mRNS otrejas strukturas veidota
cilpa, ribosoma tiek parvietota uz (-1)
nolasišanas secibu
Terminacijas supresija (ka Qb)
37
Dz. Retroviridae
G. Alpharetrovirus ALV - endogenie
provirusi Morfologija intracisternalas dalinas,
nav virsmas peplomeru dzelkšnu blivs
ikosaedrisks kors viriona centra. ALV, RSV, iss
genoms - 7.2 kb (gag/pro/ pol)- (env)
38
Intracisternalas dalinas jeb A tips
39
Endogeno retrovirusu aktivacija un parnese, sugu
specifiskums
Ekotropi infice tikai savu sugu Ksenotropi
infice tikai citu sugu Amfotropi gan to
pašu, gan svešu sugu
R.A.Weiss, Retrovirology, 2006, 3 67
40
Dz. Retroviridae
G. Betaretrovirus MMTV endogenie
provirusi Morfologija izteikti virsmas peplomeru
dzelkšni blivs, nobidits ikosaedrisks kors. RNA
10 kb, LTR 1300 b (U3 1200 R 15 U5 120)
tRNA - Lys Genoms (gag/pro)-(pol)-(env)
41
Dz. Retroviridae
G. Gammaretrovirus MLV daudzi pelu, pertiku,
grauzeju virusi un endogenie virusi 3 serotipi
(onko retikuloendotelioze rapulu) Morfologija
nav virsmas peplomeru dzelkšnu blivs
ikosaedrisks kors viriona centra. RNA 8.3 kb,
LTR 600 b (U3 500 R 60 U5 75) tRNA - Pro
(Glu) Genoms (gag/pro/ pol)- (env) Onkogenus
nesošie virusi defektivi rekombinanti
42
Dz. Retroviridae
G. Deltaretrovirus BLV, Human T-Lymphotropic
Virus 1,2 STLV, nesatur onkogenus, nav endogeno
virusu Morfologija nav virsmas peplomeru
dzelkšnu blivs, iegarens kors viriona
centrâ. RNA 8.3 kb, LTR 550-750 b (U3
200-300 R 135-235 U5 100-200) tRNA -
Lys Genoms (gag/pro/ pol)- (env)- (rex/tax)
43
Dz. Retroviridae
G. Lentivirus 5 grupas - liellopu, zirgu, kaku,
aitu primatu Morfologija izteikti virsmas
peplomeru dzelkšni blivs, konusveida vai
iegarens kors. RNA 9.2 kb, LTR 600 b (U3
450 R 100 U5 70) tRNA - Lys Genoms (gag) -
(pro/ pol) - (env) Papildus regulatorie proteini
vpr tat nef vif
44
AIDS (Acquired ImmunoDeficite Sindrome)
HIV1, pirmie AIDS gadijumi apzinati 1981. g.
Pneumocystis carini LA, Kapoši sarkoma. LAV
viruss - 1983. g. Luc Montagnier HIV/AIDS -
1984 Renato Gallo HIV-2, 1986 g. R-Afrika
45
Retrovirusu morfologija
46
Miristalskabe
47
HIV adsorbcijas process
48
AIDS attistibas process cilveka organisma
ARC AIDS-related complex
49
AIDS (Acquired ImmunoDeficite Sindrome)
Kapoši sarkoma
50
HIV izplatiba cilveku populacija (1999. g.)
S 28 miljoni
51
HIV izplatiba cilveku populacija (2001. g.)
S 36 miljoni
52
HIV izplatiba cilveku populacija (2010. g.,
prognoze)
S 52 - 73 miljoni ?
53
HIV infekcijas izplatiba 2007. gada Kopa 33.2
miljoni cilveku 30.636.1 Pieaugušie 30.8
miljoni 28.233.6 Sievietes 15.4 miljoni
13.916.6 Berni lidz 15 g.v. 2.5 miljoni
2.22.6 Jaunas HIV infekcijas 2007. gada Kopa
2.5 miljoni 1.84.1 Pieaugušie 2.1 miljoni
1.43.6 Berni lidz 15 g.v. 420 000 350 000540
000 Mirušo AIDS rezultata 2007. gada Kopa 2.1
miljoni 1.92.4 Pieaugušie 1.7 miljoni
1.62.1 Berni lidz 15 g.v. 330 000 310 000380
000
United Nations Programme on HIV/AIDS (UNAIDS) and
World Health Organization (WHO) 2007.
54
HIV infekcijas izplatiba 2009. gada Kopa 33.3
miljoni cilveku 31.435.3 Pieaugušie 30.8
miljoni 29.232.6 Sievietes 15.9 miljoni
14.817.2 Berni lidz 15 g.v. 2.5 miljoni
1.63.4 Jaunas HIV infekcijas 2011. gada Kopa
2.6 miljoni 2.32.8 Pieaugušie 2.2 miljoni
2.02.4 Berni lidz 15 g.v. 370 000 230 000510
000 Mirušo AIDS rezultata 2011. gada Kopa 1.8
miljoni 1.62.1 Pieaugušie 1.6 miljoni
1.41.8 Berni lidz 15 g.v. 260 000 150 000380
000
http//www.unaids.org/documents/20101123_epislides
_core_en.pdf
55
HIV infekcijas izplatiba 2013. gada Kopa 35.0
miljoni cilveku 33.137.2 Pieaugušie 31.8
miljoni 30.133.7 Sievietes 16.0 miljoni
15.116.9 Berni lidz 15 g.v. 3.2 miljoni
2.93.5 Jaunas HIV infekcijas 2013. gada Kopa
2.1 miljoni 1.92.4 Pieaugušie 1.9 miljoni
1.72.1 Berni lidz 15 g.v. 240 000 210 000280
000 Mirušo AIDS rezultata 2013. gada Kopa 1.5
miljoni 1.41.7 Pieaugušie 1.3 miljoni
1.21.6 Berni lidz 15 g.v. 190 000 170 000220
000
http//www.who.int/hiv/data/epi_core_dec2014.png?u
a1
56
http//www.spkc.gov.lv/hiv-aids/
57
http//www.spkc.gov.lv/hiv-aids/
58
http//www.spkc.gov.lv/hiv-aids/
59
HIV nonakšana cilveku populacija
60
2008. gada Nobela premijas fiziologija un
medicina Haraldam zur Hauzenam par atklajumu, ka
papiliomas virusi izraisa dzemdes vezi
Fransuazai Barre-Sinusi un Lukam Montanje par
cilveka imundeficita virusa atklašanu.
61
HIV izplatišanas cilveka organisma
62
AIDS terapija
Peter H. Duesberg (1936.) Berklijas universitates
profesors. Viens no retrovirusu onkogenu
atklajejiem un integracijas mehanisma
noskaidrotajiem. Noliedz HIV saistibu ar AIDS.
63
Dz. Retroviridae
G. Spumavirus Nav zinamu slimibu, onkogenu,
izoleti no daudziem dzivniekiem B -tipa
morfologija, 11 kb RNA, papildus ORF (bel 1-3)
3- gala
64
Retrovirusu filogenetiskais koks, endogeno
retrovirusu sastopamiba
R.A.Weiss, Retrovirology, 2006
65
Endogeno retrovirusu un to saimnieku koevolucija
un starpsugu parnese
R.A.Weiss, Retrovirology, 2006
66
Dz. Hepadnaviridae

• Kopejais raksturojums
• Dzivnieku virusi
• Cilveka B tipa hepatita viruss
• Dzivnieku hepatita virusi
• Augu virusi

67
Hepadnavirusu kopejais raksturojums
Saimnieku loks Hordata (Mammalia loti šaurs,
parasti tikai viena suga) Augi
(divdgllapji).
68
Hepadnavirusu kopejais raksturojums
DNS izmeri Paši mazakie DNS virusi. 3100 -
3500 nt garš, daleji dubultspiralizets genoms,
tarnskripcijas modifikaciju rezultate veido 6 - 9
proteinus.
HBV
CaMV
69
Hepadnavirusu kopejais raksturojums
Virusu morfologija Virioni 42 nm diametrs
ikosaedrisks nukleokapsids, jeb kors "core" 27 nm
diametra, apm. 4 nm bieza arejais apvalks. Virusa
apvalka proteinu sauc par virsmas antigenu vai
HBsAg. Dažkart lidzas virionam tas veido
caurulveida strukturas astes. Virsmas antigens
tiek sintezets vairak neka nepieciešamas jaunu
virionu veidošanai. Tas uzkrajas inficeto
individu asinis pavedenveida vai sferisku dalinu
veida. Pavedenveida dalinas ir identiskas virionu
astem. Tas ir atkiriga garuma un to videjais
diametrs ir ap 22 nm. Dažreiz redzams, ka tas
veido diskveida, nespiraliski izvietotas proteina
subvienibas.
70
Hepadnavirusu kopejais raksturojums
Replikacija notiek reparejot daleji
dubultspiralizeto DNS sintezejot vairakas
subgenomiskas un vienu pilna genoma garuma
RNS Viriona DNS tiek sintezeta no pilna garuma
RNS ar revertazes palidzibu nenobriedušas virusa
dalinas. Retroidie virusi
71
HBV
P.Pumpen, A.Dishler, T.Kozlovskaya, V.Bichko,
E.Gren, M.Rivkina, A.Grinberg, R.Kukaine. Cloning
of hepatitis B virus DNA in Escherichia coli . -
Proc. USSR Acad. Sci., 1981, vol. 220, N 4, pp.
1022-1024
72
HBsAg viriona atrodams tris formas S( 24 kD S),
pre-S1 (39-kD L) un S2 (31-kD M). Serotipi a
y/d w/r (astoni serotipi A H) molara konc.
virionos 100102 (SML). Neinfekciozi virioni
satur vairak S, infekciozos virionos ir vairak L
HBsAg formas. HBcAg (22 kD) veido viriona koru.
No tas pašas sekvences, izmantojot citu
iniciacijas kodonu nolasa HBeAg (16 kD). To
neizmanto viriona uzbuve, bet sekrete seruma
(tolerogens?).
73
HBV transkripcijas karte
74
HBV replikacijas cikls
75
HBV morfologija
76
Dz. Hepadnaviridae
HBV morfologija
77
HBV izplatiba un hepatocelulara karcinoma
78
Imuna atbilde uz HBV infekciju
79
CaMV
Cauliflower mosaic virus (pukkapostu mozaikas
viruss)
CaMV 50 nm diametra kapsids, 8030 b.p. ds DNS
ar vienpavediena parravumiem, NS 16 viriona
masas.
Infice Cruciferae, Resedaceae, Solanaceae augu
dzimtas, parneseji - laputis
80
CaMV replikacija notiek lidzigi cilveka B tipa
hepatita virusam uz DNS matricas tiek sintezeta
par genomu garaka 35 S RNS, kuru virusa revertaze
atkal parverš DNS forma.
81

• Laundabigie audzeji
• šunas cikls
• audzeju attistiba
• onkogeni
• tumoru supresori
• virusu onkogeneze

82
(No Transcript)
83
Šunas cikla regulacija
84
Normala šuna kultura (primara šunu
kultura) Morfologiskas un molekularas
diferenciacijas pazimes Atkariba no audu tipa
specifiskiem augšanas faktoriem Piesaistišanas
atkariga (adheranta) augšana Augšanas
kontaktinhibicija (monoslanis) Neliels
metabolisma atrums Diploids hromosomu
skaits Ierobežots dališanas ciklu skaits
85
(No Transcript)
86
(No Transcript)
87
(No Transcript)
88
Audzeja attistibas etapi
89
Audzeja indukcija Hromosomu aberacijas
(Filadelfijas hromosoma 9 - 22 translokacija)
Audzeja indukcija 8 Oksoguanozins /
oksoguanozina glikozilaze
90
Virusu ierosinata onkogeneze
RNS virusi Permisivas, dalošas un virusu
producejošas šunas Akuti transformejoši
retrovirusi (onkogenu transdukcija) Protoonkogeni
- virusu onkogeni (c-myc / v-myc) Defektivi,
repliceties nespejigi virusi Atškiribas nav
intronu var but saisinati (v-src) nest
mutacijas (v-ras) veidot vienotu proteinu ar
virusa gag vai env genu produktiem, tiek aktivi
ekspreseti LTR kontrole.
91
Virusu ierosinata onkogeneze
Leni transformejoši virusi (inserciju
mutageneze) Repliceties spejigi virusi. ALV,
MMTV Leni transformejoši virusi
(transaktivacija) Repliceties spejigi virusi.
HTLV, BLV (tax) Transformacijas testi RSV, NIH
3T3
92
Virusu onkogenu izcelsme
93
Virusu onkogenu šunu analogu funkcijas
94
Virusu onkogenu šunu analogu funkcijas
95
Ar cilveka audzejiem saistitie virusi