Vírustan - virológia Jenner →himlő elleni vakcina (1798) Pasteur → veszettség elleni vakcina (1885) Ivanovszkij → az első növénykórokozó vírus felfedezése (dohánymozaik vírus) (1892) Loeffler és Frosch → száj- és körömfájás kórokozója (1987) Ellermann és Bang, Rous → első daganatvírusok felfedezése (1908, 1911) Twort és d’Herelle → bakteriofágok felfedezése (1915, 1917) Stanley → a dohánymozaik vírus előállítása kristályos formában (1935) ,
A vírusok kutatásának gyakorlati és elméleti jelentősége - vírusbetegségek diagnosztikája - szövettenyésztési módszerek - oltóanyag-kutatás és termelés
- hozzájárul más tudományágak fejlődéséhez pl. genetika: reverz transzkriptáz felfedezése.
- sejt és vírusinterakció tanulmányozása molekuláris szinten → molekuláris virológia - vírus-gazdaszervezet kölcsönhatására vonatkozó ismeretek, a megfertőzött „makroorganizmus” reakcióinak vizsgálata.
A vírusok alapvető tulajdonságai → kis méret; → nincs sejtes szerkezet; → az örökítő anyag csak egyfajta nukleinsav lehet: DNS vagy RNS; → önálló anyagcsere hiánya; → obligát sejtparazita.
Vírus → fertőző genetikai információ.
A vírusok megjelenési formái:
→ virion: érett fertőző vírus; → vegetatív vírus: a gazdasejtbe bejutó replikálódó vírusgenom; → provírus: a gazdasejt genomjába beépült vírusgenom.
A vírust meghatározó kritériumok 1. a virion csak egyféle nukleinsavat tartalmaz. 2. a virion replikációját (szaporodását) a nukleinsavában foglalt genetikai információ irányítja a fogékony sejten belül. 3. a virion nem képes nőni és osztódással szaporodni.
4. a vírusoknak nincs olyan enzimük, amely átalakítaná a táplálék potenciális energiáját olyan nagyenergiájú kötésekké, amelyek szükségesek a biológiai szintézishez. 5. a vírusok szaporodásukhoz igénybe veszik gazdasejtjeik riboszómáit (abszolút parazitizmus).
A vírusok eredete - a két legvalószínűbb hipotézis szerint:
a vírusok degenerált sejtek vagy sejtmaradványok, amelyek úgy alakultak ki, hogy a sejtek sorozatos mutációk során elveszítették enzimrendszerüket és ezáltal függő viszonyba kerültek más gazdasejt enzimrendszerével.
a vírusok önállósult nukleinsav-szakaszok, amelyek önállósulva képesek a sejten kívül is fennmaradni. Eszerint a különböző vírusok különböző sejtszervecskékből (mitokondrium, riboszóma) származhatnak.
virion → nukleinsav + köpenyfehérje kapszid - kapszomerek külső burok (peplon): vírusspecifikus fehérjék, glikoproteinek
A vírusok csoportosítása szerkezetük és szimmetriaviszonyuk alapján 1. Helikális vírusok - a köpenyfehérje-alegységek csavarvonal (helix) mentén elsődlegesen hossztengely körüli szimmetriával helyezkednek el. - pl. a dohánymozaik vírus 300 nm hosszú, 18 nm vastag
- van olyan helikális vírus is, amely gömb alakú. Ezekben a nukleokapszidszál másodlagos csavarulatok révén gömb alakot vesz fel.
Influenzavírus
2. Kubikális vírusok - a köpenyfehérje-alegységek egy szabályos kristályrendszer szerint rendeződnek; - a kapszomerek 5 vagy 6 szerkezeti egységből állhatnak és a víruskapszidban 5 vagy 6 legközelebbi szomszédjuk van; - ikozaéder forma; pl. Parvovírusok, Picornavírusok, Adenovírusok.
Adenovírus
3. Binális vírusok - a helikális és a kubikális szerkezet kombinálódik; - pl. a bakteriofágok. - a fejrész izometrikus, farok pedig helikális szerkezetű fehérjecső, amely spirális lefutású molekulaláncból épül fel.
- kisebb binális vírusoknál egy farokvégi tapadófonál van, míg a nagyobb, komplexebb vírusoknál 6 kontraktilis fehérjéből álló fonál biztosítja a gazdasejthez való kötődést és a nukleinsav sejtbe juttatását.
4. Komplex struktúrájú vírusok - mindazon vírusok amelyek nem felelnek meg az előbbi 3 csoport szimmetriaviszonyainak; - pl. a Poxvírusok.
- a virionok gyakran gömb alakúak, legtöbbször a külső burok miatt. - a kubikális és helikális formán belül lehetnek még ovoidok (pl. Poxvírus), pleomorfok (pl. Coronavírus), szferikusak (pl. Orthomyxovírusok, Retrovírusok), bacillusformájúak is (pl. Rhabdovírusok).
Orthomyxovírus Rhabdovírusok
A virionok molekuláris felépítése Nukleinsav → a genom lehet: egyszálú (ss) - kétszálú (ds) lineáris - cirkuláris egy darabból – több darabból álló osztatlan - osztott pozitív - negatív polaritású - minden egyes vírus nukleinsavának nukleotid szekvenciája, összetétele jellegzetes.
- a vírusnukleinsav jellemzésére használható G/C arány.
Fehérjék a szerkezeti fehérjék funkciói: → a vírusgenom egyik sejtből a másik sejtbe való átjutását biztosítják; → a vírusgenom védelmét szolgálják a nukleázokkal szemben; → a víruspartikula fogékony sejthez való kötődésében vesznek részt;
→ a virion strukturális szimmetriáját adják.
- a belső (core) fehérjék a nukleinsavhoz kapcsolódnak, illetve a virion saját enzimei. - a szaporodási ciklusban való megjelenésük, szerepük szerint a fehérjék feloszthatók: → korai fehérjékre → prekurzor fehérjékre → késői fehérjékre - a fehérjék határozzák meg a vírus antigénjeit.
Enzimek:
→ replikációhoz esszenciálisak: nukleinsav polimerázok, nukleázok és ligázok. → a replikációhoz nem feltétlenül szükségesek: kinázok, dehidrogenázok, foszfatázok, neuraminidáz. → a binális fágoknál a virion lizozim enzimje oldja fel a baktérium sejtfalát, elősegítve a sejt fertőzését.
Lipidek - foszfo- és glikolipidek, neutrális zsírok. - a lipidtartalmú vírusok érzékenyek éterrel és szerves oldószerekkel szemben, hatásukra elveszítik fertőzőképességüket.
Szénhidrátok - a peplon glikoproteineket is tartalmaz, melyeket a vírus kódol.
- szerepük van a vírus sejtreceptorokhoz való kötődésében, vírusantigének, neutralizációs antitestekkel kötődnek.
A vírusok tenyésztése - csak élő, fogékony sejtben képesek szaporodni.
- a vírus gazdaspecificitása, szervspecificitása, a sejt, szerv, élőlény kora befolyásolja a vírus szaporodását. Állati vírusok szaporítása - kísérleti állat (szopós egerek); - csirkeembrió; - szövetkultúra (sejtvonal); - morfológiai (citopatogén) változások: sejtlízis, sejtnekrózis, sejtfúzió, zárványtestek, vakuolizáció, apoptózis; malignus transzformáció, sejtburjánzás.
Növényi vírusok tenyésztése - a gazdanövény mechanikus fertőzése;
- szövettenyészetek alkalmazása; - lokális tünetek: szövetelhalás, klorotikus elszíneződés torz növekedés;
- szisztémás tünetek: sárgulás, gyűrűfoltosság, érkivilágosodás, levélhólyagosodás. - mikroszimptomás megjelenés: zárványok, kloroplasztisz károsodás.
A bakteriofágok tenyésztése - érzékeny baktériumok fiatal, aktívan szaporodó sejtjeiben történik; - a litikus fágok hatására a levestenyészet feltisztul, tápagaron lévő sűrű baktériumtenyészeten a vírusszaporodás következtében tarfoltok, plakkok alakulnak ki.
