Nebuněčné živé soustavy • • •
viry virusoidy viroidy
VIRA = VIRY − − − − −
nukleoproteinové částice nemají buněčnou stavbu => nebuněčné „organismy“ mají schopnost infikovat hostitelské buňky a množit se v nich k rozmnožování potřebují translační aparát hostitelské buňky nitrobuněční = intacelulární paraziti
o o o
15 – 300 nm (elektronový mikroskop) izometrické viry – všechny rozměry stejné (18 – 190 nm) anizometrické viry – rozměry různé ≈ vláknité viry ≈ poxviry – kvádr 450x260x260 nm
Velikost:
Tvar: rozmanitý o kulovitý o tyčinkovitý o oválný o vláknitý o spirálovitý o geometrický = dvanáctistěn, dvacetistěn Stavba: − každý virus je souborem infekčních částic = virionů − různé viry se liší tvarem virionů i jejich velikostí Stavba virionu bakteriofága - nejsložitější stavba 1. nukleová kyselina o uvnitř virionu- v hlavičce o buď DNA => DNA-viry o nebo RNA => RNA-viry o nese veškeré geny viru => tvoří genom viru (20-200genů) 2. obal = kapsid o okolo nukleové kyseliny o z makromolekul bílkovin = kapsomery o funkce: • ochrana • zprostředkuje vazbu na povrch buňky 3. vnější obal = membránový obal o jen u některých virionů => tzv. obalené viry o bílkoviny + fosfolipidy 4. enzymy o uvnitř kapsidu některých virionů – některé obalené viry o jeden nebo několik různých enzymů o zahajují reprodukci viru v hostitelské buňce na povrchu membránového obalu mohou být výběžky, trny → zprostředkují vazbu na povrch hostitelské buňky virové bílkoviny jsou vždy specifické a udělují viru antigenitu = patogenitu 1
Rozmnožování viru = reprodukce je vždy vázáno na hostitelskou buňku !!! životní cyklus viru: − klidová forma mimo hostitelskou buňku (v neživém prostředí) − infikuje hostitelskou buňku a rozmnožuje se v ní − jako virion po rozpadu (lýze) hostitelské buňky je uvolňován do prostředí Průběh rozmnožování = průběh virové infekce 1. Adsorpce virionu na povrch buňky − specifický proces => virus infikuje jen určité = vnímavé buňky − buňka musí mít na svém povrchu specifický receptor (bílkovina) − nositelem specifity (antigenity) u viru je membránový obal, u virů bez obalu je to kapsid 2. Vniknutí virionu do buňky = penetrace − jen nukleová kyselina pomocí trubičky v bičíku (jako injekce), obaly zůstávají na povrchu buňky – bakteriofág − celý virion za pomoci buněčných povrchů, postupně činností buněčných enzymů se zbavuje svých obalů – živočišné viriony − celý virion rozrušením buněčné stěny – rostlinné viriony 3. Změna metabolických procesů v buňce vlivem viru: a) vlastní reprodukce = lytický cyklus − virion ovládne syntetický aparát buňky − hostitelská buňka začne podle genetických informací obsažených v NK viru syntetizovat enzymy − jeden z enzymů způsobí rozpad chromozómu hostitelské buňky − replikace virové NK (100 – 1000 jednotek) − syntéza bílkovin viru hostitelskou buňkou − tvorba nových virionů a jejich dozrávání = maturace − hostitelská buňka praskne = lýza buňky a zaniká − viriony se uvolňují do prostředí b) virogenie = lyzogenie = lyzogenní cyklus − virová NK se začlení do NK hostitelské buňky v podobě proviru − buňka žije dál a jejím dělením vznikají infikované dceřiné buňky, které mají pozměněné vlastnosti = latentní stádium − za určitých podmínek (ozáření buňky, nerovnováha hormonů, zvýšená teplota aj.) dojde k aktivaci proviru − dojde k uvolnění proviru z NK hostitelské buňky a jeho reprodukci jako v předchozím bodě a) − projeví se příznaky nemoci − pak je opět možný vstup do latentní fáze 4. Uvolnění virionů − hostitelská buňka se rozpadá − uvolňují se bez rozpadu hostitelské buňky Viróza = virové onemocnění − viry vstupují do organismu v určitých místech (sliznice, poškozená kůže, dýchací cesty, trávicí soustava …) − průběh akutní nebo chronický − v místě napadení vzniká ložisko infekce a z něj se nákaza šíří dál (krví, mízou, po nervových vláknech, cévními svazky u rostlin) 2
− epidemie = rozšíření v určité oblasti (okres, město, kraj) − pandemie = rozšíření v rozsáhlé oblasti (světadíl) Rozdělení virů 1. Podle typu NK • DNA viry • RNA viry 2. Podle přítomnosti obalů • obalené viry • neobalené viry 3. Podle hostitele • fytoviry = rostlinné viry • zooviry = živočišné viry • mykoviry = viry hub • bakteriofágy = fágy = bakteriální viry Fytoviry − většinou RNA viry − rychle se šíří − přenášeny hmyzem − zástupci: Zooviry − parazitují u bezobratlých i obratlovců − zoonózy = virózy přenosné z živočichů na člověka RNA viry: • virus dětské obrny → poliomyeli9da – zasažení CNS, ochrnutí • virus rýmy • virus slintavky↘ onemocnění hovězího dobytka a prasat, přenosné na člověka (horečka, puchýřky na sliznici ústní dutiny) • virus kulhavky↗ • v. klíšťové encefalitidy - poškození CNS, přenašeč klíště • v. zarděnek → rubeola – horečka, zduření mízních uzlin, vyrážka; nebezpečí v těhotenství – poškozuje plod • v. chřipky • v. příušnic → paro99da • v. spalniček • v. vztekliny • v. HIV → AIDS DNA viry: • Herpes simplex → opary • virus pásového oparu • v. EB (Epstein-Barrové) → infekční mononukleóza • v. neštovic • v. hepatitidy B → infekční zánět jater = žloutenka • v. bradavic
VIROIDY − − − −
tvořeny jednořetězcovou RNA RNA není chráněna kapsidem ani jinou vrstvou RNA je velmi krátká původci onemocnění rostlin 3
− − − − − −
o bledost okurek o zakrnělost chmele o vřetenovitost bramborových hlíz (1. objevený viroid) známo asi 40 různých viroidů odolné vůči vysokým teplotám hostiteli jsou vyšší rostliny, u živočichů a člověka nebyly nalezeny objeveny roku 1971 způsobují hlavně zakrslost, deformaci a vřetenovitost listů přenos: o horizontální – hlavní způsob mezi rostlinami dané populace mechanicky zemědělským nářadím zatím nebyl prokázán přenos hmyzem o vertikální z generace na generaci infikovanými semeny pylovými zrny infikovaných rostlin
VIRUSOIDY = SATELITY − − − − −
jsou to NK (DNA, RNA) uzavřené v kapsidech některých virů vedle jejich vlastní NK velmi krátké (300 – 1500 nukleotidů) uzavřené do kružnice objeveny 1981 geny satelitu kódují proteiny, které se podílejí na patogenitě
PRIONY infekční specifické proteiny bez NK objevil je S. Prusiner (Nobelova cena za medicínu 1997) známy u buněk savců a nižších hub původci smrtelných nemocí, jejichž podstatou jsou degenerativní změny nervové soustavy (houbovitý vzhled) − prionová bílkovina vzniká z normální tělní bílkoviny změnou stavby − prionové bílkoviny umí „nakazit“ svojí špatnou stavbou „normální bílkoviny těla“ => řetězová reakce Prionová onemocnění − všechny nemoci jsou smrtelné a v současné době neléčitelné − dlouhá inkubační doba − u nakažených zvířat jsou „rizikové“ pouze některé části těla (mozek, mícha, některé mízní uzliny, slezina, brzlík a morkové kosti) − v mase (svalech) nebyl výskyt prionů prokázán Creutzfeldt-Jakobova choroba = CJD − demence a poruchy všech psychických funkcí − degenerativní onemocnění mozku – zhoubovatí − tělo neumí metabolizovat bílkovinu v její chorobné podobě − závratě, halucinace, poruchy zraku, ztráta řeči, postupující křeče − usmrcuje do 3 měsíců od nástupu příznaků (plíživý nástup) Kuru − vyskytuje se u příslušníků kmene Fore na Nové Guineji − důsledek rituálního kanibalismu (pojídání mozku zemřelých osob, nejčastěji předků nebo nepřátel) Scrapie = klusavka = drbavka − ovce, kozy − neustálým drbáním si odírají srst − − − −
4
− − −
obtíže při chůzi, ztráta koordinace nelze potvrdit laboratorními metodami u živého zvířete příčina: masokostní moučka jako krmivo
Nemoc šílených krav = BSE − u skotu poprvé zjištěna v roce 1986 − v následujících letech byl zjištěn její výskyt i u jiných druhů zvířat − stoupá počet důkazů o podobnosti původce BSE a původce nové varianty CJD − v pozdních stádiích vyvolává u krav neobvyklé chování => nemoc šílených krav − projevuje se pórovatěním mozku, který připomíná v pozdějších stadiích houbu − inkubační doba: 2 - 8 let Encefalopatie norků − pravděpodobně způsobená krmením kontaminovaným masem ze zvířat nemocných klusavkou Spongiformní encefalopatie koček − u koček domácích a některých kočkovitých šelem v ZOO − k přenosu opět došlo krmivem obsahujícím priony
5
