Корочкин Р.Б., Гласкович А.А., Вербицкий А.А.

К68. Общая вирусология. Учебно-методическое пособие / Р.Б. Корочкин, А.А. Гласкович, Вербицкий А.А.. – Витебск: УО ВГАВМ, 2012с.

Учебно-методическое пособие написано в соответствии с программой по дисциплине «Вирусология» для высших с.-х. учебных заведений по специальности 1-74 03 02 «Ветеринарная медицина». Содержит в себе десять лекций по курсу общая вирусология. Учебно-методическое пособие предназначено для преподавателей и студентов факультета ветеринарной медицины и зооинженерного факультета.

Рассмотрено на кафедре микробиология и вирусология УО ВГАВМ (протокол № от 2012.)

Рассмотрено и одобрено научно-методической комиссией УО ВГАВМ (протокол № от 2012)

Разрешено к печати редакционно-издательским советом УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины»

____________________ протокол № ___

УДК 619:578

ББК 48

© Р.Б. Корочкин и др., 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Лекция 1. Введение в вирусологию …………………………………………..…………4

1. Предмет вирусология …………………………………………….…………….……….4

2. История развития вирусологии ……………………………………..………………….4

3. Достижения вирусологии. Связь вирусологии с другими науками ............................5

4. Методы исследования в вирусологии ……………………………………….…………5

Лекция 2. Морфология, химический состав и структура вирусов ……………………...6

1. Морфология вирусов ……………………………………………………………………7

2. Химический состав вирусов …………………………………………………..………..8

Структура вирусов…………………………………………………………….………..…10

Лекция 3. Репродукция вирусов …………………………………………………………11

1.Общее представление о репродукции вирусов…………………………………..……11

2.Типы взаимодействия вирусов с клеткой…………………………….….…………….12

3.Взаимодействие по типу острой инфекции ………………………………………..….14

4.Цитоцидная инфекция и гибель клетки …………………………………….…………17

5.Реакция клетки на вирусную инфекцию ………………………………….…….…….18

Лекция 4. Природа и происхождение вирусов ……………………………………..…..18

1. Природа вирусов ……………………………………………………………….………18

2. Происхождение вирусов ………………………………………………………………19

3. Место вирусов в биосфере ……………………………………………………………19

4. Отдельные формы вирусов (бактериофаги, прионы, вироиды, вирусы

растений, вирусы грибов и водорослей) ..……………………………………………….20

Лекция 5. Классификация вирусов ………………………………………..…………….23

1. Основы современной классификации ……………………………………...…………23

2. Классификация зоопатогенных РНК-геномных вирусов ………………..………….23

3. Классификация зоопатогенных ДНК-геномных вирусов …………………..............26

4. Классификация бактериофагов (вирусов бактерий) ………………………………...26

5. Классификация вирусов растений ………………………………….…………...........28

Лекция 6. Онкогенные вирусы ………………………………………………………….30

1.Общая характеристика онкогенных вирусов ………………………….……………..30

2.Механизм образования вирусиндуцированных опухолей ….……………………….30

3.Особенности онкогенных вирусов ………………………………………..…………..31

Лекция 7. Генетика вирусов …………………………………………………………….31

1.Введение ……………………………………………………………..………………..31

2.Генетическая организация вирусного генома …………………….…………………32

3.Генетические признаки вирусов …………………………………………….……….33

4.Изменчивость вирусов ……………………………………………………….……….33

5.Взаимодействие вирусов в условиях смешанной инфекции …………...………….36

Лекция 8. Патогенез вирусных инфекций ………………………………….………...38

1.Общие представления об инфекции, инфекционном процессе и патогенезе …….38

2.Патогенез вирусных инфекций на клеточном уровне ……………………………..39

3.Патогенез вирусных инфекций на уровне организма ………………………..…….40

4.Особенности патогенеза вирусных инфекций. …………………………….….……41

Лекция 9. Специфическая профилактика вирусных болезней……………….….…..42

1. Введение ………………………………………………………………………….…43

2. Средства активной профилактики …………………………………………….…..43

3. Химиотерапия вирусных инфекций ………………………………………….…...45

Список литературы …………………………………………………………………….46

ЛЕКЦИЯ 1. Введение в вирусологию.

1. Предмет вирусология.

2. История развития вирусологии.

3. Достижения вирусологии. Связь вирусологии с другими науками.

4. Методы исследования в вирусологии.

Вирусология – биологическая наука, которая изучает ультрамикробы (вирусы), их природу, морфологию, химический состав, взаимодействие с клеткой макроорганизма, диагностику вирусных болезней и их лечение.

Вирусы – ультрамикроорганизмы исключительно малых размеров, которые не имеют клеточного строения, имеют в своем составе только один тип нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК) и которые не могут репродуцироваться вне живой клетки.

Размер вирусов измеряется в нм (10^{-9 м) в отличие от бактерий, размер которых измеряется в микрометрах (в 1 мкм содержится 1000 нм).}

Вирусология как наука делится на общую и частную. Общая вирусология изучает природу, происхождение, строение, химический состав, генетику вирусов, взаимодействие их с клеткой хозяина, противовирусный иммунитет и методы диагностики вирусных болезней.

Частная вирусология свойства возбудителей вирусных болезней животных, вопросы патогенеза, лабораторной диагностики, специфической профилактики и терапии вирусных заболеваний.

Открытие вирусов связано с именем Д. Ивановского и датируется 1892 годом. Вирусология зародилась в недрах микробиологии и получила интенсивно развитие в последние годы.

История развития вирусологии делится на четыре периода:

I период (древнейший мир - 1892). Вирусология как наука не существовала, а все исследования носили эмпирический характер. В это время Л. Пастер занимается бешенством. Создав первую вакцину против вирусного заболевания, он, однако, не раскрыл сущности вирусов. В последующем английским врачом Э. Дженнером предложена вакцина против оспы людей как метода иммунизации людей против этого заболевания.

II период (1892-1940 гг.). В 1892 году произошло знаменательное событие в истории вирусологии – был открыт вирус мозаичной болезни табака. Открытие вируса стало возможным благодаря разработке бактериальных фильтров, задерживающих все виды бактерий, но пропускающих из-за малых размеров вирусы. Первооткрывателем вирусов является русский ученый Дмитрий Ивановский, который, пропуская экстракт листьев табака, зараженных вирусом мозаичной болезни через бактериальные фильтры, обнаружил сохранение его инфекционности. Однако им был сделан вывод об инфекционности неизвестного токсина в исследуемом экстракте, а не мельчайших биологических объектов, проходящих через бактериальные фильтры. В последующем ученый М. Бейеринк правильно интерпретировал природу вирусов и доказал их принципиальное отличие от бактерий. В это время происходит формирование вирусологии как науки. После открытия вирусов, вызывающих болезни растений (мозаичная болезнь табака) и животных (ящур) были открыты возбудители желтой лихорадки человека (У. Рид). В этот период учеными доказана способность вирусов инфицировать не только клетки растений и животных, но и самих бактерий (Ф. д’Эррель). Этот уровень развития вирусологии назван ОРГАНИЗМЕННЫМ.

III период (1940- 1960 гг.). Широкое использование в вирусологии получают культуры клеток, что дало возможность культивировать вирусы, изучать их культуральные свойства, получать вакцины. Было доказано, что вирусы способны репродуцироваться только в живой клетке, вызывая при этом специфические изменения морфологии клеток (цитопатическое действие – ЦПД) или функциональное нарушение метаболизма клеток (цитопатический эффект – ЦПЭ). Этот уровень развития вирусологии назван КЛЕТОЧНЫМ.

IV период (1970 г. – наши дни). Вирусы стали использовать для изучения фундаментальных проблем генетики, молекулярной биологии. Этот уровень развития вирусологии назван МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКИМ.

Основные вехи развития вирусологии:

1897 г. – открыт вирус ящура (Леффлер и Фрош).

1902 г. – изучены оспенные вирусы, вирус болезни Ауески.

1908 г. – изучен вирус лейкоза кур.

1911 г. – вирус саркомы Рауса.

1930-е гг. - изучены все лейкозные вирусы.

3.

За последние годы изучены многие свойства вирусов, предложены новые методы диагностики – ИФА, ПЦР, метод ДНК-зондов. Все достижения вирусологии стали возможны только путем совершенствования старых методов исследования.

Благодаря усилиям вирусологов полностью ликвидирована оспа человека, ученые близки к искоренению ветрянки, вирусного паротита человека. Были предложены вакцины против полиомиелита.

В 1935 году создана Центральная вирусная лаборатория.

Также было доказано, что противовирусные вакцины небезопасны. Изучена роль вирусов в экологии, ассоциации вирусов при различных болезнях. Доказана способность вирусов длительно персистировать в организме человека и животных.

Вирусология тесно связана с микробиологией. В вирусологии используются все те же методы, применяемые в микробиологии, так как она развивалась в недрах микробиологии и долгое время была ее неотъемлемой частью.

Кроме того, вирусология тесно связана с другими биологическими науками – биохимией, генетикой, химией, гистологией, фармакологией и др.

Вирусология является базой для развития эпизоотологии и некоторых других наук. Вирусы являются уникальными объектами для изучения нуклеиновых кислот и других вопросов генетики.

4.

Методы исследования, применяемые в вирусологии аналогичны методам микробиологии.

1. ВИРУСОСКОПИЧЕСКИЙ. Этот метод исследования основан на использовании различных видов микроскопов: световой, люминесцентный (МИФ – метод иммунофлуоресценции, метод флуорохромирования), электронный (изучение морфологии вирусов). Световая вирусоскопия позволяет выявлять крупные вирусы (вирусы оспы, эктимы овец), обнаруживать внутриклеточные включения, а также регистрировать цитопатическое действие вирусов на чувствительных тест-объектах.

Метод флуорохромирования люминесцентной вирусоскопии основан на свечении (люминесценции) вирусов после обработки их веществами – флуорохромами. Этот метод позволяет решать все те же задачи, что и световая вирусоскопия, однако за счет различного свечения двух типов нуклеиновых кислот вирусов дает возможность дифференцировать вирусы по содержанию нуклеиновой кислоты.

Метод иммунофлуоресценции люминесцентной вирусоскопии основан на специфическом взаимодействии вирусного антигена с антителами, меченными флуорохромами. Этот метод позволяет идентифицировать вирусы.

Электронная вирусоскопия позволяет визуально наблюдать вирусные частицы за счет формирования изображения в электронном микроскопе потоком электронов. При этом становится возможным изучать морфологию вирионов, что позволяет дифференцировать вирусы по семействам (прямая электронная вирусоскопия), либо наблюдать взаимодействие вирусов и антител, что позволяет проводить дифференциацию вирусов по видам (непрямая иммунная вирусоскопия).

2. ВЫДЕЛЕНИЕ И КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ВИРУСОВ. Этот метод исследования основан на способности вирусов репродуцироваться (культивироваться) в живых клетках. В вирусологической практике нашли широкое применение три типа тест-объектов: РКЭ (развивающиеся куриные эмбрионы), культуры клеток и организм лабораторных животных. Использование этих тест-объектов позволяет обнаруживать присутствие вирусов в исследуемом материале, поддерживать его в активном состоянии, титровать вирусы, изучать их патогенные свойства, а также проводить постановку реакции нейтрализации и получать вакцины для профилактики вирусных инфекций.

3. БИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД. Этот метод исследования заключается в постановке биопробы на лабораторных животных и естественно восприимчивых животных с целью изучения патогенности вирусов. Этот метод исследования соответствует организменному уровню исследования.

4. СЕРОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ. В основе этого метода лежит постановка серологических реакций, т.е. реакций взаимодействия антигена с антителом in vitro. При этом возможно проводить идентификацию вируса, а также обнаруживать противовирусные антитела в сыворотке крови животных. Это основной метод диагностики вирусных инфекций, требующий минимум затрат и времени для проведения исследования.