1,66 Mb.НазваниеКонспект лекций по дисциплине «Общая биология»страница10/20А Г ШатровскийДата конвертации16.11.2012Размер1,66 Mb.Тип 10 ЛекцияP7. Вирусы как бионты макромолекулярного уровня организации Цель лекцииP сформировать представление о вирусах, фагах и прионах как о бионтах макромолекулярного уровня организации. Задачи лекции: представить вирусы как современные паразитические формы доклеточных организмов; обосновать возможность существования вирусов в современных условиях как паразитических форм; показать сходства и различия между вирусами, фагами и прионами; обосновать роль в эволюции первичных доклеточных форм, а такжеP вирусов, фагов и прионов. Вопросы лекции: Вирусы как неклеточные (доклеточные) формы организации жизни. Фаги как неклеточные (доклеточные) формы организации жизни. Прионы как неклеточные (доклеточные) формы организации жизни. Свойства бионтов рассмотренного уровня организации как переходных субстанций от живого к неживому и их роль в первых возникших на Земле и современных природных системах. 1.PВирусы как неклеточные (доклеточные) формы организации жизни Рис.P7.1P Строение вирусов 2.PФаги как неклеточные (доклеточные) формы организации жизни Рис.P7.2P Строение бактериофага 3.PПрионы как неклеточные (доклеточные) формы организации жизни Открытие тесно связано с историей открытия и становления учения о медленных инфекциях, когда в 1954P г. B.PSigurdsson изложил результаты своих многолетних исследований массовых заболеваний среди овец, завезенных в 1933Pг. из Германии на о.PИсландия для развития каракулеводства. Несмотря на явные клинические различия и неодинаковую локализацию повреждений органов и тканей, Sigurdsson сумел обнаружить среди изученных им заболеваний принципиальное сходство, которое в современном виде может быть суммировано в виде четырех главных признаков, отличающих медленные инфекции: необычно продолжительный (месяцы и годы) инкубационный период; медленно прогрессирующий характер течения; необычность поражения органов и тканей; неизбежность смертельного исхода. Начиная с первых сообщений, в литературе накапливались данные об особой группе медленных инфекций человека и животных, патоморфология которых весьма существенно отличалась выраженным своеобразием, проявляющимся только в поражении центральной нервной системы, где на основе первично-дегенеративных процессов (без признаков воспаления) развивается характерная картина формирования так называемого губкообразного состояния серого или белого вещества головного, а иногда и спинного мозга ( P ТГЭ). На протяжении нескольких десятилетий все попытки обнаружить возбудителей заканчивались неудачей. В начале 80-х годов американский биохимик S.PPrusiner показал, что возбудителем наиболее распространенной в природе ТГЭP скрепи (заболевание, которое в природе встречается среди овец и коз) является безнуклеиновый низкомолекулярный (27-30 кДа) белок. S. Prusiner назвал его «инфекционный прионный белок», а в качестве инфекционной единицы предложил наименование «прион». Термин «прион» образован как анаграмма английских слов «белковая инфекционная (частица)»P «proteinaceous infectious (particles)». Прион, как инфекционная единица, состоит из молекул инфекционного прионного белка. Прионы представляют собой совершенно новый класс инфекционных агентов, принципиально отличный от мира простейших, бактерий, грибов, вирусов и вироидов. Эти отличия выглядят еще более рельефными при рассмотрении процессов размножения инфекционных прионов и особенностей вызываемых ими заболеваний. Группа прионных заболеваний включает такие болезни животных, как выше скрепи овец и коз, трансмиссивная энцефалопатия норок, хроническая изнуряющая болезнь некоторых видов оленей и лосей, губкообразная энцефалопатия крупного рогатого скота, губкообразная энцефалопатия кошек и губкообразная энцефалопатия экзотических копытных. У человека прионные болезни представляют редкие страдания, регистрирующиеся с частотой один на миллион в общей популяции в год. Исключение составляют лишь несколько регионов в мире, где заболеваемость оказывается значительно выше: в Словакии, Израиле и Чили. К настоящему времени у людей описаны четыре прионные болезни: болезнь Крейтцфельда-Якоба, куру, синдром Герстманна-Штреусслера-Шейнкера и смертельная семейная бессонница. Болезнь Крейтцфельда-Якоба служит главным показателем степени риска заражения человека. Особого внимания заслуживает то обстоятельство, что, в отличие от всех известных инфекционных заболеваний, из 100% заболевающих в 85% случаев болезнь Крейтцфельда-Якоба возникает как спорадическое заболевание, как правило, у людей 40-69-летнего возраста; в 10-15%P как наследственное, и менее чем в 1-5% случаев эта болезнь развивается как инфекционная, то есть в результате типичного внешнего заражения. 4.PСвойства бионтов макромолекулярного уровня организации как переходных субстанций от живого к неживому и их роль в первых возникших на Земле и современных природных системах Современные бионты макромолекулярного уровня организации представлены исключительно паразитами. Они возникли тогда, когда уже существовали высшие бионтыP их потенциальные хозяева. Одна из известных гипотез происхождения жизни на Земле называет первичные жизненные формы коацерватами. Вопросы для самостоятельного изучения (4Pчаса) Особенности индивидуального и эволюционного развития вирусов и фагов Рис.P7.3P Жизненный цикл бактериофага Представители царства вирусов Вирусы гриппа, оспы, свинки, кори, краснухи, полиомиелита, желтой лихорадки, ВИЧ. Особенности индивидуального и эволюционного развития прионов Прионный белок может существовать в двух формах. Его нормальная или клеточная форма, обозначенная как РrРC (аббревиатура от англ. - Prion Protein of Cell), обнаруживается в организме всех млекопитающих, включая и человека. Ген, кодирующий синтез РrРC, расположен в коротком плече хромосомы 20 у человека и хромосомы 2P у мыши. РrР-ген регулируется в процессе развития и поддерживает устойчивую экспрессию во время всей жизни организма. Нормальный прионный белок РrРC играет чрезвычайно важную роль в жизнедеятельности организма: он участвует в передаче нервных импульсов и, самое главное, клеточный прионный белок играет определяющую роль в поддержании так называемых «циркадианных» ритмов (от лат. cirkaP около и diesP день), регулируя суточные циклы активности и покоя. В организме людей и животных, страдающих прионными заболеваниями, прионный белок обнаруживается в другой форме, обозначаемой как РrРSc. Подобная аббревиатура обусловлена тем, что природным резервуаром инфекционной формы прионов служат овцы и козы, у которых спонтанно может развиваться уже упомянутое выше заболевание под названием «скрепи» (Scrapie). Конверсия РrРC в РrРSc представляет собой посттрансляционный процесс, включающий глубокое конформационное изменение, которое и является фундаментальным событием, лежащим в основе размножения инфекционных прионов. Помимо приобретенной прионным
ЛекцияP7. Вирусы как бионты макромолекулярного уровня организации - Конспект лекций по дисциплине «Общая биология»
Комментариев нет:
Отправить комментарий