Viry Osnova nCo jsou to viry? nTrocha historie nStavba viru nVirová infekce nZástupci virů nVirová onemocnění nJak se bránit? nVyužití virů noname01 noname01 noname01 noname01 noname01 noname01 noname01 noname01 Definice viru a jeho velikost nViry jsou: nvnitrobuněční parazité nnebuněčné částice n nVirus není buňka! n n n nVelikost: n15-390 nm n 18_02VirusBactAnimalCell_L Animal-Cell2 BT4 OBR_05_Bezbičíkatý_vir •VIRUS •BAKTERIE •JÁDRO ŽIVOČIŠNÉ BUŇKY • • • • Základní pojmy nHostitel ¡organismus, na jehož těle nebo uvnitř jehož těla cizopasí (v našem případě) virus ¡hostitelem mohou být buňky ¡ ¡ nTělesná stavba ¡viry nemají buněčnou stavbu ¡jejich tělo se skládá z bílkoviny a nukleové kyseliny ¡ (výjimečně i z lipidu) Animal-Cell2 prokaryotická buňka protein-art DNA B-Form Dodecamer •eukaryotické •prokaryotické •i OBR_05_Bezbičíkatý_vir • • • • • • • • Systémové zařazení •Říše •Nebuněční •Prvobuněční •Rostliny •Houby •Živočichové •Praorganismy •Viry •Oddělení •DNA - viry •RNA - Viry •Bakteriofágy •Mykoviry •Rostlinné viry •Živočišné viry Tygr Houba Tulipán Bakterie BT4 OBR_02_Virus_tabákové_mozaiky HIV Orel OBR_05_Bezbičíkatý_vir Původ virů nPrvní teorie nViry vznikly z odštěpků nukleových kyselin ¡odštěpky nukleové kyseliny unikly ven z organismu n n n n n ¡časem získaly schopnost zdvojovat se ¡obalit se bílkovinou ¡a tak zřejmě vznikly první viriony n n DNA •DNA • • • • • • • • • • • • • • • DNA Stara kniha • • • • Původ virů •SLOŽITÝ VIRUS, ČI JINÝ ORGANISMUS Složitý virus •BUNĚČNÁ STĚNA Složitý virus I Složitý virus II Složitý virus III Jednoduchý virus nDruhá teorie nViry vznikly zjednodušením svého těla ¡viry, jak víme, žijí parazitickým způsobem života n n n n n n n ¡časem zjistily, že k takovému životu nepotřebují vykonávat určité funkce a že k tomu jim jsou jisté „organely“ nadbytečné ¡a tak došlo k druhotnému zjednodušení těla Stara kniha • • • • Původ virů nTřetí teorie nViry vznikly ještě před buňkami ¡někteří vědci předpokládají, že svět ve kterém dnes žijeme je tzv. DNA-svět n n n n n ¡před naším světem ale existoval tzv. RNA-svět ¡a některé RNA-viry jsou „posly z minulosti“ z tohoto světa DNA DNA DNA DNA DNA DNA •DNA •DNA-svět •-dnes- RNA RNA RNA RNA RNA RNA •RNA-svět •-dříve- • Stara kniha • • • • První objevený virus nCharles Chamberland svým objevem porcelánové filtru zároveň objevuhe i první popsaný virus – virus tabákové mozaiky Charles Charmbeland OBR_02_Virus_tabákové_mozaiky OBR_08_Virus_tabákové_mozaiky Stara kniha • • • • Hledání virů npo objevu viru tabákové mozaiky provádí ruský vědec Dimitrij Ivanovskij pokusy s napadenými listy a zjišťuje, že jsou infekční i po odfiltrování „částic způsobujících nemoc“ n ntěmito částicemi se zabývali i jiní a shodli se v jednom – nejedná se o bakterie Dimitrij ivanovskij Stara kniha • • • • Složení virů nblíží se rok 1935 a lidstvo díky objevu Wendella Stanleyho, který krystalizoval virus tabákové mozaiky, zjišťuje, že se viry skládají z bílkovin n nnedlouho po tomto objevu se daří dalším vědcům rozdělit virus na bílkovinou část a nukleovou kyselinu Wendell Stanley 01_Minifág Stara kniha • • • • Elektronový mikroskop nvynález elektronového mikroskopu provedli roku 1931 němečtí inženýři Ernst Ruska a Max Knoll n njejich mikroskop je však nepoužitelný pro praxi a první použitelný vyrábí až roku 1938 Eli Franklin Burton na Torontské univerzitě n nprvní elektronový mikroskop zvětšoval 400x a přesto dnešní mikroskopy fungují stále na stejném principu Ernst Ruska Max Knoll Elektronový mikroskop- ruska 01_Minifág Stara kniha • • • • Dělení virů npodle toho, jakou nukleovou kyselinu viry obsahují je dělíme na: ¡DNA viry ¡RNA viry n npodle toho, jaké buňky jsou virům hostitelem je dělíme na: ¡bakteriální viry (bakteriofágy) ¡rostlinné viry ¡živočišné viry ¡(viry hub – mykoviry) DNA VIR RNA Vir BT4 OBR_09_Virus_chřipky_cisty OBR_08_Virus_tabákové_mozaiky_puvodni 02_DNA • • • • Stavba viru nviry se skládají pouze z bílkovin a nukleové kyseliny nnukleová kyselina nese genetickou informaci a je někdy označována jako chromozom viru nbílkoviny tvoří obal viru – tzv. kapsidu ncelek kapsidy a nukleové kyseliny se označuje jako nukleokapsid DNA hlava DNA VIR •NUKLEOVÁ KYSELINA •KAPSIDA •NUKLEOKAPSID 02_DNA • • • • Stavba viru II nněkteré viry mohou mít kolem své kapsidy i buněčnou membránu, kterou získaly při odchodu z buňky ntakové viry označujeme jako obalené viry n n n n nz kapsidy mohou rovněž vystupovat hroty, nebo výběžky nněkteré viry mohou v kapsidě obsahovat i enzymy ¡například retroviry obsahují v kapsidě reversní transkriptázu OBR_06_Bezbičíkatý_vir_(obalený) OBR_06_obal OBR_06_Bezbičíkatý_vir_(obalený) •OBAL •KAPSIDA •OBALENÝ VIR 02_DNA • • • • Stavba viru III nkapsida je složena z jednoho druhu bílkovin – jednotlivým bílkovinám říkáme protomery n nprotomery tvoří základní stavební jednotky kapsidu – kapsomery n nkapsomery tvoří vlastní kapsidu 01_Minifág protein protein protein protein kapsomera kapsomera kapsomera kapsomera kapsomera kapsomera kapsomera hlava 02_DNA • • • • Stavba bakteriofága nBakteriofágy můžeme podle stavby rozdělit na: n n nvláknité n nbezbičíkaté n nbičíkaté n n nnejznámějším tvarem bakteriofága je tvar bakteriofága T4 OBR_04_ Schéma_Vláknitého_viru OBR_05_Bezbičíkatý_vir OBR_07_Bakteriofág_T4 02_DNA • • • • Stavba bakteriofága II nBakteriofág T4 hlava telo NK •KAPSIDA •NUKLEOVÁ KYSELINA Nukleokapsid •NUKLEOKAPSID •HLAVOVÁ ČÁST • •TĚLNÍ ČÁST Tělo+vlákna •VLÁKNA BIČÍKU •BAZÁLNÍ DESTIČKA •STAŽITELNÝ BIČÍK •LÍMEČEK •DUTINA BIČÍKU • 02_DNA • • • • NK VTM Stavba rostlinného viru n n nrostlinné viry nabírají nejčastěji spirálovou strukturu n nnukleová kyselina je obalena kapsidou, která je tvořena dobře viditelnými kapsomerami Bílkovina VTM Bílkovina VTM I OBR_08_Virus_tabákové_mozaiky_puvodni •NUKLEOVÁ KYSELINA Bílkovina VTM Bílkovina VTM Bílkovina VTM Bílkovina VTM I Bílkovina VTM I Bílkovina VTM I •KAPSOMERY •VIRUS TABÁKOVÉ MOZAIKY 02_DNA • • • • kyjkovitý výběžek kyjkovitý výběžek nživočišné viry mají nejčastěji tvar kulovitý nebo oválný n n n n n n nčasto jsou obalené nčasto mají na povrchu hroty a kyjovité výběžky nčasto obsahují více molekul nukleové kyseliny nčasto obsahují v kapsidě i enzym kyjkovitý výběžek Stavba živočišného viru • • • • • • • • • • • kyjkovitý výběžek kyjkovitý výběžek kyjkovitý výběžek kyjkovitý výběžek kyjkovitý výběžek kyjkovitý výběžek kyjkovitý výběžek • kyjkovitý výběžek kyjkovitý výběžek • RNA RNA • RNA RNA RNA RNA RNA RNA • • • • •KAPSIDA •OBAL •HROTY •KYJOVITÉ VÝBĚŽKY •NUKLEOVÁ KYSELINA •ENZYM 02_DNA 01_Minifág • • • • Výběr hostitele nto, jakou buňku virus napadne není náhoda n nna povrchu virů se nacházejí hroty a kyjovité výběžky, které plní roli receptorů n nna povrchu buňky se nacházejí obdobné receptory n nv okamžiku, kdy virus najde receptory, do kterých ty jeho „zapadají“ vstupuje do buňky n ¡příklad si ukážeme na viru oparu Herpes 01_Minifág OBR_11_Virus_HIV_cisty dveře • • • • Retroviry nretroviry jsou zvláštní případ virů obsahujících (+)RNA nkromě (+)RNA si nesou i enzym reversní transkriptázu npomocí té se z (+)RNA syntetizuje vlákno (–)DNA ke kterému ihned vzniká (+)DNA vlákno nvzniká dvouřetězcová DNA nta se integruje do genomu buňky RNA •mRNA • •REVERSNÍ TRANSKRIPTÁZA -DNA •(–)DNA DNA1 •+ DNA •DNA •(+)DNA •JÁDRO BUŇKY •PROVIROVÁ DNA 01_Minifág OBR_11_Virus_HIV_cisty • • • • Infekce bakteriofága npodle druhu infekce dělíme bakteriofágy na: ¡virulentní ¡mírné n nvirulentní fágové se po vstupu do buňky silně pomnoží a zničí ji (zlyzují) n n nmírní fágové se po vstupu do buňky začleňují do jejího genomu a žijí dál ve stavu profága nmohou být však aktivováni a pak mohou buňku zničit OBR_11_Virus_HIV_cisty • • • • Virulentní fág nfág se přichycuje na povrch buňky n nstažitelná část bičíku se stáhne a trubice bičíku pronikne do buňky npřes trubici pronikne do buňky nukleová kyselina n nnukleová kyselina se pomnoží a začínají se tvořit nové viriony n njakmile je nových virionů moc, dochází k lyzi buňky •Průnik nukleové kyseliny do buňky si můžete prohlédnout i na této adrese: http://seyet.com/video/T4_web.swf • • • • • OBR_11_Virus_HIV_cisty • • • • Bunka Mírný fág nmírný fág se přichytí na povrch buňky a jeho nukleová kyselina do ní pronikne dutinou bičíku noproti virulentnímu fágovi se ta jeho začlení do genomu buňky nje-li fágová nukleová kyselina začleněna do genomu buňky, mluvíme o profágovi • nprofág se dělí spolu s buňkou a dostává se tak do dceřiných buněk pred dosednutim Bunka+fág profág deleniI deleniII OBR_11_Virus_HIV_cisty • • • • Infekce rostlinného viru nrostlinné viry pronikají do buňky často za pomoci hmyzu, či jiných vektorů, které jim pomohou překonat buněčnou stěnu n npo vniknutí do buňky, se virus šíří do okolních buněk a vzniká lokální ložisko infekce n nněkteré viry se omezují na vznik lokálního ložiska, jiné se šíří po celé rostlině – systémová infekce • bee_flying • • • • • •LOKÁLNÍ LOŽISKO INFEKCE • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • OBR_11_Virus_HIV_cisty • • • • Infekce rostlinného viru II nprojevy infekce jsou různé nnelze podle nich určit druh viru n nprojevy viru bývají: n ¡mozaikové skvrny na listech ¡prosvětlení listové žilnatiny ¡změna barvy listů ¡deformace různých částí rostliny ¡úhyn rostliny n list1 list-mozaika list-zilnatina list-barva list-deforamce list-smrt 01_Minifág OBR_11_Virus_HIV_cisty • • • • Infekce živočišného viru nPrůnik do buňky ¡živočišné viry pronikají do organismu mnoha způsoby: nporaněním pokožky ndýchacími cestami nsliznicemi ntrávícím traktem ¡průnik do buňky se odehrává za aktivní účasti jejího povrchu nvnik do buňky viru oparu Herpes ¡vir se po té může pomnožit v místě svého vstupu, nebo může putovat tělem dokud nenarazí na své cílové buňky nOdchod z buňky ¡odchod z buňky nemusí vést k jejímu zániku ¡probíhá za aktivní účasti jejího povrchu a viry se při něm často obalují nodchod z buňku viru oparu Herpes HAND • • • • OBR_11_Virus_HIV_cisty • • • • Latentní infekce nlatentní (skrytá) infekce se často označuje jako virogenie npři latentní infekci se DNA viru začlení do genomu buňky a zůstává v ní na dlouho dobu (i na celý život) nDNA viru začleněné v genomu buňky říkáme provirová DNA a viru provirus nlatentní infekce může přejít aktivací na aparentní – potom se projevují příznaky nemoci ¡ 01_Minifág OBR_11_Virus_HIV_cisty • • • • Zástupci virů 01_Bakteriofág 02_Bakteriofág •OBR.01 BAKTERIOFÁG •OBR.02 BAKTERIOFÁG 0BR •OBR.03 BAKTERIOFÁG OBR_09_Virus_chřipky_cisty • • • • Zástupci virů 03_Virus tabákové mozaiky OBR_02_Virus_tabákové_mozaiky OBR06_Rajče a kukuřice •OBR.04 •VIRUS TABÁKOVÉ MOZAIKY •OBR.05 •VIRUS TABÁKOVÉ MOZAIKY •OBR. 06 VIRUS ŽLUTÝCH RAJČAT (vlevo) A VIRUS KUKUŘICE (vpravo) OBR_09_Virus_chřipky_cisty • • • • Zástupci virů 05_Virus neštovic 07_Virus vztekliny 10_HIV 12_Virus ptačí chřipky •OBR.07 VIRUS NEŠTOVIC •OBR.08 VIRUS HIV •OBR.09 VIRUS VZTEKLINY •OBR.10 VIRUS PTAČÍ CHŘIPKY OBR_09_Virus_chřipky_cisty • • • • Zástupci virů 11_Virus chřipky H5N1 04_Ebola virus •OBR.11 VIRUS EBOLA •OBR.12 VIRUS H5N1 •OBR.13 VIRUS HEPATITIDY A OBR OBR_09_Virus_chřipky_cisty • • • • Virová onemocnění nOnemocnění vyvolaná DNA viry ¡opar ¡neštovice ¡dětská obrna nOnemocnění vyvolaná RNA viry ¡rýma ¡encefalitida ¡vzteklina ¡zarděnky ¡spalničky ¡chřipka ¡AIDS 13_Virus herpes - zničená buňka •BUŇKA ZNIČENÁ VIREM OPARU HIV unikající z buňky •VIRY HIV UNIKAJÍCÍ Z BUŇKY OBR_09_Virus_chřipky_cisty 01_Minifág • • • • 20041201-Injekce První očkování nprvní očkování provedl roku 1796 Edward Jenner n npomocí hnisu, který obsahoval virus kravských neštovic „očkoval“ anglického chlapce nkdyž se chlapec setkal po šesti týdnech s virem pravých neštovic, byl proti němu imunní Edward Jenner očkování • • • • Princip očkování npři očkování rozlišujeme pasivní a aktivní imunizaci npři pasivní imunizaci jsou do těla vpraveny hotové protilátky npři aktivní imunizaci je do těla vpraven oslabený původce nemoci a tělo si protilátky vytváří samo tělo 20041201-Injekce • • • • • • • • •PROTILÁTKY tělo 20041201-Injekce • • • • • • • • • • • • •OSLABENÝ VIR •PROTILÁTKY 20041201-Injekce • • • •