3-virusurile.-bacteriofagul14

7/24/2019 3-Virusurile.-Bacteriofagul14

1/53

Virusurile. Bacteriofagul.Caractere morfobiologice.Utilizarea practic a

bacteriofagilor


2/53

Particularitile virusurilor

1. Reprezint structuri acelulare cu potenialinfecios

2. Dimensiuni de rangul nm (20-400 nm)

3. enomul !iral este constituit dintr-un

singur tip de "# ("D# sau "R#)4. $unt lipsite de meta%olism propriu& 'ind

parazii o%ligai intracelulari

. #u cresc i nu se di!id& se reproduc *n

celule !ii

+. #u pot ' culti!ate pe medii arti'ciale

,. Rezisten natural la anti%iotice


3/53


4/53

CLASIFICAREA VIRUSURILOR

Dup tipul AN (cu genom "R#"D#)Dup die!siu!i(mici 20-0 nm&

medii 0-10 nm& mari peste 10 nm)

Dup tipul de sietrie a capsidei(/elicoidal& cu%ic& mit)

Dup copo"itia c#iic (simple&complee)

Dup $a"d(om& animal& insect&%acterie)

Dup se!si%ilitatea &! ediule'ter!& su%stane c/imice& etc


5/53

Ordin (-virales)- HerpesviralesFamilie(-viridae) - HerpesviridaeSubfamilie (-virinae) -

Alphaherpesvirinaeen (-virus) - VaricellovirusSpecie - Virusul varicelei
http://en.wikipedia.org/wiki/Order_%28biology%29http://en.wikipedia.org/wiki/Order_%28biology%29


6/53

COPO)I*IA C+IIC, -I

S.RUC.URA VIRIONULUIVirio! unitate structural

infecioas a !irusuluiirusurile simple acid !ucleic(AN/

i *n!eli proteic capsida(ansam%lu numit !ucleocapsid)

irusurile complee!ucleocapsidi un *n!eli etern&lipoglicoproteic (supercapsid0peplos)


7/53


8/53

Acidul Nucleic "D# sau "R#&

mono- sau %icatenar& liniar&circular sau fragmentat.

"R# monocatenar ARN1(caten cu

sens& funcie de "R#m) sau ARN2(caten fr sens& este necesarprezena enzimei polimeraza)

Fu!cia AN asigurarea replicrii "#i epresia genomului pentrusinteza proteinelor !irale


9/53

Capsida format din uniti proteice&

capsoere& aranate simetric.34 Sietrie #elicoidal capsomerele se'eaz pe catena de "#& form de %astona

54 Sietrie cu%ic(icosaedric)

capsomerele se araneaz *n urul "#&formnd un icosaedru (poliedru regulat cu20 fee triung/iulare i 12 !rfuri)&eikos=20

64 Sietrie i't(%acteriofagii&po!irusurile)

Fu!ciacapsidei protecia "#& rol antigenic&adeziune


10/53


11/53


12/53


13/53
http://rsb.info.nih.gov/nih-image/java/rotator/hsv.html


14/53


15/53


16/53


17/53

Supercapsida structur glucido-lipido-proteic& deri!at din mem%rana

celulei gazd. 5ipidele pro!in din mem%ranacelular& iar glicoproteinele sunt de origine!iral (e. /emaglutinina& neuraminidaza)

Fu!cie protecie& antigene de suprafa&

adeziune6nele !irusuri conin enzime polimeraze&

transcriptaze& etc.

Aciu!ea 7actorilor 8"ici0 c#iici

irusurile sunt foarte sensi%ile la cldur&desicare& raze 6. Detergenii i sol!eniiinacti!eaz !irusurile cu supercapsid.

7ot ' conser!ate prin lio'lizare sau la -809:


18/53


19/53


20/53


21/53

!roprietatile biologice ale

bacteriofaguluiBacteriofagiisunt virusuri ce infecteaz

bacteriile. Este un microorganism (o unitategenetic) care nu are structur celular, nuposed metabolism propriu i este capabil sse reproduc doar n celula!gazd.


22/53

"acteriofagii sunt parazi#i intracelulariobligatorii ale celulelor bacteriene. $oatebacteriile pot fi infectate de ctrebacteriofagi. %n ma&oritatea cazurilor, un

fag anume infecteaz doar celulele unuisingur gen, unei anumite specii sau a uneitulpini (specificitateafagului). Aceastspecificitate de infec#ie este determinatde prezen#a receptorilor pentru acest fagla suprafa#a bacteriei!gazd.


23/53

S"#UC"U#$ B$C"%#&OF$U'U&

'tructura fagilor corespunde regulilorgenerale ce se refer la structuravirusurilor.

1. Acid nucleic(A sau A*, mai frecvent

dublucatenar, liniar sau circular).+. %nveli proteic numit capsid,cu rol de

protec#ie a materialului genetic. rinreceptorii de la suprafa# contribuie la

infec#ia gazdei.-. nii fagi pot con#ine i enzime(e/.0 lizozim,

endolizina).


24/53

Capsidaeste constituit din subunit#iproteice, capsomere, aran&ate simetric n

ordine distinct, conferind forma fagului.E/ist - forme morfologice principale de fagi0 Fag icosaedric:are form sferic

constituit din +1 fe#e triungiulare, -1muchii i 2+ v3rfuri (simetrie cubicacapsidei).

Fag cilindric:reprezint bastonae

proteice formate din capsomere,asamblate ntr!o structur tubular(simetrie helicoidala capsidei).


25/53

Fag complex:constituit din cap icosaedricataatla o coad helicoidal.4oada este format din

doua tuburi concentrice 0 un tub intern rigid !canalul axial, incon&urat de teaca cozii, unmanon contractil.

Gulerulcozii (colul) se afl la &onc#iunea capului cucoada.

5a partea distal a cozii se afl o plache/agonal,placa bazal, la fiecare ape/ fiindancorate c3te un croet i ofibr. Ele reprezentsistemul de fi/are a fagului pe bacteria receptoarei contribuie la in&ec#ia materialului genetic ncelul.

u to#i fagii au o astfel de morfologie. nii aucoad lunga i non!contractila, al#ii ! coada scurt,sau far coad. E/ist i fagi filamentoi.


26/53


27/53


28/53


29/53

%6E4$%A 5%$%47(ciclul biologic al faguluivirulent)

$dsorbia. upa o ciocnire int3mpltoare,fagul se fi/eaz prin intermediul plcii bazale(la inceput prin fibrele sale, apoi prin croete)

de un receptor specific la nivelul pereteluicelular bacterian (uneori pili).


30/53


31/53


32/53

!enetrarea.up fi/area ireversibil a faguluipe peretele bacterian, n urma ac#iunii unei

enzime (e/. lizozim) care perforeaz peretele,are loc contrac#ia manonului care apropiecapul de placa bazal, canalul a/ialpenetreaz membrana citoplasmic a bacterieii A fagic este in&ectat in bacterie.


33/53
http://www.biochem.unizh.ch/biocinfo/Molekuele/Nanomaschinen/Viren.htmlhttp://www.dform.com/projects/t4/virus.html


34/53

%+presia genomului *iral (biosintezacomponentelor fagice, maturizarea).up penetrarea A viral n bacterie(fag *egetati*), timp de apro/imativ 2+minute, virionul nu este depistat n

bacteria infectat. Aceasta este faza deeclips. Ea coincide cu sinteza enzimelorvirale care vor asigura ulterior0

8 replicarea A fagic9

8 sinteza proteinelor fagice98 asamblarea acestor elemente.


35/53

$samblarea fagilor. :dat ce compuiicapsidei i acizii nucleici se sintetizeaz ncantit#i suficiente, are loc asamblareaspontan a particulelor noi de fagi, prinincorporarea acidului nucleic n capsid.

%liberarea. ;a&oritatea fagilor, dup

maturizare, sunt elibera#i n urma lizei pereteluibacterian cu enzime ale bacteriofagului(endolizina)

$impul dintre infectare i eliberare !ciclul dereproducere" este de +1!4,fagii sunt elibera#i n valuri de ?1!2111 fagi percelul.


36/53


37/53


38/53


39/53


40/53


41/53


42/53

&F%C"&$ O '&"&C S$U '&/O% 0F$&& "%1!%#$2&

Fagii temperai (moderai)atunci cand infecteaz obacterie pot0! sau induce un ciclu complet de multiplicare, ce duce la

liza bacteriei,!

sau, mai frecvent, dup in&ectarea A!ului, sintegreze acest A n cromozomul bacterian prinrecombinare specific (lizogenizare), form3nd unprofag

! sau sa ram3n n citoplasm sub form deplasmid.%n ultimele dou cazuri bacteria nu moare i, multiplic3ndu!

se, replic genomul viral concomitent cu propriul sugenom0 bacteria (cultura) este numit lizogen.Eaposed i transmite descenden#ilor capacitatea de aproduce fagi n absen#a infec#iei.


43/53


44/53


45/53

!roprietile culturilor lizogene

2. Inducia ciclului litic. rofagul pstreazvirulen#a poten#ial. ;en#inerea strii delizogenie implic sinteza unui represor

proteic, codificat de fag. ispari#ia lui duce lainducia ciclului litic.%nduc#ia se poatedeclana spontan la un numar limitat de

celule sau poate fi provocat la ma&oritateacelulelor, de e/., la ac#iunea unor mutageni,ca razele ultraviolete sau mitomicina 4.


46/53

4a urmare, c3nd sistemul ':' este activat,

proteina #ec$ scindeaza represorulproteic al fagului, permi#3nd e/presiaciclului litic. entru aceasta profagul trebuiesa fie excizat! opera#ie invers integrrii.

E/cizia este efectuat de ctre proteina+is, codificat de fag. rmeaz replicareagenomului, sinteza componentelor fagului

i fagii asambla#i sunt elibera#i prin lizacelulei(profagul ! gen poten#ial letal@).


47/53

n timpul replicrii fagului moderat fragmente deA bacterian pot fi ntroduse din eroare nparticulele virale. Aceti fagi pot n continuarentroduce n cromosomul altor bacterii Abacterian capturat B proces de transfer geneticnumit transducie.

atura genelor bacteriene transferate poate fidiferit0 gene din apropierea locului de inser#ie afagului !transducie specific"sau fragmente deA bacterian ntroduse din nt3mplare ncapsida fagului !transducie generalizat"


48/53


49/53

+. Imunitate contra suprainfectiei. "acteriilelizogene sunt imune la fagul virulent omologprofagului gzduit. Acest fag se adsoarbe,in&ecteaza Aul, dar fr a se replica sau provocaliza.

-. Conversie fagic (modificarea fenotipului celuleicauzat de genele profagului).

"acteriile infectate cu un fag pot prezenta unelecaractere absente la celulele neinfectate. Aceastconversie fagicpoate fi cauzat de e/presia unorgene ale fagului de ctre celule, sau de inactivareaunor gene cromozomale la integrarea profagului.

e e/., tulpinile de #or$nebacterium diphtheriaecare provoac difteria sunt lizogenizate de unanumit tip de fagi care codeaza i e/prim o to/inputernic9 to/ina eritrogen a %treptococcusp$ogenes , etc


50/53


51/53

$!'&C$#%$ !#$C"&C $ F$&'O#

3n domeniul terapeutic! $ratamentul i profila/ia maladiilor infec#ioase

3n domeniul diagnostic& 'ago&identificareaB identificarea tulpinilor

bacteriene necunoscute cu a&utorul fagilor

omologi (metoda :tto, 6urt, etc)


52/53

! (izotipizarea(fagotipa&ul). ermite diferen#iereaunor tulpini din cadrul aceleeai specii(subdivizarea speciei n lizotipuriCfagovaruri).

Este utilizat pentru tulpini de %taph$lococcus

aureus)%almonella$Dphi, .a.5izotipul reprezint un marer epidemiologic.

Fagii reprezint un model de studiu pentrugeneticieni, fagii temperai se utilizeaz 4ningineria genetic (ei pot asigura transferul dematerial genetic prin transducie).


53/53

3-virusurile.-bacteriofagul14

Documents