UNIVERZITET U SARAJEVU PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET

TAKSONOMSKI KRITERIJI U SISTEMATICI VIRUSA

Mentor prof. dr. sc. Anesa Jerković-Mujkić

Kandidat Aida Mujagić

Oktobar, 2010.

ŠTA JE VIRUS?

Virus je submikroskopska (filtrabilna), inertna, biohemijska čestica, koja se u osnovi sastoji od niza gena zamotanih u zaštitnu ovojnicu.

Virusi se ne hrane ili rastu.

Virusi se mogu razmnožavati samo unutar ćelija domaćina, što ukazuje na to da su oni obligatni unutarćelijski paraziti.

Virusi u potpunosti ovise o ćeliji domaćina od koje uzimaju energiju za sintezu svojih proteina.

Virusi NISU celularni organizmi!!!

STRUKTURA VIRUSA

Genetički materijal – koji može biti DNA ili RNA (nikada obje).

Proteinski omotač – KAPSIDA koja može biti građena od velikog broja podjedinica kapsomera.

Omotnica – prisutna kod nekih virusa, obavija kapsidu sa vanjske strane, a građena je od CH, proteina i lipida.

Šiljci – kompleks CH-proteina, nalaze se na površini, a svrha im je u identifikaciji virusa.

Veličina virusne čestice (od 20 do 1.000 nm u dužinu)

Kompleksni virusi

Bakteriofagi /fagi/ – virusi koji inficiraju bakterije

Složena struktura

Obično im je genom dlDNA

Specifičnog su oblika; neki imaju samo glavu (izgledaju kao izometrični virusi). U glavi se nalazi nukleinska kiselina koju pri infekciji ubacuju u bakterijsku ćeliju.

Imaju LITIČKI i LIZOGENI ciklus. Litički je onaj kod kojeg odmah nakon umnožavanja virusa dolazi do lize ćelije. Kod lizogenog se ciklusa genom faga ugrađuje u genom bakterije (PROFAG) i replicira se s njim u diobama ćelije. Do lize dolazi nakon dužeg vremena i to u određenim uslovima.

адсорпција

ослобађање

синтеза

пенетрација

сазревање

LITIČKI CIKLUS LIZOGENI CIKLUS

Subviralni patogeni Virusni sateliti

kodiraju proteine svog omotača, ne repliciraju se sami (npr. satelitni virus virusa nekroze duhana).

Satelitne RNA – to su linearne RNA molekule koje ne kodiraju proteine omotača i ne mogu formirati svoj omotač, upakiravaju se u kapside svojih helper virusa, ne mogu se niti samostalno replicirati (satRNA virusa mozaika krastavca).

Viroidi

- samostalne, infektivne, kružne (prstenaste) molekule RNA. Viroidi su sasvim samostalni patogeni.

Prvi otkriveni viroid je viroid vretenastog gomolja krompira(Potato Spindle Tuber Viroid, PSTV).

Prioni Otkrio ih je Stanley Prusiner. Proteinaste infektivne čestice koje uzrokuju tzv. Prionske bolesti– Goveđi spongiformni encefalitis (bolest “lude krave”)– Skrepi bolest ovaca – Creutzfeldt-Jakobova bolest u ljudi Degeneracija i gubitak moždane tvari – stvaranje vakuola koje daju “spužvast” izgled.

Godina Otkriće1892.

1898.

1902.

1911.

1915.

1935.

1937.

1939.

otkriven prvi virus – virus mozaika duhana – TMV

otkriven prvi životinjski virus – virus slinavke i šapa

otkriven prvi virus čovjeka – virus žute groznice

virusi mogu uzrokovati tumore – Nobelova nagrada

otkriveni bakterijski virusi

TMV dobiven u čistom stanju, otkrivena mogućnost njegovog kristaliziranja – Nobelova nagrada

otkriven sastav virusa (TMV) : protein i nukleinska kiselina – Nobelova nagrada

virus (TMV) prvi put viđen elektronskim mikroskopom – Nobelova nagrada

1952. DNA je genetički materijal bakterijskog virusa i odgovorna je za infektivnost – Nobelova nagrada

1956. RNA je genetički materijal virusa TMV i odgovorna je za infektivnost

1970. u nekih RNA-virusa otkriven enzim koji prepisuje RNA u DNA (u suprotnom smjeru od onog za kojeg se smatralo da je jedini moguć) – kasnije je dokazano da to nije iznimka, takav se proces odvija i u ćelijama mnogih živih bića –Nobelova nagrada

Najvažnija otkrića u istraživanju virusa

Klasifikacija virusaKriteriji klasifikacije

Prema :

Vrsti domaćina

Genetičkom materijalu

Simetriji kapside

Prisusutvu ili odsustvu omotača Veličini

1. Tropizam virusa

Virusi pokazuju specifičnost u prepoznavanju i vezivanju za receptore na ćeliji domaćina.

To određuje njihovu osobinu da inficiraju određene ćelije ili organizme - t r o p i z a m.

Shodno tome, postoji podjela virusa na: biljne – inficiraju biljke animalne – inficiraju životinje humane – inficiraju ljude bakteriofage – inficiraju bakterije etc.

2. Genetički materijal

Može biti DNA ili RNA genom, ali NIKAD oba

Može biti jednolančana ili dvolančana NK

Može biti linearna ili okrugla

Može biti iz jednog dijela ili iz nekoliko segmenata (uvijek unutar iste kapside) Npr. Influenca virusi imaju jednolančani RNA genom izdijeljen na 7 ili 8 sekvenci Herpes virusi imaju linearni dvolančani DNA genom

Oblik virusne NK Segmentirana NK

3. Simetrija kapside Kubična ili ikosaedarna simetrija

Helična ili spiralna simetrija

Kompleksna ili složena simetrija

Rabies, spiralni virusHerpes, kubični virus Smallpox, složeni virus

4. Prisustvo/odsustvo omotača

„Goli“ virusi građeni samo od nukleokapside (NK+kapsida)

“Omotani” virusi virusi sa ovojnicom sa vanjske strane kapside

5. Veličina i oblik Elektronskom mikroskopijom ustanovljeno je 5 osnovnih oblika

virusa:

kuglasti štapičasti

puščani metak

kvadar

„punoglavac“

Taksonomija i nomenklatura virusa

Pri nomenklaturi i klasifikaciji virusa NE KORISTE se konvencionalne taksonomske grupe.

U ranijim fazama taksonomije virusa, virusi su se pokušavali svrstati u grupe na osnovu tipa bolesti, prema domaćinu kojeg inficiraju, prema vektoru, morfologiji virusne čestice i sl.

1966. god. u Moskvi osnovan Međunarodni komitet za nomenklaturu virusa (International Committee on Nomenclature of Viruses – ICNV).

Virusi su grupirani u familije na osnovu tipa NK, načina replikacije i morfologije.

S obzirom na način sinteze iRNA, D. Baltimore (1970.) je svrstao sve viruse u 6 grupa:I: ds DNA virusi - animalni virusi, neki biljni virusi, npr. virus mozaika cvjetače (= dobar prirodni vektor za ubacivanje strane, rekombinantne DNA u genom biljaka)II: ss DNA virusi - ova pojava postoji samo kod virusa, npr. geminivirus III: ds RNA virusi - npr. virus mozaika salate IV: (+) ss RNA virusi - većina biljnih virusaV: (-) ss RNA virusi - npr. virus bjesnoće, gripe, neki biljni virusi VI: ss RNA- retrovirusi (od biljnih samo virus mozaika cvjetače).

1973. god. Međunarodni komitet za taksonomiju virusa – ICTV (International Committee on Taxonomy of Viruses )

1981. god. klasifikacija virusa u familije - ...viridae podfamilije - ... virinae rodove - ...virus Vrsta – species (grupa virusa koji dijele iste genetske informacije i primljivog domaćina – koriste se uobičajena imena) podvrsta - subspecies – označava se brojevima Npr. Red Herpesviridae Familija Alpha-herpesvirinae Rod Herpesvirus Vrsta Humani herpes virus 1,

1991. god. formirana baza podataka - ICTVdB

U aktuelnom 8. Izvještaju Klasifikacija i nomenklatura virusa ICTV (2009) ustanovljeno je šest redova (Caudovirales, Herpesvirales, Mononegavirales, Nidovirales, Picornavirales i Tymovirales), 86 familija,19 podfamilija, 348 rodova i 2290 vrsta.

Vrsta virusa je definirana kao „politetička grupa virusa koja ima sposobnost replikacije loze i zauzima posebnu ekološku nišu“.

Hijerarhija priznatih taksona virusa je: (red), familija, (podfamilija), rod i vrsta

TAKSON NASTAVAK

red (Order) -…virales

familija (Familia) -…viridae

Podfamilija (Subfamilia) -…virinae

rod (Genus) -...virus

vrsta (Species)

Nastavci za priznate taksone:

Imena prihvaćenih redova, familija, podfamilija, rodova i vrsta pišu se kurzivom, prva slova imena se kapitaliziraju.

npr. "Tobacco mosaic virus"

Hvala na pažnji!!!