ĐẠI CƯƠNG VỀ VIRUS

Envelope : Màng bọc ngoài Nucleo capsid : A.Nucleic + Capsid Đv cấu trúc : Những protein cơ bản tạo thành các khối của capsid Tiểu đơn vị : Chuỗi polypeptide đơn của VR cuộn lại.. Cơ

Trao đổi trực tuyến tại:

http://www.mientayvn.com/Y_online.html

ĐẠI CƯƠNG VỀ VR

– Tác nhân gây NT nhỏ nhất ( 20 – 300nm )

Bộ gen RNA hoặc DNA

A.Nucleic bao quanh = 1 vỏ protein + 1 màng lipid

Virion : Toàn bộ cấu trúc

– Bất hoạt trong mt ngoại bào – chỉ nhân lên trong tb sống

A.Nucleic chứa thông tin dt để lập trình cho tb kc  tổng hợp các ft cần thiết để nhân lên

– Hậu quả nhiễm VR :  Không ảnh hưởng - ảnh hưởng nhẹ – làm chết tb kc

– Thế giới VR đa dạng :

VR thay đổi nhanh chóng về : Cấu trúc – biểu hiện cấu tạo dt – cách sao chép – lan truyền

1 VR gây nhiễm nhiều kc#, hoặc chỉ giới hạn trong một số ít các VR đã biết  gây nhiễm đv đơn bào –

vk – tảo – tất cả ĐV – TV cấp cao hơn

1 MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ ĐỊNH NGHĨA :

Capsid : Vỏ bao protein ( bao quanh lõi A.Nucleic ) – tạo thành từ

các capsomeres

Capsomere : Những tiểu đv protein – đv hình thái học dưới KHVĐT

( bề mặt VR ) – cấu trúc hình khối

Envelope : Màng bọc ngoài

Nucleo capsid : A.Nucleic + Capsid

Đv cấu trúc : Những protein cơ bản tạo thành các khối của capsid

Tiểu đơn vị : Chuỗi polypeptide đơn của VR cuộn lại

VR khiếm khuyết : Có KK chức năng sao chép

2 PHÂN LOẠI :

2.1 Cơ sở phân loại :

Có nhiều đặc tính để phân loại – Ngày nay : tìm trình tự gen

 Dựa vào hình thái của virion : Kích thước – hình dạng –

kiểu đối xứng – có hay không có màng bạo

 Đặc tính lý hóa : Khối lượng ft – mật độ nổi – tính ổn định

với pH, TO – độ nhạy cảm đối với các tính năng lý hóa

 Đặc tính bộ gen : DNA hay RNA – kích thước – chuỗi đơn

hay kép – mạch thẳng hay vòng – các đoạn trong bộ gen …

 Đặc tính proteins : Số lượng – kích thước – chức năng

hoạt động của các protein cấu trúc và không cấu trúc – trình tự các AA …

 Tổ chức và sao chép bộ gen : Trình tự – số lượng và vị

trí của khung đọc mở – kiểu sao chép

 Các đặc tính KN của VR

 Đặc tính sinh học : Phạm vi KC tự nhiên – kiểu lan

truyền – khả năng gây bệnh …

2.2 Phân loại theo triệu chứng :

– Thuận lợi cho LS

– Nhà sinh học không hài lòng  VR gây nhiều bệnh  1 bệnh do nhiều VR ( NTHH – VG )

2.3 Hệ thống phân loại tổng quát :

 Họ ( các nhóm chính ) : Dựa vào hình thái – cấu trúc bộ

gen – sao chép

Tên : - Viridae

Họ phụ ( subfamilia )

 Giống : Dựa vào sự # về HT học – đặc tính lý hóa

Tên : - Virús

 1995 : 4000 VR ĐV+TV  71 họ, 11họ phụ, 164 giống,

24 họ gây nhiễm cho người và động vật

 Phân loại theo DNA – RNA  xem sách

3 CẤU TRÚC VR :

1 Các kiểu đối xứng của hạt VR :

Kính HVĐT - kính HVĐT đông lạnh – tia x  phân tích được những # rất nhỏ dựa trên cơ sở hình thái của VR

- Có 3 nhóm :

 Đx lập phương :

- Hình khối 20 mặt – 12 đỉnh

- Bề mặt hình khối có 60 tiếu đơn vị protein

- Cả 2 nhóm DNA và RNA VR  đều có đx hình khối

 Đx xoắn ốc :

- Các tiểu đơn vị protein gắn với A.Nucleic theo hình xoắn ốc

- Phức hợp Protein – A.Nucleic (nucleo capsid)  cuộn bên trong màng bọc lipid

 Cấu trúc hỗn hợp : Cấu trúc hình viên gạch – tua nhọn ở mặt ngoài – lõi ở trong

2 Đo lường kích thước VR :

Cổ điển : Khả năng chui qua màng lọc

 Quan sát dưới KHVĐT :

Được sử dụng rộng rãi để xác định kích thước VR

 Lọc qua màng có kích thước lọc #

Cho VR đi qua 1 loạt màng lọc có kích thước lỗ lọc

#  biết được kích thước gần đúng

* Làm cặn lắng = phương pháp siêu ly tâm

Với lực > 100.000 lần trọng lực  làm lắng các hạt xuống đáy tube

Tốc độ lắng tương ứng với kt  xác định được kt

 Phương pháp so sánh kích thước :

4 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA VR :

1 Protein của VR :

 Các protein cấu trúc :

- Tạo đk dễ dàng để chuyển A.nucleic từ 1 tbkc  sang tb#

- Bảo vệ bộ gen chống sự bất hoạt của các men nuclease

- Giúp VR gắn vào tb

- Tạo cấu trúc đx

Các protein KN bề mặt  đáp ứng MD bảo vệ KC

 Các protein là ~ men ở trong virion : Cần thiết để VR

nhân lên

VD : Orthomyxo, Rhabdo  RNA polymerase  sao

chép RNA thông tin

Retro  Reverse transoriptase  tạo các bản sao DNA từ RNA

Pox  có 1 h/thống gồm các men sao chép #

2 A.Nucleic của VR :

- DNA hoặc RNA :Mang thông tin dt

- Bộ gen  chuỗi đơn hay đôi – mạch vòng hay thẳng – phân đoạn hay không

- Loại A.Nucleic, t/chất và k/thước của chuỗi  đ/điểm để phân họ

- Trình tự + thành phần các nucleotides trong chuỗi A.nucleic là #  thấy được mhh dt giữa các chủng

 Các kt PCR và lai ft  n/c q/trình sao chép bộ gen và s/sánh mlh họ hàng các VR

3 Màng bọc lipid :

- Được tạo ra khi nucleocapsid nẩy chồi qua màng tb

- Thành phần phospholipid của màng bọc  tương ứng với loại màng tb có liên quan trong qui trình nẩy chồi

(VD : Herpes nẩy chồi qua màng nhân  phospholipid của

VR tương ứng với lipid của màng nhân)

- Các VR có màng bọc  nhạy cảm với ether và các chất vô cơ khác, khi màng bọc bị vỡ  mất tính gây nhiễm

4 Glycoproteins của VR :

- Màng bọc có chứa glycoproteins do VR tổng hợp ( lipid trên màng có nguồn gốc từ tb KC)

- Các glyco Bề mặt :  gắn VR với tb đích

 liên quan đến gđ hoà màng với tb

KC khi bị nhiễm  là những KNQT (hemagglutin,

neuramidase )

5 NUÔI CẤY VÀ CÁC THỬ NGHIỆM :

1 Nuôi cấy VR :

VR có thể tăng trưởng trong nuôi cấy tb, trên phôi gà hoặc SVTN

Nuôi cấy tb : 3 loại

 NCTB ng/phát : tb tươi từ các mô KC

Qua vài lần cấy truyền  không tăng trưởng

 NCTB thứ phát : sử dụng các dòng tb diploid

Cấy truyền đến 50 lần vẫn giữ bộ NST bình thường

 Dòng tb vĩnh cửu : bắt nguồn từ dòng tb diploid hay các

2 Phát hiện các tb nhiễm VR :

Sự nhân lên của VR có thể qs = nhiều cách

 Tác dụng hủy hoại tb  gây ra ~ thay đổi về h/dạng tb ( ly giải – hoại tử – thể vùi – tb khổng lồ – không bào )

 Xuất hiện protein VR  Như hemagglutinin của cúm Dùng KHT để phát hiện sự t/hợp protein VR trong các tb bị nhiễm

 Sự hấp thụ hc ( Hemadsorption ) ở tb bị nhiễm : Màng tb có

hemagglutimin ( cúm – Á cúm )

 Phát hiện A.Nucleic đặc trưng = KT PCR

 Phôi gà : VR viêm não  chết phôi

Herpes, đậu mùa, đậu bò  nốt đậu, hoặc các

mảng phát ban

VR cúm  x/hiện Hemagglutinin trong dịch phôi hay mô phôi

3 Sự hình thành thể vùi :

- Cấu trúc đặc biệt trong q/trình nhân lên

- Thể vùi có thể có ở nhân, tbc, hoặc cả 2

- Rất lớn so với hạt VR, có ái lực với chất nhuộm (eosin)

- Thể vùi giúp  NT do VR : VD : Tiêu thể Negri

4 Định lượng VR :

 P/pháp vật lý :

- Đếm trực tiếp = KHVĐT (s/sánh với huyền dịch latex cùng kt )

- 1 số VR có hemagglutinin  t/n ngưng kết hc

- Các t/n HTH :

MD phóng xạ

MD gắn men  Chuẩn hóa để định Lượng VR trong bp

 P/pháp sinh học :

- Dựa vào : Tỉ lệ nhiễm

Tỉ lệ chết trên SVTN

Tỉ lệ hủy hoại tb ở các nồng độ VR #

Hiệu giá hiển thị ở liều gây nhiễm 50% (ID50) :  với độ pha loãng VR để có hủy hoại 50% tb

- T/n rộng rãi là t/n plaque

 Pha loãng VR ở nồng độ thích hợp

 Cho vào NCTB

 Phủ 1 lớp MT có chứa thạch (ngăn VR lan rộng)

 Tạo plaque vài ngày sau ( đv tạo khúm :

- 1 số VR (Herpes, đậu bò)  Tạo ~ nốt đậu ở màng đệm túi niệu của phôi gà  định lượng = mlq giữa số nốt đậu với nồng độ VR cấy vào

6 PHẢN ỨNG Đ/V TÁC NHÂN LÝ HÓA:

1 T0 :

- VR có cấu trúc hình khối  khuynh hướng bền với T0

VR có màng bọc  dễ hủy với T0 : 370C  hiện giá 

nhanh 50-600C/30’  mất gây nhiễm (trừ VGB, papova…)

- Bảo quản : T0< T0 đóng băng – hoặc đông khô

VR có màng bọc  ở -900C 1 t/gian dài  mất gây nhiễm

 rất nhạy cảm với sự đông tan nhiều lần

2 Tính ổn định của VR = các loại muối :

- Muối có nồng độ 1mol/L  bền vững cho nhiều VR (k0 bị

bất hoạt khi đun 500C/1g )

- Tính ổn định  rất qt để sx vaccin

3 P.H :

VR bền vững : pH từ 5.0 – 9.0

1 số bền vững trong đ/k acid ( entero )

Tất cả bị hủy trong đ/k kiềm

4 Tia :

- Tia cực tím, tia x và các ft năng lượng tập trung cao 

bất hoạt VR

- Liều lượng  tùy loại VR

5 Sự bất hoạt = quang lực học (photodynamic

inactivation)

Các chất nhuộm (Toludine blue, nentral red, proflavine)

 bám vào A.Nucleic  VR dễ bất hoạt với á/sáng thường

6 Nhạy cảm với ether

VR có màng bọc  nhạy

VR không có màng bọc  kháng

7 Chất tẩy :

- Chất tẩy không có ion (Nodinet P40, triton X100)

- Chất tẩy Anion (Sodium dodecyl sulfate)  hòa tan màng bọc

8 Formaldehyde :

- Formaldehyde p/ứ với A.Nucleic  mất gây nhiễm

- VR có bộ gen chuỗi đơn dễ bất hoạt hơn

- F ít có t/d lên tính KN của protein  sử dụng trong vaccin

9 Kháng sinh và các chất kháng khuẩn # :

- KS  k0 có t/d

- 1 số thuốc kháng VR

- Hợp chất ammonium 4, Hciodine h/cơ  k0 có t/dụng

- Nồng độ clorine cao  phá hủy VR hơn là điệt khuẩn

- Isopropanol và ethanol  k0 hiệu quả đ/v 1 số VR

(picorna)

10 Các p/pháp bất hoạt VR thông thường :

 Diệt khuẩn (dụng cụ PTN) : Hơi nước dưới áp suất –

sấy khô – ethylene oxide – tia gamma

 Tẩy trùng bề mặt : Sodium hypochloride –

glutaraldehyde – formaldehyde – peracetic Acid

 Tẩy trùng da : Chlorhexidine, 70% ethanol, iodophores

 Sx vaccin : Formaldehyde,  Propiolactone, psoralen,

tia cực tím, các chất tẩy

7 TĂNG TRƯỞNG VR

1 Khái quát về sự tăng trưởng VR :

- VR chỉ nhân lên trong tb sống :

Sử dụng năng lượng

Bộ máy tổng hợp

Các tiềm chất

- Để VR nhân lên :  Protein VR phải được tổng hợp bởi bộ

máy tổng hợp protein của tb KC

 Bộ gen của VR phải sx ra RNA thông tin sử dụng được

Của tb KC  tổng hợp Protein và A.Nucleic

- Quátrình tăng trưởng :

 Sau khi gắn với tb kc  virion bị bóc trần và k0

gây nhiễm

 T/k che lấp : + Dài hay ngắn tùy loại VR và tbkc

+ T/k tổng hợp rất mạnh khi tb đổi hướng để đáp ứng nhu cầu của VR

+ 1 số ca, tb bị hủy hoại, 1 số # thì k0 tổn hại nhiều

 Hợp thành các virion :

Sau khi tổng hợp protein + A.nucleic  hợp thành virion 

có khả năng gây nhiễm

1 tb bị nhiễm  100.000VR t/g mỗi chu kỳ : 6-8g (picorna)  40g (herpes)

+ NT ẩn  VR sống dai dẳng, nhưng k 0 có biểu hiện gen hay chỉ biểu hiện 1 số ít gen

2 Các g/đoạn trong chu kỳ tăng trưởng của VR:

 Gắn tên bề mặt, xâm nhập tb và cởi bỏ áo ngoài :

- Các loại VR # có ~ thụ thể glycoproteins (trên bề mặt tb) #

để gắn

HIV  CDu

Rhino  ICAM – 1

Epstein – Barr  CD21 (tb B)

Không phải tất cả tbkc đều có thụ thể cần thiết : polio 

chỉ gắn vào tb hệ tktư và hệ tiêu hóa

1 tb  100.000 thụ thể /1VR

- Sau khi gắn  gđ xâm nhập : (qua trung gian thụ thể –

trực tiếp qua màng sinh chất – hòa màng của virion và màng tb)

- G/đoạn cởi áo ngoài :

 Đồng thời hoặc ngay sau khi xâm nhập

 Tách A.nucleic ra khỏi cấu trúc bên ngoài ở dạng

A.nucleic tự do (picorna) hay Nucleocapsid (Reo)

 G/đ nầy k0 gây nhiễm

 Biểu hiện bộ gen và tổng hợp các thành phần VR :

- Trong g/đ tổng hợp, v/đ thiết yếu là các RNA thông tin đặc

hiệu phải được sao chép từ A.Nucleic

Các VR #  sử dụng các con đường # để tổng hợp RNA tt

- Trong quá trình nhân lên, các ft đặc hiệu được tổng hợp theo

1 trình tự có tổ chức cao

DNA–VR  protein sớm : được tổng hợp ngay sau khi

nhiễm  protein muộn : được tổng hợp sau khi

DNA được tổng hợp

RNA-VR  các thông tin dt đều biểu hiện cùng lúc

- Phạm vi hđ của các men đặc hiệu cũng thay đổi ở mỗi

- Vị trí bên trong tb lq đến q/trình nhân lên :

DNA  sao chép ở nhân Proteins VR  tổng hợp ở tbc RNA  nhân đôi ở tbc

 Hình thành VR hoàn chỉnh và phóng thích VR :

- Bộ gen + các polypeptides của capsid mới tổng hợp  ghép

lại thành VR mới

- Các VR có màng bọc  chín mùi và gp = q/trình nẩy chồi

Glycoproteins màng bọc lồng vào màng tb

Nucleo capsids nẩy chồi tại ~ điểm đã thay đổi trên màng  tạo màng bọc

Nẩy chồi thường xẩy ra ở màng sinh chất, nhưng cũng có thể

ở các màng #

- Các VR k 0 màng bọc  tb ly giải  phóng thích VR

- Đôi khi q/trình chín mùi k 0 hiệu quả  Các thành phần dư

thừa tích lủy  thể vùi  gây hư hại tb hoặc NT dai dẳng

8 DI TRUYỀN VR : ĐV

 Phân tích dt  để hiển cấu trúc, chức năng, sp của bộ gen và v/trò của chúng trong NT và b/lý

 Sự đa dạng các đ/tính của VR  rất qt đ/v y học

- Các VR có KN bề mặt ổn định (polio, sởi)  kiểm soát = chủng ngừa

- Các VR chứa nhiều KN (Rhino) hoặc có KN thay đổi l/tục (cúm A)  khó k/s = chủng ngừa

- 1 số NT do VR thường tái diễn (á cúm) hoặc tồn tại dai dẳng có kt

(Retro)  k/s = thuốc tốt hơn

 Phân tích dt sẽ x/định được ~ q/trình đ/trưng của VR  pt các biện pháp chống VR

 1 số từ ngữ :

 Genotype (kiểu gen)

 Phenotype (kiểu hình)

 Mutation (đột biến)

 Genome (bộ gen)

 Wild type virus (VR hoang dại)

1 Lập bản đồ gen VR :

Ngày nay, với k/t SHPT  dễ dàng x/định các sp gen và lập bản đồ gen

 KT lập bản đồ tái tổ hợp (Reassortment mapping) : áp dụng cho

cúm A

- Bộ gen cúm A có 8 đoạn RNA (mỗi đoạn mã hóa 1 protein VR)

- Dưới ~ đ/k thích hợp các đoạn RNA và các polypeptides

của các VR cúm A # sẽ di chuyển với tốc độ # (thạch

anylamide)  Phân biệt được các chủng

 KT dùng men cắt giới hạn (Restriction endonuclease) : định

danh các chủng của DNA-VR

- DNA tách chiết + (ủ) với men cắt g/h đặc hiệu  DNA cắt

từng đoạn

- Điện di trên thạch và x/định = p/pháp phóng xạ hoặc nhuộm

 Sử dụng các chất gây đột biến :

 Tạo được ~ đột biến trong vùng x/định bộ gen

Sau khi khuếch đại = PCR  các đoạn gen thu được sẽ được sử dụng thay thế các đoạn bị cắt = men g/h để n/c lập bản đồ gen và n/c đột biến

 Phân tích trình tự Nucleotides và s/sánh với các VR đã biết  lập biểu đồ gen (áp dụng với ~ VR có thể dòng hoá dễ dàng)

2 Các kiểu biến thể của VR :

 KT dt cổ điển để n/c tính gây nhiễm và các chủng đột biến,

thường sử dụng 1 số marker :

 Hình thái plaque

 Thoát khỏi KT hay đề kháng với ht trung hòa

 Mất đi 1 protein VR

 Tính kháng thuốc

 Các loại ký chủ

 Không mọc ở T 0 cao hay thấp

Các biến thể thu được = ~đột biến tự nhiên - Sau xử

lý = chất gây đột biến - hoặc sau khi tạo đột biến = các KT SHPT

 Việc dòng hóa(cloning) trình tự DNA tái tổ hợp của VR

ngày nay thường được sử dụng cho việc p/tích dtft

3 VR khiếm khuyết :

- Là VR thiếu 1 hay nhiều gen chức năng

 Cần sự hỗ trợ hoạt động từ VR #

 1 dạng VRKK bị thiếu 1 phần trong bộ gen (đột biến mất đoạn)

 X/hiện tự nhiên hay tạo ra trong PTN

 Đột biến mất đoạn gây cản trở cho sự nhân lên của VR

tương đồng  VRKK gây cản trở

(các VR nầy bị mất ~ đoạn gen thiết yếu  cần VR tương đồng hỗ trợ để nhân lên, và chính chúng gây cản trở sự nhân lên của

VR tương đồng)

 VRKK gây cản trở  có vai trò h/thành và duy trì các

NT dai dẳng

 1 dạng VRKK cần 1 loại VR # nhóm để hỗ trợ

VD : Adenoassociated, Hepatitis D  chỉ nhân lên khi có

VR tương đồng (Adeno và Hepatitis D)

 Pseudovirions :

 Chỉ chứa DNA của kc (k0 chứa bộ gen VR)

 Trong q/trình tăng trưởng, đôi khi capsid bao bọc

~ đoạn trong chuỗi A.nucleic của kc