Bai_4-_Dai_cuong_ve_virus_-_Phan_1

Các thuật ngữ và định nghĩa tt  Đơn vị cấu trúc: là protein cơ bản tạo khối capsid  Tiểu đơn vị: là chuỗi polypeptide đơn của virus cuộn lại..  Virus khiếm khuyết defective virus:

PGS TS BS Cao Minh Nga

Bộ môn Vi sinh - Khoa Y - ĐH Y Dược TP HCM

Mục tiêu học tập

1 Xác định được vị trí của virus trong sinh giới

2 Phân loại được các loại virus gây bệnh ở người

3 Mơ tả, vẽ và chú thích sơ đồ cấu tạo virus

4 Liên hệ cấu trúc với chức năng của nhân, capsid và màng bao ngồi virus

5 Mơ tả được thành phần hĩa học của virus

Nội dung

I Đại cương

II Các thuật ngữ & định nghĩa III Phân loại virus

IV Cấu trúc virus

V Thành phần hĩa học của virus

VI Kết luận

I Đại cương

Lịch sử nghiên cứu virus

 1.500 năm tr CN: bằng chứng về bệnh bại liệt

 384 - 322 tr CN: Aristotle mơ tả triệu chứng bệnh dại

 2 - 3 TK tr CN: mơ tả bệnh đậu mùa

 1884: Louis Pasteur nghiên cứu tác nhân gây bệnh dại

 1892: Ivanovskii (Nga) nghiên cứu bệnh khảm thuốc lá

 1915: NC về Bacteriophage (phage)

I Đại cương (tt)

Lịch sử nghiên cứu virus (tt)

 1935: tách biệt & kết tinh được virus

 1940: chụp hình virus dưới KHV e-

 1965: lắp ráp nhân tạo thành cơng ADN của phage

 1970: phát hiện men RT (reverse transcriptase)

 1976: phát hiện virus Ebola

 1983: phân lập được HIV từ bệnh nhân AIDS

 2008: giải Nobel Y học cho nghiên cứu HIV và HPV

I Đại cương (tt)

Định nghĩa virus

Virus (siêu vi, siêu vi trùng, siêu vi khuẩn)

 Là vi sinh vật cực nhỏ (2R  20 - 300 nm)

 Kí sinh bắt buộc nội tế bào (TB)

 Chỉ nhân lên (sao chép) bên trong TB kí chủ vì:

- Khơng thể tự tạo nguyên liệu

- Khơng thể tự tổng hợp protein

 Khĩ  vì virus sống nội bào

II Các thuật ngữ và định nghĩa

 Capsid: - là vỏ bao protein,

- bao quanh lõi acid nucleic,

- được tạo thành từ các capsomeres

 Capsomere: - là tiểu đơn vị protein (đơn vị hình thái học)

- cấu trúc hình khối dưới KHV e-

 Envelope: là màng bao ngồi virus

 Nucleo capsid: acid nucleic + capsid

II Các thuật ngữ và định nghĩa (tt)

I Các thuật ngữ và định nghĩa (tt)

 Đơn vị cấu trúc: là protein cơ bản tạo khối capsid

 Tiểu đơn vị: là chuỗi polypeptide đơn của virus cuộn lại

 Virion: là 1 hạt virus cĩ cấu trúc hồn chỉnh

 Virus khiếm khuyết (defective virus):

là hạt virus thiếu một vài thành phần cấu trúc

 khiếm khuyết chức năng sao chép

 Giả virus (pseudovirion):

Capsid virus bao bọc a nucleic của TB chủ

III Phân loại virus

1 Cơ sở của việc phân loại: dựa vào

* Hiện nay: trình tự bộ gen (genome) virus

* Trước đây: dựa vào

Hình thái virion: - Kích thước - hình dạng

- kiểu đối xứng - cĩ hay khơng cĩ màng bọc

Đặc tính bộ gen: - DNA hay RNA

- chuỗi đơn hay kép

- mạch thẳng hay vịng, …

Hình dạng & kích thước các virus gây bệnh cho loài hữu nhũ

11

12

III Phân loại virus (tt)

1 Cơ sở của việc phân loại (tt): dựa vào

 Đặc tính proteins:

- số lượng – kích thước protein cấu trúc

- chức năng hoạt động của protein cấu trúc và khơng cấu trúc

- trình tự các acid amin,

- hoạt tính chức năng đặc biệt: transcriptase, reverse

transcriptase, neuraminidase, hịa màng,…

III Phân loại virus (tt)

1 Cơ sở của việc phân loại (tt): dựa vào

 Đặc tính lý hĩa :

- khối lượng phân tử

- mật độ nổi

- tính ổn định với pH, t O

- độ nhạy cảm đối với các tác nhân lý hĩa:

đặc biệt ether và các chất tẩy

III Phân loại virus (tt)

1 Cơ sở của việc phân loại (tt):

 Tổ chức và sao chép bộ gen:

- trình tự

- số lượng và vị trí của khung đọc mở

- kiểu sao chép

+ mRNA

RNA

+ RNA

+ RNA + RNA

+ DNA

+ DNA

Group 1 Group 2

Group 3 Group 4

Group 5

Group 6

RNA DNA

Retrovirus Poxvirus

Herpesvirus Adenovirus Papovavirus Parvovirus

Reovirus

Virus Classification

Phân loại Baltimore

17

II Phân loại virus (tt)

1 Cơ sở của việc phân loại (tt): dựa vào

 Đặc tính kháng nguyên của virus

 Đặc tính sinh học :

- phạm vi ký chủ tự nhiên

- kiểu lan truyền

- khả năng gây bệnh …

III Phân loại virus (tt)

2 Phân loại theo triệu chứng học:

Lâm sàng: thuận lợi

Sinh học: khơng chính xác, do:

- 1 bệnh cĩ thể do nhiều virus gây ra

Ví dụ: bệnh viêm gan siêu vi

- 1 virus cĩ thể gây nhiều bệnh khác nhau

Ví dụ: HPV gây u nhú gai, K CTC, …

III Phân loại virus (tt)

3 Hệ thống phân loại virus tổng quát:

Họ : là các nhĩm chính

- dựa vào: hình thái, cấu trúc bộ gen, cách sao chép

- tên họ tận cùng = đuơi -viridae (VD: Flaviviridae)

- cĩ họ phụ (subfamilia)

Giống: - dựa vào: huyết thanh học, đặc tính lý hĩa

- tên giống tận cùng = đuơi – virus,

VD: Pneumovirus

III Phân loại virus (tt)

3 Hệ thống phân loại virus tổng quát (tt):

* Ủy ban quốc tế về phân loại virus (2000):

4.000 viruses  56 họ (-viridae), 9 subfamilies

 233 giống (-virus)

24 họ ( 300 viruses) gây nhiễm cho người & ĐV

 Phân loại theo DNA – RNA

- Các virus chứa DNA

- Các virus chứa RNA

Các virus chứa DNA

Các virus chứa RNA

 Reovirus (dsRNA): Rotavirus

IV Caáu truùc virus

 Cấu trúc cơ bản:

From Medical Microbiology, 5 th ed., Murray, Rosenthal & Pfaller, Mosby Inc., 2005, Fig 6-1

IV Caáu truùc virus (tt)

1 Các kiểu đối xứng của hạt virus:

 Cơ sở: KHV e-, KHV e- đông lạnh, tia X

 phân tích những # rất nhỏ dựa trên hình thái virus

 Có 3 nhóm:

- Đối xứng lập phương (Cubic / Icosahedral)

- Đối xứng xoắn ốc (Helical)

- Cấu trúc hỗn hợp (Complex)

Các kiểu đối xứng của cấu trúc virus

28

IV Caáu truùc virus (tt)

1 Các kiểu đối xứng của hạt virus (tt):

a Đối xứng lập phương: - Hình khối 20 mặt - 12 đỉnh

- bề mặt hình khối có 60 tiểu đơn vị protein

- có ở nhóm virus DNA và RNA

IV Caáu truùc virus (tt)

1 Các kiểu đối xứng của hạt virus (tt):

b Đối xứng xoắn ốc:

- Các tiểu đơn vị protein gắn với acid nucleic theo hình xoắn ốc

- Phức hợp protein - a nucleic (nucleocapsid) cuộn bên trong

màng bao lipid

IV Caáu truùc virus (tt)

1 Các kiểu đối xứng của hạt virus (tt):

c Cấu trúc hỗn hợp:

- 1 đầu: hình khối cầu đối xứng có DNA

- 1 đuôi: cấu trúc xoắn đối xứng

 ống bơm DNA vào vi khuẩn

- đầu nối với đuôi = cổ

- phần dưới đuôi: cấu trúc đĩa nền có các chân

 bacteriophage gắn vào TB

IV Caáu truùc virus (tt)

2 Đo lường kích thước virus:

 Cổ điển: dựa trên khả năng chui qua màng lọc của virus

 Hiện nay: quan sát dưới KHV e-

IV Caáu truùc virus (tt)

2 Đo lường kích thước virus (tt):

 Lọc qua màng có kích thước lọc #

Cho virus 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

 các hạt lắng xuống đáy tube

- tốc độ lắng  xác định kích thước virus

IV Caáu truùc virus (tt)

2 Đo lường kích thước virus (tt):

V Thành phần hóa học của virus

1 Protein của virus:

Các protein cấu trúc :

- giúp chuyển acid nucleic từ 1 TB ký chủ  TB 

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

- Giúp virus gắn vào TB

- Tạo cấu trúc đối xứng

- Các protein kháng nguyên bề mặt

 đáp ứng MD bảo vệ ký chủ

V Thành phần hóa học của virus (tt)

1 Protein của virus (tt):

 Các protein khơng cấu trúc (NS):

là ~ men ở trong virion: cần thiết để virus nhân lên

- Orthomyxo, Rhabdo: RNA polymerase sao chép mRNA

- Retrovirus: men RT tạo bản sao DNA từ RNA

- Poxvirus: cĩ 1 hệ thống nhiều men sao chép  nhau

V Thành phần hóa học của virus (tt)

2 Acid nucleic của virus:

- DNA hoặc RNA: mang thơng tin di truyền (DT)

- Genome:

+ chuỗi: đơn hoặc đơi + mạch: vịng hoặc thẳng + phân đoạn:

cĩ hoặc khơng

V Thành phần hóa học của virus (tt)

2 Acid nucleic của virus (tt):

- Loại a nucleic, tính chất và kích thước của chuỗi

 phân họ virus

- Trình tự + thành phần nucleotides / chuỗi a nucleic  nhau

 mối liên hệ DT giữa các chủng

- Các kỹ thuật PCR và lai phân tử:

+ NC quá trình sao chép bộ gen + so sánh mối liên hệ họ hàng giữa các virus

V Thành phần hóa học của virus (tt)

3 Màng bao lipid:

- tạo ra khi nucleocapsid nẩy chồi qua màng TB

- phospholipid / màng bọc:

+  màng TB cĩ liên quan /nẩy chồi

+ VD: Herpes nẩy chồi qua màng nhân TB

 phospholipid màng bao virus  lipid màng nhânTB

- Virus cĩ màng bao ngồi (enveloped virus)

- Virus cĩ màng bao hay virus trần (naked virus)

Enveloped

Virus

Naked Virus

Tính chất của virus có màng bao

 giải phóng hạt virion = nẩy chồi, ly giải TB

 (-) bền / môi trường

 (-) tồn tại: khô, t 0, môi trường acid, chất tẩy

 nhạy cảm: ether & các chất vô cơ ,

 khi vỡ  mất tính gây nhiễm

==>

 (-) tồn tại / môi trường hệ tiêu hóa

 Lây truyền qua dịch tiết, máu, cơ quan ghép…

 Cần KT và MD TB  bảo vệ và kiểm soát virus

Tính chất của virus trần

 Bền vững / môi trường ký chủ

 Không bị tác động: khô, t 0 , acid, chất tẩy

 Virus được giải phóng = ly giải TB

===>

 Lan truyền dễ dàng

 Tồn tại trong đường tiêu hóa

 Kháng thể  miễn dịch bảo vệ

V Thành phần hóa học của virus (tt)

4 Glycoproteins của virus:

- Màng bao chứa glycoproteins do virus tổng hợp

( lipid từ TB ký chủ trên màng)

- Các glycoproteins bề mặt:

+ gắn virus với TB đích + giúp virus hồ màng với TB ký chủ + là những kháng nguyên quan trọng:

hemagglutin, neuramidase,

VI Kết luận

 Virus là những vi sinh vật phi bào

 Cĩ kích thước vơ cùng nhỏ bé, đơn vị đo: nm

 Cĩ cấu trúc đơn giản nhưng cĩ khả năng thực hiện được những tính chất cơ bản của sự sống

 Cĩ nhiều loại khác nhau

Tài liệu tham khảo chính

1 Virus Y học, Bộ mơn Vi sinh, 2016 Đại cương về virus,

trang 7-33

2 Jawetz, Melnick & Adelberg’s, Medical Microbiology, 26th

edition 2013 General Property of Virus, p.407-430

3 The Short Texbook of Medical Microbiology 10 th Edition Satsh Gupte JAYPEE BROTHERS MEDICAL PUBLISHER 2010 General Characteristics of Virus, p 271-279

The End