RNA-holdig: familie Retroviridae.

DNA-holdige: familier Papillomaviridae, Polyomaviridae, Adenoviridae 12, 18, 31, Hepadnaviridae, Herpesviridae, Poxviridae

Familie Retroviridae inkluderer 7 slægter.

Oncovirus er komplekse vira. Virioner er bygget fra en skov omgivet af en lipoproteinkappe med pigge. Rygsøjlenes størrelse og form samt lokalisering af kernen tjener som basis for opdeling af vira i 4 morfologiske typer (A, B, C, D) såvel som bovin leukæmivirus.

Oncovirusens kapsid er bygget i overensstemmelse med den kubiske type symmetri. Det indeholder et nukleoprotein og en enzymrevertase. Revertase har evnen til at transskribe DNA. Genom - 2 identiske RNA-tråde.

Dyrkning af vira: ikke dyrket på kyllingembryoner, dyrket i kroppen af ​​følsomme dyr, i cellekulturer.

Reproduktion af vira: gå ind i cellen ved endocytose. 3 trin: DNA-syntese på en RNA-matrix; enzymatisk spaltning af messenger-RNA; syntese af en komplementær DNA-streng på skabelonen til den første DNA-streng.

Retroviridae-familien inkluderer ca. 150 typer vira, der forårsager udvikling af tumorer hos dyr, og kun 4 arter forårsager tumorer hos mennesker: HTLV-1, HTLV-2, HIV-1, HIV-2.

Humane T-celle leukæmivirus

Retroviridae-familien af ​​Deltaretrovirus-slægten inkluderer vira, der inficerer CD4 T-lymfocytter, for hvilke der er bevist en etiologisk rolle i udviklingen af ​​tumorprocessen hos mennesker: HTLV-1 og HTLV-2

HTLV-1-virus er det forårsagende middel til voksen T-celle lymfocytisk leukæmi. Det er et eksogent oncovirus, der i modsætning til andre oncovirus har yderligere to strukturelle gener: tax og re.

Skattegenproduktet virker på terminale LTR-gentagelser og stimulerer syntesen af ​​viralt mRNA såvel som dannelsen af ​​IL-2-receptorer på overfladen af ​​den inficerede celle. Rex-genproduktet bestemmer translationssekvensen for viralt mRNA.

HTLV-2 blev isoleret fra en patient med hårcelleleukæmi.

Begge vira overføres seksuelt, transfunderes og transplacental.

Familie Papillomaviridae - humant papillomavirus, hunde. Forårsage en infektion i pladepitelceller. Godartede papillomer i kønsområdet, på huden, på slimhinderne i luftvejene.

Familie Polyomaviridae - SV-40 abeevakueringsvirus. Humant polyomavirus.

Familie Adenoviridae - adenovirus, især serotyper 12,18,31 - inducerer sarkomer og transformerer cellekulturer.

Family Poxviridae - kaninfibroma-myxomavirus, Yaba-virus, der forårsager udvikling af tumorer, bløddyrs contagiosum-virus.

Familie Herpesviridae - lymfomer, carcinomer. Onkogenese hos mennesker er forbundet med herpes simplex-virus type 2 (HSV-2) og Epstein-Barr-virus (EBV).

ONKOGENE VIRUS

I bogversionen

Bind 24. Moskva, 2014, s. 208

Kopi bibliografisk reference:

ONCOGEN-VIRUS (tumorbærende vira), vira der er i stand til at forårsage tumor (neoplastisk) transformation af celler i en organisme eller kultur. Alle kendte O. i. tilhører 6 familier af DNA-holdige vira (pox-, herpes-, adeno-, papilloma-, polyoma- og hepadnavira) og en familie af RNA-holdige (retrovira) vira. Virumernes tumorigeniske aktivitet blev opdaget i 1908 af V. Ellerman og O. Bang (Danmark), der opdagede erythroblastosevirus hos kyllinger; i 1911 isolerede F. Rous først en virus, der forårsager sarkom hos kyllinger. Over 200 onkogene vira er nu kendt.

Klassificering af onkogene vira

Klassificering af onkogene vira

Der er flere klassifikationer af onkogene vira. I dag er klassificeringen udviklet af den amerikanske videnskabsmand inden for molekylær virologi I. Green blevet vedtaget. Ifølge denne klassificering opdeles onkogene vira i henhold til princippet om at have en eller anden type nukleinsyre i DNA-holdige, som inkluderer ca. 50 forskellige typer vira og RNA-holdige - ca. 100 arter. DNA-genomiske vira indbefatter papillomavirus, adenovirus, influenza, herpesvira osv. Og RNAgenomiske vira - leukomia og sarkomvira hos fugle, mus, katte, hamstere, rotter, marsvin samt musebrystcancervira.

Således kan vi konkludere, at der er adskillige kardinalforskelle mellem onkogene DNA-holdige vira (de kaldes også oncornavira). De koger ned til følgende grundlæggende bestemmelser. DNA-holdige vira, der kommer ind i en celle, enten formere sig i cellen eller kombinere deres arvelige apparater med cellerne, det vil sige de integrerer to genomer, som et resultat bliver en normal celle til en tumor. Oncornaniruses (RNA-holdige) er ikke i stand til at forårsage infektioner, de transformerer kun cellen. DNA-vira, der er integreret med en celle, kan forsvinde (udskæres) fra den og begynde at eksistere uafhængigt. RNA-vira har ikke denne evne. Efter at have integreret cellen forsvinder de ikke fra den..

Onkogene DNA-vira. De er primært repræsenteret af adenovirus, som er de første infektiøse humane vira med dokumenteret evne til at inducere tumorer hos dyr. Hos nyfødte hamstere dannes der adskillige tumorer på injektionsstedet inden for 30-90 dage efter inokulering af nogle adenovirus (12-18 typer). Hvis der fremstilles cellefrie ekstrakter fra sådanne tumorer, har de også onkogenicitet. Tumorproducerende egenskaber er blevet afsløret i både humane adenovirus og aber, fugle, kvæg osv..

Hvordan vurderes krebsdyrsevne hos humane adenovirus? Er de en direkte årsag til kræft hos mennesker? Det er ikke muligt at besvare disse spørgsmål utvetydigt. Dataene på denne konto er modstridende. Der er ingen direkte beviser for involvering af adenovirus i udviklingen af ​​tumorer hos mennesker..

Negative resultater fra serologiske og molekylærbiologiske undersøgelser af forholdet mellem humane tumorer og adenovirus fjerner næsten ladningen fra adenovirus. Men så længe mistanken om kræftfremkaldende virkning forbliver, vil de være i fokus for mange forskere..

Oncovirus og deres klassificering

Infektion forårsaget af onkogene vira er ansvarlig for 15,4% af kræftformer verden over. Den første onkogene virus, der blev identificeret, er kylling Rous sarkomvirus i 1911. Årtier senere blev en række andre onkogene vira opdaget, herunder Shope papillomavirus (kaninhale papillomavirus), musebrysttumorvirus, adenovirus, SV40-virus (sv40 abevirus). Teorien om virusmedieret carcinogenese blev til sidst demonstreret eksperimentelt i 1976 af Harold Varmus og Michael Bishop ved at omdanne inficerede celler til tumorsarkomvira (v-src-genet inducerer tumordannelse efter indfangning af en human celleproto-onkogen ved transduktion).

På trods af at der blev fundet onkogene vira i undersøgelser af oncogen aktivitet hos dyreceller, var de ikke i stand til at transformere humane celler. Teorien om viral onkogenese i humane celler forblev kontroversiel indtil 1965, hvor Epstein-Barr-virus (EBV) blev påvist i Burkitt's lymfomceller. I løbet af efterfølgende forskning, herunder isolering af human T-lymfotrop virus (HTLV) fra T-celle lymfomceller og identifikation af rollen som humane papillomovirus med høj onkogen aktivitet i udviklingen af ​​livmoderhalskræft, blev en vej bestemt for begrebet humane onkogene vira. Opdagelsen af ​​en sammenhæng mellem herpesvirus og Kaposis sarkom (KSHV) og lymfom og mellem Merkel celle polyomavirus (MCV) og Merkel celle carcinom (MCC) fremhævede muligheden for at opdage endnu flere onkogene vira ved hjælp af moderne teknologier. Yderligere vil hver virus blive betragtet separat..

Epstein-Barr-virus

Epstein-Barr-virus (EBV, EBV) - en DNA-holdig virus, der overvejende påvirker B-lymfocytter, er også et mitogen for dem; forårsager lymfoproliferative sygdomme (Burkitts lymfom, nasopharyngeal carcinom, NK-celle leukæmi, Hodgkins lymfom osv.) såvel som infektiøs mononukleose. Virioner af virussen blev påvist ved elektronmikroskopi af Burkitt's lymfombiopsi i begyndelsen af ​​1964 af Anthony Epstein og Yvonne Barr.

Struktur. EBV har viralt kapsidantigen (VCA), nukleare antigener-EBNA'er 1, 2, 3, 3a, 3b, 3c; latente membranproteiner (LMP) 1, 2 og to små Epstein-Barr-kodede RNA (EBER) molekyler, EBER1 og EBER2. EBNA'er og LMP'er er DNA-bindende proteiner, der menes at være vigtige for infektion og fiksering.

  • nødvendigt til transformation af B-lymfocytter;
  • fungerer som en konstitutiv aktivator af TNF-receptoren og svarer til CD-40-receptoren;
  • aktiverer signalveje, der bidrager til den onkogene effekt.

Afhængigt af sættet af udtrykte virale gener i de berørte celler er der tre typer latens (type I, II og III), der er karakteristiske for forskellige typer lymfomer: Type I indebærer den selektive ekspression af EBNA-1 i EBV-positivt Burkitts lymfom; Type II består i ekspressionen af ​​EBNA-1, LMP-1 og LMP-2 og er et kendetegn for EBV-positivt Hodgkins lymfom, perifere T / NK-celle lymfomer; Type III-latens, der er kendetegnet ved ekspressionen af ​​hele sæt af ni latente EBV-proteiner, observeres i lymfoproliferative læsioner, der forekommer hos patienter med svær immundefekt (efter transplantation af parenkymale organer eller stamceller, HIV-infektion). Latenstiden bestemmer modtagelighed af inficerede celler for forskellige immunterapeutiske taktikker. EBV-induceret ondartede neoplasmer er associeret med ekspressionen af ​​latente gener. I de fleste immunkompetente bærere af EBV inducerer virussen ikke en tumorproces. Neoplasmer udvikler sig med en kompleks interaktion mellem EBV, immunogenetiske faktorer, miljøfaktorer (parasitære infektioner - oftere malaria, underernæring, forbrug af mad, der indeholder kræftfremkaldende stoffer) og immundefekt (HIV-infektion, transplantation).

Humane papillomavirus

Omkring 200 papillomavirus er blevet beskrevet. Virus overføres ved kontakt gennem mikrotrauma i huden og slimhinderne samt gennem seksuel kontakt. Humane papillomavirus forårsager godartede kutane, kønsorganer, orale og konjunktival papillomer; inducere spredning af epitel, har onkogent potentiale. Udviklingen af ​​ikke-melanomtyper af hudkræft er tæt forbundet med papillomavirus, især HPV-5 og HPV-8. Der er lav-onkogene papillomavirus, der forårsager vorter, der ikke er ondartede og stærkt onkogene, der er i stand til at forårsage livmoderhalskræft - HPV-16, 18, 31, 33, 35, 45, 51, 52, 58.

Struktur. Kapsiden er icosahedrisk og består af to kapsidproteiner (L1-L2), der danner 72 pentamerer. Genom - dobbeltstrenget cirkulært DNA; har, afhængigt af virussen, otte tidlige gener (E1-E8) og to sene gener (L1-L2). E6-E7 gener har onkogen aktivitet.

Patogenese. Generelt kræver udviklingen af ​​en produktiv HPV-læsion (høj eller lav risiko), at virussen har adgang til basallagets epitel, når epitelbarrieren er i fare. Papillomavirus skal inficere en delende celle for at blive anerkendt som et lavt kopiantal af det nukleare episom, og den primære inficerede celle vil sandsynligvis ligne eller ligne en langvarig epitelstamcelle for at udvikle en permanent læsion. Derudover kan ændringer i det lokale mikromiljø forbundet med sårheling, herunder en stigning i antallet af vækstfaktorer, spille en nøglerolle i oprettelsen af ​​et infektionsreservoir i basalaget. HPVs evne til at inficere, replikere og drive kræftprogression afhænger af viralproteins funktion, positionen i epitelet, hvor disse proteiner udtrykkes. Når inficerede basalceller har delt sig og til sidst er kommet ind i parabasalaget, begynder de at gennemgå et genekspressionsprogram, der er forbundet med differentiering. Amplifikation af det virale genom forekommer normalt i de midterste epitellag, mens indsamlingen og frigivelsen af ​​virussen sker nær den ydre overflade af epitelet.

Selvom effektiv amplifikation af genomet kræver den kombinerede virkning af flere virale genprodukter, herunder E6, E7, E2 og viruskodet helikase E1, kan opretholdelsen af ​​replikation i det basale epitellag afhænge af værtscellens replikationsfaktorer. Det differentieringsafhængige program, der forekommer i de suprabasale lag af epitelcellen, inkluderer både midlertidige ændringer i promotoraktivitet og ændringer i mRNA-splejsning, der letter produktionen af ​​forskellige virale genprodukter på forskellige stadier under differentieringsprogrammet. Viral proteinfunktion reguleres yderligere ved post-translationel modifikation, herunder phosphorylering og proteolytisk celledeling.

Herpesvirus associeret med Kaposis sarkom

KSHV, eller human herpesvirus 8, blev opdaget i 1994 som et medlem af den humane gammaherpesfamilie, der sluttede sig til EBV. Infektion af immunkompromitterede individer med KSHV har været associeret med udviklingen af ​​endotelcelleafledt Kaposis sarkom og mindst to B-lymfocyt lymfoproliferative sygdomme: primær effusionslymfom og multicentrisk Castleman sygdom. Undersøgelsen af ​​patogenesen og onkogenesen af ​​KSHV er imidlertid hæmmet af manglen på en meningsfuld dyremodel og modtagelig cellekultur..

Onkogen virkning. To udødeliggjorte cellelinier, KS Y-1 og SLK, blev engang brugt til KS- og KSHV-undersøgelser, men T24-blærekræftceller blev også fundet i KS Y-1, hvilket gjorde yderligere arbejde vanskelig. Primære embryonale metanefriske mesenchymale stamceller fra rottenyrer er modtagelige for infektion og transformation af KSHV, men et begrænset antal infektiøse virioner spredes fra dem. B-cellelinier afledt af primært effusionslymfom erhverver normalt latent KSHV-infektion og kan induceres til at producere et lille antal KSHV-virioner, men primære B-cellelinier fra perifert blod eller tonsillærvæv er resistente over for KSHV-infektion og kan inficeres for infektion kræver co-vækst med KSHV-positive celler.

KSHV koder for flere vigtige proteiner, der har en vis onkogen aktivitet til at inducere celleproliferation, udødeliggørelse, transformation og signalering; produktion af cytokiner; immun kontrol antiapoptotisk aktivitet; og angiogenese. Disse inkluderer virale latente proteiner, latent associeret nukleart antigen (LANA), vFLIP (FADD (Fas Associated Protein with a Death Domain) som et enzym, der hæmmer interferonsyntese eller hæmmer caspase 8-protein (FLICE)), vCyclin og virale lytiske proteiner G β-proteinreceptor (vGPCR), interferonregulerende faktor 1 (vIRF-1) og K1. Selvom hvert ægte proteins sande onkogene natur stadig skal bestemmes, indikerer akkumulerende beviser, at hver af dem bidrager til onkogenesen af ​​KSHV. Således kan det fulde spektrum af KSHV-induceret malignitet kræve flere onkogene produkter for at arbejde sammen i nærværelse af værtsceller og miljøfaktorer. For eksempel målretter både LANA og vIRF-1 den cellulære tumorundertrykker p53. LANA inhiberer også pRB og PP2A.vCyclin, en aktivator af CDK4 6.198, undertrykker p27kip1, en inhibitor af CDK199 og inducerer et forsinket senescensrespons G1, resultater fra NF-KB hyperaktivering. vFLIP og K1 aktiverer NF-KB-signalvejen for at forhindre B-celle-apoptose. vGPCR og K1 påvirker AKT- og NF-KB-signalveje og bidrager til angioproliferative og inflammatoriske læsioner af Kaposis sarkom.

Humant T-lymfotropisk virus (HTLV)

Humant T-lymfotropisk virus (HTLV) tilhører familien af ​​retrovira og er det forårsagende middel til voksen T-celle lymfocytisk leukæmi. Virussen blev først isoleret i 1980 fra en patient med T-lymfom.

Genom. Gag, Pol og Env er virale strukturelle proteiner, andre er virale regulatoriske / hjælpeproteiner. Med undtagelse af hbz-genet, der er kodet af minusstrengen i HTLV-proviral genomet fra 3'-LTR, kodes alle andre gener af plusstrengen i 5'-LTR-retning. Det skal bemærkes, at 5'-LTR ofte fjernes eller methyleres, når sygdommen skrider frem. Derudover forekommer nonsens- eller missense-mutationer ofte i taxegenet i de sene stadier af leukemiogenese. Selvom skatteproteinet og HBZ-genet inducerer tumorer i transgene mus, og p12 udviser svag onkogen aktivitet, kræves ingen af ​​de virale proteiner / gener bortset fra skat til HTLV-1-medieret tumordannelse. Skattegenproduktet virker på terminale LTR-gentagelser, stimulerer syntesen af ​​viralt mRNA såvel som dannelsen af ​​IL-2-receptorer på overfladen af ​​den inficerede celle.

Figur 3. Gag, Pol og Env virale regulatoriske / tilbehør proteiner af HTLV

Figur 4. Til luftvejen til den virale onkoproteinafgift

Patogenese. Indtrængning af HTLV-1 i en human celle karakteriserer starten på viral overlevelse og replikation. HTLV-1 binder til cellereceptoren med det krævede antigen, hvilket initierer invasionsprocessen. Receptorkomplekset består af en glukosetransportør (GLUT1), heparin proteoglycansulfat (HSPG) og en VEGF-165 neuropilin-1-receptor (NRP-1). HTLV-1 interagerer med HSPG. Fusionsprocessen finder sted gennem kombinationen af ​​GLUT1 med HSPG / NRP-1, hvorefter kernen, der indeholder det virale RNA, leveres til cytoplasmaet i målcellerne. Efter omvendt transkription indsætter HTLV-1 sit genom i værtsgenomet for at danne et provirus omgivet af to LTR'er i 5'- og 3'-enderne. Provirussen transkriberes derefter og koder for strukturelle, regulatoriske og tilbehørsproteiner. Derefter overføres viralt genomisk RNA og Gag, Env og Gag-Pol proteiner til plasmamembranen for at begynde at samles i en moden viral partikel.

Hepatitis vira

Hepatitis B-virus (HBV) og hepatitis C-virus (HCV) er ikke-relaterede vira, der har en tropisme for hepatocytter og replikerer i dem. Cirka 2 milliarder mennesker er inficeret med HBV, og mere end 350 millioner mennesker bliver kroniske bærere. Kun 5-10% af voksne, der får infektionen, bliver kroniske bærere, 30% udvikler progressive kroniske leversygdomme: hepatitis, fibrose, skrumpelever og endelig hepatocellulært carcinom (HCC).

Genom. Genomet af hepatitis B-virus er et enkelt dobbeltstrenget cirkulært DNA, der er ca. 3200 nukleotider langt (genomets længde er forskellig for forskellige isolater). En af strengene ("plus-streng") af DNA er kortere end den anden (dens længde er 1700-2800 nukleotider). Den anden kæde er heller ikke lukket, og et polymerasemolekyle (P) er bundet kovalent til sin 5'-ende. I genomet af virussen blev der fundet 4 gener: S, C, P, X, der henholdsvis kodede HBsAg, HBcAg, polymerase og et genekspressionsregulerende protein. Derudover er der regulatoriske DNA-sekvenser, der er ansvarlige for proteinsyntese og viral replikation. Gener overlapper hinanden, hvilket resulterer i en lille genomstørrelse.

Patogenese. HCC induceret af HBV og HCV udvikler sig i området med betændelse og regenerering som følge af kronisk leverskade, hvilket igen indikerer at patogenesen af ​​HCC er immunmedieret. Disse vira replikerer kontinuerligt i cellekultur uden åbenlys skade og celledød, hvilket antyder, at de ikke er cytopatiske. Kontinuerlig viral replikation er en risikofaktor for HCC-dannelse, fordi betændelse ofte fører til langvarig kronisk leversygdom CLD uden viral clearance. I denne sammenhæng genererer HBV og HCV immunsuppressive proteiner, der skal kontrollere kroniske infektioner. HBV- og HCV-kodede proteiner ændrer værtsgenekspressionen og den cellulære fænotype, hvilket er et kendetegn for kræft. Disse ændringer fremmer vækstfaktoruafhængig proliferation, resistens over for vækstinhibering, vævsinvasion og metastase, angiogenese, omprogrammering af energimetabolisme og resistens over for apoptose. Kronisk inflammation bidrager også til genetisk ustabilitet i tumorceller. Bidrag fra HBV til udviklingen af ​​HCC indbefatter ekspressionen af ​​hepatitis Bx (HBx) genet og muligvis trunkerede præ-S eller S carboxymycin polypeptider; basisk protein og ikke-strukturelle (NS) proteiner NS3 og NS5A HCV fremmer onkogen transformation. Ændringer i værtsgenekspression, der fremmer tumorigenese, synes også at understøtte viral replikation og / eller forsvar af virale hepatocytter mod immunmedieret beskadigelse og destruktion..

FOREDRAG 6. Onkogene vira.

1. Generelle egenskaber ved onkogene vira.

2. Mekanismen for dannelse af virusinducerede tumorer.

3. Funktioner ved onkogene vira.

Dette er en gruppe vira, der tilhører forskellige familier, men som har en fælles egenskab - evnen til at omdanne en normal celle til en tumor (neoplastisk transformation).

Der er to grupper af dem:

- Virus udelukkende onkogen (kyllingeleukæmivirus)

- Kan forårsage akut infektion og have onkogene egenskaber.

Onkogene vira inkluderer både en RNA-virus (den eneste familie) og en gruppe DNA-genomiske vira. Alle onkogene vira har evnen til i varierende grad at omdanne en normal celle til en tumorcelle, det vil sige at inducere dannelsen af ​​tumorer.

I gruppen af ​​genomiske RNA-vira skelnes den eneste familie med onkogene egenskaber - Retroviridae. Virus i familien isoleres normalt fra cellen ved at spire uden at beskadige den og kan overføres fra generation til generation.

I gruppen af ​​DNA-genomiske vira har følgende familier onkogene egenskaber:

Poxviridae

Adenoviridae

Herpesviridae

Papovaviridae

Parvoviridae

Under indflydelse af onkogene vira omdannes en normal celle til en tumorcelle. Mekanismen for dannelse og udvikling af tumorer kaldes kræftfremkaldende (eller onkogenese).

Der er flere teorier for at forklare dette fænomen. En af dem kaldes onkogenhypotesen..

Ifølge denne hypotese er der i hver celle i kroppen et gen kaldet et onkogen, der koder for et specielt protein (transformerende protein), der forårsager forbedret celleproduktion. Funktionelt er dette protein en vækstfaktor. I kroppen efter fødslen er onkogenet i en undertrykkelsestilstand med deltagelse af et andet regulatorisk repressorprotein. I denne tilstand betragtes cellen som sund (ikke-tumorcelle).

Under påvirkning af forskellige faktorer (fysisk, kemisk eller biologisk) er onkogenet blokeret, et transformerende protein syntetiseres, hvilket forårsager ubegrænset ukontrolleret cellemultiplikation.

Lad os overveje mekanismen til onkogenaktivering af vira. Det kan være anderledes. Ofte introducerer sådanne vira, der kommer ind i cellen, deres egne onkogener, som er strukturelt forskellige fra cellulære onkogener, men udfører den samme funktion..

For eksempel indeholder Rous sarcomavirus et onkogen, betegnet src, der koder for enzymet tyrosinkinase. Dette enzym phosphorylerer tyrosinaminosyren fra individuelle celleoverfladeproteiner, hvorefter de modificerede proteiner begynder at fungere som en vækstfaktor for cellen..

Andre vira er i stand til at aktivere cellulære onkogener. Et træk ved sådanne vira er tilstedeværelsen af ​​promotorer i deres genom - nukleinsyreregioner, der selv ikke koder for i-RNA, men starter processen med transkription af et nærliggende gen. For eksempel indeholder kyllingeretrovirus adskillige promotorer i deres egen nukleinsyre. Efter at være kommet ind i målcellerne integreres disse vira i den cellulære nukleinsyre nøjagtigt på stedet for det cellulære onkogen (c-myc), hvilket udløser mekanismen for dets aktivering. Alt dette fører i sidste ende til øget cellemultiplikation..

1. De forårsager neoplastisk celletransformation. På samme tid integreres virusets nukleinsyre i det cellulære genom, differentieringen af ​​celler forstyrres, de bliver neoplastiske og ældes ikke. Deres ukontrollerede vækst opstår.

2. Onkogene vira reducerer mikroorganismens resistens signifikant.

3. Onkogene vira udskilles fra kroppen på forskellige måder: DNA-vira i de tidlige stadier af sygdommen og RNA-vira - konstant.

4. De er kendetegnet ved, at der fra introduktionstidspunktet til udseendet af de første tegn går en lang periode, og overgangen afhænger af mange grunde.

5. Egenskaberne ved onkogenicitet er ikke absolutte.

6. Spredningen af ​​onkogene vira forekommer ikke kun vandret, men også lodret. Infektion kan forekomme ved kontakt, fordøjelse, gennem insektbid, luftbårne dråber.

7. Onkogene vira er i stand til at overvinde arter og klassebarrierer (museleukæmi hos rotter, Rous sarkom hos rotter, kaniner).

8. Onkogene vira forårsager normalt zooanthroponotiske sygdomme.

FOREDRAG 7. Genetik af vira.

2. Genetisk organisering af virusgenomet.

3. Virusers genetiske egenskaber.

4. Variation af vira.

5. Interaktion mellem vira under forhold med blandet infektion.

Alle virveldyrvira har arveligheds- og variabilitetsegenskaber. At studere disse egenskaber udgør videnskaben om viral genetik..

Indholdet af sektionen virusgenetik bestemmes af virussenes biologiske egenskaber: deres enkle organisation, forskellige former og tilstedeværelsen af ​​et stort antal virale partikler i befolkningen. På samme tid repræsenterer vira, der multiplicerer i en celle, et bestemt samfund, der har en række tegn og egenskaber for en befolkning.

En gang inde i en følsom celle er virion den forældre (vilde) virustype. Derefter dannes der under reproduktion af virussen i cellen en population af dattervira (datterpopulation), som kan omfatte komplette virale partikler, det vil sige vira i genotype og fænotype, der er identiske med forældrenes vira og ufuldstændige virale partikler, det vil sige vira, der adskiller sig fra modertypen på nogle måder..

Ufuldstændige virale partikler kan repræsenteres ved:

- pseudovirus, som er hule virale partikler uden nukleinsyre (hul kapsid) eller virale partikler, der indeholder cellulær nukleinsyre. I dette tilfælde kan den første gruppe af pseudovirus dannes som et resultat af overdreven syntese af virale strukturelle proteiner, og den anden som et resultat af en krænkelse af mekanismerne til genkendelse af viral nukleinsyre, som et resultat af hvilken cellens DNA eller RNA ved samling af virale partikler er inkluderet i virionen;

- mutante vira, som er virale partikler, der adskiller sig noget fra forældrenes vira i struktur og genotype, men som har deres genetiske grundlag;

- rekombinante vira, som er virale partikler med en genetisk basis, der er forskellig fra forældrenes vira og dannet ved udveksling af genetisk information mellem flere vira eller ved at re-sortere den inden for en virus;

- vira er hybrider, som er virale partikler dannet som et resultat af at kombinere (men ikke udveksle) den genetiske basis af to vira under en capsid til dannelse af heterozygote vira såvel som at omslutte nukleinsyren af ​​en virus under capsiden af ​​en anden virus i processen med såkaldt fænotypisk blanding med dannelse af kimære vira.

Af deres kemiske natur er virusets genomer opdelt i to grupper - RNA og DNA - genomer.

RNA-vira repræsenterer en uafhængig udviklingsretning - deres genom har en lineær struktur og indeholder enkeltstrenget (eller dobbeltstrenget) RNA. I dette tilfælde er det dobbeltstrengede RNA-molekyle i zoopatogene vira segmenteret i flere fragmenter (for eksempel i vira af Reoviridae-familien er RNA-molekylet opdelt i 10 fragmenter, og vira fra Birnaviridae-familien - i 2 fragmenter).

Genomet af DNA-genomiske vira kan have en lineær struktur såvel som cirkulær. Et specielt sted er repræsenteret af vira fra Parvoviridae- og Circoviridae-familierne med et enkeltstrenget DNA-molekyle. Befolkningen af ​​parvovirus er opdelt i to klasser - den ene bærer en kæde, den anden + en tråd.

Nukleinsyre i zoopatogene vira er struktureret i henhold til et lignende skema som nukleinsyren i dyre- og planteceller. Den kemiske sammensætning af bakteriofagernes DNA adskiller sig fra DNA fra vira fra planter og dyr ved tilstedeværelsen af ​​oxymethylcytosin i stedet for cytosin.

En triplet i en enkeltstrenget NC eller to tripletter af en dobbeltstrenget NC koder for en aminosyre. Sammenlignet med RNA er DNA et mere perfekt genetisk materiale, da det indeholder en dobbelt registrering af den genetiske kode, som bestemmer den større sikkerhed for virusets genetiske basis. Samtidig gik stigningen i RNA-kapacitet langs fragmenteringslinjen, hvilket også er en bedrift i udviklingen af ​​vira.

Flere tripletter udgør et gen eller en cistron. I vira koder et gen for et protein, og antallet af gener i forskellige vira er forskelligt, hvilket afhænger af størrelsen på nukleinsyren (for eksempel har poxvirus 160 gener, mens enterovirus kun har 5 gener).

Genet er opdelt i flere regioner og mutoner - enheder til rekombination og mutation. Rekon og mutoner er regioner i et nukleinsyremolekyle, der ændres under rekombination eller mutation.

Alle vira har visse egenskaber. I bred forstand er tegnene på et biologisk objekt alle de egenskaber, der adskiller det fra andre objekter og giver det unikhed (originalitet)

Genetiske træk er alle de træk, som en virus er i stand til at tilbageholde, manifestere og overføre til den næste generation af virussen. Helheden af ​​alle genetiske træk udgør genotypen på virussen.

Alle viruss genetiske egenskaber er opdelt i gruppe, art og stamme. For eksempel indeholder picornavirus kun et enkeltstrenget RNA-molekyle, alle vira i familien har samme størrelse, en bestemt type symmetri (gruppeegenskaber). Aphthoviruses af Picornaviridae-familien viser svag modstandsdygtighed over for syrer, epiteliotropi og patogenicitet for artiodactyls (artegenskaber). MKS-viruset fra slægten Aphtovirus har forskellige serovarianter (stammeegenskaber).

Hvert genetisk træk er angivet med de første bogstaver i det latinske navn (P - patogenicitet, V - viræmi, Pbo - patogenicitet for kvæg, P + - et tegn er til stede, t - termisk modstand, Ag - antigenicitet).

De forskellige tegn på vira er normalt ikke relateret til hinanden, så ændring af et tegn påvirker ikke det andet..

Under reproduktion af vira kan der dannes virale partikler med en ændret genotype, hvilket er en konsekvens af variationen i vira. I dette tilfælde kan ændringer være relateret til virusets størrelse, form, patogenicitet, antigene specificitet og andre tegn..

Virus kan have mutations- og rekombinationsvariationer såvel som hybridisering.

Mutation er en stabil arvelig ændring i nukleinsyresammensætningen i virusgenomet, hvilket fører til pludselige nedarvede ændringer i virusets egenskaber. Essensen af ​​mutationer i vira er en krænkelse af den genetiske kode.

Et biologisk fænomen kaldet spontan mutagenese, der er baseret på en fejlagtig parring af nitrogenholdige baser, fører til udseende af vira - mutanter. Der kan være substitutioner af baser, deres tab, indsættelse, omlejring. Disse lidelser kan være begrænset til enkelte nukleotider eller spredes over store områder. Fejl opstår, fordi der i naturen er to tautomere former for nitrogenholdige baser, hvilket skyldes den forskellige rumlige placering af atomer i molekylet. Under replikation af viral nukleinsyre fører parring af den korrekte nitrogenholdige base med den tautomere til en simpel substitution (overgang) af purin til purin eller pyrimidin til pyrimidin. Hastigheden for spontan mutagenese i genomerne af DNA-vira er 10-8-10-10 for hvert inkluderet nukleotid, og i RNA-genomer - 10-3 - 10-4.

1. Spontane mutationer. De opstår i naturen under indflydelse af uforklarlige årsager..

2. Fremkaldt, det vil sige disse mutationer, hvis forekomst kan være forårsaget af virkningen af ​​visse faktorer.

Mutationer i det virale genom fører til en ændring i et bestemt område af nukleinsyren og dermed tabet (sletning) af et bestemt træk i virussen. Desuden kaldes sådanne vira mutant.

Der er fire klasser af vira - mutanter:

1. Virus med betinget defekte virusgenomer. De er virale partikler med en delvist ændret genotype, som kun manifesterer sig under visse eksterne forhold. Efter mutation bevarer sådanne vira deres patogenicitet, men under visse betingelser er de ikke i stand til at manifestere deres patogene egenskaber. Disse forhold kan relateres til ændringer i temperaturen i en følsom celle, hvor virussen forårsager en patologisk proces, i sjældne tilfælde ændringer i værtsspektret (oftere i retning af indsnævring).

2. Defekte interfererende partikler (DI-partikler). De er vira med ændret nukleinsyre, mens virussen mister evnen til at syntetisere funktionelle proteiner, hvilket resulterer i, at denne virus ikke er i stand til at reproducere sig selv. Når en celle er inficeret med defekte viruspartikler sammen med fuldgyldige vira, er DI-partikler i stand til selvreproduktion. Ved hjælp af produkter fra gener af fuldgyldige vira til deres replikering hæmmer DI-partikler reproduktionen af ​​hjælpervirus.

3. Integrationsvira med et defekt genom. De er vira, der under reproduktion inkluderer individuelle cellegener i deres genomiske apparater. Alle integrationsvira med et defekt genom er udelukkende repræsenteret af vira af Retroviridae-familien, som i deres genomiske sammensætning inkluderer visse cellegener (onc-gener), der forårsager transformation af normale celler til tumorceller. Mange tumorsygdomme forårsaget af vira fra denne familie initieres, når integrering af vira, der indeholder onc-gener, introduceres i celler.

4. Satellitvira. De er vira, der kræver tilstedeværelsen af ​​genomprodukter fra en anden ikke-relateret virus til deres egen reproduktion. Denne form for reproduktion er karakteristisk for individuelle vira fra Parvoviridae-familien (slægten Dependovirus), som kun reproducerer i nærværelse af adenovirus. Af arten af ​​interaktionen er satellitvirus meget lig DI-partikler, men i sidstnævnte forekommer interaktion kun mellem beslægtede vira.

Genommutationer kan kun påvirke et eller et lille antal nukleotider placeret i et begrænset antal gener. I dette tilfælde taler man om punktmutationer. I dette tilfælde forekommer genommutationer i form af overgange - erstatning af purin med purinbaser eller transversioner - udskiftning af purin med pyrimidinbaser. Derudover er mutationer af store regioner i genomet mulige, der påvirker en signifikant længde af nukleotidsekvensen i flere gener..

Rekombinationer (lat. Igen, kombinationskombination) er udveksling af genetisk materiale (individuelle sektioner eller hele gener) mellem to vira eller varianter af den samme virus, der adskiller sig i nogle strukturelle træk ved deres genom. Denne type interaktion kan kun finde sted, når en celle er inficeret med flere virale partikler med forskellige genomer..

Rekombinationer er en omfordeling af genetisk materiale, og i modsætning til mutationer forårsager de ikke forstyrrelse af strukturen i genomet af det rekombinante virus. I denne henseende er rekombinationer ikke dødelige.

Der er to grupper af rekombinationer, der forekommer inden for viruspopulationer: rekombination (udveksling) af individuelle gener mellem to forskellige vira samt blanding (ændring af sekvensen af ​​gener efter hinanden) af gener med overførsel af komplette gener eller deres individuelle sektioner mellem to vira. Den første type interaktion er typisk for DNA-genomiske vira, mens en af ​​de rekombinanter, der er involveret i rekombinationsprocessen, nødvendigvis er mutant. Med denne type interaktion fjerner rekombination mellem intakte (intakte) og mutante vira skader på sidstnævnte og gendanner strukturen af ​​sidstnævnte. Denne type interaktion kaldes krydsreaktivering. Virusreaktivering kan også forekomme ved rekombination mellem to mutante vira, men sandsynligheden for at genoprette virussens aktivitet er meget lavere. I modsætning til krydsreaktivering, der forekommer mellem intakte og mutante vira, kaldes denne type rekombination ellers multipel reaktivering..

Den anden type rekombination er typisk for RNA-genomiske vira, der indeholder et segmenteret genom. I dette tilfælde forekommer denne interaktion oftest mellem to intakte (intakte) vira af samme art, der tilhører forskellige serovarianter. I dette tilfælde dannes rekombinanter indeholdende gener relateret til, men ikke karakteristiske for den originale (vilde) virus. På grund af det faktum, at en sådan omfordeling af gener fører til forekomsten af ​​rekombinante vira, der indeholder intakte gener fra de originale vira, men i en anden sekvens kaldes denne type rekombination ellers genomlejring. Meget ofte fører denne type rekombination mellem influenzavirus af Orthomyxoviridae-familien indeholdende segmenteret RNA til fremkomsten af ​​nye rekombinante vira med overfladeproteiner, hæmagglutininer og neuraminidaser fra andre serovarianter. Dette fænomen, der forekommer i naturen, forklarer den hyppige forekomst af influenza hos dyr og mennesker..

Alle typer reaktivering såvel som genomlejring kan kun føre til fremkomst af aktive vira, når de defekte gener er placeret i forskellige dele af genomet af to rekombinerende vira. Dette fænomen, der fører til gendannelse af et træk (markør), der er tabt under mutation, kaldes ofte fænomenet "markørfrelse".

En vigtig kendsgerning i implementeringen af ​​rekombinationer er det faktum, at interaktion kun kan forekomme mellem biologisk og evolutionært relaterede vira. Rekombinationer mellem heterogene vira forekommer ikke naturligt. Under eksperimentelle forhold er det undertiden muligt at opnå rekombinante genomer. For eksempel var den første hybrid DNA opnået fra det ufuldstændige genom af abevirussen SV-40 og en del af genomet til den moderate bakteriofag λ.

Hybridisering er en type variation af vira, der opstår på grund af kombinationen af ​​genomerne af to vira under en capsid, eller indkapslingen af ​​genomet af en virus under capsiden af ​​en anden virus. I det første tilfælde taler de om dannelsen af ​​heterozygote vira, og i det andet kimæravirus.

Under dannelsen af ​​heterozygote vira (græsk heteros - en anden zygoo - for at oprette forbindelse) kan to komplette genomer af forskellige vira kombineres såvel som det komplette genom af en virus med en del af genomet af en anden virus. Det resulterende heterozygote nukleinsyremolekyle er lukket under kapsiden af ​​en af ​​de typer vira, der er involveret i processen. Dannelsen af ​​heterozygositet er et relativt sjældent fænomen, og dets biologiske betydning forstås ikke fuldt ud..

Når der dannes kimære vira, er det komplette genom af en virus indesluttet i proteinkapsiden af ​​en anden virus. På grund af det faktum, at virusgenomet med denne type hybridisering ikke vil ændre sig, så kaldes denne type variation i vira ikke-genetisk, og fænomenet i sig selv er fænotypisk blanding eller på anden måde transkapsidering. Fænotypisk blanding er temmelig udbredt i naturen og forekommer oftest blandt nært beslægtede ikke-indhyllede (supercapsidfrie) vira, for eksempel mange picornavira. Transkapsling er af stor betydning i virussen, da den giver virussen muligheden for at overvinde barrierer mellem arter og udvider virusspektogeniciteten..

Det skal bemærkes, at begge typer hybridvira, der dannes, er ret ustabile og hurtigt forsvinder under passager..

Efter at have overvejet hovedproblemerne med viral genetik kan det således bemærkes, at vira har arvelighed, hvilket sikrer virussikkerhed i biosfæren såvel som variation, som sikrer viraers evne til at tilpasse sig skiftende miljøforhold. Samtidig er vira ikke kun i stand til at interagere med værtscellen, ændre sig og tilpasse sig til at udføre deres egen reproduktion, men også indbyrdes, hvilket sikrer bevarelse og forøgelse af deres eget genetiske potentiale.

Interaktionen mellem vira med hinanden kan kun forekomme, når en celle er inficeret med flere vira (blandet infektion). I dette tilfælde kan interaktionen ved betingelser med blandet infektion være genetisk og ikke-genetisk..

Genetiske interaktioner:

1. Krydsreaktivering er en type rekombination mellem to vira, hvoraf den ene er uændret (intakt), og den anden er mutantinaktiveret. I dette tilfælde genoprettes aktiviteten af ​​den inaktiverede virus under rekombinationen som et resultat af udskiftning af defekte gener med normale fra det intakte virus..

2. Multipel genaktivering. Det er også en type rekombination, der forekommer mellem to mutante inaktiverede vira. På samme tid overfører vira, der interagerer, ikke-defekte gener til hinanden med dannelsen af ​​et fuldgyldigt genom. I begge tilfælde af reaktivering kaldes de virale partikler, der dannes under rekombinationsprocessen, reaktive vira..

3. Omlægning af gener. Dette er en separat type rekombination, der forekommer mellem to relaterede vira med segmenterede RNA-molekyler. I dette tilfælde udveksles enten hele fragmenter af RNA eller individuelle gener eller individuelle gener, men under alle omstændigheder er ikke-defekt genetisk materiale involveret i rekombinationen. De vira, der dannes under rekombinationsprocessen, kaldes reassorterende vira.

4. Heterozygositet er en ustabil forening af nukleinsyrer fra to vira under et kapsid. De resulterende virale partikler kaldes heterozygote vira..

Onkogene vira

Historien om opdagelsen af ​​onkogene vira, deres klassificering. Bestemmelserne i den virogenetiske teori om carcinogenese L.A. Zilber. Mutationer af den første og anden type, klassificering af protooncogenes. DNA- og RNA-genomiske vira, der forårsager udvikling af tumorer hos mennesker.

OverskriftMedicin
Udsigtforedrag
TungeRussisk
Dato tilføjet01.12.2014
filstørrelse27,4K
  • se værkets tekst
  • du kan downloade værket her
  • komplet information om arbejde
  • hele listen over lignende værker

Send dit gode arbejde i vidensbasen er enkel. Brug nedenstående formular

Studerende, kandidatstuderende, unge forskere, der bruger vidensbasen i deres studier og arbejde, vil være meget taknemmelige for dig.

opslået på http://www.allbest.ru/

Onkogene vira (fra græske onkos - bulkdensitet) er vira, der kan forårsage udvikling af tumorer hos forsøgsdyr, i naturlige værter og transformere celler i vævskultur.

Historisk reference.

Kræft har været kendt for menneskeheden siden oldtiden. Ondartede tumorer blev fundet på gamle egyptiske og mellemamerikanske mumier, som henholdsvis er cirka 5 tusind og 2 tusind år gamle, og selve sygdommen er beskrevet i papyrien fra 1600 f.Kr. (er en kopi af et dokument skrevet omkring 3000 f.Kr.) og 1550 f.Kr. Ud over mennesker lider pattedyr, fugle, krybdyr og fisk også af kræft..

I begyndelsen af ​​det 20. århundrede, kort efter opdagelsen af ​​vira, spekulerede forskere på, om vira kunne forårsage kræft? Svaret var skuffende.

I 1908 viste de franske forskere O. Bang og V. Ellerman, at filtrerbare stoffer forårsager leukæmi (blodkræft) hos kyllinger. For at bevise viral ætiologi af sygdommen brugte de metoden til at filtrere materialet og gentage podningen af ​​det i følsomme dyr. Denne opdagelse, ligesom Ivanovskys opdagelse af den første virus, forblev næsten ubemærket..

I 1911 opdagede den amerikanske videnskabsmand Peyton Rouse (1879-1970), at kyllingesarkom ikke kun kan transplanteres af celler, men af ​​submikroskopiske midler ekstraheret fra celler. Selvom andre forskere i første omgang ikke accepterede Rouths opdagelser, viste mange eksperimenter i de følgende år ham ret, og i 1966 blev Routh tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medicin. Denne sarkom er nu kendt over hele verden som Rous sarkom. Inden for 25 år efter Rous opdagelse er der beskrevet 18 vira, der forårsager sarkomer hos fugle.

I 1933 etablerede R. Shoupe filtrerbarheden af ​​det forårsagende middel til papilloma og kaninkræft. Hos vilde kaniner forårsager virussen normalt udviklingen af ​​en godartet tumor, og hos tamkaniner degenererer papillomer forårsaget af det næsten altid til ondartede tumorer..

I 1936 beviste D. Bittner den virale oprindelse af brystkræft hos mus. Det er eksperimentelt vist, at virussen overføres gennem modermælken.

I begyndelsen af ​​40-50'erne. XX århundrede. det blev endelig fastslået, at alle tidligere opdagede filtreringsmidler er vira.

I 1946 dannede den fremragende sovjetiske virolog Lev Aleksandrovich Zilber teorien om viral carcinogenese.

Derefter begyndte vira, der forårsager forskellige typer kræft hos dyr, at blive isoleret oftere og oftere..

I 1951 opdagede A. Grosse mus leukæmi-virus. Den murine leukæmivirus spillede en vigtig rolle i undersøgelsen af ​​strukturen og reproduktionen af ​​onkogene vira.

I 1957 opdagede S. Stewart musen polyomavirus. Polyomavirussen er udbredt i vilde mus, hvor den ikke forårsager nogen synlig sygdom. Når de dyrkes på vævskultur og derefter administreres i tilstrækkelige mængder til nyfødte mus, kan hamstere, marsvin eller kaniner forårsage ondartede tumorer..

I midten af ​​1950'erne. Amerikansk videnskabsmand Renato Dalbecco viste, at polyomavirussen, ligesom tempererede fager, integreres i cellens genom, hvorefter det kan forårsage dets ondartede transformation.

I 1960 blev en anden onkogen virus fra denne familie isoleret fra cellekulturer i nyrerne på den afrikanske grønne abe - simian-40 (SV-40) -virussen, i hvis celler den hurtigt formerede sig og forårsagede deres død.

I de tidlige 60'ere blev muligheden for onkogen transformation af celler in vitro, induceret af vira fra cellekulturer, bevist. Viraliteten af ​​et antal tumorer hos pattedyr og fugle er nu blevet fastslået. Mange onkogene vira opnås i cellekulturer og undersøges godt i morfologiske og biokemiske termer. I de samme år begyndte en intensiv molekylærbiologisk undersøgelse af onkogene vira og mekanismerne for transformation af normale celler til tumorceller. I 70'erne var der adskillige rapporter om viral kontaminering af normale og tumorcellekulturer og den mulige rolle for onkogene RNA-vira..

I øjeblikket er der allerede kendt mere end 200 vira - forårsagende stoffer til dyretumorer, der er en del af forskellige familier, og 2 vira, der forårsager human T-leukæmi.

I 80'erne. XX århundrede. spørgsmålet om forholdet mellem vira og kræft hos mennesker er blevet undersøgt intensivt. I lang tid kunne forskere ikke bevise, at der er vira i kræftceller, der efter isolering kan forårsage ondartet transformation (malignitet) af humane celler. Imidlertid er sådanne data gradvist akkumuleret. Det er vist, at hjernen hos en patient med leukæmi indeholder en faktor, der fremskynder udviklingen af ​​denne sygdom. Derefter var det muligt at bevise viral ætiologi ved lymfogranulomatose. Det er nu blevet fastslået, at vira, der er impliceret i human cancer, er DNA-vira (Epstein-Barr-vira og andre herpesvira, hepatitis B og adskillige papillomavira) og retrovira (T-celle-leukæmivira). Viral ætiologi af de fleste former for kræft, sarkomer, human leukæmi er fortsat en hypotese. Nu kan viral ætiologi af livmoderhalskræft og nogle andre tumorer i urogenitalkanalen, nasopharyngeal carcinom og nogle typer leukæmi betragtes som etableret..

Virusogenetisk teori om kræft.

I 1946 var den fremragende sovjetiske virolog Lev Aleksandrovich Zilber den første til at foreslå den virale genetiske teori om kræft.

De vigtigste bestemmelser i virusgenetisk teori om kræft:

1. Genomer af vira i form af et provirus inkorporeres i det kromosomale apparat i cellen, hvilket forårsager transformation og skaber en tumorfænotype.

2. Virussen omdanner arveligt en normal celle til en tumor.

3. Tumoreffekten af ​​vira på celler er grundlæggende forskellig fra den infektiøse effekt: i modsætning til andre virussygdomme er kræft en patologisk proces, ikke en infektiøs.

4. Virussen spiller ikke en rolle i multiplikationen af ​​de resulterende celler.

Essensen af ​​denne teori er, at DNA med viral oprindelse under onkogenese introduceres (integreres) som et fragment i cellens DNA og bliver en integreret del af det cellulære genom. Derfor er det under elektronmikroskopisk undersøgelse af tumorer langt fra altid muligt at opdage en virus i deres celler. Denne integration er det indledende led i kæden af ​​processer til transformation af en normal celle til en kræft..

Virale DNA'er integreret i det cellulære genom kaldes proviruses. Genomet i en celle kan indeholde flere integrerede provirale DNA.

For første gang blev muligheden for at integrere virale genomer i cellegenomet etableret i tempererede fager. Når bakterieceller inficeres med fager, kan der enten udvikles en akut infektion, der slutter med lyseringen af ​​bakteriecellen og frigivelsen af ​​nye fagpartikler fra den, eller integrationen af ​​faggenomet med bakteriecellegenomet kan forekomme. I midten af ​​1950'erne. Amerikansk videnskabsmand Renato Dalbecco viste, at polyomavirussen, ligesom tempererede fager, enten formerer sig på den sædvanlige måde og forårsager en akut infektion af celler, eller at dets genom integreres i cellens genom, hvorefter det kan forårsage dets ondartede transformation.

Således erhverver de transformerede celler et antal nye egenskaber (evnen til at inducere ondartede tumorer hos forsøgsdyr).

”Uanset hvordan den tumorlignende virus trænger ind i menneskekroppen, viser den i lang tid ikke sin tilstedeværelse på nogen måde. Der er intet overraskende. Han er ikke særlig syg. Han har brug for specielle forhold for at manifestere sygdomsfremkaldende, og mens disse tilstande ikke er der, er virussen fuldstændig harmløs. " (L.A. Zilber.)

Forklaringen af ​​kræftforekomst ved integration af virale og cellulære genomer givet af L.A. Zilber, det var forståeligt for DNA-holdige vira. En alvorlig indsigelse mod teorien om L.A. Zilber var opdagelsen af ​​et stort antal onkogene RNA-holdige vira (oncornavira), der forårsager tumorer hos fugle og pattedyr, da viralt RNA ikke kan indsættes direkte i cellegenomet i henhold til DNA-RNA-proteintriaden. Der er kardinal forskelle mellem DNA og RNA-holdige tumorbærende vira. Når celler inficeres med DNA-holdige vira, sker enten replikation, der fører til infektion eller integration af genomer, der fører til celletransformation. RNA-vira inducerer kun transformation af en normal celle til en ondartet, dvs. når en celle er inficeret med en sådan virus, bør integrationen af ​​deres genomer forekomme.

Først i 1970 løste de amerikanske forskere G. Temin og S. Mitsutani og uafhængigt af dem D. Baltimore denne gåde. De beviste muligheden for at overføre genetisk information fra RNA til DNA. Denne opdagelse væltede molekylærbiologiens centrale dogme om, at genetisk information kun kan overføres i retning af DNA-RNA-protein. Det tog G.Temin fem år at finde et enzym, der overfører information fra RNA til DNA - RNA-afhængig DNA-polymerase. Dette enzym kaldes revers transkriptase. Det vil sige, muligheden for dannelse af dens DNA-kopi på den virale RNA-matrix blev bevist..

G. Temin formåede ikke kun at opnå DNA-fragmenter, der var komplementære til en given RNA-streng, men også at bevise, at DNA-kopier kan indsættes i genomet af celler og videregives til afkom.

En gruppe RNA-holdige vira, i hvilken udviklingscyklus, hvor DNA syntetiseres af genomisk RNA ved hjælp af omvendt transkriptase, som derefter indsættes i værtscellegenomet, kaldes retrovira (Retroviridae - fra REversed TRanscription).

Familien af ​​retrovira indbefatter Rous-sarkomvirus, myelocytomatose, Harvey- og Moloney-sarkomer, aviær leukæmi, aviær reticuloendoteliose, museleukæmi, human T-celle leukæmi, human immundefekt..

Genetik af kræftfremkaldende egenskaber

Hver eukaryote celle indeholder et sæt gener, der koder for syntesen af ​​stoffer, der sikrer dens vitale aktivitet såvel som dens programmerede død - apoptose. Under indflydelse af forskellige faktorer kan det genetiske program ændre sig, og cellen dør for tidligt eller begynder at dele sig ukontrollabelt, hvilket giver anledning til neoplastisk vækst. Disse celler er kendetegnet ved en høj frekvens af mutationer, der forårsager ændringer i strukturen eller lokaliseringen af ​​et eller flere gener..

Mutationer af den første type fører til hyperaktivitet af "stimulerende" gener. Disse gener er dominerende, og for deres fænotypiske manifestation er en mutation i en af ​​de to cellekopier af sådanne gener tilstrækkelig. Den ændrede kopi kaldes en "onkogen", og dens normale allel kaldes en "protooncogen". Mutationer af et protoonkogen til et onkogen kan give anledning til tumorvækst.

Mutationer af den anden type fører til inaktivering af "inhiberende" gener. Disse gener er recessive, så begge cellekopier af genet skal inaktiveres for at frigøre cellen fra hæmmende kontrol. Hæmmende gener kaldes tumorsuppressorgener.

Klassificering af protooncogener påvirket af oncovirus:

1. Protooncogener, der koder for proteinkinaser - repræsenteret af protooncogener, homologe i primær struktur til onkogener, hvis proteinprodukter har proteinkinaseaktivitet og er lokaliseret på membranerne i transformerede celler.

2. Nukleare protooncogener - repræsenteret af gener, der koder for proteiner placeret i kernen;

3. Protooncogener, der koder for vækstfaktorer - repræsenteret af gener, hvis produkter tjener som vækstfaktorer;

4. Indsatte (indsættende) protooncogener - repræsenteret af gener, i stedet for lokalisering, hvor onkogene retrovirus er indlejret;

5. Proto-onkogener af translokation - regioner (loci) af cellegenomet, der kan være involveret i processen med translokation (bevægelse) af gener.

Mekanismer for onkogen aktivitet af vira.

Virus kan have en direkte transformerende virkning eller en indirekte promotoreffekt.

Molekylære genetiske undersøgelser af Rous sarkomvirus gjorde det muligt at identificere et specifikt gen, der er ansvarlig for celletransformation (1970, G. Martin).

Mere end 20 sådanne gener er nu blevet identificeret. De kaldes onkogener. Et onkogen er et viral genomgen, der er ansvarlig for celletransformation..

Virus, der indeholder et onkogen i deres genom, betegnes som onc + vira. Imidlertid mister vira ofte deres onkogen og følgelig deres transformerende aktivitet; i dette tilfælde betegnes de onc-vira.

Afhængig af funktionerne i strukturen i det virale genom er der:

· Uafhængige onkogener - oversat som et separat protein

Fusion onkogener - transskriberet som RNA, der koder for et tumorprotein.

I genomet af celler i alle organismer er der et sæt gener, der ligner virale onkogener i nukleotidsekvensen - protooncogenes. Protooncogen er et sæt gener fra det cellulære genom, der ligner virale onkogener i nukleotidsekvens.

Det er bevist, at protooncogener i visse faser af embryogenese fungerer som normale gener og tilvejebringer processerne til differentiering af embryoet. Så bliver de undertrykt.

Ifølge den molekylære teori om tumors oprindelse er kræft en sygdom med genregulering, og virussen spiller rollen som en udløser i den.

Måske er oncovirus normale komponenter i kroppen, der deltager i processerne i cellecyklussen, differentiering og proliferation.

Virkningen af ​​kemiske og fysiske kræftfremkaldende stoffer samt ældning af kroppen kan spille en stor rolle i udviklingen af ​​kræft. For eksempel udvikler kyllinger inficeret med avianpox-virus hudkræft, når methylcholanthren smøres på deres hud. Påføring af tjære på huden på en kanin, der er inficeret med Shoupes papillomavirus, forkorter latenstiden og øger forekomsten af ​​tumorer.

Klassificering af onkogene vira.

Onkogene vira er opdelt i DNA og RNA indeholdende.

DNA-vira tilhører 6 familier:

1. Papillomaviridae - mere end 100 humane papillomavirus og mange papillomavirus fra dyr.

2. Polyomaviridae (fra latin poly - mange, oma - tumor) - abevirus SV-40 (forårsager akut vakuoliserende nefritis hos grønne aber), musepolyomavirus, humane vira BK og JC.

Tidligere tilhørte familierne Papillomaviridae og Polyomaviridae den samme familie Papovaviridae.

3. Adenoviridae - 37 humane vira, mange dyre-adenovirus (for eksempel 24 abevirus og 9 kvægvirus) - har kun en onkogen effekt hos dyr.

4. Herpesviridae - HSV-1 og 2, CMV, Epstein-Barr-virus og onkogene vira fra primater, heste, kyllinger, kaniner, frøer.

5. Hepadnaviridae - human hepatitis B-virus, nordamerikansk murmeldyr hepatitis, malet egern hepatitis og ænder hepatitis.

6. Poxviridae - Shoupes fibromavirus hos kaniner, kaninmyxomavirus, Yaba-virus og tanapoxvirus, der forårsager histiocytomer hos primater, molluskum contagiosum-virus.

RNA-holdige tumorbærende vira er opdelt i 4 klasser.

1. Type A-vira - type A henviser til defekte viruspartikler eller umodne former for andre oncovirus.

2. Type B-vira - virus fra musebrystkræft, marsvinleukæmi.

3. Type C-vira - forårsagende stoffer til leukæmi og sarkomer hos dyr, for eksempel forårsager Rous sarkomvirus sarkomer hos fugle, pattedyr.

4. Virus type D - en virus isoleret i brystkræft hos rhesusaber, humane T-lymfotrope vira af type 1 og 2.

Tumorvira er normalt artsspecifikke, dvs. påvirker kun visse dyrearter. Men der er undtagelser fra hver regel. For eksempel kan kyllingensarcomavirus inficere rotter, kaniner, hamstere, aber, firben og endda slanger..

virus onkogen kræftfremkaldende mutation

Virus, der forårsager udvikling af tumorer hos mennesker

Tumortype

Papovaviridae

Humant papillomavirus

godartede epitheltumorer: hudvorter, kønsvorter, larynx papillomer

ondartede tumorer: pladecellekarcinom i nasopharynx, tumorer i kønsorganerne

Isoleret fra urinen hos en person med en transplanteret nyre (på baggrund af immundefekt)

Isoleret fra hjernen hos mennesker med progressiv multifokal leukoencefalopati (på baggrund af immundefekt)

Herpesviridae

livmoderhalskræft, tumorer i urogenitalkanalen

Burkitt's lymfom, nasopharyngeal carcinom,

Hepadnaviridae

Hepatitis B-virus

Poxviridae

Bløddyr contagiosum virus

Retroviridae

Humant T-lymfotropisk virus type 1 = HTLV-I

(fra den engelske humane T-lymfotrope virus)

Humant T-lymfotropisk virus type 2 = HTLV-II

Karakterisering af onkogene vira

Onkogene DNA-genomiske vira.

Familierne Papillomaviridae og Polyomaviridae adskilles i uafhængige familier fra Papovaviridae-familien, derfor har de en lignende struktur.

Virioner har form af en icosahedron, størrelser - 45-50 nm, enkel organisering, genomet er repræsenteret af dobbeltstrenget cirkulært DNA, typen af ​​nucleocapsid-symmetri er kubisk.

Papillomavirus (mere end 100 typer) forårsager godartede epitheltumorer: hudvorter, kønsvorter, larynx papillomer, formodentlig er virussen involveret i udviklingen af ​​ondartede svulster i urinvejen og andre former for kræft. Serovarer 2, 5, 8, 11, 16, 18 og 30 har særlig høj transformerende aktivitet, hvis genom findes i cellerne i kønsvorter, carcinomer i livmoderhalsen og strubehovedet, epidermodysplasia vorte.

Polyomavirus findes latente i forskellige pattedyrs kromosomer. Hos mennesker er udviklingen af ​​tumorer ikke forårsaget, men når de administreres til nyfødte mus, rotter, kaniner, forårsager de sarkomer og carcinomer. SV-40 virus = OB (simian virus) forårsager akut vakuolerende nefritis hos grønne aber. Virus BK og JC (initialer fra patienter, hvorfra de først blev isoleret) forårsager kun skade hos personer med immundefekt.

Herpesviridae-familien har sfæriske virioner, størrelser - 140-210 nm, komplekst organiseret, genomet er repræsenteret af dobbeltstrenget cirkulært DNA, typen af ​​nucleocapsid-symmetri er kubisk. Herpesvirus transformerer celler in vitro; deres genom findes i forskellige tumorer. HSV-2 - kræft i livmoderhalsen og tumorer i urogenitalkanalen (i 1996 WHO officielt anerkendte de vigtigste årsagsmidler til livmoderhalskræft 16 og 18 serovarer HSV-2), HHV-4 (Epstein-Barr) forårsager Burkitt's lymfom og nasopharyngeal carcinoma, HSV- 8 - Kaposis sarkom.

Familie Hepadnaviridae: virionform er sfærisk, størrelse er 42-50 nm, organisation er kompleks, genomet er repræsenteret af et dobbeltstrenget cirkulært DNA-molekyle, typen af ​​nucleocapsid-symmetri er kubisk. Hepatitis B-virus kan forårsage primær leverkræft.

Poxviridae-familien har murstenformede virioner med afrundede hjørner, store størrelser - 220-450 × 140-260 nm (skelnes med et lysmikroskop), kompleks organiseret med en ydre lipidmembran dækket med aflange skalaer (10-40 nm), genom - dobbeltstrenget lineær DNA, ender som er lukket af kovalente bindinger, er typen af ​​nukleokapsidens symmetri håndvægtformet (den virale kerne har sin egen kuvert, hvor de laterale kroppe er placeret i deres konkaviteter - deres rolle er ikke endeligt etableret). For mennesker, en onkogen molluscum contagiosum-virus, der forårsager sygdommen med samme navn.

Familie Adenoviridae: virioner har form af en icosahedron, størrelser - 70-90 nm, organisering - enkel, genom - dobbeltstrenget lineær DNA, nucleocapsid symmetri - kubisk. De har en onkogen effekt hos dyr (adenovirus med 12, 18 og 31 serotyper inducerer sarkomer i nyfødte hamstere og transformerer gnavercellekulturer).

Onkogene genomiske vira fra RNA.

Familie - Retroviridae

Underfamilie - Oncovirinae

4 slags onkogene vira

Alpharetrovirus

Betaretrovirus

Gammaretrovirus

Deltaretrovirus

Onkogene retrovirus er opdelt i 4 morfologiske typer - A, B, C, D.

I alt inkluderer Retroviridae-familien 150 typer vira, der forårsager tumorer hos dyr og 2 hos mennesker (HTLV-I og HTLV-II).

Leukæmi og sarkomvira hos fugle

Rous sarkomvirus hos kyllinger

Mus Brystkræft Virus

Endogent humant retrovirus

Maison-Pfizer Monkey Virus

Sarkom- og leukæmivira hos mus, katte, primater

Bovin leukæmivirus

Fremlagde virioner sfærisk form, størrelser - 90-130 nm, kompleks organiseret, genom - dobbeltstrenget + RNA, nukleokapsidsymmetri - kubisk. Deres onkogene potentiale skyldes tilstedeværelsen af ​​revers transkriptase (RNA-afhængig DNA-polymerase).

Retrovirus antigener:

· gag - gruppespecifikt internt antigen;

Pol - polymerase protein;

Env - skalproteiner;

Cirka 30 oncoangigener er kendt.

Reproduktion funktioner:

1. Adsorption på en følsom celle (til HTLV-I, II CD4 lymfocytter).

2. Indtrængning i cellen ved endocytose.

3. Deproteinisering.

4. Formørkelsesfase med deltagelse af omvendt transkriptase (omvendt transkriptase):

? DNA-syntese på en RNA-skabelon ved anvendelse af tRNA som forbinding;

? enzymatisk spaltning af messenger-RNA;

? syntese af en komplementær DNA-streng på mitrica af den første DNA-streng.

5. Lineært dobbeltstrenget DNA lukkes i en ring og integreres i værtscelle-DNA'et.

Dyrkning:

Ikke dyrket i kyllingembryoner, dyrket i kroppen af ​​følsomme dyr og cellekulturer.

Med hensyn til deres onkogene potentiale er alle kendte onkogene retroviraer opdelt i:

Meget aktive tumorvira - inducerer svulster med en kort inkubationsperiode (for eksempel Rous sarkomvirus).

Moderat aktive vira - forårsager neoplasi efter en lang inkubationsperiode (f.eks. HTLV-I, II).

Af fordelingen blandt ejerne er der:

· Eksogene retrovirus - spredes vandret fra et individ til et andet. Disse inkluderer: Rous sarkomvirus, humane T-lymfotrope vira af type 1 og 2 = HTLV-I og HTLV-II (fra det engelske humane T-lymfotrope virus) - transmitteres ad seksuelle og transfusionsveje.

· Endogene retrovirus - transmitteres lodret, og deres genetiske information er blevet en integreret del af det cellulære genom i alle organer og væv hos mennesker og dyr (HTLV-I og HTLV-II kan også transmitteres lodret). Endogene oncovirus er ikke onkogene for repræsentanter for den art, i hvis celler de findes som et permanent genetisk element.

Sendt på Allbest.ru

Lignende dokumenter

Klassificering og typer af retrovirus som bærere og aktivatorer af onkogener: stærkt onkogen, lav onkogen virkningsmekanisme. Strukturen, elementerne og udviklingscyklussen for disse vira. Humane T-lymfotrope vira: epidemiologi, beskrivelse, forebyggelse.

semesteropgave [1,3 M], tilføjet 27-06-2011

De vigtigste teorier om etiologi af tumorer som en patologisk proces, risikofaktorer for tumorvækst. Essensen af ​​morfologisk atypisme og det molekylære grundlag for tumorcarcinogenese. Mekanismer til transformation af protooncogener til onkogener, klassificering af tumorer.

abstrakt [20,4 K], tilføjet 10/11/2010

Problemer med at bekæmpe vira - patogener. Historien om opdagelsen af ​​vira, deres former. Forskellig struktur af vira. Funktioner af vira, deres klassificering og livsfaser. Analyse af strukturen af ​​bakteriofagen. Humane virussygdomme.

præsentation [576,5 K], tilføjet den 05/12/2013

Generelle egenskaber og klassificering af genomiske DNA-vira som vira, hvis genom er repræsenteret af deoxyribonukleinsyre. Karakteristika, typer, onkogenicitet, replikation og laboratoriediagnose af papillomavirus og humant polyomavirus.

abstrakt [295,0 K], tilføjet 12/10/2010

Oprindelseshypoteser, historien om opdagelse af vira, deres struktur og kemiske egenskaber. Klassificering af vira, deres interaktion med cellen. Transmissionsmetoder for virussygdomme: kopper, hepatitis, influenza, poliomyelitis, AIDS. Udvikling af vira på nuværende tidspunkt.

abstrakt [46,4 K], tilføjet 20/20/2009

Historien om vira, enkle og komplekse vira. Indholdet af teorien om viruss regressive oprindelse. Begrundelse for fremme af viruss endogene oprindelse. De største ulemper ved teorien om oprindelsen af ​​vira fra præ-cellulære livsformer.

præsentation [5,7 M], tilføjet 10/10/2019

Spredning af en tumor i naturen i phylo- og ontogeni. Onkogene vira, klassificering, struktur, veje. Betydningen af ​​arvelige faktorer i udviklingen af ​​tumorer. Biologiske træk, forebyggelse og terapi af tumorvækst.

forelæsning [33,8 K], tilføjet den 16/06/2009

Udvikling af mutationsteorien om kræft. Opdagelse af protooncogener og suppressorgener. Alfred Knudsons hypotese. Mutator fænotype. Indledende aneuploidihypotese. Store milepæle i udviklingen af ​​mutationsteorien om carcinogenese. Reducerer risikoen for mutationer.

abstrakt [24,8 K], tilføjet den 15/01/2015

Essensen af ​​begrebet "virus", undersøgelsens historie. Skematisk struktur af virussen. Klassificering af vira: deoxyvirus, ribovirus. Skematisk gengivelse af placeringen af ​​capsomerer i virussen. Human immundefektvirus, 3D-billede.

præsentation [496,1 K], tilføjet 19/10/2011

Egenskaber for vira og plasmider, hvormed de adskiller sig fra resten af ​​den levende verden. Morfologi af vira. Resultater af virussens interaktion med værtscellen. Virusdyrkningsmetoder. Bakterielle vira (bakteriofager). Stadier af interaktion mellem fager og bakterier.

abstrakt [25,6 K], tilføjet 21/01/2010

  • hjem
  • rubrikker
  • alfabetisk
  • vende tilbage til toppen af ​​siden
  • vende tilbage til begyndelsen af ​​teksten
  • vende tilbage til lignende værker
  • Kategorier
  • Alfabetisk
  • Upload fil
  • Bestil arbejde
  • For webmaster
  • Sælge
  • hele listen over lignende værker
  • du kan downloade værket her
  • hvor meget koster det at bestille et job?

Værkerne i arkiverne er smukt designet i overensstemmelse med universiteternes krav og indeholder tegninger, diagrammer, formler osv..
PPT, PPTX og PDF-filer findes kun i arkiver.
Vi anbefaler at downloade værket.

Artikler Om Leukæmi