Розширена вірусологія

🔬 Структура вірусів

Капсид

Білкова оболонка що захищає генетичний матеріал. Структури: ікосаедричні (20-сторонні багатогранники), спіральні (спіральні), складні (бактеріофаги). Форма визначається білками капсиду.

Генетичний матеріал

DNA або RNA, одно- або двонитковий, лінійний або кільцевий. Різні розміри геномів (від кількох кілобаз до сотень). Кодують необхідні білки для реплікації.

Структура типового вірусу

Оболонка (Envelope)

Ліпідна мембрана з білками що оточує капсид у деяких вірусів. Походить від клітинної мембрани хазяїна. Вірусні глікопротеїни для прикріплення. Приклад: вірус грипу, ВІЛ.

Різноманітність форм

Ікосаедричні (поліовирус), спіральні (вірус тютюнової мозаїки), плеоморфні (вірус грипу), складні (бактеріофаги). Форма визначає функціональність, стабільність.

🔄 Реплікаційний цикл

Прикріплення та проникнення

Вірусні білки зв'язуються з рецепторами клітини-хазяїна. Специфічність визначає тропізм (які клітини/тканини інфікуються). Проникнення через endocytosis або пряме злиття мембран.

Розпакування та реплікація

Розпакування геному, використання клітинного апарату для реплікації. DNA віруси використовують клітинну ДНК-полімеразу, RNA віруси — вірусні РНК-залежні полімерази.

Синтез білків та збірка

Вірусні мРНК транскрибуються та транслюються клітинним апаратом. Створення нових капсидів, упаковка геному. Складна координація процесів.

Вихід з клітини

Lysis (руйнування клітини) або budding (почкування через мембрану). Віруси з оболонкою часто виходять через budding, зберігаючи клітину життєздатною.

🧬 Генетика вірусів

DNA віруси

Реплікуються через DNA-залежну DNA полімеразу. Можуть інтегруватися в геном хазяїна (ретровіруси через зворотну транскрипцію). Стабільніші за RNA віруси.

RNA віруси

Різні стратегії: +ssRNA (пряма мРНК), -ssRNA (потрібна транскрипція), dsRNA, ретровіруси (+ssRNA з зворотною транскрипцією). Високі темпи мутацій через помилки полімераз.

Мутації та еволюція

Високі темпи мутацій (особливо RNA віруси), генетична різноманітність, рекомбінація. Антигенний дрифт, shift. Критично для адаптації, уникнення імунітету.

🦠 Патогенез

Механізми ушкодження

Лізис клітин, імунна відповідь (запалення), цитотоксичність, трансформація клітин (онковіруси). Різні віруси мають різні механізми патогенезу.

Тропізм

Специфічність до певних клітин/тканин через рецептори. Нейротропізм, гепатотропізм, респіраторний тропізм. Визначає симптоми, ураження.

Латентність та персистенція

Деякі віруси встановлюють латентну інфекцію (герпесвіруси), персистують довго. Реактивація при імуносупресії. Виклики для лікування.

💉 Вакцини та профілактика

Типи вакцин

Живі ослаблені, інактивовані, субодиниці, toxoid, mRNA, векторні. Різні підходи для різних вірусів. COVID-19 продемонстрував потужність mRNA вакцин.

Механізм дії

Стимуляція адаптивної імунної відповіді, створення імунної пам'яті. Захист від майбутньої інфекції. Критично для публічного здоров'я.

💊 Антивірусні препарати

Механізми дії

Інгібування прикріплення, проникнення, реплікації, збірки, виходу. Целеві вірусні ферменти (протеази, полімерази). Специфічність критична для безпеки.

Приклади

Acyclovir (герпес), oseltamivir (грип), remdesivir (COVID-19), антиретровірусні (ВІЛ). Постійний розвиток нових препаратів. Виклики: резистентність.

Спробуйте наживо

Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте Michaelis-Menten Kinetics і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.