Lịch sử Virus – Phần 3 potx

Lịch sử Virus – Phần Genom ARN Virus ARN thường có genom nhỏ genom virus ADN * Các phân tử ARN chia làm hai loại: ARN (+) ARN (-) ARN (+) có trình tự nucleotid trùng với trình tự nucleotid mARN, nên dùng thay cho mARN trình dịch mã ARN (-) có trình tự bổ sung với mARN * Cơ chế tổng hợp mARN đặc điểm quan trọng để phân biệt virus ARN * Hầu hết phân tử mARN eukaryota đơn gen (monocistronic), mã hóa cho protein, tất virus ARN biết đa gen (Polycistronic), mã hóa cho nhiều protein * Genom ARN không dùng làm khuôn để trực tiếp tổng hợp ARN virion mà phải qua mạch trung gian * Đa số ARN (+) có mũ đầu để bảo vệ khỏi tác động phosphataza nucleaza virus picorna mũ thay protein VPg (protein gắn với genom) * Đầu đa số genom ARN (+) gắn đuôi poly (A) giống mARN eukaryota * Virus ARN (-) thường có genom lớn virus ARN (+) Một số virus ARN có genom phân đoạn Ví dụ virus cúm có đoạn ARN (-), virus reo có 10 12 đoạn ARN kép Các đoạn không giống mã hóa cho protein khác nhau, phân tử ARN (+) virus retro giống hệt Phân loại virus: Virus học có lịch sử 100 năm, nhiên nguyên tắc phân loại virus cịn mẻ Vào năm đầu kỷ trước virus phân loại cách đơn giản cho chúng qua màng lọc vi khuẩn Nhưng số lượng virus tăng lên lúc phải phân biệt chúng dựa vào kích thước, vào vật chủ vào triệu trứng bệnh chúng gây Ví dụ tất virus động vật có khả gây viêm gan xếp thành nhóm gọi virus viêm gan hay tất virus thực vật có khả gây đốm xếp vào nhóm gọi virus đốm Về sau, vào năm 30, nhờ bùng nổ kỹ thuật, giúp người ta mô tả đặc điểm vật lý nhiều loại virus, cung cấp nhiều đặc điểm để phân biệt virus khác Các kỹ thuật bao gồm phương pháp phân lập, tinh virus, xác định đặc điểm hoá sinh virion, phương pháp huyết học đặc biệt đời kính hiển vi điện tử giúp mơ tả hình thái nhiều loại virus khác Đến năm 50 dựa đặc điểm người ta phân biệt ba nhóm virus quan trọng động vật Myxovirus, Herpesvirus Poxvirus Vào năm 60, kiến thức liệu virus phong phú, đòi hỏi phải cho đời tổ chức nhà virus học để thống hệ thống phân loại với qui tắc chặt chẽ cách đặt tên Đó Uỷ ban quốc tế phân loại virus, gọi tắt ICTV (International Committee on Nomenclature of Viruses), thành lập năm 1966 Chức ICTV thảo luận để đến thống qui tắc phân loại, cách đặt tên, xây dựng thư mục cung cấp thông tin cho nhà virus học khắp giới Các thơng tin ICTV truy cập theo website ICTV đưa tên chuẩn phân loại dựa đặc điểm hình thái, bao gồm kích thước, hình dạng, kiểu đối xứng capsid, có hay khơng vỏ ngồi; đặc điểm vật lý bao gồm cấu trúc genom, mẫn cảm tác nhân lý, hoá; đặc điểm lipid, cacbohidrat, protein cấu trúc không cấu trúc; đặc trưng kháng nguyên đặc điểm sinh học khác phương thức nhân lên, loại vật chủ, phương thức lây truyền khả gây bệnh Tuy nhiên người ta ước đốn muốn xác định xác loại virus cần phải có tới khoảng 500 đặc điểm ICTV tạo dựng sở liệu (database) cho phép liệt kê loại virus đến mức độ chủng Uỷ ban thống đưa khái niệm thứ bậc phân loại, bao gồm: Bộ virus (order) Bộ đại diện cho nhóm ghép họ, có đặc điểm chung khác biệt với họ khác Các ký hiệu vĩ tố (suffixe) -virales Có ICTV chấp thuận Mononegavirales bao gồm họ Paramyxoviridae, Rhabdoviridae Filoviridae Đó virus ARN đơn, âm, khơng phân đoạn có vỏ ngồi Họ virus (family) Họ đại diện cho nhóm ghép chi, có đặc điểm chung khác với thành viên họ khác Họ có vĩ tố -viridae, đóng vai trị trung tâm thường có tiếp đầu ngữ mang đặc điểm đặc trưng Ví dụ Picornaviridae từ ghép pico/rna/viridae (pico tiếng Ý nhỏ) gồm virus có kích thước nhỏ; Flavoviridae - tiến Latinh flavo vàng (vì có virus gây bệnh sốt vàng) số họ (ví dụ Herpesviridae) có khác thành viên họ, dẫn đến hình thành họ phụ, ký hiệu với vĩ tố -virinae Như họ Herpesviridae phân tiếp thành họ phụ Alphaherpesvirinae, (virus, Herpes simplex), Betaherpesvirinae (virus cytomegalo) Gammaherpesvirinae (virus Epstein-Barr) Chi virus Chi đại diện cho nhóm ghép lồi, có đặc điểm chung khác với thành viên chi khác Tên chi thường có vĩ tố virus Cũng tên họ, tên chi thường có tiếp đầu ngữ mang đặc điểm đặc trưng Ví dụ Rhinovirus (Rhino tiếng Hy Lạp mũi, ám virus gây bệnh sổ mũi Các tiêu chuẩn để phân định chi thay đổi họ với họ khác chúng bao gồm khác đặc điểm di truyền, cấu trúc đặc điểm khác Loài virus Loài virus định nghĩa lớp phân loại dựa số lượng lớn đặc điểm lớp (polythetic class), tạo lập mối liên hệ với chép chiếm ổ sinh thái riêng biệt ICTV xem xét cách cẩn trọng đặc điểm thiết yếu cần phải có để xác định lồi Sự phân chia lồi chủng cịn vấn đề khó khăn Một số tính chất ICTV sử dụng phân loại lồi Tính chất virion Đặc điểm hình thái * Kích thước virion * Hình dạng virion * Có hay khơng có peplome (liproprotein vỏ ngồi) chất peplome * Có hay khơng có vỏ ngồi (envelope) * Kiểu đối xứng cấu trúc capsid Tính chất hố lý, vật lý Khối lượng phân tử virion (M2) Mật độ (buoyant density) virion (trong CSCl, sacaroza vv…) Hệ số lắng virion Tính ổn định pH Tính ổn định nhiệt Tính ổn định với cation (Mg2+, Mn2+) Tính ổn định với dung mơi Tính ổn định với chất tẩy rửa Tính ổn định với chiếu xạ Genom Loại acid nucleic (ADN hay ARN) Kích thước genom, tính theo Kb Kbp Acid nucleic sợi đơn (ss) hay sợi kép (ds) Chuỗi thẳng hay khép kín Phân cực (nghĩa - dương, âm hay lưỡng cực) Số lượng kích thước đoạn (segment) Trình tự nucleotid Có trình tự lặp lại Có đồng phân Tỷ lệ G+C Có hay khơng mũ đầu Có hay khơng protein liên kết đầu Có hay khơng có poly (A) đầu Các protein Số lượng, kích thước hoạt động chức protein cấu trúc Số lượng, kích thước hoạt động chức protein không cấu trúc Những chi tiết hoạt động chức protein, đặc biệt transcriptaza phiên mã ngược, hemaglutinin, neuraminidaza protein dung hợp Trình tự tồn phần phần acid amin protein Tính chất glycosyl hố, phosphoryl hóa, myristyl hố protein Lập đồ định kháng nguyên (epitop) Các lipid Hàm lượng, đặc điểm Hydrat cacbon Hàm lượng, đặc điểm Cấu trúc genom phương thức chép Cấu trúc genom Phương thức chép Số lượng vị trí khung đọc Đặc điểm phiên mã Vị trí tích luỹ protein virion Vị trí lắp ráp virion Vị trí chất hồn thiện giải phóng virion Tính chất kháng ngun Sự giống typ huyết thanh, đặc biệt nhận từ trung tâm liên quan Các đặc điểm sinh học Phạm vi vật chủ tự nhiên Phương thức lây truyền tự nhiên Mối quan hệ với vectơ truyền bệnh Sự phân bố địa lý Khả gây bệnh bệnh liên quan Tính hướng mơ, bệnh lý học bệnh lý học mô Hệ thống phân loại Baltimore Năm 1971, David Baltimore đưa hệ thống phân loại virus dựa mối quan hệ genom virus mARN Theo tất virus chia làm nhóm hay lớp, chúng virus động vật, thực vật hay vi sinh vật Lớp I: Virus có genom ADN kép, mARN tổng hợp giống tế bào, tức dùng sợi ADN(-) làm khn Lớp II: Virus có genom ADN đơn Ở thời điểm đưa hệ thống phân loại, khoa học biết đến genom ADN đơn, dương, nên phát genom ADN âm lớp II tách IIa IIb Đối với genom ADN đơn, muốn tổng hợp mARN phải qua giai đoạn tổng hợp ADN kép trung gian, gọi dạng chép (RF - replicative form) Lớp III: Virus có genom ARN kép Một hai sợi tương đương với mARN Lớp IV: Virus có genom ARN đơn, (+) Do có trình tự nucleotid trùng với trình tự nucleotid mARN nên dùng trực tiếp làm mARN Lớp IV lại chia thành IVa IVb dựa khác biệt chế biểu chép genom Lớp V: Virus có genom ARN đơn, (-) Do có trình tự nucleotid ngược với trình tự nucleotid mARN, nên dùng trực tiếp làm mARN Lớp V chia thành Va Vb dựa khác biệt chế biểu chép genom Lớp VI: Virus có genom ARN Trong trình biểu chép cần phải có giai đoạn tổng hợp phân tử ADN kép Virus retro thuộc lớp Bảng Các nhóm virus phân theo Baltimore Vật Hình Các virus đại diện Nhóm chủ thái Lớp I Virus có genom ADN kép Myoviridae Siphoviridae Vi khuẩn Rodoviridae Papovaviridae khuẩn Phức tạp T4 Phức tạp Vi Phức tạp T7 Khối, không vỏ Polyoma , SV40 Adenoviridae Herpesviridae Vi khuẩn Adeno Khối, không vỏ Động ngồi Poxviridae Baculoviridae ngồi vật Khối, vật có vỏ Động vật Xoắn, (NPV) có vỏ ngồi Động vật có vỏ ngồi trùng Khối, khơng vỏ ngồi Động vật Thực vật Lớp II Virus có genom ADN đơn Virus viêm gan B (HBV) Khối, Cơn Đậu mùa, đậu bị Virus nhân đa diện Phức tạp Caulimoviridae simplex, varicella-zoster Động Hepadnaviridae Herpes Khảm hoa lơ Khối, không vỏ Vi khuẩn ngồi X174 Microviridae Động Khối, khơng vỏ Virut parvo, virut Parvoviridae vật liên quan Adeno Geminiviridae Thực Khối, hai hạt gắn Sọc ngô thành đôi vật Lớp III Virus có genom ARN kép Động Khối, khơng Reoviridae Rota, reo có vỏ ngồi vật Lớp IV Virus có genom ARN đơn, dương Leviviridae Picornaviridae khuẩn Caliciviridae Togaviridae Flaviviridae Khối, không vỏ Vi ngồi Polio, rhino, HAV, Khối, khơng vỏ Coxsackie Động vật ngồi Động MS2, QB Norwark Khối, có vỏ Rubella, Sindbis Coronaviridae vật Động Potyviridae Tymovirus vật Cormoviridae Xoắn, vật Xoắn, khơng vỏ ngồi vật ngồi Xoắn, khơng vỏ Thực vật ngồi Khối, khơng vỏ Thực Bản, SARS, viêm gan Khoai tây typ Y Khảm thuốc Khảm đậu đũa Khối, khơng vỏ Thực Nhật Khảm vàng Tulyp ngồi vật não chuột Khối, khơng vỏ Thực vàng, Denge ngồi vật sốt vỏ viêm Xoắn, khơng vỏ Động vật có ngồi Động Tobamoviridae HCV, ngồi ngồi Lớp V Virus có genom ARN đơn, âm Động, thực vật Xoắn, vỏ Động Rhabdoviridae có Dại, hoại tử vàng rau Xoắn, có diếp vỏ vật Quai bị, sởi, cúm Paramyxoviridae Động Xoắn, có Hanta, Phelebovirus Bunyaviridae vỏ ngồi vật (Sốt thung lũng Rift) Arenaviridae Động Filoviridae Xoắn, có vỏ ngồi vật Động vật Lassa, Junin, Machupo Xoắn, có Ebola, Marburg vỏ ngồi Lớp VI Virus có genom ARN dương, nhân lên cần ADN kép trung gian Động Khối, có AIDS, HTLV-I, HTLV- Retroviridae vật vỏ ngồi II Hình Ngun tắc phân loại virus theo Baltimore Sự phân chia genom virus dựa mARN acid nucleic (genom) có trình tự nucleotid giống với trình tự mARN, quy ước (+) hay genom (+) Ngược lại có trình tự bổ sung với mARN quy ước () hay genom (-) Genom ADN đơn muốn tạo thành mARN phải qua dạng trung gian (RF) Tất virus ARN (+) lớp IV muốn tạo mARN Đều phải phiên mã từ khn ARN (-) Bảng tóm tắt đặc điểm nhóm virus theo Baltimore (Bruce A.Voyles, 2002) I Lớp I: Virus có genom ADN kép A- Bacteriophage ... protein khác nhau, phân tử ARN (+) virus retro giống hệt Phân loại virus: Virus học có lịch sử 100 năm, nhiên ngun tắc phân loại virus cịn mẻ Vào năm đầu kỷ trước virus phân loại cách đơn giản cho... điểm người ta phân biệt ba nhóm virus quan trọng động vật Myxovirus, Herpesvirus Poxvirus Vào năm 60, kiến thức liệu virus phong phú, đòi hỏi phải cho đời tổ chức nhà virus học để thống hệ thống... đuôi poly (A) giống mARN eukaryota * Virus ARN (-) thường có genom lớn virus ARN (+) Một số virus ARN có genom phân đoạn Ví dụ virus cúm có đoạn ARN (-), virus reo có 10 12 đoạn ARN kép Các đoạn