CHƯƠNG 4 VIUS (SIÊU VI TRÙNG)

Dạng hình cầu : là dạng thường hay gặp, đa số các virus gây bệnh cho người và động vật thuộc dạng này, như virus cúm, virus quai bị, virus ung thư ở người và gia cầm, kích thước từ 10

Năm 1979, Chen Shixiang có ý kiến

cho r ng virus đai diện cho giới sinh vật phi ằ

cho r ng virus đai diện cho giới sinh vật phi ằ

bào ( không có cấu tạo tế bào)

Virus gây bệnh đốm thuốc lá

Lịch sử phát hiện

Virus đầu tiên được phát hiện là virus đốm thuốc lá

Lịch sử phát triển.

 Khoảng 1500 năm trước Công nguyên, Vào đời vua Ai Cập thứ 18 đã có những bằng chứng về bệnh bại liệt Nhà triết học cổ Hi Lạp Aristotle (384 – 322 trước CN) đã miêu tả các triệu chứng của bệnh dại Khoảng 2 – 3 thế kỉ trước CN

người Trung Hoa và người Ấn Độ đã miêu tả về bệnh đậu mùa Tất nhiên khi đó con người chưa biết được nguyên nhân gây ra các bệnh hiểm nghèo này.

 Năm 1886 một người Đức là A.Mayer lần đầu tiên phát hiện thấy bệnh ở lá cây thuốc lá và chứng minh đó là một bệnh truyền nhiễm Năm 1892 nhà sinh lí học thực vật trẻ tuổi D.I Ivanovskii, người Nga, bắt tay vào việc nghiện cứu mầm bệnh khảm ở thuốc lá Ông chứng minh được rằng mầm bệnh này nhỏ hơn vi khuẩn vì có thể chui qua các nến lọc vi khuẩn bằng sứ Ông cho rằng đó là

“độc tố vi khuẩn “ hoặc “vi khuẩn cực tiểu” Năm 1898 nhà vi sinh vật học Hà Lan M.W Beijerinck (1851 – 1931) cũng nghiên cứu một cách độc lập mầm

bệnh của bệnh khảm thuốc lá và ông cho rằng đó là một “chất dịch có hoạt tính truyền nhiễm “, ông dùng tiếng La Tinh là Virus (mầm độc) để gọi mầm bệnh này Thuật ngữ Virus có từ bấy giờ Năm 1898 F.Loeffler và P.Frosch phát hiện

ra virut gây bệnh lở mồm long móng ở bò Nhiều nhà khoa học khác tiếp tục phát hiện ra các virut qua lọc (filterable virus) khác gây ra bệnh sốt vàng (1902), bệnh dại, bệnh u Rous ở gà (1908), bệnh ở niêm dịch thỏ, bệnh X ở khoai tây… Cũng cần nhắc lai ngay từ năm 1884 Louis Pasteur đã chứng minh mầm gây

 Năm 1915 nhà khoa học Anh F.W.Twort (1877 – 1950) và năm

1917 nhà khoa hc5 Pháp F.H.d’Herelle (1873 -1949) phát hiện ra virut của vi khuẩn lị F.H.d’Herelle đã đặt tên cho loại virut này

là Bacteriophage Ta dịch la thể thực khuẩn Sau này người ta thường gọi tắt la phage.

 Năm 1935 nhà hóa học Mĩ W.M Stanley lần đầu tiên tách biệt

và kết tinh được virut khảm thuốc lá (TMV = tobacco mosaic virus) Đây là một bước đột phá quan trọng trên bước đường nghiên cứu virut Tiếp đó Bawden và cộng sự chứng minh bản chất hóa học của TMV không phải la protein mà là

nucleoprotein Năm 1940 lần đầu tiên nhà khoa học Đức

Kausche và cộng sự chụp được hình dạng TMV dưới kính

hiển vi điện tử Nhờ có kính hiển vi điện tử mà virut học bắt đầu có bước phát triển nhanh chóng.

Dịch lọc

Nhiễm vào lá cây lành

Nuôi trên môi trường thạch

Lá thuốc

lá bị

bệnh

Dịch chiết Nghiền

Lọc qua nến lọc vi khuẩn

Không

Gọi tác nhân gây bệnh là virus

Qua thí nghiệm cua Ivanopxki, hãy nhận xet kích thước của virus so với vi khuẩn

Kích thước của virus rất bé nhỏ nhiều

so với kích thước của vi khuẩn

Cây b b nh TL ị ệ Đ

 * Có kích thước siêu hiển vi, không thể thấy ở kính hiển

vi thường, chỉ thấy ở kính hiển vi điện tử Không thể lắng trong ly tâm thuờng mà chỉ lắng trong siêu ly tâm Có thể xuyên qua được lọc vi khuẩn.

 Đơn vị để đo được tính bằng nanometre ( 1nm = 1/1000

m.m )

 *Virus không có cấu tạo tế bào Chỉ là vật chất sống đơn giản chứa một loại acid nucleic (ADN hoặc ARN) được bao bọc bởi một vỏ protein Acid nucleic điều hành sự tổng hợp các thành phần tạo virus, vỏ protein có nhiệm vụ bảo vệ

acid nucleic và giúp cho virus bám vào tế bào.

 *Virus không có trao đổi chất, không sinh sản trong môi trường dinh dưỡng bình thường, chúng chỉ hoạt động sinh

sản nếu được nuôi trong tế bào sống Như thế chúng có đời sống kí sinh nội bào bắt buộc

 *Virus có khả năng kết tinh thành tinh thể trong một số trường hợp đặc biệt.

I/ Đăëc tính chung của virus:

 Tùy theo từng giai đoạn chức năng, virus có các tên gọi

khác nhau :

 1/Virion (hạt virus) là dạng virus hoàn chỉnh, nhưng ở

trạng thái bất hoạt vì sống ngoài tế bào chủ.

 2/Vegetative virus (virus sinh dưỡng) là dạng acid nucleic của virus khi xâm nhập vào tế bào Đây là dạng virus đang trong giai đoạn sinh sản trong tế bào.

3/Viroid (sợi virus) là virus không hoàn chỉnh chỉ có acid nucleic, không có vỏ protein bao bọc bên ngoài, chúng có khả năng gây bịnh.

 4/Virus ôn hoà (provirus): acid nucleic của virus ở trạng thái kết hợp với nhiễm sắc thể của tế bào kí chủ, trường hợp này virus không

2 Virus ôn hoà và virus độc:

II/ Hình dạng- kích thước của virus :

 Virus có nhiều dạng hình thái khác nhau :

1 Dạng hình cầu : là dạng thường hay gặp, đa số các virus gây

bệnh cho người và động vật thuộc dạng này, như virus cúm, virus quai bị, virus ung thư ở người và gia cầm, kích thước từ

100 - 150nm

2 Dạng hình que : gồm hầu hết các virus gây bệnh cho thực vật

như virus đốm lá thuốc lá, virus đốm khoai tây, kích thước từ

15 - 250nm

3 Dạng hình khối : gồm các virus có nhiều góc cạnh, có nhiều

cấu trúc phức tạp, như virus đậu mùa, virus khối u của ngươì và động vật, virus đường hô hấp, kích thước từ 30 - 300nm.

4 Dạng tinh trùng : gồm hai phần, phần đầu có dạng hình khối

6 cạnh, phần sau là đuôi có dạng hình que, tiêu biểu là virus của vi khuẩn gọi là thực khuẩn thể (phage, bacteriophage) có

Virus cã 3 kiÓu cÊu tróc c¬ b¶n:

Virus b¹i liÖt

Khèi ®a diÖn Khèi cÇu

Virus HIV

3.CÊu tróc hçn hîp

Phage T2

3.H×nh th¸i cña virus

Các loại hình dạng của virus :

Cấu trúc virus dại

III Cấu trúc của virus :

 3.1 Nhân (core) :

 Chứa axit nuclêic (hoặc ADN hoặc ARN), là vật liệu mang thông tin di truyền của virus Hầu hết các virus thực vật chứa ARN.Virus gây bệnh cho người và động vật, một số chứa ADN, một số chứa ARN, thực khuẩn thể (phage) thì luôn luôn chứa ADN.

 * ADN cuả virus thường là ADN 2 sợi ( double strain -ds)) , nhưng một số virus có ADN 1 sợi.( single strain- ss)

 * ARN của virus thường là ARN 1 sợi, nhưng có trường hợp virus có ARN 2 sợi.

 Trong dạng virus hình que, axit nuclêic sắp xếp như một mạch xoắn giống như vòng lò xo xoắn ốc( acid nucleic có dạng sợi )

 Trong dạng virus hình khối, hình cầu và phần đầu của phage thì axit nuclêic nằm cuộn tròn chính giữa trông như cuộn len rối ( acid nucleic có dạng vòng).

Nhân của virus: AND hoặïc ARN

ARN 1 sợi AND 2 sợi

Lịch sử của cúm (History of Flu):

 1173-1875: 299 trận dịch trên thế giới (cứ 2,4 năm có một trận dịch ).

 1590: trận đại dịch toàn cầu đầu tiên được ghi nhận, sau đó đã có 31 trận đại dịch toàn cầu

 1933: Dr Smith là người đầu tiên cô lập được siêu vi Influenza A

 1936: Dr Burnet ghi nhận rằng siêu vi cúm có thể cấy lên trứng gà đã được thụ tinh và nó đã giúp loài người làm ra thuốc ngừa cúm

(inactivated vaccines).

 1941: bác sĩ Hirst phát hiện hiện tượng kết tụ máu của siêu vi cúm

(hemagglutination) giúp cho việc đo lường và tìm kháng thể của siêu vi cúm dễ dàng hơn.

 1950: Dr Francis tìm ra siêu vi Influenza B và Dr Taylor tìm ra siêu vi Influenza C; tìm được cách cấy siêu vi cúm lên trên những tế bào động vật …

 Đặt tên cho nó là A bởi vì nó thuộc vào loại nguy hiểm nhất

về mặt y học, đứng trước các virus cúm B hay cúm C

 - Chữ H để chỉ hemagglutinine và N để chỉ neuraminidase, hoặc hai protein nằm ở bề mặt của virus Hemagglutinine cho phép virus thâm nhập vào trong các tế bào đích;

neuraminidase cho phép phóng thích virus để nó có thể gây nhiễm các tế bào khác Có nhiều loại hemagglutinine và

neuraminidase khác nhau Do đó có nhiều dạng kết hợp, chẳng hạn như virus cúm Tây Ban nha, cũng thuộc loại

H1N1, hay virus của cúm gia cầm H5N1…

Các mảnh gene của virus cúm A(H1N1)

Figure 2: Replication cycle of influenza A virus Binding and entry of the

virus, fusion with endosomal membrane and release of viral RNA, replication within the nucleus, synthesis of structural and envelope proteins, budding and release of virions capable of infecting neighboring epithelial cells (Modified

from Cox & Kawaoka 1997) http://www.influenzareport.com/ir/pathogen.htm

 Capsomer được tạo thành từ những

mạch peptid cuộn lại theo cấu trúc bậc 2

hoặc bậc 3, gọi là những đơn vị cấu trúc,

mỗi đơn vị cấu trúc có thể là một mạch hay nhiều mạch peptid.

 Mỗi đơn vị hình thái có thể là một hoặc nhiều đơn vị cấu trúc hợp thành

 3.3 Lớp màng ngoài( envelop) :

Ỏû một số virus, ngoài nucleocap sid còn có thêm lớp vỏ ngoài, đóù là phần bao bọc ngoài cùng của virus chứa các phức chất lipoprotein, glucoprotein, ngoài ra còn có enzime và kháng nguyên gây ngưng kết

Nguồn gốc của lớp màng ngoài là từ các thành phần màng của tế bào chủ, ví dụ virus nhóm Hecpet hay Arbovirus khi thoát ra ngoài tế bào chủ, virus

khoác thêm lớp màng tế bào (đôi khi là lớp màng

nhân) của kí chủ và làm thành lớp bao ngoài của virus

 Sự hiện diện của lớp vỏ bọc ngoài là một tiêu

chuẩn để phân loại virus

 * Kiểu cấu trúc xoắn :

 Axit nuclêic của virus xoắn thành hình lò xo, còn các capsomer sắp xếp bên ngoài theo sát từng vòng

một tạo thành ống xoắn, do vậy virus có hình dạng que trông giống như bắp ngô mà lõi là axit nuclêic, hạt là

capsomer

 Điển hình có virus đốm lá thuốc lá(DTL), là một

ống rỗng có kích thước khoảng 15 - 300nm, thành ống

gồm nhiều đơn vị hình thái ghép với nhau thành một ống xoắn, gồm 162 vòng xoắn, mỗi vòng xoắn có16 đơn vị hình thái, các vòng xoắn lại gắn chặt lại để tạo thành

một ống dài Toàn bộ hạt virus đốm lá thuốc lá có

khoảng 2600 đơn vị hình thái, phân tử lượng của mỗi đơn

 * Kiểu cấu trúc khôí :

 Ví dụ như virus đường hô hấp, virus đường ruột,

virus khối u, có dạng hình khôí đa diện có nhiều góc cạnh đối xứng vơí nhau rõ rệt, nhân là axit nuclêic

nằm cuộn tròn chính giữa, còn capsomer sắp xếp chặt chẽ tạo thành các mặt đa diện bao xung quanh

Capsomer đối xứng nhau qua mặt cắt của khối đa diện theo một quy luật nhất định (bất cứ một capsomer nào cũng có một capsomer bên cạnh giống nó sắp xếp

theo kiểu đối xứng)

 Trong tự nhiên thường gặp virus có cấu trúc hình khôí 4 mặt (tetraedre), 8 mặt (octaedre) và 20 mặt

(icasaedre) tam giác với các trục đối xứng cấp 5, cấp

3, cấp 2

 * Kiểu cấu trúc phức tạp :

 Tiêu biểu là thực khuẩn thể (phage)

có dạng tinh trùng kí sinh trên tế bào vi

khuẩn Escherichia coli và được kí hiệu bằng chữ T (bao gồm các thực khuẩn thể T1 ; T2 ; T3 ; T4 ; T5 ; T6 ; T7 )

 Các virus có vỏ bọc ngoài như virus

HIV, virus Herpec.

 1/ Thực khuẩn thể T3

 Có hình tinh trùng , có đầu và đuôi

 Đầu : Phần vỏ của đầu có cấu trúc khối, có dạng hình lăng trụ 6 cạnh, cấu tạo bằng protein, bên

trong có chứa nhân là 1 phân tử ADN xoắn kép

 Đuôi : Phần vỏ của đuôi có cấu trúc xoắn , đó là 1 ống rỗng có cấu tạo khá phức tạp từ protein có khả năng đàn hồi gọi là bao đuôi, trong bao đuôi có trụ đuôi, là một ống rỗng để thực khuẩn thể bơm axit nucleic vào tế bào vi khuẩn, đầu mút của đuôi được gắn với 1 bản hình 6 cạnh gọi là dĩa gốc, dĩa gốc có

6 gai và 6 sợi protein dài và mỏng manh gọi là sợi lông đuôi, đó là cơ quan cảm nhận và bám vào

màng tế bào vi khuẩn Dĩa gốc còn có men lizozym làm tan màng tế bào vi khuẩn

 - H.I.V ( The human immunodeficiency virus):

 Là virus thuộc loại Retrovirus (viết tắt từ

Re=reverse; tr= transcriptase- có nghĩa là phiên mã

ngược))

 Virus có acid nhân là ARN mạch đơn gồm 2 sợi

độc lập.Trong nhân còn có enzime reverse transcriptase ( loại enzime xúc tác quá trình phiên mã ngược, tạo bản sao ADN 2 sợi từ ARN )

 Bao bọc nhân là vỏ cap sid có cấu trúc khối bản

chất là protein

 Ngoài cùng virus còn có lớp vỏ bọc ngoài

(envelope) có bản chất là lipoprotein Trên bề mặt vỏ có các gai là glycoprotein có trọng lượng phân tử

120.000, nên còn được gọi là gp 120 Các gai này cho phép virus gắn vào các thụ thể CD4 của tế bào chủû Tế

 Khả năng tồn tại của HIV

Trong cơ thể người nhiễm HIV, virus HIV tồn tại suốt đời cho đến khi chết Sau khi, người nhiễm bị chết thì HIV vẫn tiếp tục tồn tại trong tử thi khoảng 1 – 2 ngày nữa.

HIV rất dễ bị tiêu diệt trong điều kiện đun trong nước sôi, hấp, sấy hoặc dưới tác động của các dung dịch sát khuẩn.

HIV có thể tồn tại khoảng 72 giờ trong máu khô ở ngoài môi trường.

Do vậy, bất kỳ dụng cụ hay bề mặt nào bị nhiễm HIV cũng phải được xử trí bằng nhiệt hoặc hoá chất.

 Triệu chứng

HIV được lây truyền qua các dịch cơ thể, như máu, tinh dịch, dịch tiết âm đạo

và sữa mẹ Nó gây bệnh bằng cách gắn vào các tế bào T giúp đỡ CD4+ (còn gọi

là limpho bào T4), một loại bạch cầu tham gia quá trình đáp ứng miễn dịch chống lại nhiễm trùng và ung thư Khi số lượng tế bào T CD4+ giảm, người đó dễ mắc một số bệnh mà cơ thể người khoẻ mạnh bình thường đủ sức chống lại Các bệnh nhiễm trùng cơ hội này là nguyên nhân tử vong chính ở người mắc AIDS HIV cũng nhiễm vào các tế bào não, gây một số rối loạn thần kinh.

 Trước đây việc một người đã chuyển sang giai đoạn AIDS hay chưa được xác

định dựa trên các bệnh cơ hội và các biểu hiện của chúng ở người nhiễm HIV

Inflenza virus – Virus cuùm

 Tây Ban Nha 1918

 Dịch cúm Tây Ban Nha do virus cúm gia cầm H1N1 đã làm chết hơn 40 triệu người Nguồn gốc của virus này vẫn chưa được xác định, tuy nhiên, nó có thể liên quan đến một số vật chủ trung gian truyền bệnh như lợn hoặc động vật khác.

 Hồng Kông 1997

 Những trường hợp đầu tiên của cúm gà H5N1 được phát hiện là ở Hồng Kông vào ngày

21 tháng 5 năm 1997 Có 4 trong số 16 người bị nhiễm virus này đã chết Đợt bùng phát này chỉ giới hạn ở Hồng Kông Tất cả các con gà trong khu vực đã bị tiêu diệt.

 Châu Á 2003

 Tháng 2, các cảnh báo về nguy cơ dịch cúm được đưa ra sau khi có 2 trường hợp nhiễm H5N1

ở Hồng Kông, trong đó một bệnh nhân đã tử vong sau đó.

 Tháng 9, lần đầu tiên Hàn Quốc xuất hiện dịch cúm gia cầm ở gà do virus H5N1.

 Hà Lan 2003

 Dịch cúm gia cầm (do H7N7) đã bùng phát dữ dội tại gần 800 trang trại gia cầm tại Hà Lan và làm tiêu huỷ 11 triệu con gà Virus này cũng đã xâm nhiễm 83 người qua tiếp xúc trực tiếp và có triệu chứng như bị cúm Một trường hợp trong số đó đã tử vong.

 Nhật Bản 2004

 Tháng 1, Nhật Bản lần đầu tiên có dịch cúm gia cầm (cũng do H5N1) kể từ năm 1925.

Virus SARS

 Giáo sư Giôdép Penningiơ thuộc Viện Công nghệ sinh học phân tử

Áo, lãnh đạo nhóm nghiên cứu trên, cho biết những thử nghiệm

trên chuột cho thấy virus SARS phá hoại một enzime quan trọng kiểm soát cân bằng chất lỏng trong cơ thể người Chúng đã ngăn chặn hoạt động của enzime này ở phổi khiến các chất lỏng không được kiểm soát tràn ngập các phế nang của phổi và làm phổi bị

ngập nước, do đó không thể thực hiện chức năng hô hấp.

Các nhà khoa học đã cứu được phổi của những con chuột bị nhiễm virus SARS khỏi bị ngập nước bằng cách cung cấp cho chúng một

số lượng lớn enzime đã bị virus SARS phá hoại Họ cũng đã tổng hợp được enzime này và hy vọng có thể sử dụng trực tiếp làm

dược phẩm điều trị bệnh SARS ở người.

 Nhờ một thụ thể có tên ACE2, virus SARS dùng một protein

đầu nhọn có vai trò chìa khóa thâm nhập các tế bào

 Virus SARS có thể lây qua mồ hôi, thực phẩm, nước thải, bắt tay

Virus SARS