Đại cương virut - Hóa học | Trường đại học Quốc tế Hồng Bàng

Mục tiêu:
1. Mô tả được cấu trúc của virus ĐẠI CƯƠNG VIRUS
2. Trình bày được phân loại virus
3. Trình bày được quá trình nhân lên của virus
4. Biết các phương pháp phát hiện virus
GV: TS. HUỲNH THỊ NGỌC LAN Lịch sử
 Vào những năm 1880, Louis Pasteur khi nghiên cứu
Năm 1892, Dmitri Iosifovich
về bệnh dại đã không thể tìm ra tác nhân gây ra bệnh
Ivanovsky - nhà vi khuẩn học
này, và dự đoán về một mầm bệnh quá nhỏ để có thể
người Nga, sử dụng bộ lọc
phát hiện được dưới kính hiển vi
Chamberland nghiên cứu bằng
 Năm 1884, nhà vi sinh vật học người Pháp Charles
thực nghiệm trên bệnh khảm ở
Chamberland đã phát minh ra một bộ lọc (được biết cây thuốc lá
tới ngày nay là bộ lọc Chamberland hay bộ lọc
D. I. Ivanovskiy đề xuất rằng sự
Chamberland-Pasteur) với các lỗ có kích thước còn
nhiễm bệnh có thể là do một độc
nhỏ hơn cả vi khuẩn.
tố từ vi khuẩn gây ra Virus:
 Năm 1897, nhà bác học người Hà Lan
là M.W.Beijerinck đề nghị đặt tên mầm
 Là các tác nhân gây bệnh, chỉ có thể nhân lên
bệnh đó là "virus" (tiếng Latin có nghĩa là
trong tế bào sống: động vật, thực vật, vi khuẩn, vi "nọc độc"). nấm
 Năm 1898, khám phá ra virus khảm thuốc lá
 Có kích thước nhỏ hơn vi khuẩn: 0,02 μm – 0,3 μm
 Năm 1930, M.Schleing đã chứng minh
rằng "mỗi virus chỉ gồm một phân tử
ADN hay ARN bọc trong một vỏ protein". M.W.Beijerinck
 Năm 1935, W.M.Stanley đã cho virus kết tinh thành tinh thể.
Các đặc tính chung của virus:
 Không phải là tế bào
 Ký sinh nội bào bắt buộc
 Tùy thuộc hoàn toàn vào bộ máy tổng hợp protein
và nguồn năng lượng của tế bào chủ.
 Có cả hai trạng thái nội bào và ngoại bào. Kích thước virus Cấu trúc virus Cấu trúc virus
So sánh cấu trúc vi khuẩn và virus Acid nucleic Capsid (ADN, ARN) + (Áo protein) Có màng Không có bao màng bao Virion Cấu trúc virus Cấu trúc virus Acid nucleic
Một số virus có vật liệu di truyền là ADN Tính chất Loại Acid nucleic l ADN l ARN
Papova virus Herpes virus Hepatis B Hình dạng l Thẳng
Một số virus có vật liệu di truyền là ARN l Vòng l Sợi đơn l Sợi đôi Acid nucleic Capsid
Kích thước bộ gen: 2 kb – 1,2 Mb
Định nghĩa: là lớp vỏ protein của virus
• Circoviridae : bộ gen nhỏ nhất 2 kb mã hóa 2 protein, Cấu trúc:
ký chủ là động vật (chim, thú)
• Capsid được cấu tạo bởi các tiểu đơn vị protein
capsomere. Số lượng capsomere đặc trưng cho
• Mimiviruse: bộ gen lớn nhất 1,2 Mb mã hóa > 1.000 mỗi loại virus. protein
• Protomere là các tiểu đơn vị capsomere Capsid Đặc điểm: Capsomere
• Capsid khá bền với nhiệt, pH và các thay đổi của môi ADN trường.
Nhiệm vụ: đóng gói vật liệu di truyền của virus Capsid
http://classes.midlandstech.com/carterp/Courses/bio225/chap13/lecture1.htm Một số dạng capsid Màng bao Màng bao
Định nghĩa: là lớp màng lipid bao phủ capsid Đặc điểm:
Nguồn gốc: từ màng tế bào vật chủ
• Màng bao (envelope) cấu tạo bởi : 2 lớp lipid (có đặc
Cấu trúc: một số màng bao có gai nhọn là các glycoprotein
tính giống màng tế bào ở một số chủ thể) và protein
mang đặc tính của virus.
http://en.wikipedia.org/wiki/Capsid Màng bao Hình dạng virus
• Hình xoắn (helix, helical virus) như virus đốm thuốc lá, virus dại (a).
• Hình khối 20 mặt (icosahedron, icosahedral virus)
như herpes simplex, virus bại liệt… cấu tạo bởi 20
mặt tam giác và 12 góc (b).
• Một số virus phối hợp cả 2 dạng này (complex virus)
như vài dạng thực khuẩn, virus đậu mùa (c). Hình dạng virus Phân loại virus
Có nhiều phương pháp phân loại virus:
- Trước 1940: dựa trên triệu chứng bệnh và cách truyền virus
- 1940 -1970: dựa trên đặc tính của virus: hình thái, đặc tính
sinh học, lý hóa,…
- Sau 1970: dựa trên bản chất bộ gen, cách nhân đôi
- Hiện nay: dựa trên thông báo thứ 7 của Ủy ban Quốc tế
Phân loại Virus (International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV)
http://www.google.com.vn/imgres Phân loại virus Phân loại virus
Phân loại - Baltimore Phân loại - ICTV
- Dựa trên cấu trúc acid nucleic của virus Bộ (-virales) - Có 07 nhóm: Họ (-viridae)
I: dsADN virus ( Adenoviruses, Herpesviruses)
II: ssADN virus (+)sense DNA ( Parvoviruses) Dưới họ (-virinae)
III: dsARN virus ( Reoviruses) Giống (-virus)
IV: (+)ssARN virus (+)sense ARN ( Picornaviruses)
V: (-)ssARN virus (−)sense ARN ( Orthomyxoviruses,) Chủng (-virus)
VI: ssARN-RT virus (+)sense ARN với ADN trung gian ( Retroviruses)
VII: dsADN-RT virus (Hepadnaviruses)
Phân loại – Khả năng gây bệnh
Quá trình nhân lên của virus Nhoùm Acid Beänh nhieãm Hoï Bao Chi lieân quan nucleic quan troïng Da, nieâm maïc Herpesviridae ADN + Varicellovirus Traùi raï (varicella) Alphaherpesvirinae Beänh Herpes
Ø Dân số virus không tăng lên do phân chia tế bào vật chủ Poxviridae ADN + Orthopoxvirus Ñaäu muøa (variola) Paramyxoviridae ARN + Morbillivirus Sôûi (measle, rougebole)
Ø Để tăng dân số, virus sử dụng bộ máy chuyển hóa của Rubulavirus Quai bò (mumps)
vật chủ để sản xuất enzym, protein và acid nucleic Ñöôøng hoâ haáp Orthomyxoviridae ARN + Influenzavirus A, B Cuùm (influenza) Picornaviridae ARN 0 Rhinovirus Caûm laïnh (cold) Coronaviridae ARN +
Ø Sử dụng ATP của vật chủ để cung cấp cho các phản Coronavirus SARS Adenoviridae ADN 0 Mastadenovirus Vieâm ñöôøng hoâ haáp ứng Noäi quan, Picornaviridae ARN + Enterovirus Coxsackie, ECHO … Sinh duïc, Maùu Hepatovirus Vieâm gan sieâu vi A (HAV) Flaviviridae ARN + Flavivirus Soát Dengue, soát vaøng da Virus vieâm gan C Vieâm gan sieâu vi (HCV) Coronaviridae ARN + Coronavirus
Vieâm ruoät (viralgastroenterotitis) Retroviridae ARN + Lentivirnae AIDS Heä TKTW Rhaboviridae ARN + Lyssavirus Beänh daïi(rabies, rage) Bunyaviridae ARN +
Vieâm naõo (arboviral encephalitis) Picornaviridae ARN 0 Enterovirus Beänh bai lieät(polio)
Quá trình nhân lên của virus
Quá trình nhân lên của virus
Sự nhân lên của virus: gồm 3 giai đoạn chính: Gắn vào tế bào
ü Nhiễm khởi đầu: gồm các
ü Xảy ra giữa protein của capsid
bước gắn tế bào, xâm nhập
và thụ thể (receptor) chuyên và bỏ vỏ.
biệt trên bề mặt tế bào vật chủ
ü Sao chép và biểu hiện gen
ü Một số virus còn gắn thêm vào virus.
các đồng thụ thể (co-receptor)
ü Phóng thích virion trưởng
thành từ tế bào nhiễm gồm vd HIV.
các bước sau: hợp nhất lại,
ü Đối với virus có màng bao, vị
t r ư ở n g t hà n h v à ph ó n g
trí gắn là các gai glycoprotein thích.
Quá trình nhân lên của virus
Nhập bào: Xâm nhập
Cơ chế xâm nhập chính:
- Sự nhập bào: phổ biến nhất
- Hòa nhập: chỉ xảy ra ở virus có màng bao
- Bơm vật liệu di truyền: xảy ra ở hầu hết thực khuẩn
Xâm nhập theo cơ chế (a) thể
Nhập bào và (b) hòa nhập Hòa nhập:
ü Các virus có màng bao có thể vào tế bào theo cả 2
cách: nhập bào và hợp nhất
Quá trình nhân lên của virus
Quá trình nhân lên của virus Bỏ vỏ (cởi áo)
Bơm vật liệu di truyền
- Capsid bị loại bỏ do enzym của virus hay của vật chủ hay
đơn giản là quá trình tách ra , phóng thích acid nucleic Giai đoạn cởi áo
Quá trình nhân lên của virus
Quá trình nhân lên của virus
Sự phiên mã và sao chép genome Phóng thích
1. Phiên mã tạo mRNA
Virus được phóng thích theo cơ chế:
Ø Dịch mã sớm tạo protein là các enzyme dùng
Ø Ly giải và ly giải tiềm ẩn: màng tế cho sao chép
bào bị phân giải, virus được phóng
Ø Dịch mã muộn tạo protein cấu trúc để cấu tạo thích capsid và màng bao
2. Sao chép tạo genome
Ø Nảy chồi: virus có màng bao Phóng thích Phóng thích
- Ly giải: phá vỡ màng và thành tế bào (thực khuẩn thể)
Quá trình phóng thích theo cơ chế ly giải Ly giải tiềm ẩn: Phóng thích
Ly giải tiềm ẩn:
• Bộ gen virus hòa nhập vào nhiễm sắc thể vật chủ   prophage 
 nhân đôi cùng ADN vật chủ
v Bộ gen của virus thường không biểu hiện
v Đôi khi, prophage làm virus hoạt động  ly giải tế bào chủ
Chu trình ly giải Chu trình ly giải tiềm ẩn
Ảnh hưởng của virus đối với vật chủ
Virus có thể gây ra 04 tác động đối với tế bào vật chủ:
- Nhiễm tiềm ẩn: bộ gen virus vẫn còn trong tế bào ở
trạng thái không sao chép, hoặc là hợp nhất vào ADN
- Ly giải và làm chết tế bào: virus làm ngừng tổng hợp
ARN, ADN hoặc protein của tế bào.
tế bào chủ hoặc là một episome độc lập.
- Nhiễm tiềm ẩn là đặc trưng quan trọng của nhiễm các
- Gây chuyển thể tế bào: thay đổi di truyền từ kiểu hình
bình thường thành kiểu hình “chuyển thể”. Các tế bào
virus herpes. Ví dụ các virus herpes simplex, virus
chuyển thể có một số đặc tính khác tế bào bình thường
varicella-zoster, virus Epstein-Barr Chẩn đoán
• Nhiễm dai dẳng: virus nhân lên liên tục trong thời
Phương pháp trực tiếp: khó và tốn thời gian hơn phát hiện vi gian dài khuẩn
• Vật chủ bị nhiễm virus dai dẳng là do mất khả năng
 Nuôi cấy tế bào chủ hoặc dòng tế bào tương ứng để
phòng vệ, không kết thúc quá trình nhiễm được. tăng sinh virus
• Ví dụ: nhiễm mãn tính virus viêm gan B  Phát hiện virus:
ü Quan sát virus dưới kính hiển vi
ü Nhuộm màu hay miễn dịch huỳnh quang Chẩn đoán Lây nhiễm virus
- Phương pháp gián tiếp:
Virus có thể lây nhiễm:
• Xét nghiệm máu tìm kháng nguyên, kháng thể đặc hiệu:
- Từ mẹ sang con: viêm gan siêu vi B, HIV ELISA
- Từ người sang người: phổ biến, bằng con đường:
• Phản ứng cố định bổ túc thể
• Quan hệ tình dục
• Phản ứng ngưng kết hồng cầu: một số virus bám trên
• Truyền máu, dùng chung kim tiêm
bề mặt hồng cầu 
 ngưng kết hồng cầu • Không khí
• Tìm acid nucleic: PCR, RT-PCR • Tiêu hóa • Côn trùng
Phòng ngừa bệnh do virus
Ø Vaccin chứa virus đã chết hay bị suy yếu (bại liệt...)
Ø Vaccin protein tái tổ hợp (viêm gan B)
Ø Vaccin virus tái tổ hợp( Vaccin ngừa virus Covid- 19 AstraZeneca)
Ø Vaccin RNA (Vaccin ngừa virus Covid- 19 Pfizer)