Учебная программа для высших учебных заведений по специальности

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УТВЕРЖДАЮ

Председатель

Учебно-методического объединения

вузов Республики Беларусь

по естественнонаучному образованию

____________________В.В. Самохвал

15 мая 2006

Регистрационный № ТД-G.007 /тип.


ВИРУСОЛОГИЯ

Учебная программа

для высших учебных заведений по специальности

1-31 01 01 Биология

Председатель научно-методического совета по специальности Биология УМО по

естественнонаучному образованию

______________В.В. Лысак

19 апреля 2006
Первый проректор Государственного учреждения образования

«Республиканский институт

высшей школы»

_____________ В.И. Дынич

30 мая 2006
Эксперт-нормоконтролер

______________ С.М. Артемьева

30 мая 2006

Минск

Кафедра микробиологии, вирусологии, иммунологии Учреждения образования «Белорусский государственный медицинский университет»;

Кафедрой молекулярной биологии биологического факультета Белорусского государственного университета (протокол № 11 от марта 2006 г.);

Ученым советом биологического факультета Белорусского государственного университета (протокол № 8 от 18 апреля 2006 г.);

Научно-методическим советом Белорусского государственного университета (протокол № 3 от 25 апреля 2006 г.)

По биологическому разнообразию вирусы превосходят бактерии, животные и растения вместе взятые. И основу этого многообразия составляют относительно просто организованные вирусные частицы, состоящие всего лишь из одного типа нуклеиновой кислоты, белка, иногда липидов и некоторых других веществ. Тем не менее, различные представители царства вирусов способны размножаться в клетках всех прокариотических и эукариотических организмов, используя их биосинтетический потенциал для собственной репродукции.

Использование вирусами для хранения генетической инфорации «нетрадиционных» молекул типа одноцепочечных ДНК, двуцепочечных РНК, (-)РНК привело к возникновению множества новых механизмов репликации генетического материала и реализации генетической информации, открыло новые возможности для мутационной и рекомбинационной изменчивости генома. Высокая частота генетической изменчивости вирусов наряду с высокой численностью популяций вирусных частиц приводит к неприятным для человека «сюрпризам» в виде новых инфекционных агентов, таких как ВИЧ, вирусы геморрагических лихорадок и др. Можно полагать, что в будущем, в связи с ухудшением экологической обстановки, частота появления новых вирусных инфекций увеличится.

Курс включает 30 лекционных часов и 10 часов лабораторных занятий, в ходе которых студенты получают навыки работы с бактериофагами.

Для успешного овладения курсом необходимы начальные знания по биохимии, микробиологии, генетике, цитологии и молекулярной биологии. Студенты должны иметь представления об особенностях строения клеток бактерий, животных и растений, строении тела человека и животных.
ВВЕДЕНИЕ
Открытие основных групп вирусов (работы Д. И. Ивановского, М. Бейеринка, У. Стенли, Ф. Леффлера и П. Фроша, П. Рауса, Ф. Туорта, Ф. д'Эрелля). Определения вируса. Предмет и задачи вирусологии и ее связь с другими биологическими дисциплинами. Достижения и перспективы развития современной вирусологии.

ОБЩАЯ ВИРУСОЛОГИЯ
Принципы классификации вирусов. Основные семейства вирусов животных и человека.

Специальные методы выделения и изучения вирусов. Лабораторные животные и растения, используемые в вирусологических исследованиях. Культивирование вирусов животных в куриных эмбрионах. Использование культур клеток для изучения вирусов животных. Применение метода гемагглютинации в вирусологии. Иммунологические методы в вирусологических исследованиях.

Методы, используемые в работе с бактериофагами. Титр бактериофага, способы его определения. Получение фаговых лизатов.

Структура вирусных частиц: сердцевина вируса и капсид (нуклеокапсиды), оболочки вирионов и их происхождение. Типы симметрии вирусов (кубический, спиральный, смешанный). Спиральные вирусы (принципы спиральной симметрии, вирус табачной мозаики). Сферические вирусы, принципы икосаэдрической симметрии. Строение некоторых сложных вирусов (бактериофаги, орто- и парамиксовирусы, рабдовирусы, ретровирусы, вирус вакцины, тогавирусы).

Взаимодействие белков и нуклеиновых кислот при упаковке геномов вирусов. Функции белковых компонентов вирионов (рецепторные функции белков внешней мембраны, ферментные белки вирионов). Липиды и углеводы вирусов. Другие компоненты вирусных частиц.

Организация геномов вирусов. Типы ДНК и РНК геномов. Вирусы с непрерывным и сегментированным геномами. Кодирующая способность вирусного генома. Генетика вирусов. Типы вирусных мутантов. ДИ –частицы. Генетические взаимодействие между вирусами (комплементация, рекомбинация). Негенетическое взаимодействие вирусов (интерференция, фенотипическое смешение).

Основные гипотезы происхождения вирусов и факты их подтверждающие. Возможные пути эволюции вирусов.
БАКТЕРИОФАГИ
Особенности взаимодействие с клеткой вирулентных и умеренных фагов. Три состояния бактериофага. Механизм лизогенизации и индукции профага. Генетическая организация и особенности репликации умеренных фагов лямбда, мю, Р1. Фаговая трансдукция и фаговая конверсия. Бактериофаги как переносчики генетической информации бактерий. Организация геномов и репликация вирулентных Т-четных и Т-нечетных бактерифагов (Т4, Т7). Организация геномов и репликация вирулентных фагов с однонитевой ДНК (М13, Х174, f1) и однонитевой РНК (Q). Использование фагов в генетической инженерии в качестве векторов генетической информации.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИРУСОВ С КЛЕТКОЙ-ХОЗЯИНОМ
Общая схема репликации вирусов (цикл одиночного развития фага, биохимия вирусной инфекции). Стадии репликации вирусов: адсорбция (рецепторы вирусов), проникновение, депротеинизация вирусной частицы, синтез предшественников вирусных нуклеиновых кислот и белков, сборка вирионов, выход вирусных частиц из клетки. Основные типы репликации вирусных геномов по Балтимору: двунитевые ДНК-геномы, однонитевые (+)ДНК-геномы, двунитевые РНК-геномы, (+)РНК-геномы, (-)РНК-геномы, (+)РНК-диплоидные геномы, реплицирующиеся через ДНК-копию, двунитевые ДНК геномы, использующие обратную транскрипцию в цикле репродукции. Кодирующая стратегия вирусов в зависимости от организации генома. Особенности отдельных стадий взаимодействия вируса с клетками в зависимости от организации и свойств вирионов (структура нуклеиновых кислот вируса, характер оболочек и пр.).
ВИРУСНЫЕ ИНФЕКЦИИ
Пути передачи вирусов животных и человека. Патогенез заболеваний вирусной природы. Клеточные и организменные стадии вирусного патогенеза. Распространение вирусов в организме хозяина и тропизм к определенным тканям. Цитопатические эффекты, индуцируемые вирусом в клетках животных. Развитие иммунного ответа при вирусной инфекции.

Латентные вирусные инфекции. Медленные вирусные инфекции. Синдром приобретенного иммунодефицита. Вирусная трансформация клеток и онкогенез. Онкогенные ДНК- и РНК- содержащие вирусы.

Новые и возникающие вирусные инфекции.

Вирусные инфекции растений. Пути передачи вирусных инфекций у растений. Особенности репликации вирусов растений. Методы борьбы с вирусными инфекциями растений.

Неканонические вирусы: прионы и вироиды и механизмы их репродукции.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЬНЫХ СЕМЕЙСТВ ВИРУСОВ ПАТОГЕННЫХ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
Пикорнавирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Особенности репликации и важнейшие представители.

Флавивирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Особенности репликации и важнейшие представители.

Тогавирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Особенности репликации и важнейшие представители.

Рабдовирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Особенности репликации и важнейшие представители.

Парамиксовирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Особенности репликации и важнейшие представители.

Ортомиксовирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Особенности репликации и важнейшие представители.

Буньявирусы, аренавирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Особенности репликации и важнейшие представители.

Ретровирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Особенности репликации и важнейшие представители.

Парвовирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Особенности репликации и важнейшие представители.

Герпесвирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Особенности репликации и важнейшие представители.

Паповавирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Особенности репликации и важнейшие представители.

Аденовирусы. Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Особенности репликации и важнейшие представители.

О с н о в н а я:

2. Медицинская микробиология/ под ред. В. И. Покровского, О. К. Поздеева.-Гэотар Медицина, М., 1999. С. 657-848 (Общая вирусология. Частная вирусология).

3.Общая и частная вирусология / под ред. В. М. Жданова, С. Я. Гайдамовича. М.: Медицина, 1982.

4. Лурия С. Общая вирусология/ С. Лурия, Дж. Дарнелл, Д. Балтимор, Э. Кэмпбелл. М.: Мир, 1981

5. Сюрин В.Н. Ветеринарная вирусология: Учебник. – 2-е изд. / В.Н. Сюрин, Р. В. Белоусова, Н. В. Фомина. М.: Агропромиздат, 1991.
Д о п о л н и т е л ь н а я:
1. Сингер М. Гены и геномы / М. Сингер, П. Берг –М.: Мир, 1998. Т.1.

2. Вирусология: В 3-х т./ под ред. Б. Филдса, Д. Нойпа при участии Р. Ченока, Б. Ройзмана, Дж. Мелника, Р. Шоупа. М.:Мир, 1989.

3.Микроорганизмы – возбудители болезней растений /под ред. В. И. Билай. Киев: Наук. думка, 1988.

4. Жавненко В. М. Практикум по вирусологии / В. М. Жавненко, В. И. Науменков, В. Н. Алешкевич. Минск: Дизайн ПРО, 1998.

5. Пташне М. Переключение генов. Регуляция генной активности и фаг  / М. Пташне. М.: Мир, 1989.

6. Зуев В.А. Медленные вирусные инфекции человека и животных / В. А. Зуев М.: Медицина, 1988.