Virus

ไวรัส (Virus) virus : ภาษาละตินแปลว่า พิษ (poison) สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่ผ่านเครื่องกรองแบคทีเรีย และทำให้เกิดโรคได้ ไม่เป็นเซลล์ (cell membrane และ protoplasm) เป็นอนุภาค (virion) : capsid protein : genome (DNA/ RNA)

คุณสมบัติของไวรัส สิ่งมีชีวิต, ขนาดเล็ก 20-300 nm อนุภาคไวรัส (virion) มีกรดนิวคลิอิกเพียงชนิดเดียว คือ DNA/ RNA เท่านั้น เป็น obligatory intracellular parasite ไม่ถูกทำลายโดยยาปฏิชีวนะ แต่ถูกยับยั้งโดย interferon (IFN) และยาต้านไวรัส

เปรียบเทียบขนาดไวรัส เซลล์ และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookCELL2.html

ขนาด ของ ไวรัส http://www.sc.edu/union/Sears/110.3.cell.htm

มัมมี่ของพระเจ้ารามเสส ที่ 5 ที่มีร่องรอยอาการ ของโรคไข้ทรพิษ ไวรัสก่อโรคในคนเป็นที่รู้จักกันมากว่า 3000 ปีแล้วจากหลักฐาน มัมมี่ของพระเจ้ารามเสส ที่ 5 ที่มีร่องรอยอาการ ของโรคไข้ทรพิษ ภาพวาดของพระซึ่งเป็น อัมพาตจากโรคโปลิโอ

ประวัติการค้นพบไวรัส 1892 : Iwanowski – tobacco mosaic virus (TMV) โรคใบยาสูบด่าง TMV

ประวัติการค้นพบไวรัส 1898 : Loeffler and Frosch – foot and mouth disease virus 1900 : Walter Reed – yellow fever virus โรคปากและเท้าเปื่อย Foot and mouth disease virus

ประวัติการค้นพบไวรัส 1915 : Frederick W. Twort – bacterial virus 1917 : Felix d’ Herelle – bacteriophage/ phage

การเรียกชื่อ * Animal viruses : คนและ/ หรือสัตว์ * Bacteriophages/ phages/ bacterial viruses : แบคทีเรีย * Plant viruses : พืช * Mycoplasmal viruses : มัยโคพลาสมา * Fungal viruses : รา * Protozoan viruses : โปรโตซัว * Insect viruses : แมลง * Algae viruses : สาหร่าย

Virus Structure

โครงสร้างของอนุภาคไวรัส (Virion) 1. Genome 2. Capsid 3. Envelope 4. Internal proteins

โครง สร้าง ทั่ว ไป ของ ไวรัส nucleic acid envelope capsid nucleic acid capsid Naked virus Envelope virus

Genome DNA/ RNA : 1. Single strand 2. double strand - linear form - circular form animal viruses : พบ nucleic acid ทั้ง 4 แบบ plant viruses : ssDNA, dsRNA bacterial viruses : ssDNA, dsDNA, ssRNA//

V I R A L G E N O M

Capsid ส่วนที่หุ้ม genome ของไวรัส ประกอบด้วยหน่วยย่อย ที่เป็นกลุ่มโมเลกุลของโปรตีนเรียกว่า capsomers capsid + nucleic acid necleocapsid แกนกลาง (core) ของ virion หมายถึง ส่วนที่ประกอบ ขึ้นด้วย genome ซึ่งขดรวมอยู่กับ internal proteins

Capsid proteins

รูปร่างของไวรัส หน้าที่ : ป้องกัน viral genome : naked virus – เกาะติด (attachment) กับ receptor ที่ผิวเซลล์ host : การเรียงตัวของ capsomer เป็น capsid ทำให้เกิดรูปร่างของอนุภาคไวรัส รูปร่างของไวรัส Helical symmetry Icosahedral symmetry Complex structure

Helical symmetry Naked virus Enveloped virus

Icosahedral symmetry

Icosahedral models Fivefold Threefold Twofold http://gsbs.utmb.edu/microbook/ch041.htm

Complex structure

http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htm

รูปร่างพื้นฐานของ phage

Bacteriophage

Envelope Naked virus Enveloped virus http://csm.jmu.edu/biology/courses/bio380/Dennis%20Folder/Virology.htm

Envelope lipid bilayer จาก membrane ของ host cell - cytoplasmic membrane, nuclear membrane หรือ internal membrane มีโปรตีน และไกลโคโปรตีนของไวรัสแทรกอยู่ 1. Matrix protein: link nucleocapsid-envelope 2. Glycoprotein: transmembrane protein

Glycoprotein 1. External glycoprotein: antigen - hemagglutinin spike – RBC เกาะกลุ่ม - neuraminidase spike – receptor destroying enzyme - membrane fusion protein 2. Transport channel proteins - viral maturation - infectivity biochemical change

Internal proteins เอนไซม์สำหรับการเพิ่มจำนวนของไวรัส : DNA-dependent RNA polymerase : RNA-dependent RNA polymerase : reverse transcriptase (RT) : DNA polymerase : RNA polymerase : neuraminidase : protein kinase

http://www.mhhe.com/biosci/genbio/maderbiology7/student/olc/chap29-outline.mhtml

องค์ประกอบ ทางเคมี

องค์ประกอบทางชีวเคมีของไวรัส Protein Carbohydrate Nucleic acid Lipid Polyamine Water

Proteins ส่วน matrix membrane ของ envelope, capsids และ enzymes ต่างๆ มากที่สุด : matrix protein > capsid protein structural protein : in virion nonstructural protein : enzymes during replication glycoprotein : envelope (spike)

Capsid proteins Matrix proteins

Carbohydrates Lipids ส่วนของ glycoprotein มักเป็น oligosaccharides ที่ประกอบด้วย monosaccharide 10-15 ตัว Lipids พบใน envelope (20-35%) ได้แก่ neutral lipids, phospholipids และ glycolipids

Nucleic acids RNA : RNA virus DNA : DNA virus positive (+) sense strand = mRNA negative (-) sense strand # mRNA ambisense strand : (+) & (-)

V I R A L G E N O M http://www.mansfield.ohio-state.edu/~sabedon/biol3025.htm

พบในอนุภาคไวรัส มีปริมาณแตกต่างกันตามชนิด Polyamine พบใน plant viruses และ bacteriophage มีอยู่ 3 ชนิดคือ spermine, spermidine และ Bis- (3-aminopropyl)-amine หน้าที่ : คงรูปของ nucleic acids Water พบในอนุภาคไวรัส มีปริมาณแตกต่างกันตามชนิด

ความทนทานของไวรัส อุณหภูมิ เมื่อไวรัสอยู่ภายนอกเซลล์ความสามารถในการติดเชื้อ (infectivity) จะค่อยๆ ถูกทำลายไปในสิ่งแวดล้อม โดย ทั่วไปแล้วไวรัสจะถูกทำลายได้ง่ายกว่าแบคทีเรียและรา อุณหภูมิ ส่วนใหญ่จะถูกทำลายที่อุณหภูมิ 55-70 องศาเซลเซียส ทุกชนิด: อุณหภูมิในการ autoclave และ hot air oven Envelope virus ถูกทำลายง่ายกว่า naked virus

รังสี สารเคมี Ultraviolet, gamma ray และ X-ray Lipid solvent : ทำลาย lipid ที่ envelope : ether, chloroform Phenol : ทำลาย lipoprotein ที่ envelope รวมทั้ง capsid Formaldehyde : ทำลาย nucleic acid, structural protein Alcohol : ทำให้ capsid protein เสียสภาพ : isopropyl, ethyl alcohol (70-90%)

THE END