مواضيع المحاضرة: Virology introduction
background image

 

Lecture 1 

Virology introduction 

Viruses:  are  the  smallest  infectious    agents  (0.2-300nm)  in  size,  composed  of  nucleic 
acid  surrounding  by protein  shell which is  in  some type of viruses  surrounding by lipid 
envelope. 
-Viruses are small, sub cellular that are unable to multiply outside a living host cell. They 
replicate only in living cells. 
-Containing only one kind of nucleic acid (DNA or RNA) as their genome  
-Nucleic acid is enclosed in a protective protein shell which may be surrounded by lipid 
containing membrane  
-They are inert in the extra cellular environment. -The virus is a

 

o

bligatory

 

n

intracellular 

microorganism , so the virus does not live outside the cell. 
-Viral nucleic acid containing information causing programming the infected host cell to 
synthesize number of virus specific macromolecule for the production of virus progeny. 
-The coat protein assemble together to form a capsid which stablize the virus against the 
extracellular  environment  (such  as  nucleases)

 

that

 

facilitate  attachment  and  perform 

penetration of virus into the susceptible host cell. 

-

 

The  virus  infection  may  have  little  or  no  effect  on  the  host  cell  or  may  result  in  cell 

damage or death

 

Capsid: The protein shell, or coat that encloses the nucleic acid genome. 
  
Capsomeres:  Morphologic  units  seen  in  the  electron  microscope  on  the  surface  of 
icosahedral  virus  particles.  Capsomeres  represent  clusters  of  polypeptides,  but  the 
morphologic  units  do  not  necessarily  correspond  to  the  chemically  defined  structural 
units.  
 
Defective  virus:  A  virus  particle  that  is  functionally  deficient  in  some  aspect  of 
replication. 
  
Envelope:  A  lipid-containing  membrane  that  surrounds  some  virus  particles.  It  is 
acquired  during  viral  maturation  by  a  budding  process  through  a  cellular  membrane. 
Virus-encoded  glycoproteins  are  exposed  on  the  surface  of  the  envelope.  These 
projections are called peplomers.  
 
Nucleocapsid: The protein-nucleic acid complex representing the packaged form of the 
viral genome.  
 
Virion:  The  complete  virus  particle.  In  some  instances  (eg,  papilloma  viruses,  picorna 
viruses),  the  virion  is  identical  with  the  nucleocapsid.  In  more  complex  virions 
(herpesviruses,  orthomyxoviruses),  this  includes  the  nucleocapsid  plus  a  surrounding 


background image

 

envelope. This structure, the virion, serves to transfer the viral nucleic acid from one cell 
to another. 
 

Types of symmetry of virus particles 

  Icosahedral  symmetry  

( cubic(: composed of

 

12

  

verticles  and  equal  triangular 

sides ,with  approximate outline of  sphere, e.g  Herpes virus and Adenovirus.  

   

  Helical symmetry :the capsomeres are  arranged like steps in a spiral strain case 

or hollow, rod shaped, the helix rigid or flexible, e.g   influenza and parainfluenza 
viruses.  

  Complex  viruses  :e.g  Poxvirus,  in  which  there  are  many  layers  around  the 

capsid. 

 

Classification of Viruses 

Basis of Classification 

The following properties have been used as a basis for the classification of viruses: 

A- Based on chemical and  physical criteria : 

(1) Virion morphology, including size, shape, type of symmetry, presence or absence of 
peplomers, and presence or absence of membranes. 

(2) Virus genome properties, including 

  Type of nucleic acid (DNA or RNA).  

  Size of genome in kilobases (kb) or base pairs (bp).  

 

Strandedness (single or double).  

  Whether linear or circular, sense (positive, negative, ambisense).  

  Segments (number, size).  

  Nucleotide sequence.  

  G + C content.  

  Positive or Negative Sense (Polarity(  

(3) Physicochemical properties of the virion, including:  

  Molecular mass, 

  pH stability,  

  Thermal stability,  

  Susceptibility  to  physical  and  chemical  agents,  especially  Ether  and 

other

 

detergents. 


background image

 

(4)  Virus  protein  properties,  including:  number,  size,  and  functional  activities  of 
structural and nonstructural proteins, amino acid sequence, modifications (glycosylation, 
phosphorylation),  and  special  functional  activities  (transcriptase,  reverse  transcriptase  ,
neuraminidase and fusion acticity). 

(5) Genome organization and replication, including: 

  gene order,  

  Strategy of replication (patterns of transcription, translation). 

  Cellular sites (accumulation of proteins, virion assembly, virion release). 

(6) Antigenic properties. 

(7) Biologic properties, including: 

  Natural host range.  

  Mode of transmission.  

  Vector relationships.  

  Pathogenicity.  

  Tissue tropisms and pathology. 

B- Classification according to diseases they produce: 

  Generalized diseases: in which virus is spread throughout the body via blood stream 

and  in  which  multiple  organs  are  affected  Skin  rashes  may  occur,  these  include 
Measles, rubella, chicken pox, yellow fever and enteroviruses. 

  Diseases primarily affected specific organs: 

a-  Diseases  of  CNS,  such  as  poliomyelitis,  rabies,  aseptic  meningitis  and  herpes 
simplex. 

b- Diseases of liver, such as hepatitis type A,B,C,D,E ,yellow fever and rubella virus. 

d-  Diseases  of  skin  or  mucous  membranes,  such  as  herpes  simplex,  molluscum 
contagiosum, warts and herpes zoster. 

e-  Diseases  of  Eye,  such  asadenovirus,  herpes  keratoconjunctivitis  and  epidemic 
haemorragic conjunctivitis. 

f- Diseases of the gastrointestinal tract, such as rotavirus and enteric adenviruses. 

g- Sexually transmitted diseases, such as herpes, hepatitis B virus, papilloma viruses, 
reteroviruses (HIV) and cytomegalovirus. 


background image

 

Evolutionary Origin of Viruses 

Two theories of viral origin can be summarized as follows: 

(1) Viruses may be derived from DNA or RNA nucleic acid components of host cells that 
became able to  replicate autonomously  and evolve independently. They  resemble  genes 
that have acquired the capacity to  exist independently of the cell. Some viral  sequences 
are  related  to  portions  of  cellular  genes  encoding  protein  functional  domains.  It  seems 
likely that at least some viruses evolved in this fashion. 

(2) Viruses may be degenerate forms of intracellular parasites. There is no evidence that 
viruses  evolved  from  bacteria,  though  other  obligately  intracellular  organisms,  eg, 
rickettsiae  and  chlamydiae,  presumably  did  so.  However,  poxviruses  are  so  large  and 
complex that they might represent evolutionary products of some cellular ancestor. 

Universal System of Virus Taxonomy 

A system has been established in which viruses are separated into major groupings called 
families  on  the  basis  of  virion  morphology,  genome  structure,  and  strategies  of 
replication.  Virus  family  names  have  the  suffix  -viridae. And  each  family  is  divided  to 
subfamily  –virinae  within each subfamily, subdivisions  called  genera  are usually based 
on  physicochemical  or  serologic  differences.  Criteria  used  to  define  genera  vary  from 
family to family. Genus names carry the suffix -virus. 

By 2000, the International Committee on Taxonomy of Viruses had organized more than 
4000 animal and plant viruses into 56 families, 9 subfamilies, and 233 genera, 24 families 
contain viruses that infect humans and animals. 

Classification

 

of viruses

 

based on nucleic acid genome  

1-  DNA viruses

:

into  divided

 

 

A-

E

nveloped

 

 DNA viruses like: Hepadnaviruses (Hepadnaviridae)

and

 

Herpesviruses

 

 (Herpesvridae). 

B- Non

 

-enveloped viruses like: Parvoviridae, 

,

and ePapillomavirida

 

Polyomaviridae

 

 

(Papovaviridae)

 

and Adenoviridae

 

:

C

Complex DNA viruses 

     

 

Poxviridae 

2-  RNA viruses divided into : 

-

A  

Non

-

enveloped  RNA  viruses  such  as

 

,

Picornaviruses

 

 

,

Astroviruses

 

 

Caliciviruses and Reoviruses. 


background image

 

-

B

 

  Enveloped  RNA  viruses  such  as  Togaviruses,

   

,

 

,Flaviviruses

 

Arenaviruses 

v

Corona

iruses

   

,

Reteroviruses   Orthomyxoviruses, 

,

,Rhabdoviruse

 

Bunyaviruses

Paramyxoviruses and Filoviruses

   

 

 

 
 


background image

 

 

 
 
 


background image

 

Viruses  differ  from  other  microorganisms  in  their  structure,  biology 
and way of replication  

Property 

Virus 

Bacteria 

Size 

10-300nm 

1000

 

nm 

Genome (nucleic acid( 

DNA or RNA, but not both 

DNA and RNA 

Cell wall 

Envelope present in some viruses 

Have cell wall 

Ribosome 

No ribosome 

Have ribosome 

Multiplication by binary fission 

(

-

)  

)+( 

Sensitivity to antibiotics 

(

-

)  

)+( 

Growth in culture media 

Grow only in living host cells 

Grow in culture media 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 13 عضواً و 234 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل