Báo cáo vi sinh vật: CẤU TRÚC CỦA VIRUS pptx

BÁO CÁO VI SINH VẬT
CẤU TRÚC CỦA VIRUS
CẤU TRÚC CỦA VIRUS
HVTH:
Nguyễn Thị Mỹ Nhân
Hàng Yến Phương
Lớp: Cao học Thú Y 2010
GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Hải
NỘI DUNG BÁO CÁO
Phần 1: Mở đầu
Phần 2: Tổng quan
1. Vài nét lịch sử nghiên cứu của virus học
2. Cấu trúc virus
2.1 Các khái niệm
2.2 Đặc điểm của virus
2.3 Cấu trúc chung của virus
2.3.1 Capsid
2.3.2 Lớp vỏ (envelop)
2.3.3 Nhân (genom)
2.3.4 Protein của virus
3. Ứng dụng trong chẩn đoán
3.1 Xét nghiệm trực tiếp
3.2 Huyết thanh học
3.3 Một vài trường hợp cụ thể
Phần 3: Kết luận
Phần 1: Mở đầu
Phần 2: Tổng quan
1. Vài nét lịch sử nghiên cứu của virus học
2. Cấu trúc virus
2.1 Các khái niệm
2.2 Đặc điểm của virus

2.3 Cấu trúc chung của virus
2.3.1 Capsid
2.3.2 Lớp vỏ (envelop)
2.3.3 Nhân (genom)
2.3.4 Protein của virus
3. Ứng dụng trong chẩn đoán
3.1 Xét nghiệm trực tiếp
3.2 Huyết thanh học
3.3 Một vài trường hợp cụ thể
Phần 3: Kết luận
Phần 1: Mở đầu
- Theo thống kê của cục thú y, hiện nay nước ta có 3 tỉnh có dịch
cúm gia cầm, 18 tỉnh còn dịch lở mồm long móng chưa qua 21
ngày  mối đe dọa trầm trọng đến vật nuôi và là vấn nạn đối
với người chăn nuôi.
– Virus có cấu tạo đơn giản, có genom nhiều kiểu, nhanh chóng
thay đổi cấu trúc, cách sao chép và lan truyền, gây bệnh trên
nhiều loài  việc khống chế dịch bệnh, chế tạo vaccin gặp
nhiều khó khăn.
 Chúng tôi sẽ đề cập đến cấu trúc virus, ý nghĩa sinh học như
thế nào và ứng dụng trong chẩn đoán ra sao? Đây sẽ là tiền đề
cho các nghiên cứu tiếp theo trên những virus cụ thể.
- Theo thống kê của cục thú y, hiện nay nước ta có 3 tỉnh có dịch
cúm gia cầm, 18 tỉnh còn dịch lở mồm long móng chưa qua 21
ngày  mối đe dọa trầm trọng đến vật nuôi và là vấn nạn đối
với người chăn nuôi.
– Virus có cấu tạo đơn giản, có genom nhiều kiểu, nhanh chóng
thay đổi cấu trúc, cách sao chép và lan truyền, gây bệnh trên
nhiều loài  việc khống chế dịch bệnh, chế tạo vaccin gặp
nhiều khó khăn.

 Chúng tôi sẽ đề cập đến cấu trúc virus, ý nghĩa sinh học như
thế nào và ứng dụng trong chẩn đoán ra sao? Đây sẽ là tiền đề
cho các nghiên cứu tiếp theo trên những virus cụ thể.
Phần 2: Tổng quan
1. Vài nét lịch sử nghiên cứu của virus học
2.1 Các khái niệm
Tiểu đơn vị protein (Subunit or protein subunit): một chuỗi
đơn cuộn lại của polypeptide
Đơn vị cấu trúc (Structure unit) hay protomer: một hoặc
nhiều tiểu đơn vị protein hợp lại (VP1, VP2, VP 3 và VP4
trong virus polio)
Capsid: protein trực tiếp ở ngoài nucleic acid virus.
Capsomere: các tiểu đơn vị protein cấu thành capsid.
2. Cấu trúc của virus
2.1 Các khái niệm
Tiểu đơn vị protein (Subunit or protein subunit): một chuỗi
đơn cuộn lại của polypeptide
Đơn vị cấu trúc (Structure unit) hay protomer: một hoặc
nhiều tiểu đơn vị protein hợp lại (VP1, VP2, VP 3 và VP4
trong virus polio)
Capsid: protein trực tiếp ở ngoài nucleic acid virus.
Capsomere: các tiểu đơn vị protein cấu thành capsid.
2. Cấu trúc của virus
2.1 Các khái niệm (tt)
Vật liệu di truyền (Nucleic acid): mỗi loại virus chỉ có một
trong hai loại acid nucleic: hoặc ARN hoặc AND
Lõi (Nucleocapsid): phức hợp protein và acid nucleic hình
thành genom trong một hạt virus
Vỏ bao (Envelope): là lớp kép lipid kết hợp với glycoprotein
bao quanh hạt virus.

Hạt virus (Virion): toàn bộ một virus hoàn chỉnh.
2.1 Các khái niệm (tt)
Vật liệu di truyền (Nucleic acid): mỗi loại virus chỉ có một
trong hai loại acid nucleic: hoặc ARN hoặc AND
Lõi (Nucleocapsid): phức hợp protein và acid nucleic hình
thành genom trong một hạt virus
Vỏ bao (Envelope): là lớp kép lipid kết hợp với glycoprotein
bao quanh hạt virus.
Hạt virus (Virion): toàn bộ một virus hoàn chỉnh.
2.2 Đặc điểm của virus
- Kích thước <0,2µm nên phải quan sát dưới kính hiển
vi.
Hình: Kích thước từng loại virus
2.2 Đặc điểm của virus
- Không có cấu tạo tế bào,chỉ mang một loại acid nucleic (DNA
hoặc RNA).
- Không có hệ thống sinh tổng hợp protein, không có khả năng
trao đổi chất do không có hệ thống biến dưỡng riêng  Ký sinh
nội bào bắt buộc.
- Không tạo màng lipid riêng. Một số virus biến đổi màng của tế
bào chủ tạo thành màng bao của chính nó, phương thức vận
chuyển là khuyếch tán.
- Virus được hình thành trọn vẹn được gọi là virion, bộ gen của nó
được gói trong vỏ protein và bên ngoài có thể có màng bao
(envelop).
- Không có cấu tạo tế bào,chỉ mang một loại acid nucleic (DNA
hoặc RNA).
- Không có hệ thống sinh tổng hợp protein, không có khả năng
trao đổi chất do không có hệ thống biến dưỡng riêng  Ký sinh
nội bào bắt buộc.

- Không tạo màng lipid riêng. Một số virus biến đổi màng của tế
bào chủ tạo thành màng bao của chính nó, phương thức vận
chuyển là khuyếch tán.
- Virus được hình thành trọn vẹn được gọi là virion, bộ gen của nó
được gói trong vỏ protein và bên ngoài có thể có màng bao
(envelop).
2.3 Cấu trúc chung của virus
- Nhìn chung các loại virus
bao gồm các phần cấu tạo sau:
 Lớp vỏ protein (capsid).
 Bên trong là nucleic acid
(DNA hoặc RNA)
(genom).
 Một số loại virus có màng
bao (envelop).
- Nhìn chung các loại virus
bao gồm các phần cấu tạo sau:
 Lớp vỏ protein (capsid).
 Bên trong là nucleic acid
(DNA hoặc RNA)
(genom).
 Một số loại virus có màng
bao (envelop).
( />Hình: Cấu trúc virus HIV
2.3 Cấu trúc chung của virus
2.3.1 Capsid
– Capsid: vỏ protein được cấu tạo bởi capsome.
– Capsome lại được cấu tạo từ 5 hoặc 6 đơn vị cấu trúc gọi
là protome (có thể monome hoặc polyme)
+ Pentame (penton) có 5 protome nằm trên các đỉnh của

khối đa diện, còn hexame (hexon) tạo thành các cạnh và
bề mặt hình tam giác.
– Capsid có khả năng chịu nhiệt, pH và các yếu tố ngoại
cảnh nên có chức năng bảo vệ lõi acid nucleic
2.3.1 Capsid
– Capsid: vỏ protein được cấu tạo bởi capsome.
– Capsome lại được cấu tạo từ 5 hoặc 6 đơn vị cấu trúc gọi
là protome (có thể monome hoặc polyme)
+ Pentame (penton) có 5 protome nằm trên các đỉnh của
khối đa diện, còn hexame (hexon) tạo thành các cạnh và
bề mặt hình tam giác.
– Capsid có khả năng chịu nhiệt, pH và các yếu tố ngoại
cảnh nên có chức năng bảo vệ lõi acid nucleic
2.3.1 Capsid (tt)
- Trên mặt capsid chứa các thụ thể đặc hiệu (gai glycoprotein)  giúp cho
virus bám vào các thụ thể trên bề mặt tế bào.
- Vỏ capsid có kích thước và cách sắp xếp khác nhau  virus có hình
dạng khác nhau  ba loại cấu trúc: đối xứng xoắn, đối xứng hình khối
và cấu trúc phức tạp.
- Trên mặt capsid chứa các thụ thể đặc hiệu (gai glycoprotein)  giúp cho
virus bám vào các thụ thể trên bề mặt tế bào.
- Vỏ capsid có kích thước và cách sắp xếp khác nhau  virus có hình
dạng khác nhau  ba loại cấu trúc: đối xứng xoắn, đối xứng hình khối
và cấu trúc phức tạp.
Hình: Các loại
cấu trúc virus
2.3.1 Capsid (tt)
2.3.1.1 Đối xứng xoắn
- Do capsome sắp xếp theo chiều xoắn của acid
nucleic.

- Tuỳ loại mà có chiều dài, đường kính và chu kỳ lặp lại
của các nucleocapsid khác nhau.
- Cấu trúc xoắn thường làm cho virus có dạng hình
que hay hình sợi.
Ví dụ: virus đốm thuốc lá (MTV), dại (rhabdo), quai bị,
sởi (paramyxo), cúm (orthomyxo).
- Do capsome sắp xếp theo chiều xoắn của acid
nucleic.
- Tuỳ loại mà có chiều dài, đường kính và chu kỳ lặp lại
của các nucleocapsid khác nhau.
- Cấu trúc xoắn thường làm cho virus có dạng hình
que hay hình sợi.
Ví dụ: virus đốm thuốc lá (MTV), dại (rhabdo), quai bị,
sởi (paramyxo), cúm (orthomyxo).
- Tobacco mosaic virus (TMV) là đại diện cho dạng
cấu trúc đối xứng xoắn
2.3.1.1 Đối xứng xoắn (tt)
Hình 4: Cấu trúc Tobacco mosaic virus (TMV)
2.3.1 Capsid
2.3.1.2 Đối xứng dạng khối 20 mặt
Francis Crick và James Watson (1956), là người đầu
tiên cho thấy capsid của virus bố trí đối xứng xoắn
hoặc đối xứng khối.
Capsome sắp xếp tạo vỏ capsid hình khối đa diện
với 20 mặt tam giác đều, có 30 cạnh và 12 đỉnh.
Đỉnh là nơi gặp nhau của 5 cạnh, thuộc loại này gồm
các virus adeno, reo, herpes và picorna.
Francis Crick và James Watson (1956), là người đầu
tiên cho thấy capsid của virus bố trí đối xứng xoắn
hoặc đối xứng khối.

Capsome sắp xếp tạo vỏ capsid hình khối đa diện
với 20 mặt tam giác đều, có 30 cạnh và 12 đỉnh.
Đỉnh là nơi gặp nhau của 5 cạnh, thuộc loại này gồm
các virus adeno, reo, herpes và picorna.
Hình : Cấu trúc đối xứng
(Nguồn: phòng thí nghiệm Robert M Bock Đại học University of
Wisconsin-Madison).
A - Sơ đồ virus hình que với cấu trúc đối xứng xoắn
(virus khảm thuốc lá).
B- Sơ đồ virus đa diện đơn giản nhất.
C- Sự đối xứng của hình đa diện thể hiện khi quay theo
trục bậc 2 (1800), bậc 3 (1200) và bậc 5 (720).
(Nguồn: Theo J. Nicklin và ctv, Instant Notes in Microbiology, Bios
Scientific Publisher, 1999).
2.3.1 Capsid
2.3.1.3 Các virus cấu trúc phức tạp
– Phần lớn virus có cấu trúc gồm capsid, nhân và có hay
không có lớp vỏ envelop. Tuy nhiên, nhiều virus có cấu
trúc phức tạp hơn, điển hình là phage và virus đậu mùa.
– Phage có cấu tạo gồm đầu hình khối đa diện, gắn với đuôi
có cấu tạo đối xứng xoắn. Phage T chẵn (T2, T4, T6) có
đuôi dài trông giống như tinh trùng, còn phage T lẻ (T3,
T7) có đuôi ngắn, thậm chí có loại không có đuôi.
– Phần lớn virus có cấu trúc gồm capsid, nhân và có hay
không có lớp vỏ envelop. Tuy nhiên, nhiều virus có cấu
trúc phức tạp hơn, điển hình là phage và virus đậu mùa.
– Phage có cấu tạo gồm đầu hình khối đa diện, gắn với đuôi
có cấu tạo đối xứng xoắn. Phage T chẵn (T2, T4, T6) có
đuôi dài trông giống như tinh trùng, còn phage T lẻ (T3,
T7) có đuôi ngắn, thậm chí có loại không có đuôi.

2.3.1 Capsid
2.3.1.3 Các virus cấu trúc phức tạp
Đầu
Cổ
Vỏ capsidVỏ capsidVỏ capsidVỏ capsidVỏ capsidVỏ capsidVỏ capsidVỏ capsidVỏ capsidVỏ capsidVỏ capsidVỏ capsid
Đuôi
Chân bám
Hình: Thực khuẩn thể (Phage)
- Virus đậu mùa có kích thước rất lớn, hình viên gạch. ở giữa
là lõi lõm hai phía trông như quả tạ. Đối diện với hai mặt
lõm là hai cấu trúc dạng thấu kính gọi là thể bên. Bao bọc
lõi và hai thể bên là vỏ ngoài.
Bề mặt
Thể bên Vỏ ngoài
Màng ngoài
Bề mặt
Thể bên Vỏ ngoài
Bề mặt
Thể bên
Màng ngoài
Vỏ ngoài
Bề mặt
Thể bên
Màng ngoài
Vỏ ngoàiThể bên
Màng ngoài
Vỏ ngoài
Lõi
Thể nhân
Lõi

Thể nhân
Lõi
Hình: Virus đậu mùa
Chức năng của CAPSID
 Bảo vệ nucleic acid của virus không chịu sự tác động
của các enzyme
 Các vị trí đặc biệt trên lớp vỏ cho phép các virion gắn
vào tế bào chủ
 Cung cấp các protein tạo điều kiện để virion thâm
nhập qua màng tế bào chủ. Trong một số trường hợp,
lớp vỏ có tác dụng đưa nucleic acid của virus vào tế
bào chủ.
 Bảo vệ nucleic acid của virus không chịu sự tác động
của các enzyme
 Các vị trí đặc biệt trên lớp vỏ cho phép các virion gắn
vào tế bào chủ
 Cung cấp các protein tạo điều kiện để virion thâm
nhập qua màng tế bào chủ. Trong một số trường hợp,
lớp vỏ có tác dụng đưa nucleic acid của virus vào tế
bào chủ.
2.3.2 Lớp vỏ (envelop)
- Vỏ ngoài: nguồn gốc từ màng sinh chất của tế bào
được virus cuốn theo khi nảy chồi.
- Lớp vỏ bọc này được tạo thành từ hai lớp lipid xen
kẽ với các phân tử protein (lipoprotein bilayer).
- Các phân tử lipid được lấy từ màng của tế bào chủ
trong khi những phân tử protein do virus tổng hợp
- Vỏ ngoài: nguồn gốc từ màng sinh chất của tế bào
được virus cuốn theo khi nảy chồi.
- Lớp vỏ bọc này được tạo thành từ hai lớp lipid xen

kẽ với các phân tử protein (lipoprotein bilayer).
- Các phân tử lipid được lấy từ màng của tế bào chủ
trong khi những phân tử protein do virus tổng hợp
2.3.2 Lớp vỏ (envelop)
Các protein do virus tổng hợp để tạo thành lớp màng
này gồm hai loại chính:
- Matrix protein liên kết với phần capsid bên trong;
- Glycoprotein nằm xuyên qua màng, gồm hai loại:
 Glycoprotein ngoài (external glycoprotein)
 Protein tạo các kênh vận chuyển (transport
channel)
Các protein do virus tổng hợp để tạo thành lớp màng
này gồm hai loại chính:
- Matrix protein liên kết với phần capsid bên trong;
- Glycoprotein nằm xuyên qua màng, gồm hai loại:
 Glycoprotein ngoài (external glycoprotein)
 Protein tạo các kênh vận chuyển (transport
channel)
Hình: Cấu tạo virus
2.3.3 Nhân (genom)
- Nhân của virus rất đa dạng về cấu trúc, kích thước và thành
phần nucleotid (ADN hoặc ARN, chuỗi đơn hoặc kép, thẳng
hoặc khép vòng).
- Kích thước genom có thể từ 3500 nucleotid (ở phage nhỏ)
đến 560.000 nucleotid (ở virus herpes).
- Các trình tự genom virus phải được đọc mã bởi tế bào chủ,
cho nên các tín hiệu điều khiển phải được các yếu tố của tế
bào chủ nhận biết. Các yếu tố này thường liên kết với
protein virus.
- Nhân của virus rất đa dạng về cấu trúc, kích thước và thành

phần nucleotid (ADN hoặc ARN, chuỗi đơn hoặc kép, thẳng
hoặc khép vòng).
- Kích thước genom có thể từ 3500 nucleotid (ở phage nhỏ)
đến 560.000 nucleotid (ở virus herpes).
- Các trình tự genom virus phải được đọc mã bởi tế bào chủ,
cho nên các tín hiệu điều khiển phải được các yếu tố của tế
bào chủ nhận biết. Các yếu tố này thường liên kết với
protein virus.
2.3.3 Nhân (genom)
2.3.3.1 Genom DNA
- Các virus DNA có kích thước rất nhỏ thường là DNA chuỗi
đơn. Một số là DNA đơn, dạng thẳng, song một số khác lại
khép vòng.
- Hầu hết virus DNA sử dụng DNA kép làm vật liệu di truyền.
- Ngoài các nucleotid thông thường, ở nhiều virus còn có các
base đặc biệt, ví dụ phage T chẵn ký sinh ở E.coli mang 5
hydroxymetyl cytosin thay vì cytosin.
2.3.3.1 Genom DNA
- Các virus DNA có kích thước rất nhỏ thường là DNA chuỗi
đơn. Một số là DNA đơn, dạng thẳng, song một số khác lại
khép vòng.
- Hầu hết virus DNA sử dụng DNA kép làm vật liệu di truyền.
- Ngoài các nucleotid thông thường, ở nhiều virus còn có các
base đặc biệt, ví dụ phage T chẵn ký sinh ở E.coli mang 5
hydroxymetyl cytosin thay vì cytosin.