"Wirusologia"

Spis treści

PRZEDMOWA DO WYDANIA DRUGIEGO 10

PRZEDMOWA 11

WYKAZ SKRÓTÓW STOSOWANYCH W TEKŚCIE 12

1. NATURA WIRUSÓW 16

1.1. Budowa cząstki wirusowej Anna Goździcka-Józefiak 16

1.1.1. Kapsyd 16

1.1.2. Symetria wirionów 18

1.1.3. Wiriony osłonięte 19

1.2. Genomy wirusów 21

1.3. Wirusy atakujące komórki eukariotyczne 22

1.3.1. Genomy wirusów typu DNA 22

1.3.2. Genomy wirusów typu ssRNA 26

1.4. Strategie kodowania i ekspresji wirusowych genów 28

1.4.1. (+)ssRNA 28

1.4.2. (–)ssRNA 29

1.4.3. Genomy ambisensowne 30

1.4.4. dsRNA 30

1.5. Klasyfikacja wirusów według Davida Baltimore’a 31

1.4.5. (+)ssRNA replikowane z udziałem odwrotnej transkryptazy 31

1.4.6. Białka wirusów atakujących komórki eukariotyczne 31

1.4.7. Transkrypcja i translacja u wirusów bakteryjnych (bakteriofagów) 31

1.6. Etapy replikacji wirusowej cząstki 33

1.7. Wnikanie wirusów do komórki Justyna Broniarczyk 33

1.7.1. Adsorpcja wirusów do komórki 34

1.7.2. Penetracja – wnikanie wirusów do komórki 36

1.8. Wewnątrzkomórkowy transport wirusów 39

1.9. Składanie i uwalnianie wirionów potomnych z komórki 39

1.10. Przebieg cykli replikacyjnych wirusów Anna Goździcka-Józefiak, Jakub Barylski 40

1.11. Przebieg zakażeń wirusowych u organizmów wielokomórkowych Anna Goździcka-Józefiak 42

1.12. Sposoby przenoszenia wirusów 42

2. KLASYFIKACJA WIRUSÓW Jakub Barylski 44

3. CHARAKTERYSTYKA NAJWAŻNIEJSZYCH RODZIN WIRUSÓW ZWIERZĘCYCH 46

3.1. Herpeswirusy Alicja Warowicka 46

3.2. Adenowirusy Martyna Węglewska 56

3.3. Parwowirusy 64

3.4. Poliomawirusy Alicja Warowicka 70

3.5. Papillomawirusy 74

3.6. Pikornawirusy Robert Nawrot 82

3.7. Rabdowirusy 88

3.8. Paramyksowirusy Julia Durzyńska 94

3.8.1. Wirus Nipah Anna Goździcka-Józefiak 98

3.9. Ortomyksowirusy Justyna Broniarczyk 99

3.10. Koronawirusy Martyna Węglewska 106

3.11. Reowirusy Robert Nawrot 113

3.12. Retrowirusy Elżbieta Poręba 119

3.13. Poxwirusy Julia Durzyńska 131

3.14. Wirusy owadzie Anna Goździcka-Józefiak 135

3.14.1. Bakulowirusy (Baculoviridae) 137

4. CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH GRUP WIRUSÓW ZGODNIE Z PODZIAŁEM KLINICZNYM 144

4.1. Wirusy hepatotropowe Justyna Broniarczyk 144

4.2. Wirusy krwotoczne Alicja Warowicka 156

4.3. Wirusy neurotropowe Anna Goździcka-Józefiak 168

4.4. Teratogenne wirusy zwierzęce 171

4.5. Wirusy onkogenne Julia Durzyńska 174

4.5.1. Retrowirusy onkogenne 175

4.5.2. Wirusy DNA 178

4.5.3. Onkogenne wirusy zapalenia wątroby 186

5. WIRUSY ROŚLINNE Oskar Musidlak, Robert Nawrot 190

5.1. Wprowadzenie 190

5.2. Sposoby rozprzestrzeniania się wirusów pomiędzy roślinami 190

5.3. Przemieszczanie się wirusów w roślinie 191

5.3.1. Przemieszczanie z wykorzystaniem plazmodesm – transport krótkodystansowy 191

5.3.2. Przemieszczanie z wykorzystaniem wiązek przewodzących – transport długodystansowy 191

5.4. Charakterystyka wybranych grup wirusów roślinnych 192

5.4.1. Genomy w formie (+)ssRNA 192

5.4.1.1. Strategia syntezy subgenomowego RNA i read-through 193

5.4.1.2. Strategia produkcji poliproteiny 195

5.4.1.3. Strategia genomu podzielonego 196

5.4.2. Genomy w formie (–)ssRNA 197

5.4.3. Genomy w formie dsRNA 197

5.4.4. Genomy w formie DNA 197

5.4.1.4. Strategia ambisensu 197

5.5. Objawy zakażeń wirusowych roślin 199

5.5.1. Objawy makroskopowe 199

5.5.2. Objawy mikroskopowe 200

5.6. Subwirusowe czynniki infekcyjne 201

5.6.1. Wiroidy 201

5.6.2. Wirusy satelitarne i satelitarne RNA – satelity 203

5.6.3. Defektywne RNA – D RNA 205

6. WIRUSY GIGANTY, WIRUSY GRZYBÓW I GLONÓW 208

6.1. Jądrowo-cytoplazmatyczne wielkie wirusy DNA (NCLDV) Julia Durzyńska 208

6.2. Wirusy zakażające algi Robert Nawrot 213

6.3. Wirusy zakażające grzyby 214

7. WIRUSY PROKARYOTA Jakub Barylski 216

7.1. Replikacja fagów 216

7.2. Cykle replikacyjne wybranych fagów 218

7.3. Rola wirusów Prokaryota w naturalnych ekosystemach 222

7.4. Rola fagów w ewolucji mikroorganizmów 223

7.5. Rola fagów w gospodarce człowieka 224

8. ODPOWIEDŹ ORGANIZMU NA ZAKAŻENIE WIRUSOWE 226

8.1. Odpowiedź komórek i organizmów zwierzęcych na zakażenia wirusowe Julia Durzyńska 226

8.1.1. Molekularne mechanizmy przeciwwirusowej wewnętrznej odpowiedzi komórki Elżbieta Poręba 227

8.1.2. Wrodzona odpowiedź układu odpornościowego Julia Durzyńska 232

8.1.3. Nabyta odpowiedź układu odpornościowego 234

8.1.4. Ucieczka wirusów przez odpowiedzią układu odpornościowego 237

8.1.5. Wirusy a apoptoza Anna Goździcka-Józefiak 238

8.1.6. Wirusy a autofagia 240

8.2. Odpowiedź komórki roślinnej na zakażenie wirusowe Robert Nawrot 241

8.3. Odpowiedź komórki prokariotycznej na zakażenie wirusem Jakub Barylski 248

9. POCHODZENIE I EWOLUCJA WIRUSÓW Julia Durzyńska 252

10. ZOONOZY – CHOROBY ODZWIERZĘCE Oskar Musidlak 258

10.1. Wprowadzenie 258

10.2. Przykłady zoonoz wirusowych 259

10.3. Zakażenia wirusowe i ich transmisja 263

10.3.1. Transmisja wirusów zwierzęcych 264

10.3.1.1. Transmisja przy udziale wektorów 264

10.3.1.2. Transmisja bez udziału wektorów 264

10.3.2. Miejsca wnikania wirusów do organizmu człowieka – drogi zakażenia 265

10.3.3. Objawy zakażeń wirusowych 265

10.3.3.1. Najczęstsze objawy zakażenia wirusowego 265

10.3.3.2. Objawy ostrych zakażeń wirusowych 265

11. EPIDEMIE I PANDEMIE CHORÓB WIRUSOWYCH Martyna Węglewska 268

11.1. Podstawowe pojęcia związane z epidemiologią chorób wirusowych 268

11.2. Największe epidemie chorób wirusowych w XX i XXI w 269

12. LEKI PRZECIWWIRUSOWE Oskar Musidlak 284

12.1. Wprowadzenie 284

12.2. Rodzaje leków przeciwwirusowych 284

12.3. Oporność lekowa 292

12.4. Monitorowanie bezpieczeństwa leków przeciwwirusowych 292

12.5. Perspektywy badawcze i nowe technologie w projektowaniu leków przeciwwirusowych 293

13. SZCZEPIONKI PRZECIWWIRUSOWE Martyna Węglewska 294

13.1. Wstęp 294

13.2. Elementy składowe szczepionek 294

13.3. Typy szczepionek 295

13.4. Kryteria stawiane szczepionkom dopuszczonym do użytku 302

13.5. Skuteczność szczepień 303

13.6. Historia szczepień 303

13.7. Wirusy jako broń biologiczna Anna Goździcka-Józefiak 305

14. WYKORZYSTANIE WIRUSÓW W BIOTECHNOLOGII, BIOLOGII MOLEKULARNEJ I INŻYNIERII GENETYCZNEJ Elżbieta Poręba, Jakub Barylski 308

14.1. Enzymy wirusowe 308

14.2. Wektory wirusowe i wirusowe elementy genetyczne wykorzystywane w wektorach 308

14.3. Wykorzystanie bakteriofagów do detekcji i identyfikacji bakterii 313

15. WIRUSOTERAPIA 314

15.1. Fagoterapia Jakub Barylski 314

15.2. Wirusy onkolityczne Julia Durzyńska 316

16. PRIONY Alicja Warowicka 322

17. ZMIENNOŚĆ WIRUSÓW A WIROM CZŁOWIEKA Anna Goździcka-Józefiak 328

18. WYBRANE METODY BADAWCZE STOSOWANE W WIRUSOLOGII 332

18.1. Wstęp Anna Goździcka-Józefiak 332

18.2. Pobieranie materiału do badań Martyna Węglewska 333

18.3. Namnażanie i izolacja wirusowych cząstek Alicja Warowicka 333

18.4. Efekty cytopatyczne Oskar Musidlak 335

18.5. Metoda „łysinkowa” 337

18.6. Analiza żywotności komórek 338

18.7. Określanie zjadliwości wirusów 338

18.8. Techniki mikroskopowe w wirusologii Alicja Warowicka 339

18.9. Metody pośrednie rozpoznania zakażenia wirusowego Anna Goździcka-Józefiak 342

18.10. Metody identyfikacji wirusów oparte na interakcji antygen-przeciwciało 343

18.10.1. Metoda precypitacji w żelu (immunodyfuzja) 344

18.10.2. Identyfikacja wirusowych antygenów 344

18.10.3. Odczyn immunoperoksydazy 344

18.10.4. TEST CTF – odczyn wiązania dopełniacza 345

18.10.5. Ocena odpowiedzi T komórkowej na zakażenie wirusowe 345

18.11. Wybrane techniki stosowane do identyfikacji i badań wirusowych kwasów nukleinowych Robert Nawrot 346

18.11.1. Reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR) 346

18.11.2. PCR w czasie rzeczywistym 347

18.11.3. PCR multipleksowy 348

18.11.4. Metody hybrydyzacji kwasów nukleinowych 348

18.11.5. Wykorzystanie nowoczesnych metod sekwencjonowania kwasów nukleinowych w wirusologii Jakub Barylski 349

18.11.6. Amplifikacja DNA w warunkach izotermicznych (technika LAMP) Anna Goździcka-Józefiak 351

18.12. Wykorzystanie metod izolacji i identyfikacji białek w badaniach wirusologicznych Martyna Węglewska 354

18.12.1. Jak otrzymać materiał do badań 355

18.12.2. Drożdżowy system dwuhybrydowy 355

18.12.3. Metody oparte na chromatografii powinowactwa 356

18.12.3.1. Immunoprecypitacja i koimmunoprecypitacja 357

18.12.3.2. Tandemowa chromatografia powinowactwa 357

18.12.3.3. Sieciowanie 359

18.12.4. Metody mikroskopowe 362

18.12.5. Ligacja zbliżeniowa in situ 363

18.12.6. Metody screeningu wysokoprzepustowego 363

18.12.7. Weryfikacja zidentyfikowanych oddziaływań białko-białko oraz badanie funkcji białek w kompleksach z wykorzystaniem metod inżynierii genetycznej 366

18.12.8. EMSA 366

18.12.9. Badania proteomiczne w wirusologii Robert Nawrot 368

18.13. Przygotowanie szczepionek przeciwwirusowych Martyna Węglewska 371

18.13.1. Faza badawcza i przedkliniczna 371

18.13.2. Faza testów klinicznych 372

18.13.3. Weryfikacja i dopuszczanie do użytku nowych preparatów 374

18.14. Syntetyczne cząstki wirusowe Justyna Broniarczyk 375

18.15. Cytometria i wirometria przepływowa Anna Goździcka-Józefiak 378

18.16. Dezynfekcja i sterylizacja 379

19. ANEKS: TAKSONOMIA WIRUSÓW I SUBWIRUSOWYCH CZYNNIKÓW ZAKAŹNYCH Sophia Bałdysz, Jakub Barylski 380

SŁOWNICZEK 394

SKOROWIDZ 400