ПРОГРАММА по специальности 03.02.02

Федеральная служба по ветеринарному и фитосанитарному надзору
федеральное государственное бюджетное учреждение»
«Федеральный центр охраны здоровья животных» (ФГБУ «ВНИИЗЖ»)
ПРОГРАММА - МИНИМУМ
кандидатского экзамена по специальности
03.02.02 «Вирусология»
по биологическим, медицинским, ветеринарным и
сельскохозяйственным наукам
Владимир – 2013
2
ПРОГРАММА-МИНИМУМ
кандидатского экзамена по специальности 03.02.02 - «Вирусология»
Отрасль наук: биологические, медицинские, ветеринарные и
сельскохозяйственные науки
Введение
Настоящая программа отражает современное состояние данной
отрасли
биологических,
медицинских,
сельскохозяйственных
и
ветеринарных наук и включает сведения о структуре вирусов, их
молекулярной биологии и роли в развитии болезней бактерий, растений,
животных и человека.
Программа
разработана
экспертными
советами
Высшей
аттестационной
комиссии
по
медицине
(медико-гигиеническим
специальностям) и биологическим наукам при участии Института
вирусологии РАМН и Московского государственного университета им. М.В.
Ломоносова.
1. Структура вирионов и их компонентов
Краткие сведения об открытии вирусов. Место вирусов в живой природе.
Определение вирусов. Облигатный паразитизм, две формы существования
(вирусная частица и комплекс «вирус-клетка»). Гипотезы о происхождении и
подходы в изучении эволюции вирусов.
1.1.
Общие принципы структурной организации вирионов
Элементы структуры вириона: нуклеокапсид, капсид, капсомер, внешняя
оболочка. Шипики. Вирионы простые и сложные.
Принципы икосаэдрической симметрии. Число триангуляции (Т).
Квазиэквивалентность. Рентгеноструктурный анализ. Криоэлектронная
микроскопия.
Два типа организации вирусного капсида (спиральные и изометрические
капсиды). Структура вирусов со спиральной симметрией (жесткие,
палочковидные вирусы, нитевидные вирусы, вирус табачной мозаики ВТМ). Принципы симметрии вирусов с изометрическим кансидом. Структура
нитчатых бактериофагов. Векторы поверхностной экспрессии. Стратегии
терапии вирусных инфекций, основанные на знании структуры вирусов.
Дизайн соединений, взаимодействующих с капсидами пикорнавирусов.
Сложные вирионы. Структурные и функциональные компоненты
сложных вирусов (бактериофаги с хвостовым отростком, ортомиксовирусы,
парамиксовирусы, рабдовирусы, ретровирусы и др.).
1.2.
Химические и физические свойства вирусов
Методы изучения химических и физических свойств вирусной частицы.
Общие принципы выделения и очистки вирусов. Критерии чистоты
вирусных препаратов. Методы выделения и изучения отдельных
компонентов вирусной частицы. Методы разрушения частицы и выделения
вирусных белков. Методы выделения вирусных нуклеиновых кислот.
3
1.3.
Вирусные белки
Общая характеристика белков. Физико-химические свойства белков.
Классификация белков.
Вирусспецифические белки и вирусиндуцированные белки. Общие
представления о регуляции синтеза вирусных белков в репликативном
цикле (ранние, поздние вирусспецифические белки). Неструктурные и
структурные вирусспецифические белки. Самосборка капсида у спиральноорганизованных и изометрических вирусов. Самосборка отдельных
структурных компонентов у бактериофагов. Значение самосборки
капсидных белков для биологии вирусов.
1.4.
Нуклеиновые кислоты вирусов
Общая характеристика нуклеиновых кислот. Химические компоненты
нуклеиновых кислот. Структура ДНК. Структура РНК.
Первичная структура вирусных ДНК и РНК. Современные методы
определения последовательности оснований в РНК и ДНК. Минорные
основания и проблемы специфичности нуклеиновых кислот в отношении
хозяина. Общие сведения о ферментах, обеспечивающих хозяйскую
специфичность
нуклеиновых
кислот
(метилазы,
рестрик-тазы).
Модификация и рестрикция. Использование ферментов рестрикции в
генной инженерии.
Аномальные (мажорные и гипермодифицируемые) азотистые
основания, как способ воздействия на метаболизм клетки-хозяина.
Структура и синтез аномальных оснований 5"-метилцитозина, 5"оксицитозина, 5"-оксиметилцитозина, дезоксиуридило-вой кислоты, 5"оксиметилурацила,
дикарбокси-М-пропиламино-метил-урацила,
2"аминоаденина, карбоксиметиладенина.
Особенности структуры углеводного компонента, экстрасахар,
особенности модификации ДНК с участием глюкозилаз. Взаимосвязь между
метилированием и глюкозилированием.
Многообразие ДНК-геномов у вирусов. ДНК с линейно-фиксированной
и чередующейся последовательностью нуклеотидов (циклические
перестановки).
Концевые
повторы
(концевая
избыточность)
в
двуспиральных ДНК. Прямые и инвертированные повторы. Палиндромы.
Особенности концевых повторов аденовирусов и вирусов оспы.
Липкие концы в двуспиральных ДНК. Способы идентификации,
получение кольцевых форм.
Природные ДНК с однонитевыми разрывами. Способы обнаружения и
функции (Т5 фаг).
Сверхспирализация кольцевых ДНК. Понятие об основных
конфигурационных формах ДНК. Изменение степени спирализации и
влияние этого фактора на третичную структуру. Различные формы
кольцевых ДНК.
Однонитчатые ДНК. Особенности макромолекулярной структуры.
Кольцевые и линейные однонитчатые ДНК. Палиндромы геномов
тарвовирусов. Основные вирусы, содержащие однонитчатые ДНК
(изометрические и нитевидные фаги).
4
Однонитчатые РНК. Особенности макромолекулярной организации.
Двухспиральные РНК. Особенности физической структуры. Действие
химических и физических факторов на вирусную частицу, инактивация
вирусов. Прочие компоненты вирусных частиц (липиды, углеводы).
2. Принципы культивирования вирусов
Культивирование вирусов в лабораторных животных, в куриных
эмбрионах. Культура клеток и тканей. Принципы культивирования клеток и
тканей. Виды культур клеток и тканей. Первично трипсинизированные
культуры, культуры диплоидных клеток, перевиваемые клеточные культуры,
суспензионные культуры, роллерное культивирование клеток, органные
культуры. Среды для культур и клеток тканей.
Культивирование вирусов растений в изолированных протопластах.
3. Общая характеристика продуктивного типа инфекции
Выявление и идентификация вирусов. Особенности тестирования и
количественного определения вирусов бактерий, растений и животных.
Цикл репродукции вирусов. Опыт с одиночным циклом размножения (ОЦР)
вируса, анализ вируса методом «единичного взрыва». Этапы
инфекционного процесса: период эклипса, репликация, созревание
вирусных частиц.
3.1.
Принципы выявления, идентификации и количественного
определения вирусов
Серийные пассажи на чувствительных хозяевах. Заражение тканевых
культур. Серологические тесты. Инфекционная единица. Статистическая
интерпретация понятия «инфекционная единица». Титр вируса. Титрование
бактериофагов. Титрование вирусов растений. Титрование вирусов
животных. Принципы методов локальных поражений, метода бляшек,
метода «фокусов» трансформации, метода конечных разведений, метода
«латентного периода». Методы количественного определения вирусов
животных в культуре клеток (метод бляшек, выявление вирусных антигенов,
реакция гемагглютинации).
3.2.
Первые фазы (инициация) вирусной инфекции
Биологическая специфичность вирусов, роль первых фаз в
определении спектра хозяев вируса. Пути проникновения вирусов в клетку.
Методы исследования первых фаз взаимодействия вирусов с клеткой.
Адсорбция вируса клеткой, понятие о клеточных рецепторах,
проникновение вируса в клетку, модификация и депротеинизация вирусного
генома. Разнообразие проникновения вирусного генома в клетку хозяина в
различных комбинациях «вирус-клетка». Первые фазы инфекции при
заражении бактерий бактериофагами на примере Т-четных фагов,
бактериофага Т5, РНК-содержащих фагов, бактериофагов группы JX174,
S13 и группы fd, fl, M13.
Первые фазы инфекции при заражении клеток животных виусами на
примере пикорнавирусов, орто- и парамиксовирусов, рабдовирусов,
аденовирусов и вирусов группы оспы - осповакцины.
5
Первые фазы инфекции при заражении клеток растений вирусами
растений. Особенности процесса распространения вирусов по тканям
организма.
Инфекционные свойства свободных нуклеиновых кислот.
3.3.
Сборка, созревание и высвобождение вирионов из клетки
Самосборка. Белок-белковые и белок-нуклеиновые взаимодействия.
Эффекты фенотипического смешивания и маскирования генома.
Постсинтетическая модификация вирусных компонентов в процессе
созревания вирионов.
Основные особенности сборки вирусных капсидов. Сходство с
ферментными комплексами клетки. Принцип ядра (scaffold) сборки.
Внутренние
и
внешние
scaffold.
Прокапсид-капсид
транзиции.
Протеолитическая модификация. Сборка капсидов икосаэдрических РНКсодержащих вирусов. Сборка пикорнавирусов. Упаковка РНК в
икосаэдрических
капсидах.
Сборка
простых
ДНК-содержащих
икосаэдрических бактериофагов. Сборка капсидов сложных ДНКсодержащих бактериофагов. Механизм упаковки ДНК в капсиды ДНКсодержащих фагов.
4.Структура и выражение генома вирусов, содержащих плюс-РНК
(вирусы с «позитивным» РНК-геномом)
Общие представления о вирионных плюс-РНК, минус-РНК и
«двусмысленных»
(ambisence)
РНК.
Механизмы
трансляции
полицистронных РНК вирусов прокариот и эукариот.
4.1. РНК-содержащие бактериофаги (сем. Leviviridae)
Общая характеристика (структура вирионов и биологические
особенности). Структура геномов бактериофагов группы А и В. Способы
изучения структуры генома. Понятие об информационной супрессии.
Различные механизмы супрессии. Комплементационный анализ мутантов.
Функциональная роль вирусспецифических белков фагов MS2 и Qi3. Синтез
и регуляция вирусспецифических белков. Факторы, ответственные за
регуляцию синтеза вирусных белков: роль компонентов 30S субчастицы
рибосом, роль факторов инициации трансляции. Роль вторичной
(третичной) структуры вирусной РНК. Структура реиликазы. Связь процесса
трансляции и транскрипции вирусной РНК. Роль белка оболочки и
репликазы как трансляционных репрессоров в регуляции выражения генов.
Описание регуляторных событий при репликации фага MS2.
4.2. Особенности структуры и трансляции
информационных РНК-вирусов эукариот
Блокирование 5'-конца (кэп-структура), метилирование гуанозина и
рибозы, белки, связанные с 5'-концом РНК фософдиэфирной связью (VPg),
З'-концевая полиадениловая последовательность, тРНК-подобные З'концевые структуры.
6
Общие принципы кэп-зависимой инициации, трансляции (+) РНКэукариот. Функциональная моноцистронность полицистронных РНК-вирусов
эукариот. Роль кэп-структуры, факторов инициации, вторичной структуры 5'нетранслируемой
лидерной
последовательность
мРНК,
контекста
нуклеотидов AUG кодона и др. Феномены leaky scanning, терминации с
реинициацией, «шунтирование» рибосомой при трансляции.
4.3.
Пикорнавирусы (сем. Picornaviridae)
Общая характеристика (биологические особенности, классификация).
Локализация вируса в цитоплазме клетки, ингибирование синтеза
клеточных макромолекул. Цитопатический эффект и индукция апоптоза.
Особенности трансляции вирусной РНК: непрерывная трансляция с
образованием белка-предшественника, разрезаемого на активные
вирусспецифические
белки
вирусными
протеиназами.
Механизм
«внутренней» инициации трансляции. Структура генома гшкорнавирусов на
примере вирусов полиомиелита, энцефаломиокардита, ящура. Концевые
структуры вирусной РНК. Функциональная роль вирусспецифических
белков.
Дефектные интерферирующие частицы пикорнавирусов и других вирусов.
Рекомбинация на примере пикорнавирусов. Комплементация мутаций у
пикорнавирусов.
4.4.
Флавивирусы (сем. Flaviviridae)
Морфология
вирионов,
биологические
особенности
и
распространение в природе, классификация. Организация и принципы
трансляции генома на примере вирусов желтой лихорадки и гепатита С.
Экология флавивирусов. Переносчики флавивирусов.
4.5.
Тогавирусы (сем. Togaviridae)
Общая
характеристика
(структура
вириона,
биологические
особенности, распространение, классификация). Организация и репликация
генома на примере альфавирусов. Особенности кодирования и функции
отдельных вирусных белков, регуляция трансляции вирусных РНК.
Субгеномные мРНК, субгеномный промотор. Синтез субгеномных РНК как
способ преодоления функциональной моноцистронности мРНК эукариот.
Белки - компоненты репликазы и регуляция синтеза РНК при процессинге
предшественника репликазы. Локализация синтеза вирусных белков в
клетке.
4.6. Коронавирусы (сем. Coronaviridae),
включая род Coronavirus, Artervirus и Torovirus
Морфология вирионов, биологические особенности, распространение
в природе. Организация и репликация генома на примере вируса
инфекционного бронхита кур (род. Coronavirus). Выражение 5'-дистальных
генов (возможные механизмы синтеза субгеномных РНК).
7
4.7.
Калицивирусы (сем. Calicivtridae),
астровирусы (сем. Astroviridae)
Морфология, биологические особенности, распространение в
природе. Структура и принципы выражения геномов. Роль отдельных
представителей этих семейств в инфекционной патологии человека и
животных. Вирусы 1руппы Нудаурелия.
4.8.
Нодавирусы (сем. Nodaviridae) и тетравирусы (сем. Tetraviridae)
Морфология,
биологические
особенности.
Двухкомпонентная
структура геномов и принципы их выражения. Вирусы группы Нодамура.
4.9.
Вирусы растений
Общая характеристика. Условность выделения вирусов растений в
единую группу. Информационные РНК-вирусов растений. Вирусы,
содержащие мРНК в виде непрерывной полинуклеотидной цепи.
Вирусы с разделенным (функционально фрагментированным геномом).
Особенности трансляции мРНК этих групп вирусов. Особенности структуры
тобамовирусов, потивирусов и комовирусов.
5. Вироиды
Особенность вироидов как инфекционных
природы. Структура РНК и принципы ее репликации.
агентов
невирусной
6. Вирусы с двухцепочечной РНК.
Реовирусы (сем. Reoviridae)
Общая характеристика (структура, классификация и биологические
особенности). Организация генома и репликация на примере рода
Orthoreovirus. Вирионная РНК-транскриптаза. Трансляция и регуляция
трансляции вирусных информационных РНК.
7. Вирусы, относящиеся к порядку Mononegavirales
(вирусы с несегментируемым минус-РНК-геномом):
рабдовирусы (сем. Rhabdoviridae), вирусы семейств
Birnaviridae, Totiviridae, Partitiviridae, Hypoviridae,
парамиксовирусы (сем. Paramyxoviridae) и филовирусы
(сем. Filoviridae)
Общая характеристика (структура вирионов, классификация,
биологические
особенности).
Вирионная
РНК-транскришаза.
Вирусспецифические информационные РНК и регуляция их синтеза.
Организация генома и репликация на примере вируса везикулярного
стоматита (рабдовирус). Регуляция процессов синтеза мРНК и репликация
геномов.
8
8. Ортомиксовирусы (сем. Orthomyxoviridae)
Общая характеристика (структура и биологические особенности,
систематика). Сегментированный геном. Вирионная минус-РНК. Вирионная
РНК-транскриптаза и функции ее компонентов. Информационные РНК и
механизм
их
образования;
сплайсинг,
нуклеоцитоплазматический
транспорт. Особенность структуры и синтеза концевых участков мРНК.
Локализация синтеза вирусных РНК; локализация вирусных белков в
зараженной клетке. Структура генома, функции вирусспецифических
белков. Эпидемиологические особенности вирусов гриппа А, В и С.
9. Вирусы с сегментированным геномом,
содержащие минус-РНК-сегменты и сегменты
«двусмысленных» (Ambisense) РНК
Морфология вирионов, биологические особенности, распространение
в природе и классификация. Структура и организация геномов вирусов
семейства Bunyaviridae: род Bunyavirus, три (L,M,S) минус-РНК сегмента;
род Phlebovirus, два (L и М) минус-РНК и один (S) ambisense РНК сегмент;
род Tospovirus, один (L) минус-РНК и два (М и S) ambisense РНК сегмента.
Структура и организация генома семейства Arenaviridae: два (L и S)
РНК сегмента ambisense («двусмысленной») РНК.
Стратегия выражения генов и синтеза субгеномных РНК буньявирусов
и аренавирусов.
10.
Ретровирусы (сем. Retroviridae)
Биологические особенности. Структура вириона, типы ретровирусов.
Особенности репродукции (схема репликации/транскрипции «плюс РНК плюс ДНК - плюс РНК»). Принцип обратной транскрипции, вирионные
ферменты, обратная транскриптаза. Организация генома и механизм
выражения генов. Длинные концевые повторы (long terminal repeat, LTR),
синтез провируса и его включение в геном хозяина. Вирусная интираза.
Транскрипция провируса и регуляция при продуктивной инфекции и в
трансформированных клетках. Синтез геномных и субгеномных РНК.
Особенности регуляции транскрипции и постгранскрипционных процессов у
вируса иммунодефицита человека и других лентивирусов. Особенности
трансляции геномной РНК-ретровирусов, продукты 5'-проксимального
района РНК. Онкогенные свойства ретровирусов и воздействие на клетки в
культуре. Дефектность у ретровиру-сов. Эндогенные ретровирусы и
ретротрансгюзоны.
Индукция
эндогенных
вирусов.
Клеточное
происхождение онкогенов.
11. Структура и выражение генома ДНК-содержащих вирусов
11.1. Парвовирусы (сем. Parvoviridae)
Автономные и адено-ассоциированные парвовирусы (биологические
особенности,
классификация).
Особенность
структуры
ДНК
и
самозатравочный механизм инициации синтеза. Репликативная форма,
надрез (nick) вирусспецифической эндонуклеазой. Инверсия. Синтез мРНК
парвовирусов.
9
11.2. Бактериофаги, содержащие одноцепочечную ДНК
Общая характеристика, особенности репликации. Структура генома
сем. Microviridae на примере фага (рХ174 и сем. Inoviridae на примере фага
fd. Синтез минус-цепи ДНК, репликация репликативной формы, синтез
плюс-цепи ДНК. Принцип «разматывающегося рулона» в репликации ДНК.
Роль клеточных и вирусспецифических белков в репликации ДНК и
транскрипции. Регуляция синтеза вирусных информационных РНК.
Морфогенез.
11.3. Вирусы растений с одноцепочечной ДНК (сем. Geminiviridae)
Общая характеристика структуры вирионов и организация генома
вирусов с однокомпонентным и двухкомпонентным геномом.
11.4. Бактериофаг лямбда (сем. Siphoviridae)
Общая характеристика взаимодействия с клеткой умеренных
бактериофагов. Регуляция транскрипции у умеренных вирусов. Функции
регуляторных генов у фага лямбда. Опероны и их промоторы, истинноранняя транскрипция, белок гена N, антитерминация. Включение средних
генов, белки С2 и СЗ; белок-репрессор гена О, механизм его образования и
активности. Синтез макромолекул в процессе лизогенизации. Индукция и
вегетативное размножение умеренных бактериофагов. Трансдукция.
11.5. Бактериофаги Т7, ТЗ (сем. Podoviridae),
Т4 (сем. Myoviridae)
Структура генома. Транскрипция вирусной ДНК и ее регуляция. Вирусспецифические белки и мРНК. Регуляция на уровне транскрипции и
трансляции. Репликация ДНК. Морфогенез.
11.6. Вирусы группы оспы-осповакцины (сем. Poxviridae)
Морфология вирионов, биологические особенности. Классификация.
Организация генома вируса осповакцины. Транскрипция генома и ее
регуляция. Трансляция информационных РНК. Регуляция синтеза белка на
уровне транскрипции и трансляции. Репликация ДНК. Морфогенез.
11.7. Ретроидные вирусы (сем. Hepadnaviridae)
Ретроидные
вирусы
животных
(род.
Orthohepadnavirus).
Биологическая специфичность гепаднавирусов. Структура вирионов вируса
гепатита В. Стратегия выражения генома по схеме «ДНК (+) РНК ДНК»
Вирионная обратная транскриптаза. Структура генома, продукты генов и их
функции. Репликация и транскрипция ДНК. Описание репликативного цикла
вируса гепатита В.
Ретроидные вирусы растений (род Badnavirus и Caulimovirus).
Структурные особенности вириона вируса мозаики цветной капусты
(ВМЦК). Стрз ктура ДНК ВМЦК, организация генома, его транскрипция и
реши кация.
10
11.8. Аденовирусы (сем. Adenoviridae)
Структура вирионов. Особенности строения вирусных ДНК,
терминальный белок. Цикл размножения. Схема репликации. Роль
терминального белка в инициации репликации. Клеточные белки,
участвующие в инициации репликации и транскрипции. Регуляция
экспресси генов на уровне промоторов, процессинга мРНК и транспорта
мРНК цитоплазму. Вирусные и клеточные транс-факторы, участвующие
регуляции транскрипции ранних и поздних генов. Посттранскрипционная
модификация транскриптов. Образование поздних мРНК. Роль по
лиаденилирования. Альтернативный сплайсинг.
11.9. Паповавирусы (сем. Papovaviridae)
Общая характеристика (структура, биохимические особенности,
классификация). Организация генома на примере обезьяньего вируса 40
(SV40). Схема репликации. Особенности строения участка начала
репликации и области ранних и поздних промоторов транскрипции. Ранняя
и поздняя транскрипция. Большой Т-антиген, его роль в репликации и
транскрипции вируса. Клеточные белки, необходимые для репликации и
транскрипции. Посттранскрипционная модификация ранних и поздних
транскриптов. Альтернативный сплайсинг.
11.10. Герпесвирусы (сем. Herpesviridae)
Биологические особенности. Организация генома. Особенности
строения вирусных ДНК. Прямые концевые и внутренние повторы,
инвертированные повторы, инверсии. Способы репликации, продуктивный и
плазмидный (у вируса Эпштейна-Барр). Схема репликации вируса простого
герпеса (схема Кэрнса и «механизм разматывающегося рулона»).
Особенности строения участка начала репликации (ori). Вирусные и
клеточные белки, необходимые для инициации репликации. Образование
конкатемеров. Транскрипция, механизм регуляции транскрипции, роль
клеточных и вирусных белков в активации промоторов. Сборка вирусных
частиц. Роль «а»-структур.
11.11. Бакуловирусы (сем. Baculoviridae)
Морфология и структура вирионов. Биологические особенности,
спектр хозяев бакуловирусов рода Nucleopolyhedrovirus и рода Granulovirus.
Организация циркулярного ДНК-генома и репликация. Ядерная локализация
репликации. Регуляция транскрипции. Роль клеточной РНК-полимеразы II и
вирусной РНК-полимеразы в транскрипции ранних и поздних генов
соответственно.
12.Дефектные интерферирующие (DI) геномы
Условия и механизм образования DI геномов. Влияние DI геномов на
развитие инфекционного процесса.
11
13. Сателлитизм у вирусов
13.1. Вирусы-сателлиты (сателлит кодирует белок,
одевающий его нуклеиновую кислоту)
A) Сателлит с двуцепочечной ДНК (взаимоотношения между фагом
Р4 и фагом-помощником Р2)
Б) Сателлиты с одноцепочечной ДНК (адено-ассоциированные
парвовирусы)
B) Сателлиты с двуцепочечной РНК. Сателлиты — «киллеры» у
вирусов грибов и дрожжей (сем. Totiviridae)
Г) Сателлиты с одноцепочечной РНК инкапсидированной в капсидный
белок, кодируемый вирусом - сателлитом (сателлит вируса некроза табака
и сателлит ВТМ).
13.2. Сателлитные одноцепочечные РНК,
не кодирующие собственный белок оболочки
A) Линейные сателлитные РНК.
Б) Кольцевые сателлитные РНК (вирусоидные РНК). Особенности
структуры и репликации (аутокаталитическое разрезание олигомеров и
лигирование мономеров).
B) РНК вируса гепатита дельта. Особенность структуры вирионов и
РНК. Зависимость от вируса гепатита В. Репликация РНК - принцип
разворачиваемого рулона. Сходство с РНК вироидов и некоторыми
сателлитными РНК. Антигеномная РНК. Особенности кодирования двух
форм антигена дельта редактирование мРНК. Сходство и различия между
вироидами, вирусоидам и вирусом гепатита дельта.
14. Прионы
Биологические особенности компонентов, вызывающих губчатую
энцефалопатию животных и человека. Химическая природа прионов. Изоформа приона нормальной клетки и механизм ее пост-транскрипционного
превращения в инфекционную форму приона. Заболевания человека и
животных, вызываемые прионами. Прионы клеток дрожжей.
15. Интерферон
Эффект
интерференции
между вирусами
(разные
формы
интерференции). Открытие интерферона и его химическая природа.
Антивирусная активность и механизм индукции интерферонов. Механизмы
действия интерферонов. Защитные механизмы вирусов от действия
интерферона.
16. Антигенные свойства вирусов и противовирусный иммунитет
Виды и формы иммунитета. Видовой (наследственный) иммунитет и
приобретенный естественным или искусственным путем. Специфические и
неспецифические факторы иммунитета. Клеточные тканевые формы
иммунитета. Гуморальный иммунитет.
12
Антигены. Свойства и химическая характеристика антигенов.
Антитела. Химический состав, свойства антител. Механизм образования
антител. Вирусы как антигены. Антигенная мозаичность вирусов.
Интерферон как фактор противовирусного иммунитета. Ингибиторы
вирусов. Антитела как фактор антивирусного иммунитета. Значение
антител в активно приобретенном и пассивном иммунитете. Профилактика
вирусных инфекций. Факторы иммунитета в лабораторной диагностике
вирусных инфекций. Методы выявления антител и антигенов: реакция
нейтрализации. Реакция связывания комплемента. Реакция подавления
гемагглютинации, реакция преципитации в геле, радиоиммунный метод.
Иммуноферментный
анализ.
Иммунофлюоресценция,
иммуноэлектронномикроскопический метод.
17. Биология опухолевой клетки
Понятие новообразования, опухоли, лейкоз.
Клональность опухолей. Доброкачественные и злокачественные
опухоли. Классификация опухолей и лейкозов. Трансплантация опухолей.
Прогрессия. Трансформация и профессия в культуре: старение и иммортализация,
роль
теломеразы.
Морфологическая
трансформация,
нарушения регуляции пролиферации, нарушения зависимости от субстрата,
от сыворотки. Туморогенность.
Онкогены,
клеточные
протоонкогены.
Антионкогены.
Пути
генетических изменений при трансформации. Соотношения зародышевых и
соматических мутаций. Нестабильность генома при трансформациях.
Пути проведения сигналов в клетке. Факторы роста, рецепторы
факторов роста, белки с ГТФазной активностью, система цикли-нов-cdk.
Тирозин-специфические рецепторные и бинарные протеин-киназы.
Механизмы действия онкобелков. Механизм действия антионкогенов, белки
Rb; p53.
Механизм нарушения регуляции пролиферации при трансформации.
Ангиогенные факторы. Программированная гибель (апоптоз). Нарушения
дифференцировки в опухолях. Экспрессия эмбрио-специфических белков,
тератобластома, ее нормализация. Механизмы MOJ фогенеза и его
нарушений: белки матрикса, их рецепторы (интегрины). Белки,
заякоривающие рецепторы к цитоскелету (винкулин, талин). Инвазия и
метастазирование. Иммунологический контроль развития опухолей.
Канцерогенные химические вещества. Канцерогенное действие
ионизирующей и ультрафиолетовой радиации, пигментная ксеродерма.
Принципы терапии опухолей. Множественная лекарственная
устойчивость.
Противоопухолевый иммунитет.
Клеточные
и
гуморальные
механизмы
противоопухолевого
иммунитета. Блокирующие и деблокирующие факторы сыворотки.
Иммунизация в латентном периоде канцерогенеза. Иммуноселекция
трансплантируемых опухолей.
Вирус саркомы Рауса: его геном, стратегия размножения,
доказательства существования онкогена.
Онкорнавирусы. Основные свойства. Стратегия размножения.
13
Происхождение онкогенов. Вирусы лейкоза, содержащие онкогены. Вирусы
с двумя онкогенами. Вирусы лейкозов, не содержащие онкоген, и
механизмы их канцерогенного действия. Тканеспецифическая экспрессия
ретровирусов. Вирус опухолей молочных желез мышей. Наличие в геноме
вируса гормон-зависимого промотора. Вирусы Т-лейкозов человека.
Эндогенные онкорна-вирусы, их сходство с трансиозонами. Способы
индукции. Ксенотропные вирусы.
Вирусы группы папова. Вирусы SV40, полиомы, папиломы. Стратегия
размножения. Пермиссивная и не пермиссивная инфекция. Т-антигены,
доказательства их роли в онкогенном действии вирусов, локализация в
клетке. Роль большого Т-антигена в экспрессии вирусного генома.
Взаимодействие среднего Т-антигена с продуктом протоонкогена src.
Онкогенные аденовирусы. Трансформирующая активность в культуре.
Онкоген Е1а, его трасформирующая активность, роль в экспрессии
вирусного генома.
Онкогенные вирусы группы герпеса. Вирус Эпштейна-Барр. Роль в
этиологии инфекционного мононуклеоза, лимфомы Беркитта, назофарингиального рака. Вирус болезни Марека. Вирус карциномы почки Лиже.
18. Генетическое взаимодействие между вирусами
Изменчивость вирусов. Мутации и их типы. Спонтанные и
индуцированные мутации. Протяженные и точечные мутации. Летальные,
условно-летальные и нелетальные мутации. Прямые и обратные мутации.
Молекулярные механизмы образования мутаций. Основные физические и
химические мутагены, принципы их воздействия на нуклеиновую кислоту
(УФ-облучение, ионизирующая радиация, аналоги оснований, акридиновые
красители, азотистая кислота, алкилирующие агенты, гидроксиламин).
Частота мутаций. Генетические маркеры вирусов. Отбор мутаций для
генетического анализа. Методы селекции мутантов. Методы получения
генетически однородных популяций вирусов, критерии генетической
стабильности вирусов. Генетическая рекомбинация. Рекомбинации у
вирусов, содержащих нефрагментированный и фрагментированный геном.
Рекомбинация между вирусами из разных групп. Частота рекомбинации.
Молекулярный механизм рекомбинации. Множественная реактивация и
кросс-реактивация - значение этих явлений как фактора устойчивости и
генетической пластичности вирусной популяции. Принципы генетического и
физического картирования вирусного генома. Популяционный характер
генетических взаимодействий у вирусов.
19. Принципы классификации вирусов
Таксономические группы: вид, род, семейство, порядок, принципы
формирования таксономических групп. Основные критерии классификации:
а) характеристика вирусов по нуклеиновой кислоте, структурным белкам,
липидам, углеводам; морфологии и физико-химическим свойствам; б)
структура генома и особенности репликации; в) феномены генетических
взаимодействий; г) круг хозяев; д) патогенность; е) географическое
распространение; ж) способ передачи; з) антигенные свойства.
14
Литература
I. Агол В.И., Атабеков И.Г., Тихоненко Т.И. Молекулярная биология
вирусов. - М., 1971.
2. Жданов В.М., Гайдамович С.Я. Общая и частная вирусология. - М.:
Медицина, 1982.
3. Жданов В.М. Эволюция вирусов. - М.: Медицина, 1990. 4.Мэтьюз Р.
Вирусы растений. - М., 1973.
4. Грен Э.Я. Регуляторные механизмы репликации РПК-содержащих
бактериофагов. - Рига, 1974. 6.Фаг лямбда. - М.: Мир, 1975.
5. Феннер Ф. и др. Биология вирусов животных. - М., 1977. 8. Вирусология:
В 3 т. / Под ред. Б. Филдса и др. - М.: Мир, 1989. 9.Молекулярная
биология (структура и биосинтез нуклеиновых кислот). - М.: Высшая
школа, 1990. 10. Сингер М., Берг П. Гены и геномы: В 2 т. - М.: Мир,
1998.
6. Flint S., Enquist L., Krug R., Racaniello V., Skalka A. Principles of virology.
Molecular Biology, pathogenesis and control. ASM Press, Washington, 2000.
7. Virus taxonomy. Seventh report of the International Committee on Taxonomy
of Viruses. Academic Press, 2000. H. Virology (Fields Virology) Fourth
Edition. Acad. Press, 2001. 14. Encyclopedia of Virology. Edited by R.G.
Webster and A. Granoff Academic Press LTD, 1994.
________________________________________________________________
Медико-биологические науки. Программа-минимум кандидатских экзаменов.
– М., 2004г., С.47-63.
Федеральная служба по ветеринарному и фитосанитарному надзору
федеральное государственное бюджетное учреждение»
«Федеральный центр охраны здоровья животных» (ФГБУ «ВНИИЗЖ»)
СОГЛАСОВАНО
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора
по НИР и развитию
___________ В.В. Дрыгин
«___» ___________ 2013г.
Директор
ФГБУ «ВНИИЗЖ»
__________ В.А. Грубый
«___» __________ 2013г.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
кандидатского экзамена по специальности 03.02.02 «Вирусология»
по медицинским, биологическим, ветеринарным и
сельскохозяйственным наукам
Типичные представители и
вызывающих болезни животных:
1.
Ящур
2.
Бешенство
3.
Энцефаломиелиты,энцефалиты
общие
характеристики
животных
(Венесуэльский,
западный, восточный, шотландский энцефалит овец и др.)
4.
Оспа животных
5.
Везикулярный стоматит
6.
Чума мелкого и крупного рогатого скота
7.
Грипп животных
8.
Ньюкаслская болезнь птиц
9.
Парагрипп
10. Инфекционный ринотрахеит КРС
вирусов,
16
11. Африканская чума свиней
12. Классическая чума свиней
13. Везикулярная болезнь свиней
14. Лихорадка долины Рифт
15. Болезнь Ауески
16. Трансмиссивный гастроэнтерит свиней
17. Губкообразная энцефалопатия КРС
18. Скрепи
19. Африканская чума лошадей
20. Болезнь Марека
21. Инфекционный бурсальная болезнь птиц (болезнь Гамборо)
22. Лейкозы КРС, птиц и других животных
23. Чума плотоядных
24. Респираторно-репродуктивный синдром свиней
25. Синдром
снижения
яйценоскости
(ССЯ-76)
аденовирусные болезни птиц.
26. Инфекционная катаральная лихорадка овец (Блютинг)
27. Чума птиц.
28. Инфекционный бронхит кур.
29. Реовирусный теносиновит.
30. Инфекционный энцефаломиелит птиц.
31. Болезнь Тешена
32. Маэди-Висна
33. Эктима овец
34. Инфекционный ларинготрахеит птиц
и
другие
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ
в соответствии с программой по специальности 03.02.02 «Вирусология»
1
1. Вирусология. Предмет, цели и задачи
2. Структура вирионов различных вирусов
3. Стадии размножения вируса в клетках
2
1. Происхождение и эволюция вирусов
2. Правила взятия, хранения и обработки патологического материала для
вирусологических исследований
3. Медленные вирусные инфекции
3
1. Природная очаговость вирусных болезней
2. Оборудование и приборы вирусологических лабораторий.
3. Факторы противовирусного иммунитета
4
1. Методы титрования вирусов, расчет титра
2. Методы очистки и концентрирования вирусов, их значение
3. Культивирование вирусов в куриных эмбрионах. Понятие об СПФэмбрионах, их получение
5
1. Определение понятия «вирус». Основные свойства и особенности вирусов
2. РСК. Основные ингредиенты и этапы реакции. Использование в практике
3. Методы фильтрации и ультрафильтрации при очистке и концентрировании
вирусов
6
1. Специфическая профилактика вирусных болезней
2. Размеры вирусов и методы их определения
3. Влияние физических и химических факторов на вирусы, их устойчивость,
сохраняемость во внешней среде
7
1. Изменчивость вирусов и значение этого явления в эпизоотологии
2. Роль антител в противовирусном иммунитете, особенности гуморального
иммунитета
3. Вирусные белки, их строение, свойства, методы выделения
8
1. Методы культивирования вирусов в культурах клеток
2. Строение пикорнавирусов
3. Гемагглютинирующие свойства вирусов, их значение в патогенезе инфекций
и в диагностике
18
9
1. Способы получения живых противовирусных вакцин. Аттенуация вирусов
2. Бактериофаги, их особенности и свойства
3. Реакция нейтрализации, ингредиенты, методы постановки
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
10
Интерференция вирусов, интерферон
Нуклеиновые кислоты вирусов, их выделение, строение и свойства
Использование
лабораторных
животных
для
вирусологических
исследований
11
Механизмы адаптации вирусов при культивировании в культурах клеток
Общие данные о морфологии вирусов. Дифференциация вирусов по
морфологии
Способы взятия крови у животных. Приготовление сыворотки, плазмы и
форменных элементов крови
12
Принципы классификации вирусов
Взаимодействие вирусов с макроорганизмом. Инфекция, персистенция
Основные принципы полимеразной цепной реакции, ее применение в
диагностике
13
Правила работы с возбудителями особо опасных инфекций
Патогенность, вирулентность и токсические свойства вирусов
Количественные методы, определения вируса и статистическая обработка
результатов
14
1. История открытия вирусов. Роль отечественных ученых
2. Морфологическое проявление вирусной инфекции в культуре клеток
3. Методы определения количества вирусных частиц и специфического
антигена
15
1. Прионные инфекции животных, их особенности
2. Методы инактивации вирусов при изготовлении вакцин
3. Особенности культивирования клеток в монослое и суспензии
16
1. Иммуноферментный анализ и его применение в диагностике инфекционных
болезней
2. Патогенез вирусных инфекций, его особенности
3. Центрифугирование как метод очистки и концентрирования вирусов
17
1. Способы стабилизации и хранения вирусов
2. Методы трипсинизации тканей, первичные культуры клеток
3. Типы взаимодействия вирусов с клеткой. Этапы репродукции вирусов
19
1.
2.
3.
1.
2.
3.
18
Механизм изменчивости вирусов (мутогенез, рекомбинация и др.)
Реакции гемадсорбции, гемагглютинации и пассивной гемагглютинации
Виды противовирусных вакцин
19
Средства и методы активной и пассивной иммунизации при вирусных
инфекциях
Генетические и фенотипические свойства вирусов
Контаминация клеточных культур и методы их деконтаминации
20
номенклатура
1. Классификация
и
вирусов.
Основные
принципы
классификации
2. Методы культивирования клеточных культур. Питательные среды и солевые
растворы для культивирования клеток
3. Противовирусный иммунитет. Теории иммунитета
21
1. Типы противовирусных вакцин. Характеристика, недостатки и
преимущества различных типов вакцин
2. Влияние химических и физических факторов на вирусы и устойчивость
вирусов во внешней среде
3. Методы культивирования вирусов
1.
2.
3.
1.
2.
3.
22
Методы обнаружения, идентификации и титрования вирусов
Патогенез вирусных инфекций
Структурные компоненты вирусной частицы. Общая характеристика
отдельных компонентов вирионов
23
Репродукция РНК- и ДНК-содержащих вирусов. Механизмы формирования
зрелых вирусных частиц, имеющих различное строение
Химиотерапия
вирусных
инфекций.
Механизмы
действия
химиотерапевтических препаратов
Методы безопасности при проведении исследований в лабораторных
условиях и при работе с зараженными животными
24
1. Понятие о фенотипе о генотипе. Генетические признаки, маркеры, селекция,
мутации
2. Антигены и антитела. Особенности гуморального иммунитета
3. Патогенность для человека и животных различных вирусов
25
1. Антигенная структура вирусов и серологические реакции. Ингредиенты и
методы постановки серологических реакций
2. Модуляции иммунного ответа. Иммунодефицит, иммуностимуляция,
иммунокоррекция, иммуносупрессия, адъюванты иммунного ответа
3. Методы обнаружения, идентификации и титрования вирусов
20
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бакай А.В., Кочиш И.И., Скрипченко Г.Г. Генетика. – М.: Колосс, 2006. –
448 с.
2. Белоусова Р.В., Преображенская Э.А., Третьякова И.В. Ветеринарная
вирусология. – М.: КолосС, 2007. – 424 с.
3. Белоусова Р.В., Троценко Н.И., Преображенская Э.А. Практикум по
ветеринарной вирусологии. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: КолосС, 2006. –
248 с.
4. Биология вирусов животных. Т. 1-2 / Ф. Феннер, Б. Мак-Ослен, С. Мимс [и
др.] – М., 1977.
5. Вирусные болезни животных / В.Н. Сюрин, А.Я. Самуйленко, Б.В. Соловьев,
Н.В. Фомина. – М.: ВНИТИБП, 1998. – 928 с.
6. Вирусология. Т. 1-3 / под ред. Б. Филдса [и др.]. – М.: Мир, 1989.
7. Госманов Р.Г., Колычев Н.М. Ветеринарная вирусология: учебник. – 2-е
изд., перераб. и доп.. – М.: КолосС, 2006. – 304 с.
8. Инфекционная патология животных. Т. 1. / под ред. А.Я. Самуйленко [и
др.]. – М.: Академкнига, 2006. – 1911 с.
9. Коничев А.С., Севастьянова Г.А. Молекулярная биология: учебник. – М.:
Академия, 2008. – 400 с.
10.Лурия С.Е., Дарнелл Дж. Общая вирусология. – М.: Мир, 1970. – 423 с.
11.Медицинская вирусология: руководство / под ред. Д.К. Львова. - М.: Мед.
информ. агентство, 2008. - 656 с.
12.Микробиологические и вирусологические методы исследований в
ветеринарной медицине: справ. пособие / А.Н. Головко, В.А. Ушкалов, В.Г.
Скрыпник [и др.]. - Харьков: НТМТ, 2007. - 512 с.
13.Молекулярная биология. Cтруктура и биосинтез нуклеиновых кислот. – М.:
Высшая школа, 1990. – 352 с.
14.Молекулярная клиническая диагностика. Методы / под ред. С. Херрингтона,
Дж. Макги. – М.: Мир, 1999. – 558 с.
15.Общая и частная вирусология: руководство. Т. 1-2 / под ред. В.М. Жданова,
С.Я. Гайдамович. – М.: Медицина, 1982.
16.Пухальский В.А. Введение в генетику. – М.: КолосС, 2007. – 224 с.
17.Рыбаков С.С. Скрепи и другие прионные болезни животных. – Владимир:
Фолиант, 2003. – 200 с.
18.Сингер М., Берг П. Гены и геномы. Т. 1-2. – М.: Мир, 1998.
19.Сюрин В.Н., Белоусова Р.В., Фомина Н.В. Диагностика вирусных болезней
животных: справочник. – М.: Агропромиздат, 1991. – 528 с.
20.Щелкунов С.Н. Генетическая инженерия. – 3-е изд., испр. и доп. Новосибирск: Сиб. университ. изд-во, 2008. – 514 с.
21.Encyclopedia of Virology / ed. B. W.J. Mahy. - 3rd ed. - N.Y. : Acad. Press, 2008;
http://www.arriah.ru/library/elresources/elbooks/index.html
22.Virology. Vol. 1-2 / ed. B. N. Fields [et al.]. - 5th ed. - Philadelphia : Lippincot
Williams & Wilkins, 2007.