ĐẠI CƯƠNG VIRUS


Mục tiêu học tập
1. Trình bày được những đặc điểm ,
kích thước, hình thể và cấu trúc của
virus.
2. Trình bày được sự nhân lên của virus
và hậu quả của sự nhân lên của virus
trong tế bào.
3. Trình bày được các phương pháp
nuôi cấy virus.


I. SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT HIỆN VIRUS
Năm 1796 E.Jenner: vaccin đậu mùa
L.Pasteur: vaccin dại
Năm 1892 D.I. Ivanovski: mầm bệnh gây
bệnh khảm thuốc lá
Năm 1898 M.W.Beijerinck
Năm 1898 F.Loeffler và P.Frosch chứng tác
nhân gây bệnh lở mồm long móng ở bị .
Năm 1915 - 1917 F.W.Twort và F.H. d’Hérelle
phát hiện Bacteriophage.
Từ năm 1940 trở đi kính hiển vi điện tử phép
quan sát được hình dạng và các thành phần
cấu trúc của virus.


II. NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA VIRUS
Virus là tác nhân nhiễm trùng nhỏ nhất

( đường kính từ 20 - 300 nm ) có thể lọt
qua các lọc vi khuẩn, có cấu tạo rất
đơn giản.
“Virus là một đơn vị sinh vật học đặc
biệt, có khả năng biểu hiện những tính
chất cơ bản của sự sống, với điều kiện
tìm thấy trong tế bào sống cảm thụ
những điều kiện cần thiết cho sự nhân
lên”.


Virus có các đặc điểm sau đây:
- Virus chỉ chứa một loại axit nucleic duy nhất :
hoặc là ADN hoặc là ARN, không bao giờ chứa đồng
thời cả 2.
- Nhân lên bằng cách sao chép từ vật liệu di truyền
duy nhất của chúng, không phân chia bằng phân đôi
như các vi khuẩn.
- Ký sinh bắt buộc trong tế bào sống, chúng dựa vào
nguồn năng lượng và bộ máy của tế bào để tổng
hợp protein.
- Virus tổng hợp các thành phần của chúng một
cách riêng rẽ và sau đó tự lắp ráp với nhau để tạo
thành những hạt virus mới.
- Virus không nhạy cảm với các kháng sinh thông
thường.


III. KÍCH THƯỚC, HÌNH THỂ VÀ CẤU TRÚC
CỦA VIRUS

1. Kích thước
Virus có kích thước rất nhỏ bé, có thể
qua được các lọc vi khuẩn. Chính vì thế
mà chỉ có thể quan sát thấy virus qua kính
hiển vi điện tử.
Đơn vị đo kích thước của virus là
nanomet (nm)
1 nm =1/1000 micromet
Mỗi loại virus có một kích thước nhất định
(từ 20-300 nm) và khơng thay đổi trong
suốt q trình phát triển.


2. Hình thể
Phần lớn các virus có một hình thể nhất
định, đặc trưng cho từng lồi virus.
Một số loại hình thể virus thường gặp:
-Hình cầu : virus cúm, sởi, bại liệt.
-Hình khối đa diện : Adenovirus,
Papovavirus.
-Hình que : virus khảm thuốc lá.
-Hình viên gạch : virus đậu mùa
-Hình dùi trống (đinh ghim): phage T2 của
E.coli


Hình 1.1. Cấu trúc của virus viêm gan B




3. Cấu trúc
Virus có cấu trúc rất đơn giản,
khơng có cấu tạo tế bào. Tất cả các hạt
virus đều có 2 thành phần cơ bản : axit
nucleic là thành phần mang mật mã di
truyền của virus và capsid là vó protein
bao quanh axit nucleic. Lõi axit nucleic
và capsid hợp lại tạo thành
nucleocapsid. Đối với một số virus,
nucleocapsid còn được bao quanh bởi
một vó lipit hay lipoprotein gọi là bao
ngồi (envelope hoặc peplos)


Hình ảnh minh họa cấu trúc của virut cúm gà


3.1. Axit nucleic của virus
 Mỗi một hạt virus đều có một trong
hai loại axit nucleic hoặc là ADN hoặc
là ARN. Axit nucleic nằm ở giữa hạt
virus tạo thành lõi hay hệ gen của
virus.
 Phân tử ADN của virus phần lớn ở
dạng ADN 2 sợi và có một số ít ở
dạng ADN 1 sợi như Parvoviridae.
Phân tử ARN của virus đa số ở dạng
ARN 1 sợi, trừ một số ít ở dạng ARN
2 sợi như Reoviridae.



Các axit nucleic chỉ chiếm 1-2% trọng
lượng phân tử của hạt virus nhưng có
chức năng đặc biệt quan trọng :
- Axit nucleic mang tồn bộ mã thơng
tin di truyền đặc trưng cho từng virus.
- Axit nucleic quyết định khả năng gây
nhiễm trùng của virus trong tế bào cảm
thụ.
- Axit nucleic quyết định chu kỳ nhân lên
của virus trong tế bào cảm thụ
- Axit nucleic mang tính kháng nguyên
đặc hiệu của virus.


3.2. Capsid
 Capsid là cấu trúc bao quanh lõi axit
nucleic. Bản chất hóa học của capsid
là protein. Capsid được cấu tạo bởi
các đơn vị hình thái gọi là capsomer
bao gồm các phân tử protein có sắp
xếp đặc trưng cho từng loại virus.
Các capsomer được sắp xếp theo
một trật tự không gian xác định tạo
nên các kiểu đối xứng của capsid :
hoặc đối xứng xoắn hoặc đối xứng
khối hoặc đối xứng phức hợp.









Capsid của virus có các chức năng sau
đây:
- Vó protein có tác dụng bảo vệ axit
nucleic của virus.
- Protein capsid mang tính kháng ngun
đặc hiệu của virus.
- Capsid đóng vai trò quan trọng trong giai
đoạn bám và xâm nhập tế bào của virus.
- Capsid giữ cho hình thể và kích thước
của virus luôn luôn được ổn định.



3.3. Bao ngồi (envelope)
 Một số virus cịn có thêm một lớp vỏ bao
bọc ngoài capsid gọi là envelope hoặc
peplos. Bản chất hóa học của envelope là
một phức hợp lipit, protein và gluxit. Bao
ngồi có thề bị các dung mơi hòa tan lipit (
như ether, muối mật , ...) phá hùy. Bao
ngồi của virus có chức năng :
 - Tham gia vào sự bám của virus vào tế bào cảm
thụ
 - Tham gia vào giai đoạn lắp ráp và giải phóng
virus ra khỏi tế bào sau chu kỳ nhân lên.



3.4. Gai protein
 Trên bao ngoài của một số virus có những mấu
gai protein lồi lên có thể có những chức năng
riêng biệt như ngưng kết hồng cầu tố hoặc
enzyme neuraminidase hoạt động .
3.5. Một số enzyme
 Virus khơng có một hệ enzyme chuyển hóa
hồn chỉnh như vi khuẩn, nhưng trong thành
phần cấu trúc của một số virus có một vài loại
protein có hoạt tính enzyme. Phổ biến nhất là
các polymerase như ARN polymerase, ADN
polymerase, ADN polymerase phụ thuộc ARN
(enzyme sao chép ngược)...


4. Virion
 Hạt virus hồn chỉnh có khả năng gây nhiễm
trùng cho tế bào cảm thụ được gọi là virion.
Tùy theo từng lồi virus, virion có thể có
capsid trần hoặc capsid có bao ngồi.
5. Pseudovirion
 Hạt virus đã nhận vật liệu di truyền của tế bào
chủ trong quá trình sao chép thay cho axit
nucleic của virus được gọi là pseudovirion.
Những hạt pseudovirion này khi quan sát dưới
kính hiển vi điện tử chúng giống hệt các virion
bình thường, nhưng chúng khơng có hoạt tính
nhiễm trùng và khơng thể nhân lên được.



6. Viroid
 Viroid là một tác nhân nhiễm trùng
nhỏ bé gây bệnh ở thực vật và có
thể ở một vài nhiễm trùng virus
chậm của động vật. Tác nhân này
chỉ có axit nucleic ( phân tử ARN
dạng vịng kín, trọng lượng phân tử
70.000-120.000 ) khơng có lớp
protein cấu trúc.












IV. PHÂN LOẠI VIRUS
Có nhiều cách để phân loại virus. Hiện nay
việc phân loại virus dựa theo những tiêu
chuẩn cơ bản sau đây:
- Loại axit nucleic (ADN hoặc ARN) và cấu
trúc của chúng (số sợi).
- Đối xứng của capsid.

- Có hoặc khơng có bao ngồi (envelope).
- Cấu trúc gen virus
- Đường kính và số lượng capsomer của virus
- Các enzyme
- Nhạy cảm với ether
- Tính kháng nguyên
- Triệu chứng học


Theo sự phân loại hiện nay, các virus
của người và động vật được chia thành
20 họ khác nhau : 7 họ virus chứa ADN
và 13 họ virus chứa ARN.
Các họ virus chứa ADN gồm có:
- Parvoviridae
- Iridoviridae
- Papovaviridae
- Hepadnaviridae
- Adenoviridae
- Herpesviridae
- Poxviridae


Các họ virus chứa ARN gồm có:
- Reoviridae
- Rhabdovirid
- Picornaviridae
- Caliciviridae

- Filoviridae

- Arenaviridae

- Togaviridae

- Coronaviridae

- Flaviviridae
- Orthomyxoviridae
- Paramyxoviridae

- Bunyavirida
- Retroviridae


V. SỰ NHÂN LÊN CỦA VIRUS
 Virus khơng có q trình trao đổi chất, khơng
có khả năng tự nhân lên ngồi tế bào sống. Vì
vậy sự nhân lên của virus chỉ có thể được
thực hiện ở trong tế bào sống nhờ vào sự trao
đổi chất của tế bào chủ. Điều này cho thấy
tính ký sinh của virus trong tế bào sống là bắt
buộc.
 Sự nhân lên của virus là một q trình phức
tạp, trong đó axit nucleic của virus giữ vai trị
chủ đạo truyền đạt các thơng tin di truyền của
chúng cho tế bào chủ. Virus hướng các quá
trình trao đổi chất của tế bào chủ sang việc
tổng hợp các hạt virust mới.



Nói chung q trình nhân lên của virus
trong tế bào được chia thành 5 giai đoạn
 1. Sự hấp phụ của virus vào bề mặt tế bào
Sự hấp phụ xảy ra khi các cấu trúc đặc hiệu
trên bề mặt hạt virus gắn được vào các thụ
thể (receptor ) đặc hiệu với virus nằm ở
trên bề mặt của tế bào.
 2. Sự xâm nhập của virus vào trong tế bào
Các virus động vật sau khi đã gắn vào các
thụ thể đặc hiệu trên bề mặt tế bào cảm thụ
sẽ xâm nhập vào tế bào theo cơ chế ẩm
bào.


3. Sự tổng hợp các thành phần cấu trúc của virus
 - Ở các virus chứa ADN hai sợi: đầu tiên các thông tin
di truyền của virus được sao chép từ ADN sang ARN
thông tin. Các ARN thông tin của virus sẽ đóng vai trị
truyền tin để tạo ra các ADN và các protein của virus.
 - Ở các virus chứa ARN một sợi dương: các thông tin
di truyền của virus được mã hóa trong phân tử ARN
sẽ sao chép sang một ARN bổ sung nhờ có ARN
polymerase phụ thuộc ARN và từ đó chúng được làm
khn mẫu để tạo ra các ARN của virus. Đồng thời các
ARN của virus cũng đóng vai trị của ARN thơng tin để
tổng hợp nên các protein của virus.
 - Ở các virus chứa ARN có men sao chép ngược: các
thơng tin di truyền được mã hóa trong ARN của virus
được sao chép ngược để tạo ra một ADN trung gian
nhờ có enzyme sao chép ngược (reverse

transcriptase; ADN polymerase phụ thuộc ARN).Từ
ADN trung gian các mã thông tin di truyền của virus sẽ
được sao chép sang ARN thơng tin, từ đó chúng tiếp
tục được sao chép để tổng hợp ra các ARN virus và
các protein virus.