audioplayaudiobaraudiotime

background image

Microbiology                                                                  virology.1                                                                         dr. Mohammed  

General Virology 

Structure and classification 

Objectives:  

To understanding of : General properties of viruses and the define structure of viruses.  

 Also, its going through a general classification of viruses depending on different rules. In addition, evolutionary 
Origin of Viruses and Universal System of Virus Taxonomy are included within objectives.
 

Assessment: Homework, quizzes, examination, poster and mini-research discussion. 

References: Main textbook: Medical Microbiology, Jawetz, Melnick 26th ed.,2013 

Medical virology 

Is the science that deals with the study of medically important viruses  infected all forms of life (human, animal ,
plant), bacteria and fungi. 

  Viruses: are the smallest infectious agents (20-300nm) 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.  

  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  

  Viruses replicate only in living cells. 

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

 


background image

WHAT ARE VIRUSES? 

  They are inert in the extracellular environment. Viruses do not posses all 

the enzyme systems necessary for the synthesis of new viral materials ,
therefore they are dependent on the parasitized cell for survival and 
multiplication. 

  They are parasite at genetic level. 

  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 stabilize the virus  against the extracellular 

environment (such as nucleases) and facilitate attachment and perform penetration of the virus to the 
susceptible host cell. 

  The virus is obligatory  intracellular microorganism , so the virus does not live outside the cell. 

VIRAL STRUCTURE – SOME TERMINOLOGY 

Capsid:is the outer protein shell, or coat that encloses the nucleic acid genome.  

The capsid has specific receptors that are responsible for binding to specific type of cells and 
it is composed of specific number of identical subunits called Capsomeres 

Capsomeres: Morphologic units seen in the electron microscope on the surface of icosahedral 
virus particles. Capsomeres represent clusters of polypeptides.  

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.  

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. 

 

Types of symmetry of virus particles 

  Icosahedral symmetry (cubic(: composed of 12  vertices and 20 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.  

 

 


background image

 

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

 

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, 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 kilobase pairs (kbp).  

  strandedness (single or double).  

  Whether linear or circular 

  Segments (number, size).  

  Nucleotide sequence.  

  G + C content.  

  Positive or Negative Sense (Polarity (. 

In some RNA viruses they  are   positive polarity and in other are negative polarity............. 

1- Positive polarity means that the RNA sequence is as  the same  as the sequence of mRNA ,so do not need 
transcription. 

2- Negative polarity means that the base sequence is different from the sequence of mRNA. 

(3) Physicochemical properties of the virion, including:  

  Molecular mass,  

  pH stability,  

  Thermal stability,  

  Susceptibility to physical and chemical agents, especially ether and detergents. 

(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 transcriptas ,neuraminidase and fusion activity(.
 

(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.  


background image

  Vector relationships.  

  Pathogenicity.  

  Tissue tropisms and pathology. 

B- Classification of viruses based on nucleic acid genome 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C- 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. 


background image

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

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

 

Evolutionary Origin of  Viruses 

Two theories of viral origin can be summarized as the following 

(1) Viruses derived from DNA or RNA nucleic acid of host cells that became able to replicate autonomously and 
evolve independently (some viral sequences are related to cellular genes encoding protein functional domains.  

(2) Viruses 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. 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 11 عضواً و 107 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