Wirusologia

Wykłady obejmują prezentację morfologii i budowy fizykochemicznej wirusów i szeregu aspektów ich aktywności biologicznej. Wirusy będą rozpatrywane jako niezależne układy genetyczne funkcjonujące w interakcji patogen/gospodarz. Zostaną omówione molekularne mechanizmy patogenezy chorób wirusowych, możliwości ich wykrywania i zapobiegania. W tematyce wykładów ujęto również zagadnienia dotyczące klasyfikacji, systematyki, teorii ewolucji wirusów, ekologii i epidemiologii chorób wirusowych oraz wspomniane zostaną inne obligatoryjne czynniki endopatogenne jako istniejące w przyrodzie formy pasożytnictwa molekularnego. Celem ćwiczeń jest zapoznanie studentów z możliwościami odwirusowania cennego roślinnego materiału matecznego oraz z rutynowo stosowanymi w wirusologii metodami diagnostycznymi.

Wykłady:

- Historia badań wirusologicznych. Typy morfologiczne wirionów, rozmiary, budowa i skład molekularny cząstek; symetria kapsydu i wirionu; postulaty Kocha w badaniach wirusologicznych.

- Konfiguracja genomu (genomy jedno- i wieloskładnikowe), funkcje białek wirusowych; porównanie rozmiarów komórek i infekujących je patogenów; nomenklatura i podstawowe kryteria klasyfikacji wirusów. Pojęcia szczepu i izolatu.

- Systemy replikacji wirusów. Podstawy systematyki. Przechowywanie i ekspresja informacji genetycznej; zmienność wirusów. Rekombinanty i pseudorekombinanty, wirusy niekompletne, wirusy ułomne, wirusy satelity, satelitarne RNA.

- Definicja choroby. Przemieszczanie się wirusów na krótki i na daleki dystans; okres latencji, zakażenia bezobjawowe (infekcja latentna), Symptomatologia - objawy lokalne i systemiczne roślin; zmiany ich charakteru i zawartości wirusa w miarę rozwoju osobniczego, faza szoku infekcyjnego i ozdrowienia.

- Wykrywanie i identyfikacja wirusów, tok postępowania oraz wykorzystanie metod biologicznych, serologicznych, ME, i molekularnych; rozdzielanie gatunków wirusów przy infekcjach mieszanych.

- Sposoby przenoszenia wirusów roślinnych w przyrodzie (czynniki biotyczne i abiotyczne) Metody zwalczania chorób wirusowych; prewencyjne i terapeutyczne metody pozyskiwania materiału niezawirusowanego. Ekologia i epidemiologia chorób wirusowych roślin. Odporność na wirusy, współzależność wirusa i gospodarza (host/non host), typy reakcji oraz stosowane procedury.

- Bakteriofagi – budowa, cykl replikacyjny, zakażenie lityczne i lizogenne, wykorzystanie fagów w inżynierii genetycznej

- Mechanizmy patogenezy wirusów zwierzęcych, uszkodzenia komórek, hamowanie transkrypcji i translacji, fuzja błon komórkowych i immunosupresja. Rola wirusów w zaburzeniach rozrodu. Przeciwwirusowe mechanizmy obronne gospodarza – odporność wrodzona i nabyta, interferony, apoptoza, odporność komórkowa i humoralna.

- Specyfika wykrywania zakażeń wywołanych przez wirusy zwierzęce – metody bezpośrednie, namnażanie i identyfikacja izolowanego wirusa, badania serologiczne. Patogenność wybranych rodzin wirusów zwierzęcych

- Szczepionki i leki przeciwwirusowe. Priony jako niekonwencjonalne czynniki zakaźne.

Ćwiczenia laboratoryjne:

- Zasady pracy z materiałem wirusowym w warunkach laboratoryjnych i szklarniowych. Rozmnażanie wegetatywne

w aspekcie eidemiologii chorób wirusowych roślin. Terapeutyczne metody pozyskiwania materiału roślinnego wolnego

od infekcji wirusowej. Termoterapia.

- Zapoznanie się z pracą wirusologa w laboratorium kultur tkankowych. Ocena, wybór i odkażanie materiału donorowego który zamierzamy poddać zabiegowi odwirusowania, etapy inicjacji i stabilizacji kultury. Izolacja wierzchołków pędów oraz merystemów. Chemioterapia. Metody kombinowane.

- Elementy diagnostyki fitopatologicznej w zakresie wirusologii roślinnej. Zestaw roślin wskaźnikowych. Przeprowadzanie testu biologicznego przy użyciu różnych wariantów inokulacji.

- Objawy cytologiczne i zmiany anatomiczne wywołane porażeniem wirusowym. Epiderma i jej wytwory – sporządzanie preparatów w celu obserwacji ciał wtrętowych. Porównania budowy anatomicznej zdrowego, kontrolnego liścia rośliny wskaźnikowej (Nicotiana tabacum ‘Samsun’) z budową liścia systemicznie porażonego ToMV.

- Diagnostyka fitopatologiczna w odniesieniu do serologicznych metod wykrywania wirusów.

- Mikroskopia elektronowa w diagnostyce chorób wirusowych.

- Kryptogramy – zasady tworzenia i odczytywania istotnych informacji. Zaliczenie ćwiczeń.

Wykłady:Zalecane podręczniki:(wybrane rozdziały)

Borecki Z. 1996. Nauka o chorobach roślin. PWRiL Warszawa

Collier L., Oxford J. 2001. Wirusologia. PZWL Warszawa

Goździcka-Józefiak. 2004. Wirusologia molekularna. Wydawnictwo naukowe UAM

Kozłowska M., Konieczny G. 2003. Biologia odporności roślin na patogeny i szkodniki. Wyd. AR w Poznaniu

Larski Z., Truszczyński M. 1992. Zarys mikrobiologii weterynaryjnej. Wyd. ART Olsztyn

Malepszy S. (red). 2001. Biotechnologia roślin. PWN, Warszawa

Matthews R.E.F. 1992. Fundamentals of plant virology. Academic Press Inc. San Diego, CA

Piekarowicz A. 2004. Podstawy wirusologii molekularnej. PWN Warszawa

Walkey D.G.A. 1991. Applied plant virology. Chapman & Hall, London

Ćwiczenia:

Kryczyński S. 2005. Zasady identyfikacji i klasyfikacji wirusów roślin. Wyd. Fundacja rozwój SGGW, Warszawa

WIEDZA - absolwent zna i rozumie:

- Terminologię, metodologię i problematykę badawczą dotycząca wirusologii

- Morfologię, budowę fizykochemiczną wirusów i podstawowe aspekty ich aktywności biologicznej

- Mechanizmy patogenezy chorób wirusowych, możliwości ich wykrywania oraz prewencji

- Podstawy systematyki wirusów

- Znajomość innych obligatoryjnych czynników endopatogennych jako istniejących w przyrodzie form pasożytnictwa molekularnego

UMIEJĘTNOŚCI - absolwent potrafi:

- Postępować zgodnie z metodyką diagnostyki wirusologicznej i właściwie interpretować uzyskane wyniki

- Zastosować odpowiednią procedurę w celu zapobiegania porażenia materiału roślinnego bądź, w razie potrzeby, jego terapii

- Poprawnie scharakteryzować endobiotyczne czynniki infekcyjne

- Wykonywać nieskomplikowane prace laboratoryjne w zakresie poznawanej dziedziny wiedzy

KOMPETENCJE SPOŁECZNE - absolwent jest gotów do:

- Podejmowania pracy zespołowej na ćwiczeniach laboratoryjnych

- Właściwej obsługi swojego stanowiska pracy

Wykłady: Test jednokrotnego bądź wielokrotnego wyboru (70%)

Ćwiczenia: Ocena pracy pisemnej, demonstracja praktycznych umiejętności, rozwiązanie zadania problemowego (30%)