Открытие вирусов периоды развития вирусологии

Быстрый прогресс в области вирусологических знаний, основанный в значительной мере на достижениях смеж­ных естественных наук, обусловил возможность углублен­ного познания природы вирусов. Как ни в одной другой науке, в вирусологии прослеживается быстрая и четкая смена уровней познания — от уровня организма до суб­молекулярного.

Приведенные периоды развития вирусологии отражают те уровни, которые являлись доминирующими в течение одного — двух десятилетий.

Уровень организма (30-40 гг. XX века). Основ­ной экспериментальной моделью являются лабораторные животные (белые мыши, крысы, кролики, хомяки, обезьяны и т. д.), основным первым модельным вирусом был вирус гриппа.

Открытие в 1941 г. американским вирусологом Херстом феномена гемагглютинации немало способствовало изучению взаимодействия вируса с клеткой на модели вируса гриппа и эритроцитов.

Большим вкладом отечественных вирусологов в меди­цинскую вирусологию явилось изучение природно-очаговых заболеваний — эпидемических энцефалитов. В 1937 г. была организована первая экспедиция, возглавляемая Зильбером, в составе которой были Левкович, Шубладзе, Чумаков, Соловьев и др. Благодаря проведенным исследованиям был открыт вирус клещевого энцефалита, выявлены его переносчики — иксодовые клещи, разработаны методы лабораторной диаг­ностики, профилактики и лечения. Советскими вирусоло­гами были изучены вирусные геморрагические лихорадки, разработаны препараты для диагностических и лечебно-профилактических целей.

Уровень клетки (40-50 гг. XX века). В 1949 г. происходит значительное событие в истории вирусологии — открытие возможности культивировать клетки в искусственных условиях. В 1952 г. Дж. Эндерс, Т. Уэллер, Ф. Роббинс получили Нобелевскую премию за разработку метода куль­туры клеток. Использование культуры клеток в вирусоло­гии явилось подлинно революционным событием, послу­жившим основой для выделения многочисленных новых вирусов, их идентификации, клонирования, изучения их взаимодействия с клеткой. Появилась возможность полу­чения культуральных вакцин. Эта возможность была до­казана на примере вакцины против полиомиелита. В со­дружестве с американскими вирусологами Дж. Солком и А. Сэбином, советскими вирусологами М.П. Чумаковым, А.А. Смородинцевым и др. была разработана технология производства, апробирована и внедрена в практику убитая и живая вакцины против полиомиелита. В 1959 г. была проведена массовая иммунизация детского населения в СССР (около 15 млн.) живой полиомиелитной вакциной, в результате резко снизилась заболеваемость полиомиелитом и практически исчезли паралитические формы заболе­вания. В 1963 г. за разработку и внедрение в практику живой полиомиелитной вакцины М.П. Чумакову и А.А. Смородинцеву была присуждена Ленинская премия. В 1988 г. ВОЗ приняла решение о глобальной ликвидации заболеваемости полиомиелитом. В России это заболевание не регистрируется с 2002 года.

Другим важным приложением техники выращивания виру­сов явилось получение Дж. Эндерсом и Смородинцевым живой коревой вакцины, широкое применение кото­рой обусловило значительное снижение заболеваемости корью и является основой для искоренения этой инфек­ции.

Широко внедрялись в практику и другие культуральные вакцины — энцефалитная, ящурная, антирабическая и т. д.

Молекулярный уровень (50-60 гг. XX века). В вирусологии широко стали использовать методы молекулярной биоло­гии, а вирусы благодаря простой организации их генома стали распространенной моделью для молекулярной био­логии. Ни одно открытие молекулярной биологии не об­ходится без вирусной модели, включая генетический код, всего механизма внутриклеточной экспрессии генома, реп­ликации ДНК, процессинга (созревания) информационных РНК и т. д.

В свою очередь использование молекуляр­ных методов в вирусологии позволило установить прин­ципы строения (архитектуры) вирусных индивидуумов — вирионов, способы проникновения вирусов в клетку и их репродукции.

Субмолекулярный уровень (70-80 гг. XX века). Стремительное развитие молекулярной биологии открывает возможности изучения первичной структуры нуклеиновых кислот и бел­ков. Появляются методы секвенирования ДНК, определе­ния аминокислотных последовательностей белка. Полу­чают первые генетические карты геномов ДНК-содержащих вирусов.

В 1970 г. Д. Балтимором и одновременно Г. Теминым и С. Мизутани была открыта обратная транскриптаза в составе РНК-содержащих онкогенных вирусов, фермент, переписывающий РНК на ДНК. Становится реальным синтез гена с помощью этого фермента на матрице, вы­деленной из полисом иРНК. Появляется возможность переписать РНК в ДНК и провести ее секвенирование.

В 1972 г. возникает новый раздел молекулярной био­логии — генная инженерия. В этом году публикуется со­общение П. Берга в США о создании рекомбинантной молекулы ДНК, которое положило начало эре генной инженерии. Появляется возможность получения большого количества нуклеиновых кислот и белков путем введения рекомбинантных ДНК в состав генома прокариот и прос­тых эукариот. Одним из основных практических прило­жений нового метода является получение дешевых препа­ратов белков, имеющих значение в медицине (инсулин, интерферон) и сельском хозяйстве (дешевые белковые корма для скота).

Этот период характеризуется важными открытиями в области медицинской вирусологии. В фокусе изучения — три наиболее массовых болезни, наносящих огромный ущерб здоровью людей и народному хозяйству — грипп, рак, гепатит.

Установлены причины регулярно повторяющихся пан­демий гриппа. Детально изучены вирусы рака животных (птиц, грызунов), установлена структура их генома и идентифицирован ген, ответственный за злокачественную трансформацию клеток — онкоген. Установлено, что причиной гепатитов А и В являются разные вирусы: гепатит А вызывает РНК-содержащий вирус, отнесенный к се­мейству пикорнавирусов, а гепатит В — ДНК-содержащий вирус, отнесенный к семейству гепаднавирусов. В 1976 г. Бламберг, исследуя антигены крови у аборигенов Австралии, обнаружил так называемый австралийский ан­тиген, который он принял за один из антигенов крови. Позже было выявлено, что этот антиген является анти­геном гепатита В, носительство которого распространено во всех странах мира. За открытие австралийского анти­гена Бламбергу в 1976 г. была присуждена Нобелевская премия.

Другая Нобелевская премия в 1976 г. присуждена аме­риканскому ученому К. Гайдушеку, который установил вирусную этиологию одной из медленных инфекций че­ловека — куру, наблюдающейся в одном из туземных пле­мен на острове Новая Гвинея и связанной с ритуальным обрядом — поеданием зараженного мозга умерших род­ственников.

Начиная со второй половины 80-х годов вирусологи активно включились в разработку неожиданно возникшей в мире проблемы ВИЧ-инфекции. Этому способствовал значительный опыт работы отечественных ученых с ретровирусами.

Медицинская микробиология, вирусология и иммунология во многом обязаны исследованиям отечественным ученым таким как Н.Ф. Гамалея (1859-1949), П.Ф. Здродовский (1890-1976), Л.А. Зильбер (1894-1966), Д.И. Ивановский (1864-1920), Л.А. Тарасевич (1869-1927), В.Д. Тимаков (1904-1977), Е.И. Марциновский (1874-1934), В.М. Жданов (1914-1987), З.В. Ермольева (1898-1979), А.А. Смородинцев (1901-1989), М.П. Чумаков (1909-1990), П.Н. Кашкин (1902-1991), Б.П. Первушин (1895-1961) и многих других.

Значение открытия Д.И. Ивановского. Этапы развития вирусологии. Роль ученых в развитии вирусологии.

Впервые существование вируса доказал в 1892 году Ивановский. В результате наблюдений он высказал предположение, что болезнь табака, под названием мозаичной, представляет собой не одно, а два совершенно различных заболевания одного и того же растения: одно из них - рябуха, возбудителем которого является грибок, а другое неизвестного происхождения. Возбудитель мозаичной болезни табака не мог быть обнаружен в тканях больных растений с помощью микроскопа и не культивировался на искусственных питательных средах. Ивановский открыл вирусы - новую форму существования жизни. Своими исследованиями он заложил основы ряда научных направлений вирусологии: изучение природы вируса, цитопаталогических вирусных инфекций, фильтрующихся форм микроорганизмов, хронического и латентного вирусоносительства.

Конец XIX — начало XX-го века. Основным методом идентификации вирусов в этот период был метод фильтрации через бактериологические фильтры, которые использовались как средство разделения возбудителей на бактерии и небактерии. Были открыты следующие вирусы: вирус табачной мозаики; ящура; желтой лихорадки; оспы и трахомы; полиомиелита; кори; вирус герпеса.

30-е годы — основным вирусологическим методом, используемым для выделения вирусов и их дальнейшей идентификации, являются лабораторные животные. 1931 г. — в качестве экспериментальной модели для выделения вирусов стали использоваться куриные эмбрионы, которые обладают высокой чувствительностью к вирусам гриппа, оспы, лейкоза. Открыты: вирус гриппа; клещевого энцефалита.

40-е годы. Установили, что вирус осповакцины содержит ДНК, но не РНК. Стало очевидным, что вирусы отличаются от бактерий не только размерами и неспособностью расти без клеток, но и тем, что они содержат только один вид нуклеиновой кислоты — ДНК или РНК. Введение в вирусологию метода культуры клеток явилось важным событием, давшим возможность получения культуральных вакцин. Из широко применяемых в настоящее время культуральных живых и убитых вакцин, созданных на основе аттенуированных штаммов вирусов, следует отметить вакцины против полиомиелита, паротита, кори и краснухи.

50-е годы: Открыты вирусы: аденовирусы; краснухи; вирусы парагриппа.

70-е годы: открытие в составе РНК-содержащих онкогенных вирусов фермента обратной транскриптазы (ревертазы). Становится реальным изучение генома РНК содержащих вирусов. Открыты вирусы: вирус гепатита B; ротавирусы, вирус гепатита A.

80-е годы. Развитие представлений о том, что возникновение опухолей может быть связано с вирусами. Компоненты вирусов, ответственные за развитие опухолей, назвали онкогенами. Открыты вирусы: иммунодефицита человека; вирус гепатита C.

3. Иммунная биотехнология, трансплантология, гибридология и антитела, вклад отечественных и зарубежных ученых в ее развитие.

Имунная биотехнология-это производство диагностических и лечебных сывороток. Иммунобиологические препараты – к ним относятся лечебные, диагностические и профилактические средства, включающие вакцины, лечебные сыворотки, анатоксины, иммуноглобулины, бактериофаги, интерфероны, препараты нормофлоры, аллергены и др.

Трансплантология — раздел медицины, изучающий проблемы трансплантации органов, таких, как почки, печень, сердце, таких как костный мозг, роговица, мышцы, сухожилия и т.д., а также перспективы создания искусственных органов.

Аутотрансплантация, или аутологичная трансплантация — реципиент трансплантата является его донором для самого себя. Например, аутотрансплантация кожи с неповреждённых участков на обожжённые широко применяется при тяжёлых ожогах. Аутотрансплантация костного мозга или гемопоэтических стволовых клеток после высокодозной противоопухолевой химиотерапии широко применяется при лейкозах, лимфомах и химиочувствительных злокачественных опухолях.

4. На прибывшем в порт судне обнаружены трупы грызунов. Наметить план лабораторной индикации возбудителя, противоэпидемических мероприятий.

В результате того, что грызуны являются переносчиками опасных инфекций (чума, лептоспироз, трихофития, микоспория, и др.) необходимо провести вскрытие и взять мазки-отпечатки с различных органов и тканей. Далее провести лабораторную диагностику данных мазков (микроскопическую, бактериологическую) и отметить присутствие или отсутствие патогенных микроорганизмов. Данные вскрытия трупа запротоколировать. Труп животного после вскрытия подлежит уничтожению.

Противоэпидемические мероприятия заключаются в обследование работников судна (при обнаружении возбудителя в грызунах) и дератизации, дезинфекции.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 11

Эшерихии и эшерихиозы.

Эшерихиозы - инфекционные болезни, возбудителем которых является Escherichia coli.

Различают энтеральные (кишечные) и парентеральные эшерихиозы. Энтеральные эшерихиозы — острые инфекционные болезни, характеризующиеся преимущественным поражением ЖКТ. Они протекают в виде вспышек, возбудителями являются диареегенные штаммы E.coli. Парентеральные эшерихиозы — болезни, вызываемые условно-патогенными штаммами E.coli — представителями нормальной микрофлоры толстой кишки. При этих болезнях возможно поражение любых органов.

Таксономическое положение. Возбудитель — кишечная палочка — основной представитель рода Escherichia, семейства Enterobacteriaceae, относящегося к отделу Gracilicutes.

Морфологические и тинкториальные свойства. E.coli — это мелкие грамотрицательные палочки с закругленными концами. В мазках они располагаются беспорядочно, не образуют спор, перитрихи. Некоторые штаммы имеют микрокапсулу, пили.

Культуральные свойства. Кишечная палочка — факультативный анаэроб, оптим. темп. для роста - 37С. E.coli не требовательна к питательным средам и хорошо растет на простых средах, давая диффузное помутнение на жидких и образуя колонии на плотных средах. Для диагностики эшерихиозов используют дифференциально-диагностические среды с лактозой — Эндо, Левина.

Ферментативная активность. E.coli обладает большим набором различных ферментов. Наиболее отличительным признаком E.coli является ее способность ферментировать лактозу.

Антигенная структура. Кишечная палочка обладает соматическим О-, жгутиковым Н и поверхностным К -антигенами. О-антиген имеет более 170 вариантов, К-антиген — более 100, Н-антиген — более 50. Строение О-антигена определяет принадлежность к серогруппе. Штаммы E.coli, имеющие присущий им набор антигенов (антигенную формулу), называются серологическими вариантами (серовары).

Факторы патогенности. Образует эндотоксин, обладающий энтеротропным, нейротропным и пирогенным действием. Диареегенные эшерихии продуцируют экзотоксин вызывающий значительное нарушение водно-солевого обмена. Кроме того, у некоторых штаммов, как и возбудителей дизентерии, обнаруживается инвазивный фактор, способствующий проникновению бактерий внутрь клеток. Патогенность диареегенных эшерихии - в возникновении геморрагии, в нефро-токсическом действии. К факторам патогенности всех штаммов E.coli относятся пили и белки наружной мембраны, способствующие адгезии, а также микрокапсула, препятствующая фагоцитозу.

Резистентность. E.coli отличается более высокой устойчивостью к действию различных факторов внешней среды; она чувствительна к дезинфектантам, быстро погибает при кипячении.

Роль E.coli. Кишечная палочка — представитель нормальной микрофлоры толстой кишки. Она является антагонистом патогенных кишечных бактерий, гнилостных бактерий и грибов рода Candida. Кроме того, она участвует в синтезе витаминов группы В, Е и К, частично расщепляет клетчатку.

Штаммы, обитающие в толстой кишке и являющиеся условно-патогенными, могут попасть за пределы ЖКТ и при снижении иммунитета и их накоплении стать причиной различных неспецифических гнойно-воспалительных болезней (циститов, холециститов) - парентеральных эшерихиозов.

Эпидемиология. Источник энтеральных эшерихиозов - больные люди. Механизм заражения — фекально-оральный, пути передачи—алиментарный, контактно-бытовой.

Патогенез. Полость рта. Попадает в тонкую кишку, адсорбируется в клетках эпителия с помощью пилей и белков наружной мембраны. Бактерии размножаются, погибают, освобождая эндотоксин, который усиливает перистальтику кишечника, вызывает диарею, повышение температуры тела и другие симптомы общей интоксикации. Выделяет экзотоксин - тяжелая диарея, рвоту и значительное нарушение водно-солевого обмена.

Клиника. Инкубационный период составляет 4 дн. Болезнь начинается остро, с повышения температуры тела, болей в животе, поноса, рвоты. Отмечаются нарушение сна и аппетита, головная боль. При геморрагической форме в кале обнаруживают кровь.

Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет непрочный и непродолжительный.

Микробиологическая диагностика. Основной метод — бактериологический. Определяют вид чистой культуры (грамотрицательные палочки, оксидазоотрицательные, ферментирующие глюкозу и лактозу до кислоты и газа, образующие индол, не образующие сероводород) и принадлежность к серогруппе, что позволяет, отличить условно-патогенные кишечные палочки от диареегенных. Внутривидовая идентификация, имеющая эпидемиологическое значение, заключается в определении серовара с помощью диагностических адсорбированных иммунных сывороток.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

История становления вирусологии как науки. Первые упоминания о вирусных болезнях людей и животных. Выделение вирусов в конкретную группу инфекционных агентов, описание их молекулярной структуры. Вирусы в проведении молекулярно-генетических исследований.

Рубрика	Медицина
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	17.03.2016
Размер файла	20,1 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Первые упоминания о вирусных болезнях людей и животных встречаются в дошедших до нас письменных источниках древних народов. В них, в частности, содержатся сведения об эпизоотиях бешенства у волков, шакалов и собак и полиомиелите в Древнем Египте (II-III тыс. лет до н. э.). О натуральной оспе было известно в Китае за тысячу лет до нашей эры. Давнюю историю имеет также желтая лихорадка, на протяжении столетий косившая белых первопроходцев в тропической Африке и моряков. Первые описания вирусных болезней у растений относятся к живописной пестролепестности тюльпанов, которые уже около 500 лет выращивают голландские цветоводы.

Началом становления вирусологии как науки можно считать конец XIX века. В 80-х годах XIX века, работая над созданием вакцины против бешенства, Луи Пастер (1822-1895) впервые применил термин вирус (от лат.virus, яд) для обозначения инфекционного агента. Пастер был первым, кто начал использовать лабораторных животных в работах по изучению вируса. Он проводил исследования по инокуляции материала, полученного от больных бешенством, в мозг кролика. Однако Пастер не делал различия между вирусами как таковыми и другими инфекционными агентами.

В 1898 году Мартин Бейеринк (1851-1931) подтвердил и расширил исследования Ивановского над ВТМ и сформулировал первую полноценную теорию о вирусах как о новом классе микроорганизмов и возбудителей. Несмотря на то, что многие зарубежные ученые приписывали ему честь открывателя вирусов, Бейеринк признал приоритет Ивановского.

Фильтруя через бактериологические свечи патологический материал, взятый от больных людей и животных, в котором с помощью светового микроскопа не удавалось обнаружить каких-либо патогенных бактерий и грибов, микробиологи и врачи в считанные годы установили вирусную этиологию многих антропонозных и зоонозных болезней. Так, уже в 1898 году Ф.Лефлер и П.Фрош установили фильтруемость возбудителями ящура коров. Таким образом, они были первыми, кто показал, что вирусы могут поражать не только растения, но и животных. Это первое открытие вирусной природы широко распространенной и очень опасной зоонозной болезни парнокопытных позволило признать, что описанные в 1892-1906 гг. автономные элементарные тельца Э. Пашена и цитоплазматические включения Г.Гуарниери в эпителиальных клетках содержимого везикул и пустул (пузырьков) при натуральной оспе человека тоже вирусы - вне- и внутриклеточно располагающиеся, обособленные и сгруппированные в колонии. Такие же включения-колонии вирусов обнаружили в 1898-1903 гг. В.Бабеш и А.Негри в цитоплазме нейронов мозга погибших от бешенства животных.

Серия открытий новых вирусов пришлась на первое десятилетие XX века. Началась она с исследований Уолтера Рида (1851-1902), установившего в 1901 г. вирусную природу тропической желтой лихорадки. Рид руководил исследованиями, проводимыми Военной комиссии США по жёлтой лихорадке. В ходе них было установлено, что вирус жёлтой лихорадки присутствует в крови больного в течение первых трёх дней лихорадки и что вирус может передаваться при укусе комара; таким образом, впервые было показано, что вирусы может передаваться насекомыми. Кроме того, было выявлено, что прежде чем комар приобретает способность передавать инфекцию, должно пройти определённое время. Так появилось представление о внешнем инкубационном периоде.

В 1915 г. Фредериком Туортом (1877-1950) были открыты вирусы бактерий. В 1917 г. независимо от него вирусы бактерий были открыты Феликсом Д'Эрелем (1873-1949), он же ввёл термин `бактериофаг.

Вторая волна продолжающихся открытий вирусов антропонозных болезней приходится на 30-е гг. прошлого века. В 1933 году У.Смит, К.Эндрюс и П.Лейдлоу установили, что грипп вызывается не бактерией (Bacterium influenzae), а вирусом (ортомиксовирусом). К началу Второй мировой войны к вирусным болезням были причислены эпидемический паротит (К.Джонсон и Э.Гудпасчур, 1934), японский летне-осенний комариный энцефалит (М.Хаяши и А.С.Смородинцев, 1934-1938), дальневосточный клещевой весенне-летний энцефалит (Л.А.Зильбер, М.П.Чумаков, В. Д. Соловьев и др., 1937), краснуха (Дж. Хиро, С. Тасака, 1938). Предположение о вирусной этиологии гепатитов высказали в 1937 г. Г. Финдли и Ф. Мак-Каллум, подтвердили его в экспериментах на обезьянах и людях-добровольцах в 1943-1944 гг. Д. Камерон, Ф. Мак-Каллум и В. Хавенс.

Первый шаг в направлении описания молекулярной структуры вирусов был сделан в 1935 году, когда В.Стенли получил кристаллы вируса тобачной мозаики (Нобелевской премия, 1946). Детально изучить тонкую структуру вирусов стало возможно в 50-60 гг. после усовершенствования электронного микроскопа.

В 1938 г. М.Тэйлор (M. Theiler, 1899-1972) получил ослабленную живую вакцину против жёлтой лихорадки (Нобелевская премия, 1951). Разработанная вакцина оказалась такой надёжной и эффективной, что используется до сегодняшнего дня. Она спасла миллионы жизней и послужила моделью для разработки многих последующих вакцин. Кроме того, Тейлор усовершенствовал и ввёл в систему использование в качестве восприимчивых животных-хозяев мышей. Развитие его подхода в конечном итоге привело к получению других вирусов, причём кульминацией в этом цикле работ стало выделение Далдорфом и Сайклзом в 1948 г. группы вирусов эпидемической миалгии на мышах-сосунках. В начале тридцатых годов кроме мышей стали использовать также куриные эмбрионы, т.е. появился ещё один источник тканей, чувствительных к заражению вирусами и способных поддерживать их размножение, особенно подходящий для группы поксвирусов.

По мере того как появлялись и совершенствовались все эти экспериментальные системы, развивались количественные методы исследований. К ним относится тестирование на людях лимфы, содержащей вирус осповакцины, которое начали проводить с 1920 л., а также методы определения других вирусов, разработанные после появления работы Гарви и Актона с вирусом бешенства в 1923 г. однако первый точный и быстрый метод подсчёта эукариотических вирусов был разработан только в 1941 г., когда Хирст (G.Hirst) продемонстрировал, что вирус гриппа вызывает агглютинацию эритроцитов.

Развитие вирусологии очень сильно зависело от разработки метода культур клеток, которые сначала появились в конце 20-х годов, а затем в 40-х годах были применены для исследования вирусов энцефалитов. В 1949 г. в ключевом эксперименте Эндерса, Уеллера и Роббинса было показано, что культуры клеток способны поддерживать рост вируса полиомиелита (Нобелевская премия, 1954). Это открытие возвестило о приходе эры современной вирусологии и послужило толчком к ряду исследований, которые в конечном итоге привели к выделению многих вирусов, вызывающих серьёзные заболевания у человека. В 50-е и 60-е годы были выделены ряд энтеровирусов (Коксаки, ECHO) и респираторных (адено-, респираторно-синцитального) вирусов, что привело к тому, что были установлены причины большого числа болезней, вирусное происхождение которых до того момента лишь предполагали. Так, например, в 1953 году Блумберг открыл вирус гепатита B (Нобелевская премия, 1976) и создал против него первую вакцину. Параллельно с этими медицинскими исследованиями после 1952 г., когда Дульбекко применил к вирусам животных метод бляшек (Нобелевская премия, 1975), в количественную вирусологию вошли системы культур тканей. Метод бляшек был прямым продолжением исследований, проводившихся на бактериях и бактериофагах.

Открытие бактериофагов было оценено лишь в конце 30-х годов, когда группа учёных занялась исследованием бактериофагов, используя их как удобную модель для изучения взаимодействия вирус-клетка в точных генетических и биохимических терминах. В 1939 Э. Эллис и М. Дельбрюк выдвинули концепцию 'одноэтапного цикла роста вируса' ("one step virus growth cycle") (Нобелевская премия, 1969). Эта работа заложила основы для понимания характера репродукции вирусов - понимания того, что вирусные частицы не `растут', а собираются из образованных до сборки компонентов. В 1945 г. С.Лурия и А. Херши продемонстрировали, что бактериофаги способны мутировать (Нобелевская премия, 1969). Так было доказано, что генетические механизмы генетических процессов одинаковы у клеточных организмов и у вирусов. Также эта работа заложила основу для понимания антигенной изменчивости вирусов.

В 1950 г. А.Львов с сотрудниками открыл в Bacillus megaterium лизогенный бактериофаг и ввёл термин профаг (Нобелевская премия, 1965), Таким образом выяснилось, что существуют умеренные и вирулентные фаги. Эта работа привела к исследованиям контроля экспрессии генов в прокариотических организмах, вылившихся в конце концов в концепцию оперона Жакоба и Моно. В 1952 г. А.Херши и М.Чейз показали, что генетический материал бактериофагов представлен ДНК.

Все эти исследования фагов находились в центре той революции в биологии, которая привела к возникновению молекулярной биологии. Если до сих пор в классических генетических работах биохимические приёмы не использовались, то именно применение бактериофагов в качестве генетического инструмента позволило объединить генетику и биохимию в молекулярную биологию. После открытия структуры ДНК в 50-х годах бактериофаги неоднократно играли ключевую роль в разработке новых представлений и методов для изучения организации генома, генетического кода, процессов транскрипции и трансляции. Так, в 1961 году Бренер, Жакоб и Мезельсон продемонстрировали, что бактериофаг T4 использует для синтеза вирусных белков рибосомы клетки-хозяина, что помогло расшифровать фундаментальный механизм процесса трансляции. В 1967 году Пташне (Ptashne) выделил и изучил белок-репрессор фага л. Существование репрессорных белков было сначала постулировано Жакобом и Моно. Работы Пташне и Гилберта (открытие lacI репрессора E.coli) показали, что репрессорные белки являются ключевыми элементами в регуляции экспрессии генов. В 1975 году Мосс, Шаткин (Shatkin) работая с реовирусами и вирусом коровьей оспы показали, что мРНК содержит на 5ґ конце кэп. В последующем кэпы были обнаружены у мРНК эукариот.

Важные для молекулярной биологии открытия были сделаны также при использовании в качестве объектов исследований вирусов животных. Так в 1970 году Тёмин и Балтимор независимо друг от друга открыли у ретровирусов обратную транскриптазу (Нобелевская премия, 1975), способную осуществлять синтез ДНК на РНК-матрице, что послужило опровержением так называемой `центральной догмы' молекулярной биологии. В 1976 году Бишоп и Вармус обнаружили, что онкоген src вируса саркомы Рауса присутствует также в геномах нормальных клеток животных, в том числе человека (Нобелевская премия, 1989). В 1977 году Робертс и Шарп независимо друг от друга показали прерывистую структуру генов аденовирусов (наличие интронов) и сплайсинг (Нобелевская премия, 1993). В последующем прерывистость структуры была продемонстрирована для клеточных генов.

Как уже упоминалось, в 50-60 гг. было открыто большое количество вирусов как эукариотических, так и прокариотических организмов. К концу 60-х уже было открыто порядка 500 вирусов человека и животных, более 300 вирусов растений, а также множество вирусов насекомых и бактериофагов.

В последующие годы список известных вирусов ещё немного пополнился: в 1981 году выделен вирус лейкемии Т-лимфоцитов человека - первый вирус, для которого была достоверно установлена способность вызывать рак у человека; в 1983 году Монтанье и Галло выделили вирус иммунодефицита человека, вызывающего СПИД; в 1989 году выделен вирус гепатита С; в 1994 году выделен герпесвирус человека 8 (HHV-8), вызывающий саркому Капоши. Тем временем природа чуть не лишилась одного из своих творений: в 1979 году было официально объявлено об искоренении вируса оспы; последний случай заболевания был зарегистрирован двумя годами ранее в Сомали. Первоначально предполагалось также полностью уничтожить и лабораторные штаммы вируса после завершения секвенирования его генома, однако затем решение было отложено.

Между тем вирусы продолжали оставаться важнейшими объектами при проведении молекулярно-генетических исследований. В 1972 г. Берг создал первые рекомбинантные молекулы ДНК, построенные на основе кольцевого ДНК-генома вируса SV40 с включением генов фага л и галактозного оперона E.coli (Нобелевская премия, 1975). Эта работа дала начало технологии рекомбинантных ДНК. В 1977 стала известна первая полная нуклеотидная последовательность генома биологического объекта: Сэнгер с сотрудниками определили нуклеотидную последовательность генома фага ШX174 (5375 нуклеотидов) (Нобелевская премия, 1980). В 1985 году в продажу поступил первый коммерческий генетически модифицированный организм: модифицированный вирус коровьей оспы для вакцинации против свиного герпеса (псевдобешенства). В 1990 году была осуществлена первая успешная попытка применения генотерапии в клинической практике: ребёнку, страдающему тяжёлым комбинированным иммунодефицитом, заболеванием связанным с дефектом гена аденозиндезаминидазы, была введена нормальная копия гена с использованием вектора, построенного на основе генома ретровируса.

вирусология инфекционный молекулярный генетический

1. Вирусология / Под.ред. Б.Филдса, Д.Найпа: В 3 т.-М.:Мир, 1989.

2. Павлович С. А. / Основы вирусологии.- Минск, Вышэйшая школа, 2001.

3. Alan J. Cann / Principles of molecular virology. Academic Press, 2000.