Специфичность вирусов в том что они
Общая вирусология.
История развития вирусологии.
Специфичность и происхождение вирусов.
Структурная организация вирусов
Вирусы - группа ультрамикроскопических облигатных внутриклеточных паразитов, способных размножаться только в клетках живых организмов (многоклеточных и одноклеточных). Среди них имеются возбудители заболеваний человека, животных, растений, насекомых, простейших и микроорганизмов.
Вирусы были открыты в 1892г Д.И.Ивановским при изучении причин гибели табака от мозаичной болезни, выражающейся в появлении пятен на листьях растений. Ученый обнаружил, что здоровое растение получает возбудителя с соком больного растения даже после пропускания этого сока через бактериологические фильтры. Эти микроорганизмы назвали фильтрующимся вирусами, а затем просто вирусами. Которое положило начало развитию науки вирусологии. Более быстрому ее развитию способствовали: изобретение электронного микроскопа, разработка метода культивирования микроорганизмов в культурах клеток.
Слово “вирус” в переводе с латинского - яд (животного происхождения). Этот термин применяют для обозначения уникальных представителей живой природы, не имеющих клеточного (эукариотического или прокариотического) строения и обладающих облигатным внутриклеточным паразитизмом, т.е. которые не могут жить без клетки.
В настоящее время вирусология- бурно развивающаяся наука, что связано с рядом причин:
- ведущей ролью вирусов в инфекционной патологии человека и животных (примеры - вирус гриппа, ВИЧ- вирус иммунодефицита человека, африканская чума свиней и другие) на фоне практически полного отсутствия средств специфической химиотерапии;
- использованием вирусов для решения многих фундаментальных вопросов биологии и генетики.
Вирусные заболевания наносят огромный ущерб сельскому хозяйству. Так, вирус ящура, африканская чума свиней, распространяясь со скоростью цепной реакции, способен разрушить животноводство в масштабе целой страны. Вирусные болезни картофеля, огурцов, томатов, ячменя, гороха и других растений существенно снижают урожаи сельскохозяйственных культур.
СПЕЦИФИЧНОСТЬ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВИРУСОВ
Каждый вирус в своем онтогенезе проходит две фазы. Первая фаза —внеклеточная, когда вирус находится в состоянии покоя, получила название вириона (А. Львов, 1959). Вторая фаза — внутриклеточная, называемой репродуцирующимся или вегетативным вирусом, котораявключает весь цикл репродукции вируса в клетке хозяина.
Вирусы обладают следующими характерными особенностями, отличающими их от других микроорганизмов:
Первое принципиальное отличие вирусов от всех прочих живых организмов нашей планеты заключается в их строении. Вирусы лишены каких-либо клеточных структур. Каждый вирион представлен двумя компонентами — нуклеиновой кислотой и белком, что позволяет совершенно определенно назвать вирусы неклеточными формами жизни.
В состав любого организма обязательно входят оба типа нуклеиновых кислот — ДНК и РНК. В вирионах всегда присутствует только один тип нуклеиновой кислоты — либо ДНК, либо РНК- Причем обе нуклеиновые кислоты могут быть одноцепочечными и двухцепочечными.
Второе принципиальное отличие вирусов от других живых организмов состоит в отсутствии у них собственного метаболизма. В вирионах нет белок-синтезирующего аппарата (рибосом) и нет механизмов, обеспечивающих получение автономной энергии (АТФ). Отсутствие собственных метаболических систем определяет уникальную природу вирусного паразитизма. В отличие от паразитизма прочих организмов, паразитирующих на организменном и клеточном уровнях, вирусы являются ультрапаразитами, паразитирующими на генетическом уровне. Адсорбируясь на клетке хозяина, вирусы внедряют в нее свой геном в виде ДНК или РНК и подавляют деятельность генома клетки хозяина. В большинстве случаев с этого момента метаболический аппарат клетки начинает полностью работать на вирус под контролем вирусного генома. Генетический уровень паразитизма вирусов обусловливает невозможность культивирования их на самых сложных питательных средах.
Рассмотрим вопрос: какими же критериями жизни типичного организма обладают вирусы?
Существенной характеристикой любого живого организма является способность его к размножению. Этот критерий живого организма вполне приложим и к вирусам.
Второй неотъемлемой чертой любого живого организма является наследственность. И в этом отношении вирусы не уступают остальным организмам. Достаточно вспомнить, насколько стабильными сохраняются в течение тысячелетий симптомы вирусных заболеваний оспы, полиомиелита, бешенства и др. Клиническая картина этих вирусных инфекций практически не изменилась с древнейших времен до наших дней. О стойкости наследственного кода вирусов говорит и спектр поражаемых вирусами хозяев. Для вируса бешенства — это человек, собака, кошка, волк и другие млекопитающие; для вируса полиомиелита — избирательно только человек.
При наличии стойкой наследственности любому организму присуща изменчивость. И с этой точки зрения вирусы оказываются типичнейшими живыми организмами. Ярчайшим примером изменчивости вирусов может служить вирус гриппа типа А. Мелкие изменения антигенной структуры этого вируса происходят ежегодно, существенные смены антигенов наблюдаются один раз в 10-15 лет. Антигены — белки, входящие в состав белковой оболочки вируса. Каждая пандемия гриппа типа А в XX в. была вызвана новой разновидностью (серотипом) вируса: Ао (испанка) — в 1918 г., A1 — в 1947 г., А2 (Сингапур) — в 1957 г., А2 (Гонконг) — в 1968 г., А2 (Виктория) — в 1972 г.
Вирусы, как и все остальные живые организмы, характеризуются способностью к адаптации к условиям среды. Следует только помнить, что средой обитания для них является организм хозяина. Каждый вирус имеет строго определенный круг хозяев. Этот круг поражаемых организмов может быть очень узким, как, например, чума К.Р.С., или, наоборот, очень широким, как у вируса бешенства — человек и все млекопитающие животные. Таким образом, вирусы, как и другие организмы, занимают вполне определенные экологические ниши в биосфере.
Рассмотрев черты сходства и различия между вирусами и всеми остальными живыми организмами, можно сделать два весьма существенных вывода. С одной стороны, вирусы являются автономными генетическими структурами, которым присущи существенные критерии живых организмов — способность к размножению, наследственность, изменчивость, адаптация к условиям среды. С другой стороны, вирусы, будучи генетически автономными структурами, лишены метаболизма и не способны к самостоятельной репродукции вне клетки хозяина. Весь цикл репродукции вирусов проходит в клетке за счет ее метаболических систем.
Вопрос о происхождении вирусов до сего времени остается не решенным. Предположение о том, что вирусы являются примитивными доклеточными формами жизни, не находит логического подтверждения. Достаточно сказать, что для репродукции вирусов необходима клетка, ее метаболические системы. Уровень организации нуклеиновых кислот и белков вирусов не уступает уровню их организации у клеточных организмов. Нуклеиновые кислоты вирусов имеют тот же нуклеотидный состав, что и нуклеиновые кислоты любой клетки. Генетический код вирусов аналогичен генетическому коду клеточных организмов.
Наиболее вероятной представляется гипотеза, трактующая вирусы как результат деградации клеточных организмов. Можно предположить, что длительная эволюция последних шла по пути облигатного паразитизма, а именно утраты автономной АТФ, белоксинтезирующего аппарата и собственной цитоплазматической мембраны.
Эволюция генома вирусов, вероятно, шла по двум направлениям: по пути уменьшения объема генетической информации — от двухцепочечных ДНК-геномных вирусов к одноцепочечным ДНК-геномным вирусам, а также по пути упрощения процесса репродукции с исключением этапа транскрипции с ДНК на РНК, что привело к использованию РНК в качестве генетического материала, сначала в форме двухцепочечной РНК, а в дальнейшем в упрощении ее до одноцепочечной РНК.
Наконец, существует мнение, что вирусы можно рассматривать как группы генов, вышедших из-под контроля генома клетки. Получившие автономию группы генов на определенном этапе эволюции могли приобрести защитную белковую оболочку и некоторые другие вирусные специфические белки. В пользу этой гипотезы говорит родство ДНК некоторых вирусов с ДНК клетки и возможность включения ДНК вирусов в геном клетки.
Если принять последнюю гипотезу, вирусы можно назвать фрагментами живых организмов, утративших способность к самостоятельной репродукции, но сохранивших некоторые существенные критерии живых организмов, такие, как наследственность, изменчивость, способность к адаптации.
Дата публикования: 2015-11-01 ; Прочитано: 1594 | Нарушение авторского права страницы
studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2020 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.004 с) . 
|
