У вирусов нет белков

ТАСС, 17 февраля. Молекулярные биологи из США получили первую трехмерную реконструкцию белков оболочки коронавируса 2019-nCoV, который вызвал вспышку пневмонии в Китае. Эти материалы помогут ученым создать вакцины и лекарства от данной болезни, пишут исследователи в статье, опубликованной в электронной научной библиотеке bioRxiv.

"Мы нашли биофизические и структурные свидетельства того, что белки оболочки 2019-nCoV прикрепляются к рецепторам заражаемых клеток сильнее, чем это делает вирус атипичной пневмонии (SARS). Вдобавок, мы подтвердили, что несколько уже известных антител, которые нейтрализуют SARS, не могут соединяться с белками нового коронавируса", - отмечают исследователи.

Биологи из Техасского университета в Остине (США) и их коллеги из Национального института аллергии и инфекционных болезней (США) с помощью криоэлектронной микроскопии впервые реконструировали структуру оболочки вируса с очень большим разрешением. Таким образом они приблизились к раскрытию точных механизмов распространения 2019-nCoV от человека к человеку

Для этого ученые заставили культуру человеческих эмбриональных клеток воспроизводить фрагменты вирусной белковой оболочки. Исследователи выделили эти частицы из клеток, специальным образом заморозили их и рассмотрели с помощью криоэлектронного микроскопа, получив в итоге трехмерное изображение их структуры.

Эти снимки подтвердили, что в целом белок RBD у SARS и 2019-nCoV устроен похоже. Однако они неожиданно обнаружили, что новый коронавирус связывается с рецепторами ACE2 не слабее, а гораздо сильнее SARS. Это может объяснять высокую заразность и неожиданно большую скорость распространения новой болезни, которую вызывает коронавирус. Вдобавок ученые открыли небольшие вставки в ключевой части белка RBD, аналоги которых присутствуют у самых заразных форм вируса гриппа.

Подобные добавления, а также другие мелкие различия в структуре белков, как отмечают исследователи, сделали новый коронавирус неуязвимым для атак трех типов антител, которые ученые выделили из крови носителей SARS. Как надеются ученые, полученные ими фотографии помогут открыть лекарства, которые могут нейтрализовать вирус еще до проникновения в клетки или мешать ему размножаться внутри них.

Новый коронавирус

Сейчас число подтвержденных случаев заболевания, вызванного коронавирусом нового типа, в Китае превысило 70,5 тыс. человек, умерло от нее 1770 человек, выздоровело – 10,8 тыс. Инфекция зарегистрирована почти во всех регионах КНР, в том числе в Пекине и Шанхае. Также случаи заболевания выявили в десятках других государств, в том числе в России, США, Таиланде, Франции, Индии и Японии. В конце января Всемирная организация здравоохранения объявила режим международной чрезвычайной ситуации, связанный с этой вспышкой пневмонии.

Первые свидетельства о появлении вируса появились в декабре 2019 года. Уже 31 декабря власти Китая информировали Всемирную организацию здравоохранения (ВОЗ) о вспышке неизвестной пневмонии в Ухане – крупном торгово-промышленном центре КНР с населением более 11 млн человек. 7 января китайские специалисты установили возбудителя болезни — коронавирус 2019-nCoV, 11 февраля ВОЗ присвоил официальное имя той форме пневмонии, которую вызывает этот вирус — COVID-19 (CoronaVirus Disease 2019).

Новый вирус относится к той же группе, что и хорошо известные SARS и MERS, возбудители атипичной пневмонии и ближневосточной лихорадки. За последние десять лет и тот, и другой вирус унесли жизни нескольких сотен людей на Ближнем Востоке и Восточной Азии, а также неоднократно вызывали эпидемии, распространяясь через верблюдов и домашнюю птицу. Изначальным переносчиком вируса 2019-nCoV, как предполагают ученые, выступали летучие мыши.

Все три возбудителя болезней относятся к так называемым коронавирусам. Заражение ими вызывает схожие симптомы: лихорадку, кашель, проблемы с дыханием и постоянное отхаркивание. Инкубационный период длится несколько недель, затем практически мгновенно начинается сильнейшая лихорадка. Как правило, около половины больных погибает от истощения, осложнений или сопутствующих инфекций при отсутствии ухода за ними.

Не смотря на пандемию и всеобщее помешательство коронавирусом, не многие знают что такое вирус, как он работает и почему многие учёные вообще не считают вирусы живыми. А ведь врага нужно знать в лицо. Давайте вместе копнём этот пласт и попробуем взглянуть изнутри на самую масштабную битву на планете, в которой ежедневно погибают тысячи клеток у каждого из нас.

Что такое вирус и как организм с ним борется.

Структура вируса до банальности проста. Это генетический материал (ДНК или РНК), обмотанный оболочкой из белков, вот и всё. Иногда это сверху замазано жиром (липидный слой). Т.к. энергообмена у вирусов нет, то и умереть от старости они не могут. Например, из вечной мерзлоты в Сибири по сей день откапывают рабочие вирусы тысячелетней давности.

А вот происхождение вирусов совсем не банально, и до сих пор учёный мир не знает откуда они взялись. Существует три теории:

3. Ну и гипотеза коэволюции, которая утверждает, что вирусы появились параллельно с обычной жизнью и существуют уже миллиарды лет.

Каждая из этих гипотез имеет как сильные так и слабые стороны. Но однозначности в вопросах появления вирусов научный мир на сегодня не имеет.

А теперь к интересному, к тому как работают вирусы, ибо это на самом деле удивительно, вот только есть одна проблемка. Что бы понять как они работают мы сперва должны разобраться в том как работает наше с вами тело. А именно как происходит синтез белков.

Всё начинается в ядре любой клетки, с молекулы ДНК. Все мы помним что ДНК – это двойная спираль. Две скрученных ниточки. На этих ниточках нанизаны словно бусинки нуклеотиды. Перед синтезом белка ДНК расщепляется вдоль и напротив каждой ниточки достраивается РНК. Это такая специальная молекула, каждая бусинка в которой соответствует бусинке в ДНК. Теперь мы получили 4 ниточки с бусинками. Две изначальных ДНК и две новых РНК. Затем ДНК снова склеивается, а РНК с краёв помечают специальными маркерами и отправляют из ядра клетки в цитоплазму, где она является инструкцией по сборке белков для нужд нашего организма. (А вот тут я бы посоветовал посмотреть кусок ролика, если целиком смотреть лень. Это мой дебют в рисовании руками))))

Отличная схема работающая более 2-х миллиардов лет, если бы не вирусы. Попадая в организм вирус сбрасывает внешнюю защитную оболочку, и начинает выпускать из себя свои вирусные РНК, они разлетаются по клетке а далее вирус разными способами пытается выдать свою РНК за РНК клетки, например оторвав у последней маркеры ограничители. Теперь вирусная РНК воспринимается в организме носителя как собственная, и является рабочей инструкцией по производству белка. Вот и всё приехали. Клетка начинает сама печатать вирусные белки, которые затем позволяют установить внутри неё свои порядки и начинают воспроизводить новые вирусные частицы. Новые тела вирусов срочно начинают проникать в соседние клетки, и пошло поехало. Вот уже наш организм это фабрика по производству тел вируса, а в нашем теле несколько миллиардов его копий.

Некоторые наглухо отбитые вирусы будут выкачивать ресурсы клетки полностью, что непременно приводит к её смерти. Но есть такие вирусы, которые не сильно вредят клетке. Просто штампуют свои копии небольшими порциями и портят что-нибудь в другом месте. Это, например, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ, который позже может стать СПИДом). Он не уничтожает клетку, но поражает определённый вид лейкоцитов в нашем теле, что значительно снижает иммунитет. Некоторые вирусы могут годами прятаться в клетке вообще не подавая никаких признаков. Но как только иммунитет ослаб, они сразу начинают свою вредоносную деятельность. В таких случаях говорят о хроническом заболевании. Поцеловал девушку на вечеринке и герпес с тобой до конца жизни.

А теперь о хорошем. О том что природа даровала нам мощнейшие способы борьбы с вирусами. В каждом из нас непрерывно работают целые заводы по производству естественных способов защиты от вирусов.

Каждый день в наш организм попадают сотни миллионов вирусов, и на первой линии обороны находиться врождённый иммунитет. Его можно сравнить с патрулями ППС. Клетки, которые непрерывно проверяют систему сертификации синтеза белков в нашем организме. Врождённый иммунитет действует быстро, эффективно и постоянно. От момента попадания вируса в организм, до его полного уничтожения проходит несколько часов. Некоторые люди на планете имеют более сильный иммунитет к определённым вирусам. Например около 1% населения центральной Европы имеет природную невосприимчивость к ВИЧ, в России это число меньше примерно в 10 раз. Связано это с эпидемий бубонной чумы в Европе ещё в XIV веке. Именно она повысила сопротивляемость у выжившего населения Европы к вирусам.

Но порой всё же вирусам удаётся начать свою деятельность в организме. В основном это происходит по двум причинам. Во-первых, большое количество одновременно попавших в организм вирусов, например на вас чихнул болеющий. Во- вторых, ослабление врождённого иммунитета. Это случается когда вы замёрзли или ослабли. После этого включается второй механизм защиты организма – приобретённый иммунный ответ. Это особый механизм выработки специфических антител, которые прикрепляются к вирусу, делая его неопасным. Наш с вами организм изучает вирус которым заразился, и производит особые клетки – антитела способные нейтрализовать вирус. Антитела бывают двух видов. Первые называются иммуноглобулин М-класса работают только в тот момент когда вы заболели. Они очень активные и рвут вирусы в клочья. Из-за своей высокой активности организм не может вырабатывать их постоянно. После уничтожения вируса, наше тело на постоянной основе начинает вырабатывать иммуноглобулин G-класса, который совершает обход организма наравне с патрулями ППС из врождённого иммунитета и не даёт уже известным вирусам закрепиться в клетках, это не даёт нашему организму заболеть той версией вируса, которой он уже переболел.

Ряд вирусов довольно хитры и выдумывают различные способы уйти от иммунного ответа носителя. Например ВИЧ, постоянно меняет последовательность аминокислот в защитной оболочке, что делает невозможным его идентификацию, а следовательно невозможность создание против него антител. Другие вирусы умудряются вести свою деятельность среди нервных тканей, что делает их недосягаемыми для антител. Ведь антитела могут путешествовать только внутри кровеносной системы.

Так же стоит отметить сложность лечения вирусов. Они использую наши с вами клетки для репликации себе подобных, и избавиться от них не повредив себя крайне сложно. А так как вирус не совсем живой, на него практически не действуют антибиотики и пожалуй единственной защитой от большинства вирусов сегодня является вакцинация, т.е. внедрение ослабленного вируса, для того чтобы против него выработался иммунитет второго вида – приобретённый иммунитет.

Но это не означает что нет способов помочь организму от влияния ОРВИ заболеваний, к которым относиться и коронавирус.

Сильный врождённый иммунитет поможет нам вирус не подхватить, а народные средства бороться с уже имеющимся. Почему народные? Да просто потому что медикаментозных способов лечения коронавируса на сегодня нет.

Врожденный иммунитет можно усилить витаминами и банальным соблюдением режима питания и сна. А вот избавиться от вируса внутри организма помогут любые прогревания. Дело в том что вирус погибает при температурах гораздо более низких чем клетки организма носителя. Поэтому очень хорошо помогает при заражении или в период инкубации, бани сауны, горячее обёртывание и ингаляция горячими отварами. В конце концов подышать над картошкой. Это не убьёт вирус полностью, но снизит скорость его размножения что безусловно поможет организму в последующей борьбе. Так же многие врачи не рекомендуется сбивать температура если она ниже 38,5 градусов, и не рекомендуют пользоваться антибиотиками, потому что организм страдает от антибиотиков больше чем вирус. Но конечно гораздо важнее слушать рекомендации врачей и не заниматься самолечением!

Отдельно про алкоголь. Этиловый спирт выше 70 градусов на самом деле сразу убивает вирус. Но вот доставить его в организм, а особенно к месту скопления вирусов затруднительно. Так же не стоит забывать что алкогольное опьянение и похмелье снижает врождённый иммунитет. Поэтому я всё же не рекомендую этот способ.

Это всё что я хотел рассказать, не болейте!

Почему дети болеют меньше? Формируется ли иммунитет к коронавирусу? Главный инфекционист Минздрава Елена Малинникова ответила на вопросы, которые больше всего волнуют читателей.

— Насколько устойчив новый коронавирус во внешней среде?

— Устойчивость вируса оценивается. При передаче от человека к человеку любой вирус может приобретать активность или угасать. В принципе, по своей структуре новый коронавирус не очень устойчив, он сохраняется в окружающей среде в условиях от 7 до 7,5 PH. Если среда чуть кислее или чуть щелочнее, он не будет сохраняться. Плюс вирус прекрасно уничтожается дезсредствами. Через 10 мин его убивает ультрафиолетовое облучение. Но остается достаточно серьезная проблема в том, что вирус может хорошо сохраняться на поверхностях, если, скажем, это бумага, картон, пластик. Сколько времени он сохраняется? По разным данным, до 7-9 или 12 часов. Но это только при определенной температуре и влажности.

— Точно ли дети меньше болеют?

— Вирусы, которые вызывают ОРВИ, имеют определенную специфику. Попадая в организм человека, они не могут просто так поражать какие-то клетки. Коронавирусы, как и вирусы гриппа, поражают исключительно клетки эпителия верхних дыхательных путей, легких, кишечника, которые имеют к ним особые рецепторы. И это свойство вирус и приобрел, когда появился в человеческой популяции, преодолев межвидовой барьер.

Сейчас трудно сказать, сколько животных прошел вирус до человека. Но преодолеть межвидовой барьер вирусу очень сложно. Это долгий процесс — найти ту клеточку, куда он может прикрепиться у человека. Скорее всего, эта инфекция начала циркулировать в КНР не в декабре 2019 года. А вирус появился чуть раньше. И только в декабре китайские коллеги заявили о первом 41 больном. А с 13 января он стал циркулировать за территорией КНР.

Однако постоянно появляются новые данные о возможностях вируса. Поначалу считалось, что вирус передается только от одного человека к другому, а от него дальше, к третьему, четвертому пятому, — нет. Сейчас это тоже проверяется. Важно понимать: когда вирус находит свою популяцию, где он будет циркулировать, вирулентность, то есть токсичность, заразность его падает. Так что новый коронавирус просто занял свою нишу среди других вирусов, циркулирующих в человеческой популяции. Вообще же более 200 вирусов вызывают ОРВИ.

— Насколько эффективен карантин? Некоторые говорят, что он бесполезен.

— Наша задача — не допустить тяжелых и летальных исходов от инфекции. Для этого необходимо, чтобы люди из группы риска, которые дают такие тяжелые реакции, не имели тесного контакта с людьми, которые способны перенести инфекцию на ногах либо не болеть вообще. Задача карантина — разобщение. Это на сегодня лучшее средство профилактики. Если мы не будем распространять инфекцию в популяции, заболеваемость пойдет не по критической линии, а плавно охватит определенный контингент населения, плавно иммунизирует популяцию. Да, потом мы будем встречаться с этой инфекцией. Но будет ли вирус так активен, как его брат SARS или как MERS, которые мы периодически диагностируем, но немного? И насколько он останется активным на следующий сезон? Пока вопросы остаются.

Мы никогда не заражаемся одним вирусом. Мы заражаемся облаком разнообразных вирусов. Как они себя поведут, зависит от организма. Зависит и от того, какое количество вируса попало в организм. Рискуют больше всего пожилые люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями и дыхательными.

— Формируется ли иммунитет к коронавирусу?

— Это называется проэпидемичивание населения. Когда появились первые выздоровевшие, стали говорить, что иммунитет после перенесенной инфекции нестоек. Сейчас мы наблюдаем циркуляцию двух вариантов вируса — S-варианта и L-варианта. Возможно, они не дают перекрестного иммунитета. Когда закончится эпидемия, вирус пройдет через человеческую популяцию, мы сможем сказать, насколько он формирует ответ иммунитета, а также уточнить показатели летальности. Сейчас смертность в среднем 3,9%, а среди пожилых достигает 20%.

В Китае эпидемия продлилась примерно сто дней. Но этот прогноз нельзя распространять на другие страны. Вообще мы не может сказать, как быстро распространяется инфекция. Те беспрецедентные меры профилактики, которые применили в КНР, не дали понимания, как эпидемия могла бы развиваться в обычных условиях. И как неожиданно инфекция стала развиваться в индустриально развитых странах. Мы не видим развития инфекции в странах, где даже, условно, хлорирование воды не практикуется. У нас в советские годы была система тотального противоэпидемического контроля. В Италии такого тотального контроля нет. Плюс туда стекается много туристических путей. Все это сыграло роль в росте заболеваемости. Но это все предварительные выводы. Многие иностранные коллеги хотят, чтобы мы поделились опытом, как мы справляемся с этой инфекцией.

— Раньше диагноз ставили после третьего теста на вирус. Сейчас говорят, что достаточно одной.

Как и ОРВИ, и грипп, новый коронавирус SARSCOV-2 (заболевание, к которому он приводит, принято теперь называть COVID-19) легко распространяется через капли, выделяющиеся при кашле или чихании инфицированных людей. Таким образом, соблюдение санитарно-гигиенических правил имеет решающее значение для профилактики этой инфекции.

Какой инкубационный период у вируса?

Ученые проанализировали данные о всех случаях заболевания новым коронавирусом (само семейство коронавирусов известно давно, к нему относят до 40 видов вирусов, которые поражали человека и животных, но смертельными их не считали). Вывод гласит: в среднем инкубационный период COVID-19 составляет пять дней, а первые симптомы могут проявиться в течение 11 дней. Таким образом, 14-дневный карантин, который ввели во многих странах, представляется вполне разумным.

Стоит отметить при этом, что ученые из Института психиатрии, психологии и нейробиологии Великобритании подчеркивают, что длительный карантин — непростое испытание для психики. Они проанализировали исследования в десяти странах, где люди перенесли в карантине тяжелый острый респираторный синдром (SARS), лихорадку Эбола, грипп H1N1, ближневосточный респираторный синдром (MERS), и отмечают: люди на карантине испытывают высокий уровень страха перед заражением и возможностью заражения других. Они часто склонны к катастрофическим интерпретациям событий, а отсутствие четкой информации может усугубить это. Рекомендация следующая: период карантина должен быть как можно короче (в разумных пределах, конечно), а негативные психологические последствия смягчает сознательная (добровольная) самоизоляция.

Есть ли лечение от COVID-19?

На данный момент специального лечения для этой инфекции нет. Заболевшим назначают поддерживающие меры, которые снимают симптомы. Поскольку это вирусная инфекция, антибиотики в данном случае бесполезны.

Почему вирус так легко заражает людей?

Можно ли было предотвратить появление новой инфекции?

Новые инфекционные заболевания появляются регулярно, за последние десятилетия мир узнал вирусы Зика и Эбола, ВИЧ, новые типы гриппа и вот теперь SARSCOV-2. Такие заболевания обычно возникают, когда животному вирусу удается проникнуть в организм человека из-за тесного контакта между людьми и животными. Вероятность предотвратить это в любой точке мира равна нулю. Что мы можем сделать, так это быть готовыми реагировать как можно быстрее, когда это произойдет.

Насколько эффективны санитарно-гигиенические меры?

При исследовании больничных палат, где лежали пациенты с COVID-19, вирус был обнаружен на множестве поверхностей, в том числе на перилах кроватей, дверных ручках, стульях, выключателях освещения, окнах, раковинах, стетоскопах, воздушных вентиляторах и туалетах. Но достаточно протереть поверхности обычным хлорсодержащим средством, чтобы ликвидировать вирус. То есть он не более живучий, чем грипп или норовирус (его еще называют кишечный грипп).

А вот смыв воды в туалете и воздушные сушилки для рук — самый эффективный способ распространения разных вирусов, в том числе и коронавируса.

Несколько случаев заболевания произошло в одной семье в результате совместного обеда, когда все ели из одной посуды.

Может ли этот вирус исчезнуть?

Единственный способ полностью уничтожить вирус — это разработать вакцину, как в случае с оспой. Во всех остальных случаях вирус так и будет циркулировать.

Когда закончится эпидемия?

По осторожным прогнозам, к лету все должно закончиться. Во-первых, большинство респираторных вирусов циркулируют именно в зимнее, холодное, время года. Во-вторых, в странах Южного полушария, где сейчас лето, случаи заболевания единичны. Еще один аргумент в подтверждение — SARS, близкий родственник нынешней SARSCOV-2, исчез как раз к июлю.

Можно ли заболеть дважды?

По идее после первой встречи с инфекцией организм вырабатывает иммунитет. Он может быть нестойким, как, например, после заболевания гриппом. Но вряд ли человек переболеет гриппом дважды за один сезон. Тем не менее в Китае и Японии зафиксировано несколько случаев повторного заражения коронавирусом. Пока ученые полагают, что эта информация нуждается в перепроверке. Впрочем, окончательную ясность о продолжительности иммунной защиты можно будет получить лишь после проведения серологического исследования (анализ антител) населения.

Кто уязвим больше всего?

Опаснее ли коронавирус, чем грипп?

Пока преждевременно оценивать его опасность или безопасность. Смертность от сезонного гриппа составляет 0,1 процента. От коронавируса — на данный момент в пределах 2–3 процентов. Но окончательные цифры можно будет понять лишь по окончании эпидемии. Коронавирус кажется более заразным, чем грипп. Но в большей степени это связано с более пристальным вниманием к этой инфекции.

Стал ли он опаснее после мутации?

SARSCOV-2 действительно в процессе эпидемии приобрела генетические мутации, разделившие ее на два штамма. Китайские исследователи утверждают, что наиболее вирулентный является и самым распространенным. Но их исследование было основано на анализе лишь сотни генетических последовательностей вируса. Чтобы делать выводы, этого слишком мало. В Институте Пастера считают, что мутации, которые совершенно ожидаемы для этого типа вируса, привели лишь к его незначительным модификациям, не сделав его особо опасным.

Но даже если вирус продолжит мутировать, эти мутации не сделают его смертельным для человека. Почему? Вирус, убивающий всех инфицированных, сам неминуемо погибнет. Так что убийство не в его интересах. Эволюция отбирает не самые смертоносные вирусы, а те, которые лучше распространяются. Пример — вирус чикунгунья, который переносят комары: в начале 2000-х из-за потепления он из тропиков распространился на гигантские территории, вплоть до юга России. Инфекция не стала более опасной, но легче передавалась.

Появится ли вакцина?

Работы ведутся разными институтами в разных направлениях. Одни добиваются иммунного ответа, используя фрагменты генетического кода коронавируса, которые помещают в безвредные вирусы. Другие используют ДНК либо РНК вируса напрямую: после инъекции они начинают производить кусочки вирусных белков.

Но и эти, более быстрые способы создания вакцины могут оказаться недостаточно эффективными. Дело в том, что SARSCOV-2 может мутировать еще быстрее. Поэтому наиболее перспективным считается использование методов синтетической биологии. Исследователи предполагают создать наночастицы из белков и прикрепить к ним вирусные молекулы в повторяющемся ряду с расчетом на то, что наша иммунная система воспримет такое повторяющееся расположение как опасность, с которой надо бороться (дело в том, что такое строение имеют клеточные стенки бактерий). Если это удастся, то такие наночастицы можно будет использовать для борьбы и с другими коронавирусами — SARS, MERS, что даст шанс защититься от всех разом. К тому же такой подход позволяет быстро создать миллионы и даже миллиарды доз вакцин.

Нужно ли отказаться от поездок в другие страны?

Анализ запретов на поездки внутри Китая и за его пределами и математический расчет показали: запреты задержали развитие эпидемии всего на три-пять дней в материковом Китае и на две-три недели в других странах. Объяснение простое — до 60 процентов случаев коронавирусной инфекции оставались незамеченными и продолжали невидимо распространяться по миру. И как только эти случаи попадают в новую страну, начинаются локальные вспышки, уже не связанные с Китаем. И хотя запреты на поездки сыграли некоторую положительную роль, наиболее эффективными мерами предотвращения распространения вируса ученые считают быструю идентификацию инфицированных, изоляцию их и отслеживание контактов.

Источники:Институт Пастера (Франция), Клиника Майо (США), Университет Торонто (Канада), Университет Джонса Хопкинса (США), Университет науки и техники Хуачжун в городе Ухане

Вирус (лат. virus - яд) - неклеточная форма жизни, мельчайшие болезнетворные микроорганизмы, не видимые в микроскоп. Они значительно меньше бактерий: легко проходят через бактериальные фильтры.

Вирусы способны размножаться только внутри живых клеток, до проникновения в них вирусы не имеют признаков жизни: пассивно перемещаются во внешней среде, ожидая встречи с клеткой-мишенью.

В 1892 году Ивановский Д.И. в ходе изучения мозаичной болезни табака обнаружил, что болезнь вызывается мельчайшими субстанциями, которые проходят через бактериальный фильтр, то есть были меньше бактерий. Вирусы впервые увидели в электронный микроскоп в 1939 году (спустя 19 лет со смерти Ивановского), однако считается, что именно Ивановский положил начало вирусологии как науке.

Вирусы выделяют в отдельное, пятое царство. Несмотря на их кажущуюся безжизненность, от неживой материи их отличают следующие черты:

• Наличие наследственности и изменчивости
• Способность к репродукции (воспроизведению себе подобных)

Рекомендую обратить особое внимание на черты, которые отличают вирусы от живых организмов:

Неживое (инертное) состояние

Вне клетки хозяина находятся в неживом состоянии, ожидая внедрения. Вирусы - облигатные внутриклеточные паразиты.

У вирусов отсутствует обмен веществ с внешней средой (метаболизм).

Не имеют клеточной мембраны, ограничивающих их от внешней среды, и, соответственно, клеточного строения.

Не делятся, не размножаются половым путем

У вирусов отсутствует половое размножение и деление. Попав в живую клетку, вирус встраивает свою нуклеиновую кислоту (РНК/ДНК) в наследственный материал клетки-мишени. В результате клетка начинает синтезировать вирусные белки (новые вирусы): так увеличивается численность вирусов.

Вирусы не растут, не увеличиваются в размерах. Стратегия их жизни - безудержное размножение.

Если мы заглянем в клетку, инфицированную вирусом, то от вируса мы увидим только один элемент - его нуклеиновую кислоту (ДНК/РНК). Во внешней среде вирусы существуют в виде вирионов - полностью сформированных вирусных частиц, состоящих из белковой оболочки (капсида) и нуклеиновой кислоты внутри.

Носителем наследственной информации у вирусов может быть ДНК, РНК. В связи с этим все вирусы подразделяются на ДНК- и РНК-содержащие.

Найдя клетку, на поверхности которой есть подходящий рецептор, вирус взаимодействует с ним и прикрепляется к мембране клетки. Путем эндоцитоза (образование вакуоли) вирус проникает внутрь клетки, выходит из вакуоли в цитоплазму. Наследственный материал (ДНК/РНК) вируса реализуется по схеме: ДНК ↔ РНК → белок.

Проникнув внутрь клетки (инфицировав ее), вирус реализует собственный генетический материал (ДНК/РНК) путем синтеза вирусного белка на рибосомах клетки хозяина. Клетка даже и не подозревает, что вирус встроил в ее РНК/ДНК свой генетический код - она принимает его как свой собственный, а в результате синтезирует вирусные белки.

Образовавшиеся белки объединяются в вирусные частицы, которые могут выходить из клетки разными путями. Вирионы вирусов гепатита C выходят из клетки путем почкования (экзоцитозом), при таком варианте клетка долгое время остается живой и служит для продукции новых вирионов.

Известен и другой механизм выхода вирионов из клетки: взрывной, при котором оболочка клетки разрывается, и тысячи вирионов отправляются инфицировать новые клетки. Такой способ характерен для аденовирусов, ротавирусов.

Это уникальная группа вирусов, инфицирующая только бактерии. Бактериофаг имеет капсид, с содержащимся внутри наследственным материалом - ДНК (реже РНК), протеиновым хвостом. Бактериофаги открыты в 1915 году и с тех пор активно применяются в ходе генетических исследований.

Ниже вы можете видеть типичное строение бактериофага. Бактериофаг напоминает шприц, который протыкает стенку бактерии и впрыскивает внутрь нее свою нуклеиновую кислоту.

Бактериофаги успешно применяются в медицине для лечения многих заболеваний. Это высокоэффективные, дорогостоящие препараты, которые помогают, например, нормализовать микрофлору кишечника при бактериальных инфекциях.

Вирусы вызывают множество заболеваний человека и животных. Некоторые из них неизлечимы даже на современном этапе развития медицины, например бешенство. К вирусным инфекциям относятся грипп, корь, свинка, СПИД (вызванный ВИЧ), полиомиелит, желтая лихорадка, онковирусы.

Такая группа, как онковирусы, потенцируют развитие опухолей в организме. К ВИЧ и онкогенным вирусам не существует специфических антител, что затрудняет процесс создания вакцины. В то же время против ряда вирусных инфекций: корь, ветряная оспа созданы вакцины, создающие стойкий пожизненный иммунитет.

Клетки вырабатывают защитный белок - интерферон. Это вещество подавляет синтез новых вирусных частиц, приводит к повышению температуры тела (например, при гриппе).

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) представляет для организма большую опасность. Он размножается в T-лимфоцитах - клетках крови, которые выполняют иммунную функцию. С гибелью T-лимфоцитов разрушается иммунная система, становится невозможным сопротивление организма бактериями, вирусам и грибам, что в отсутствии лечения приводит к вторичным инфекциям.

Риск заражения ВИЧ присутствует при гемотрансфузии (переливании крови), половом акте. Инфекция также может быть передана от ВИЧ инфицированной матери к плоду.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.