Учение о вирусах
История вирусологии. Архитектура и морфогенез вирусов. Химический состав вирусов. Взаимодействие с клеткой хозяина. Биофизические свойства вирусов.
Классификация вирусов
Составлена зав.кафедрой микробиологии, вирусологии, иммунологии ИАТЭ доцентом
Светланой Геннадьевной Колесниковой
Наука, изучающая строение, состав, формы взаимодействия вирусов с клеткой называется вирусологией.
Это особое царство организмов, ультрамикроскопических размеров, («фильтрующиеся агенты»), обладающих только одним типом нуклеиновых кислот, не имеющих клеточного строения, лишенных собственных систем синтеза белка и мобилизации энергии и являющихся поэтому абсолютными внутриклеточными параизтами (А.И.Коротяев).
____________________________________________________________________
Сл
Вирусы (лат. Virus - яд) – неклеточные формы жизни, обладающие собственным геномом и способные к воспроизведению лишь в клетках более высокоорганизованных существ. ______________________________________________________________
Они являются автономными генетическими структурами и отличаются особым разобщенным (дизъюнктивным) способом размножения (репродукции): в клетке отдельно синтезируются нуклеиновые кислоты вирусов и их белки, затем происходит их сборка в вирусные частицы. Сформированная вирусная частица называется вирионом.
Вирусы широко распространены в природе и причиняют огромный вред человечеству. Паразитируя в клетках живых организмов, они вызывают различные заболевания. Вирусы являются возбудителями гриппа, оспы, кори, полиомиелита и других заболеваний у человека; ящура у коров и коз; орнитоза у птиц, а также служат причиной образования некоторых злокачественных опухолей. Весьма многочисленны вирусы заболеваний растений. Это различные мозаики, полосатости и курчавости листьев, некрозы и пятнистости, желтухи и самые разнообразные поражения цветов, плодов и фруктов. В настоящее время известно более ста заболеваний человека, имеющих вирусную природу, а количество вирусных заболеваний растений и животных значительно больше. Вирусами поражаются и микроорганизмы.
Сл
История формирования науки вирусологии
1798 – применение вакцин против оспы – Jenner (Дженнер)
1885 – применение вакцин против бешенства – Pasterus (Пастер)
1892 – открытие принципиально нового типа фильтрующихся и инфекционных агентов, особой структурной организации в микромире – вирусы растений, вирусы табачной мозаики – Дмитрий Иосифович Ивановский
1898 – открытие возбудителя ящура – вирусы животных
1911 – открытие онкогенных вирусов - Раус
1917 – открытие бактериофагов – Феликс д‘Эрелль
ХХ век- открытие вирусов, растений, животных, бактерий, возбудителей вирусной природы известных заболеваний человека и новых вирусов.
_____________________________________________________________________
Еще Пастер, изучая бешенство, хотя и не мог обнаружить возбудителя, но предположил, заболевание вызывает мелкий фильтрующийся агент, проходящий через специальный бактериальный фильтр Шамберлана. Позднее он разработал вакцину против бешенства. А Дженнер в еще в конце XVIII века получил первую противовирусную (хотя и не понимая природу активного начала) вакцину против оспы. Подлинное же открытие мира вирусов произошло в 1892 г. благодаря работам русского ученого Д. И. Ивановского по изучению мозаичной болезни табака. Им было установлено, что возбудителем этой болезни является мельчайший «микроб», проходящий через самые мелкопористые бактериальные фильтры и не способный расти на лабораторных питательных средах. Название «вирус» предложено голландским ученым М. Бейеринком, который подтвердил результаты опытов Д. И. Ивановского и считал, что причиной болезни табака является «жидкое заразное начало» - contagium vivum fluidum, или вирус (от лат. virus - яд). В последующие 20-25 лет были открыты вирусы ящура (1898), саркомы Рауса (1911), бактерий (1915-1917). Таким образом, к началу XX в. стали известны вирусы растений, животных и бактерий.
4.сл
Теории происхождения вирусов
Происхождение вирусов неизвестно, хотя вопрос этот имеет большое значение для решения многих актуальных задач современной биологии: происхождение жизни, установление возможных форм живых существ неклеточной структуры и происхождение клеточных организмов, развитие и изменчивость микроорганизмов и др. До настоящего времени о происхождении вирусов существуют лишь гипотезы.
Наиболее распространенными являются гипотезы экзогенного и эндогенного происхождения вирусов по отношению к клетке-хозяину.
I гипотеза:
Сторонники экзогенной гипотезы предполагают следующий вариант происхождения вирусов:
Вирусы – это потомки древних доклеточных форм жизни, остановившихся в своем развитии на определенном этапе.
Согласно гипотезе, вирусы произошли от древнейших доклеточных форм и в процессе эволюции приспособились к паразитированию в первичных одноклеточных организмах, а в дальнейшем эволюционировали вместе со своим хозяином. Если это действительно так, то следует считать, что первыми появились вирусы бактерий, затем вирусы многоклеточных организмов - растений и животных.
5 сл
Две следующие гипотезы – это мнение сторонников эндогенного происхождения вирусов:
II гипотеза:
Вирусы – потомки бактерий или др. одноклеточных организмов, по неизвестным причинам двинувшиеся в своем развитии вспять, деградировавшие.
Согласно II экзогенной теории, вирусы - это регрессивные формы патогенных бактерий, у которых в результате паразитизма предельно упростился химический состав н ферментативный аппарат. Вполне допустимо, что РНК- и ДНК-содержащие вирусы имеют разное происхождение.
_______________________________________________________________
6 сл.
III гипотеза «взбесившихся генов »:
Вирусы – составные части клеток живых существ, по неизвестным причинам ставшие автономными системами.
______________________________________________________________________
Её сторонники считают, что вирусы произошли из генетического материала клеток-хозяев. Это выщепившиеся самостоятельные гены, которые, проникнув в клетку хозяина, направляют ее биосинтетическую деятельность на свое собственное воспроизведение. (Основанием для такого предположения служит принципиальное сходство вирусов с некоторыми генетическими элементами клетки, в частности, с F-фактором. С. Лурия и Дж. Дарнелл (1970) считают, что вирус есть не что иное, как часть клетки, т. е. ее компоненты, обладающие достаточной степенью независимости для того, чтобы передаваться от клетки к клетке).
7 сл