skatinti virusologiją / virusologiją, kaip mokslą, temą, uždavinius. Virusologijos istorija

Gydymas

Virusologija yra virusų mokslas - submikroskopiniai intracellular parazitai. Bendra virusologija nagrinėja virusų pobūdį, jų struktūrą, reprodukciją, biochemiją, genetiką.

Veterinarinė virusologija tiria patogeninius virusus, jų infekcines savybes, kuria prevencines, diagnozuojamas ir gydomas jų sukeltas ligas. Virusologijos skyrius, kuris tiria paveldimus virusų savybes, glaudžiai susijęs su molekulinės genetikos. Iš pradžių virusologija atsirado mikrobiologijos pagrindu, o tik XX a. Viduryje ji atsirado kaip savarankiška disciplina. Virusologija užima svarbią vietą tarp biomedicinos mokslų, nes virusinės ligos yra plačiai paplitusios žmonėms; Be to, virusai yra modeliai pagrindinėms genetikos ir molekulinės biologijos problemoms tirti.

Uždaviniai yra morfologijos ir cheminės sudėties tyrimas, taksonomijos ir viruso nomenklatūros principai, jų reprodukcija ir kintamumas, patogenezė ir imunogenezė virusinėse ligose, taip pat diagnozės ir specifinės profilaktikos metodai, skirti dažniausiai ir ekonomiškai svarbiose virusų sukeltaose gyvūnų ligose.

Virusų atradimas. Pirmą kartą 1892 m. Rusų mokslininkas D. I. Ivanovsky įrodė, kad virusas (kaip naujo tipo patogenas) egzistuoja. Po daugelio metų tabako augalų ligų tyrimų DI Ivanovsky padarė išvadą, kad mozaikos tabako ligą sukėlė "bakterijos, praeinančios per kampanlano filtrą, kuris vis dėlto negali augti ant dirbtinių paviršių". Po penkerių metų, tiriant galvijų ligas, būtent snukio ir nagų ligą, buvo išskiriamas panašus filtruojamas mikroorganizmas. Ir 1898 m., Atkodamas D.Ivanovskio eksperimentus kaip olandų botaniką M. Beierinką, jis pavadino tokius mikroorganizmus "filtravimo virusais". Sutrumpinta forma reiškia šį mikroorganizmų grupę. 1901 m. Buvo atrasta pirmoji žmogaus virusinė liga - geltonoji karštligė. Šis atradimas buvo atliktas Amerikos karo chirurgo W. Reed ir jo kolegų. 1911 m. FrancisRausas įrodė vėžio viruso pobūdį - Rauso sarkomą. Vėlesniais metais virusų tyrimas atliko lemiamą vaidmenį plėtojant epidemiologiją, imunologiją, molekulinę genetiką ir kitus biologijos šakas. 2002 m. Niujorko universitete buvo sukurtas pirmasis sintetinis virusas (poliomielito virusas).

1892 m. - atsirado tabako mozaikos virusas; 1897 m. - purvinas snukio ir nagų ligos virusas; 1901 m. Yra geltonosios karštinės virusas; 1902 m. - paukščių ir avių raupų virusas; 1903 yra pasiutligės virusas; 1905 m. Yra raupų vakcinos virusas; 1907 m. - dengiančio viruso (tropinės virusinės ligos); 1908 m. Yra žmogaus raupų virusas ir trachoma; 1909 m. Yra poliomielito virusas; 1911 m. - Rouse vištienos sarkomos virusas; 1915 - bakteriofagas; 1916 m. Yra tymų virusas; 1917 m. Yra herpeso virusas.

Virusologija - mokslas, kuris tiria virusus

Ilgą laiką virusologija buvo laikoma paslaptinga mikrobiologijos sritimi, įdomi tiems, kurie siekė suprasti virusų prigimtį, tačiau visiškai neprieinama daugeliui biologų. Būtinybė mokytis virusų yra dėl to, kad jie sukelia plačiai paplitusių sunkių augalų, gyvūnų ir žmonių ligų.

Nors raupai dabar yra likviduota, daugelis virusinių infekcijų, tokių kaip gripas, snukio ir nagų liga, herpes simplex ar pasiutligė, gali būti tik iš dalies kontroliuojamos. Be to, naujų virusinių ligų, tokių kaip Lassa karščiavimas, afrikinis kiaulių maras arba įgytas imunodeficito sindromas (AIDS), nustatymas reikalauja, kad virusologiniai tyrimai būtų atliekami kuo greičiau. Kartu dėl to, kad prisidėjo prie molekulinės ir ląstelinės biologijos vystymo, pati virusologija pakilo į naują vystymosi lygį.

Virologai nuolat taikė kitų mokslo techninius pasiekimus, visų pirma biologinių makromolekulių tyrimo metodus, tačiau tik neseniai molekulinės ir ląstelinės biologijos srities specialistai pradėjo naudoti virusus kaip patogų modelį ląstelės struktūros ir funkcijos tyrinėjimui. Akivaizdu, kad daugelis mano, kad didžiausias virusologijos indėlis į mokslo ir žmogaus civilizacijos raidą apskritai yra atvirkštinės transkriptazės atradimas, kurio naudojimas grindžiamas šiuolaikine genų inžinerija. Tačiau reikia nepamiršti, kad dauguma svarbiausių šiuolaikinės molekulinės ir ląstelinės biologijos sąvokų (pavyzdžiui, apie nitronus, susimaišymą ar onkogenus) buvo formuojamos atlikus virusų struktūros ir funkcijų tyrimą. Neabejotina, kad virologinių tyrimų frontas toliau plėsis, o mokslininkų, naudojančių specifinius virusologijos metodus, skaičius ir toliau augs.

Biocheminiai ir molekuliniai biologiniai metodai, baltymų ir nukleino rūgščių elektroforezės analizė, DNR ir RNR hibridizacija, molekulinis klonavimas yra aprašyti tik tiek, kiek jie tapo neatsiejama standartinio virusologo darbo dalimi. Galbūt "rekombinantinės DNR eros" klasikiniai metodai, įskaitant virusologinius, netyčia persikėlė į šešėlį. Tačiau kiekvienas, kuris turėjo atlikti konkretų darbą virusologijos srityje, žino, kad jo sėkmė, ypač kai kalbama apie naujų virusų nustatymą, iš esmės priklauso nuo to, ar tinkamai pritaikyti šie metodai.

Virusai (biologija): klasifikacija, tyrimas. Virusologija - virusų mokslas

Žmogaus kūnas yra jautrus visų rūšių ligoms ir infekcijoms, taip pat gana dažnai serga gyvūnai ir augalai. Praėjusio amžiaus mokslininkai bandė nustatyti daugelio ligų priežastis, tačiau netgi nustatydami ligos simptomus ir eigą jie negalėjo pasitikti dėl jo priežasties. Ir tik XIX a. Pabaigoje pasirodė toks terminas kaip "virusai". Biologija arba, greičiausiai, viena iš jos skyrių, mikrobiologija, pradėjo studijuoti naujus mikroorganizmus, kurie, kaip paaiškėjo, jau seniai buvo šalia žmogaus ir prisidėjo prie jo sveikatos pablogėjimo. Siekiant efektyviau kovoti su virusais atsirado naujas mokslas - virusologija. Ji gali pasakyti daug įdomių dalykų apie senus mikroorganizmus.

Virusai (biologija): kas tai yra?

Tik devynioliktame amžiuje mokslininkai nustatė, kad tymų, gripo, snukio ir nagų ligos bei kitų užkrečiamųjų ligų sukėlėjai ne tik žmonėms, bet ir gyvūnams ir augalams yra žmogaus akyje nematomi mikroorganizmai.

Terminas "virusai" buvo sudarytas iš lotyniško žodžio "nuodai". Labiausiai įmanoma perduoda mikroorganizmų parazitinę esmę, nes jie neturi ląstelinės struktūros ir negali egzistuoti už svetimos ląstelės. Virusai gali daugintis ir vystytis tik prasiskverbiant į ląstelę-šeimininką.

Virusologija: kas tai yra?

Po virusų aptikimo biologija iš karto negalėjo atsakyti į klausimus, susijusius su jų struktūra, išvaizda ir klasifikacija. Žmonijai reikia naujo mokslo - virusologijos. Šiuo metu virusologai dirba jau pažįstamų virusų tyrime, stebėdami jų mutacijas ir kurdami vakcinas, kad išgelbėtų gyvus organizmus nuo infekcijos. Labai dažnai eksperimento tikslais sukurtas naujas viruso štamas, kuris saugomas "miegančio" būsenoje. Remiantis jo pagrindu, yra sukurta vaistų ir stebimos jų poveikis organizmams.

Šiuolaikinėje visuomenėje virusologija yra vienas iš svarbiausių mokslų, o labiausiai ieškomasis tyrėjas yra virusologas. Pagal sociologų prognozes virusologo profesija tampa vis populiaresni kiekvienais metais, o tai gerai atspindi dabartines tendencijas. Iš tiesų, kaip teigia daugelis mokslininkų, netrukus su mikroorganizmais bus kovojama karai ir bus nustatomi valdomi režimai. Esant tokioms aplinkybėms, valstija su aukštos kvalifikacijos virusologais gali būti patvariausia, o jos gyventojai yra labiausiai perspektyvūs.

Virusų atsiradimas Žemėje

Mokslininkai priskiria virusų atsiradimą seniausių laikų planetoje. Nors neįmanoma tiksliai pasakyti, kaip jie pasirodė ir kokia forma jie tuo metu buvo. Galų gale virusai gali sugebėti įsiskverbti į bet kokius gyvus organizmus, jie gali naudotis paprasčiausiais gyvenimo būdais, augalais, grybais, gyvūnais ir, žinoma, žmogumi. Tačiau virusai nepalieka jokių matomų iškastinių liekanų, pavyzdžiui. Visi šie mikroorganizmų gyvenimo ypatumai žymiai apsunkina jų studijas.

Tačiau laboratorinėmis sąlygomis virusologai bandė pakelti slaptumo šydą virš virusų kilmės. Mokslininkai nustatė, kad daugeliui virusų yra bendrų bruožų, o tai rodo jų bendrą senovės protėvį. Todėl yra dviejų pagrindinių teorijų apie šių parazitinių mikroorganizmų atsiradimą:

  • jie buvo DNR dalis ir laiku buvo atskirti;
  • Iš pradžių jie buvo įtvirtinti genomoje ir tam tikromis aplinkybėmis "prabudau", pradėjo daugintis.

Mokslininkai teigia, kad šiuolaikinių žmonių genome yra daugybę virusų, kurie užkrėso mūsų protėvius, ir dabar jie yra natūraliai įtraukti į DNR.

Virusai: kai jie buvo aptikti

Virusų tyrimas yra gana nauja mokslo dalis, nes manoma, kad ji pasirodė tik XIX a. Pabaigoje. Iš tikrųjų galima sakyti, kad patys virusai ir vakcinos nuo jų buvo nesąmoningai atrado anglų gydytojas devyniolikto amžiaus pabaigoje. Jis dirbo, kad sukurtų raupų, kuris per tuos dienas epidemijos metu sumušė šimtus tūkstančių žmonių, išgydymą. Jam pavyko sukurti eksperimentinę vakciną tiesiai iš vienos iš raupų merginų. Ši vakcina buvo labai veiksminga ir išsaugojo daugiau nei vieną gyvenimą.

Tačiau oficialus "tėvas" virusų yra D. I. Ivanovsky. Šis rusų mokslininkas ilgą laiką mokėsi tabako augalų ligų ir padarė prielaidą apie mažus mikroorganizmus, kurie praeina per visus žinomus filtrus ir negali egzistuoti savarankiškai.

Po keleto metų prancūzas Louisas Pasteuras, kovodamas su pasiutlige, identifikavo savo patogenus ir sukūrė terminą "virusai". Įdomus faktas yra tai, kad devyniolikto amžiaus pabaigos mikroskopai negalėjo parodyti mokslininkų virusų, taigi visos prielaidos buvo padarytos dėl nematomų mikroorganizmų.

Virusologijos vystymas

Praėjusio amžiaus vidurys suteikė galingą postūmį virusologijos vystymuisi. Pavyzdžiui, išradęs elektroninis mikroskopas leido, pagaliau, pamatyti virusus ir juos klasifikuoti.

XX a. Penkiasdešimtmečiui buvo išrastas polio vakcinas, kuris tapo išgelbėjimo iš šios baisios ligos milijonams vaikų visame pasaulyje. Be to, mokslininkai išmoko auginti žmogaus ląsteles specialioje aplinkoje, dėl kurios atsirado galimybė tyrinėti žmogaus virusus laboratorijoje. Jau buvo aprašyta apie pusantro tūkstančio virusų, tačiau prieš penkiasdešimt metų buvo žinomi tik du šimtai tokių mikroorganizmų.

Viruso savybės

Virusai turi daugybę savybių, atskiriančių jas nuo kitų mikroorganizmų:

  • Labai maži matmenys, matuojami nanometrais. Dideli žmogaus virusai, tokie kaip raupai, yra trys šimtai nanometrų dydžio (tai yra tik 0,3 milimetrai).
  • Kiekvienas planetoje esantis gyvas organizmas yra dviejų tipų nukleino rūgščių, o virusai turi tik vieną.
  • Mikroorganizmai negali augti.
  • Virusų dauginimas vyksta tik priimančiosios gyvoje ląstelėje.
  • Egzistavimas vyksta tik ląstelės viduje, už jo mikroorganizmo negali pasireikšti gyvybinės veiklos požymių.

Visos šios savybės leidžia mokslininkams padaryti išvadą apie parazitinę mikroorganizmų formą.

Viruso formos

Iki šiol mokslininkai gali patikimai deklaruoti dvi šio mikroorganizmo formas:

  • ekstraląstelinis virionas;
  • intracellular - virusas.

Už ląstelės virionas yra "neveikiančioje" būsenoje, jis nekenkia jokiems gyvenimo požymiams. Kartą žmogaus kūne jis suranda tinkamą ląstelę ir, tik į ją įsiskverbdamas, pradeda aktyviai daugintis, paverčiant virusu.

Viruso struktūra

Beveik visi virusai, nepaisant to, kad jie yra gana įvairūs, turi tokio paties tipo struktūrą:

  • nukleino rūgštys, sudarančios genomą;
  • baltymų sluoksnis (capsid);
  • kai kurie mikroorganizmai virš apvalkalo taip pat turi membraninę dangą.

Mokslininkai mano, kad toks struktūros paprastumas leidžia virusams išgyventi ir prisitaikyti prie besikeičiančių sąlygų.

Viruso klasifikacija

Šiuo metu virusologai išskiria septynias mikroorganizmų klases:

  • 1 - susideda iš dvigubos DNR;
  • 2 - yra viengubos DNR;
  • 3 - virusai, kurie pakartoja savo RNR;
  • 4 ir 5 - vienos grandinės RNR;
  • 6 - transformuoja RNR į DNR;
  • 7 - dvigubos DNR pernašos per RNR.

Nepaisant to, kad virusų klasifikacija ir jų tyrimas pakilo į priekį, mokslininkai pripažįsta naujų mikroorganizmų rūšių atsiradimą, kuris skiriasi nuo visų anksčiau išvardytų mikroorganizmų.

Virusinės infekcijos tipai

Virusų sąveika su gyvu ląsteliu ir jo išeiga lemia infekcijos tipą:

Infekcijos procese visi virusai vienu metu palieka ląstelę, todėl miršta. Ateityje virusai "įsikurs" naujose ląstelėse ir toliau juos sunaikins.

Virusai palaipsniui palieka šeimininko ląstelę, jie pradeda infekuoti naujas ląsteles. Tačiau pirmasis tęsia pragyvenimo šaltinius ir "sukuria" visus naujus virusus.

Virusas yra įterptas pačioje ląstelėje, jo skaidymo procese jis perduodamas į kitas ląsteles ir plinta visame kūne. Šioje būklėje virusai gali būti gana ilgą laiką. Esant reikiamoms aplinkybėms, jie pradeda daugintis ir infekcija tęsiasi pagal anksčiau išvardytas rūšis.

Dabar mokslininkai įrodė, kad daugelį ligų, kurias sukelia kitos aplinkybės, sukelia virusai. Todėl vaistas kuria naujus kovos su šiais parazitiniais mikroorganizmais būdus, tikėdamasis, kad gydymas bus veiksmingiausias.

Rusija: kur jie mokosi virusus?

Mūsų šalyje virusai jau ilgą laiką buvo ištirti, o šioje srityje yra rusų specialistai. Maskvos institutas virusologijos vardu Д.И. Ивановского yra Maskvoje, kurios specialistai daro reikšmingą indėlį į mokslo plėtrą. Remdamasi mokslinių tyrimų institutu, dirbu tyrimų laboratorijos, konsultacinis centras ir virusologijos skyrius.

Tuo tarpu rusų virusologai dirba su PSO ir papildo savo virusinių kamienų rinkinį. Visų virusologijos sekcijų darbuotojai dirba mokslinių tyrimų institutų specialistai:

Verta paminėti, kad pastaraisiais metais buvo tendencija suvienyti virusologų pastangas visame pasaulyje. Toks komandinis darbas yra efektyvesnis ir leidžia jums pasiekti didelę pažangą nagrinėjant problemą.

Virusai (kaip tai patvirtino mokslas, tai biologija) yra mikroorganizmai, kurie visą savo gyvenimą lydi visą planetos gyvenimą. Todėl jų tyrimas yra toks svarbus daugelio rūšių išlikimui planetoje, įskaitant asmenį, kuris pakartotinai tapo įvairių epidemijų, kurias sukėlė virusai istorijoje, auka.

Virusologija

Virusologija yra mikrobiologijos skyrius, kuris tiria virusus (nuo lotyniško žodžio viruso - nuodų).

Pirmą kartą 1892 m. Rusų mokslininkas D. I. Ivanovsky įrodė, kad virusas (kaip naujo tipo patogenas) egzistuoja. Po daugelio metų tabako augalų ligų tyrimų, jo darbe nuo 1892 m. DI Ivanovsky padarė išvadą, kad mozaikos tabako ligą sukelia "bakterijos, praeinančios per chamberrozės filtrą, kuris vis dėlto negali augti ant dirbtinių paviršių". Remiantis šiais duomenimis, buvo nustatyti kriterijai, pagal kuriuos šios naujos grupės buvo priskirti patogenams: filtruojamumas per "bakterinius" filtrus, negalėjimas augti dirbtinėje terpėje, ligos pavidalo filtrato reprodukcija, išlaisvinta iš bakterijų ir grybų. Mozaikinės ligos sukėlėjas yra skirtingai vadinamas D.I. Ivanovskiu, terminas "virusas" dar nėra įvestas, jie alegoriškai vadinami "filtruotomis bakterijomis" arba tiesiog "mikroorganizmais".

Po penkerių metų, tiriant galvijų ligas, būtent snukio ir nagų ligą, buvo išskiriamas panašus filtruojamas mikroorganizmas. Ir 1898 m., Atkodamas D.Ivanovskio eksperimentus kaip olandų botaniką M. Beierinką, jis pavadino tokius mikroorganizmus "filtravimo virusais". Sutrumpinta forma reiškia šį mikroorganizmų grupę.

1901 m. Buvo atrasta pirmoji žmogaus virusinė liga - geltonoji karštligė. Šis atradimas buvo atliktas Amerikos karo chirurgo W. Reed ir jo kolegų.

VIRUSOLOGIJA

Virusologija (virusologija, inframikrobiologija) - virusų mokslas - submikroskopiniai intracellular parazitai. Bendra virusologija nagrinėja virusų pobūdį, jų struktūrą, reprodukciją, biochemiją, genetiką. Medicinos, veterinarijos ir žemės ūkio virusologija tiria patogeninius virusus, jų infekcines savybes, kuria prevencines, diagnozuojamas ir gydomas jų sukeltas ligas. Virusologijos skyrius, kuris tiria paveldimus virusų savybes, glaudžiai susijęs su molekulinės genetikos.

Iš pradžių virusologija atsirado mikrobiologijos pagrindu, o tik XX a. Viduryje ji atsirado kaip savarankiška disciplina. Virusologija užima svarbią vietą tarp biomedicinos mokslų, nes virusinės ligos yra plačiai paplitusios žmonėms; Be to, virusai yra modeliai, kurie tiria pagrindines genetikos ir molekulinės biologijos problemas. Pirmosios žmogaus virusinių ligų laboratorijos Rusijoje 1932 m. Buvo įsteigtos daugelyje medicinos mikrobiologijos institutų. 1946 m. ​​Maskvoje įkurtas Virologijos institutas vardu I. D. Ivanovskio. Nuo 1956 m. Maskvoje paskelbtas žurnalas "Virusologijos problemų žurnalas". 1966 m. Tarptautinis virusų nomenklatūros komitetas buvo įsteigtas devintame tarptautiniame mikrobiologijos kongrese; 1968 m. Helsinkyje vyko pirmasis tarptautinis virusologijos kongresas.

Metodologiškai virusologija žymiai skiriasi nuo mikrobiologijos, nes virusus negalima kultivuoti ant dirbtinių maistinių medžiagų. Eksperimentams su virusais turime naudoti jautrius gyvūnus ir augalus, viščiukų embrionus (1932 m.) Ir izoliuotiems audiniams. Pažanga virusologijoje priklausė nuo patogaus viruso auginimo metodo kūrimo. Gripo viruso tyrimas išaugo, kai buvo nustatyta, kad šeškai jautriai reaguoja į šį virusą (1933 m.) Ir baltą pelę (1934 m.). Tiriant poliomielito virusus ir tymus, taip pat kuriant apsaugines vakcinas nuo šių ligų, labai svarbi buvo izoliuotų beždžionių ir žmogaus audinių virusų kultivacija.

Kiekybinei viruso apskaitai ir jo reprodukcijos dinamikai yra naudojami įvairūs titravimo metodai. Šie metodai yra pagrįsti faktu, kad virusas, dauginantis ląsteles, sukelia matomą žalą. Bakterijų virusai (bakteriofagai) titruojami pagal sterilių dėmių skaičių (F. D'Erell, 1917), gyvūnų ir žmonių virusus - vienos sluoksnių audinių kultūrose (R. Dulbecco, 1952). Sukūrus ultravioletinius centrus, jis palengvino virusų koncentraciją ir nustatė viruso dalelių masę. Gradientas (frakcionuotas) centrifugavimas sacharozės arba metalo druskų tirpaluose leidžia rūšiuoti virusines daleles, nes net su nedideliu svorio skirtumu jie paskirstomi sluoksniuose skirtinguose tirpalo lygiuose. Šis metodas atliko svarbų vaidmenį tiriant viruso reprodukcijos stadijas.

Norėdami ištirti fiziologines virusų reprodukcijos sąlygas, 1938 m. V. L. Ryžkovas pasiūlė metabolitų ir antimetabolitų metodą, kuris pradėjo nustatyti, kaip virusai dauginasi įtakos tam tikrų biocheminių procesų stimuliavimui ar slopinimui. Radioaktyvieji izotopai leidžia jums nustatyti, kur virusas perneša chemines medžiagas statydamas savo kūną. Išskirti viruso dauginimo etapai yra tiriami be raukšlių preparatų, kuriuose, be viruso, yra ribosomos, ląstelių fermentai ir medžiagos, reikalingos baltymų ir nukleorūgščių konstravimui. Elektroninė mikroskopija nuo 1938 m. Leido matyti virusines daleles. Nuo 1945 m. Sugebėjimas paruošti itin plonesnius profilius leido ištirti audinių vystymąsi. Virusologija susijusi su ląstelių morfologija ir fiziologija, nes virusų virusai yra buveinė. Viruso dalelių dydis yra artimas didžiųjų molekulių dydžiui, todėl jas galima ištirti taikant molekulėms taikomus metodus (Rentgeno spindulių difrakcijos analizė).

Virusologija

Virusologija yra mikrobiologijos skyrius, kuris tiria virusus (nuo lotyniško žodžio viruso - nuodų).

Pirmą kartą 1892 m. Rusų mokslininkas D. I. Ivanovsky įrodė, kad virusas (kaip naujo tipo patogenas) egzistuoja. Po daugelio metų tabako augalų ligų tyrimų, jo darbe nuo 1892 m. DI Ivanovsky padarė išvadą, kad mozaikos tabako ligą sukelia "bakterijos, praeinančios per chamberrozės filtrą, kuris vis dėlto negali augti ant dirbtinių paviršių". Remiantis šiais duomenimis, buvo nustatyti kriterijai, pagal kuriuos šios naujos grupės buvo priskirti patogenams: filtruojamumas per "bakterinius" filtrus, negalėjimas augti dirbtinėje terpėje, ligos pavidalo filtrato reprodukcija, išlaisvinta iš bakterijų ir grybų. Mozaikinės ligos sukėlėjas yra skirtingai vadinamas D.I. Ivanovskiu, terminas "virusas" dar nėra įvestas, jie alegoriškai vadinami "filtruotomis bakterijomis" arba tiesiog "mikroorganizmais".

Po penkerių metų, tiriant galvijų ligas, būtent snukio ir nagų ligą, buvo išskiriamas panašus filtruojamas mikroorganizmas. Ir 1898 m., Atkodamas D.Ivanovskio eksperimentus kaip olandų botaniką M. Beierinką, jis pavadino tokius mikroorganizmus "filtravimo virusais". Sutrumpinta forma reiškia šį mikroorganizmų grupę.

1901 m. Buvo atrasta pirmoji žmogaus virusinė liga - geltonoji karštligė. Šis atradimas buvo atliktas Amerikos karo chirurgo W. Reed ir jo kolegų.

Virusologija kaip biologinis mokslas

MOKSLO VIRGININKAS

Viruso teorijos raida

Kaip ir bet kuris kitas mokslas, virusologija plėtojama laipsniškai kaupiant faktus. Ji įgijo nepriklausomybę ir perspektyvas tik per pastaruosius 70 metų.

Augalų, gyvūnų ir žmonių ligos, kurių virusinė prigimtis šiuo metu nustatoma, daugelį amžių sukėlė žalą ekonomikai ir žalą žmonių sveikatai. Nors daugelis šių ligų buvo pavojingos, bandymai nustatyti jų priežastis ir nustatyti patogeną vis dar buvo nesėkmingi. Tokia virusinė augalų liga, tokia kaip bulvių lapų sukimas, buvo žinoma kelis šimtmečius, o įvairias tulpes, kurių įvairią spalvą sukėlė virusas, buvo išauginta XVI amžiuje.

1892 m. Ivanovsky paskelbė galimybę perkelti tabako mozaikos ligas į sultis, filtruotas per bakterijų filtrus. Jo žinia nepastebėta; net pats autorius ne visiškai suprato jo atradimo reikšmės.

Pirmą kartą duomenų apie sukėlėjas tabako mozaikos buvo pateiktas, kuri ilgą laiką buvo už patogenų klasifikavimui į "virusas" kriterijus: filtruoti per "bakterijų" filtrai, nesugebėjimas augti ant dirbtinių žiniasklaidos, atkuriamas vaizdas iš ligos filtrato, išlaisvino nuo bakterijų ir grybelių. Mozaikinės ligos sukėlėjas vadinamas D. I. Ivanovskiu, tada "filtruotos bakterijos, tada mikroorganizmai", ir tai suprantama, nes buvo labai sunku vienu metu suformuluoti specialų virusų pasaulį. M.W. "Beijerink", kuriai daugelis užsienio mokslininkų priskyrė virusų atradėjo garbę, 1889 m. Pripažino D.I. Ivanovskis. Kuriant magistro darbus "Alkoholio fermentacijos tyrimai". 1895 m. Peterburgo universiteto taryba patvirtino D.I. Ivanovo sritis botanikos magistro laipsnyje.

Savo tyrimu jis sukūrė daugelio sričių virusologijos pagrindus: virusų pobūdžio, viruso infekcijų citopatologijos, mikroorganizmų filtravimo formų, lėtinių ir latentinių virusų nešiotojų tyrimus.

Kartu su Ivanovskio darbu virology, kuris atnešė jam pasaulinio lygio reputaciją, jis atliko kitus tyrimus. Jis yra 180 leidinių, įskaitant dirvožemio mikrobiologijos, augalų fiziologijos ir anatomijos srities darbus, autorius, 30 straipsnių "Brockhaus" ir "Efron" enciklopedijos žodynuose bei dviejų tomų augalų fiziologijos vadovėlis. Sėkmė pasiekta XIX a. Pabaigoje. tyrinėjant žmonių bakterinius patogenus, padidėjo susidomėjimas tomis užkrečiamosiomis ligomis, kurių patogenai nebuvo žinomi.

Ligos, apie kurias mes šiuo metu žinome, kad jie sukėlė virusai, buvo žinomi tūkstančius metų. Epidemija aprašyta X a. BC er Kinijoje primena raupą. Geltonoji karštinė, kuri per amžius dominavo atogrąžų Afrikoje ir buvo Afrikos prekybinių laivų laivų įgulos nelaimė, atrodo, buvo pagrindas legendoms "Lydimosi olandui" ir kitiems laivams, kurie buvo prakeikti.

Rabų užkrečiamoji infekcija jau seniai žinoma; pabaigoje XVIII a. vakcinacija buvo įvesta į vakarinę medicinos praktiką: Jenner - vakcinacija su ekstraktais, kuriuose yra vakcinų viruso. Prieš tūkstančius metų, kai žmonės nežinojo apie virusus, jų sukeltos baisios ligos privertė juos ieškoti būdų, kaip jas atsikratyti. Dar 3500 metų senovės Kinijoje buvo pastebėta, kad žmonės, kurie turėjo šiek tiek raupų raupų formos, ateityje niekada nesirgo. Baimindamasis dėl sunkios formos šios ligos, kuri ne tik nešiojo su juo neišvengiamą veido nudegimą, bet dažnai mirtį, ancientai nusprendė dirbtinai užkrėsti vaikus lengvu raupų forma.

Maži vaikai buvo apsirengę sergančiųjų marškinėliais, kurie turėjo raupus nutekėjusius plaukus; susmulkinti ir išdžiovinti susitraukę raupų ligoniai buvo prapūsti į nosį; pagaliau raupai "nusipirko" - vaikas buvo nukreiptas į pacientą su rankoje griežtai suklijuotu monetu, o vaikas gavo keletą riešutų iš raupų pūslelių, kurie tame pačiame kelyje turėjo būti tvirtai išspausti namuose. Šis įspėjimo metodas, vadinamas variantu, nėra plačiai naudojamas. Stipriųjų raupų rizika išliko didelė, o skiepytųjų mirtingumas siekė 10%. Skiepijant pacientui buvo labai sunku dozuoti infekcinę medžiagą, o kartais tokia vakcinacija paskatino raupų pakitimus.

Apsaugos nuo raupų problema buvo išspręsta tik 18 amžiaus pabaigoje anglų gydytoju Edwardu Jenneriu. Jis nustatė, kad kai kurie patelės niekada kenčia nuo raupų, ir tie, kurie anksčiau sirgo lengva liga - vakcinija arba, kaip buvo vadinama, vakcina (iš graikų vacca, tai reiškia "karvė").

Giliai įsitikinęs, kad savo išvadas E. Jenner teisingumą 1796 surengė viešą eksperimentą vakcinacijos pustule turinį su savo rankas dėl melžėja odos 8-erių metų berniukas, James Phipps pečių. Skiepijimo vietoje sukūrė tik keletą burbuliukų. Po pusantro mėnesio Jenner injekavo Phipps su raupens pacientu su žaizdomis esančiu odos pūslelės turiniu. Berniukas nesimatė.

Taigi 1798 m. Pirmą kartą buvo įrodyta patikima raupų prevencijos galimybė, o nuo 1840 m. Vakcinomis vakcinoms pradėta infekuoti veršeliai.

Rupšio vakcina buvo pirmoji antivirusinė vakcina, tačiau raupų virusas buvo atrastas praėjus 57 metams.

1884 m. Pasteur parengė pasiutligės vakciną iš susilpninto viruso kamieno. 1898-1899 metais. Lefleur ir Frosch galėjo perduoti snukio ir nagų ligą.

Tačiau netrukus paaiškėjo, kad infekcinės ligos yra atskirų virusinių dalelių pavidalu. Pagal mikroskopą jie turėjo elementarių kūnų išvaizdą, o statistinė analizė parodė, kad infekciją gali sukelti viena virusinė dalelė. Ilgai, kol vyksta cheminių virusų tyrimai, citologiniai tyrimai leido nustatyti konkrečiai modifikuotas ir konkrečiai lokalizuotas vietoves viruso infekuotuose audiniuose, vadinamuose ląstelių intarpuose. Šių intraląstelinių intarpų morfologijos ir citohimetikos tyrimas padėjo ne tik nustatyti tam tikras virusines infekcijas, bet ir suteikė galimybę suprasti virusų biosintezės kelią.

Praėjusio amžiaus pirmoji pusė buvo skirta glaudžiai tirti virusus, sukeliančius ūminius karštinės ligas, kovos su šiomis ligomis būdų kūrimą ir jų prevencijos būdus.

Virusų atradimai nukrito kaip rugšvis: 1892 m. Buvo atrasta tabako mozaikos virusas - viruso, kaip mokslo, gimimo metai; 1898 - atidarytas nagų ligos virusas, 1901 - geltonosios karštinės viruso 1907 Reife raupų, 1909 - poliomielito virusas 1911 - ROUS sarkoma Virus 1912 - herpes virusas 1926 - vezikulinio stomatito virusas 1931 - kiaulių gripo virusas ir virusas Vakarų arklių encefalomielitas, 1933 - žmonių gripo virusas ir Rytų encefalomielitas virusas arklių, 1934 - japoniškojo encefalito virusu ir parotito viruso 1936 - vėžio virusas pelės krūties, 1937 - apie erkinis encefalitas, 1945 virusas - Krymo viruso hemoraginė karštligė ki, 1948 m. - Coxsackie virusai, 1951 m. - pelių leukemijos virusai ir ECNO virusai, 1953 m. - adenovirusai ir žmogaus karpų virusai, 1954 m. - raudonukės virusas ir tymų virusas, 1956 m. - paragripo virusai, citomegalio virusas ir kvėpavimo sincitialio virusas, 1957 m. - polioma, 1959 m. - Argentinos hemoraginės karštligės virusas, 1960 m. - rinovirusas.

Šis beveik tęstinis atradimų sąrašas atrodys dar įspūdingiau, jei pridėsite 500 žmonių ir gyvūnų virusų ne mažiau (jei ne daugiau!). Iki to laiko jau atidarytų augalų virusų (daugiau nei 300), vabzdžių ir bakterijų sąrašas. Todėl pirmoji šio amžiaus pusė iš tiesų pasirodė esanti didžiulių virusologinių atradimų eros. Žmonių troškimas kuo greičiau aptikti ir išskirti virusą bet kurioje nežinomoje ir ypač sunkioje ligoje yra suprantamas ir pateisinamas, nes pirmas žingsnis kovojant su liga yra nustatyti jo priežastį. O virusai - šie siaubingi žudikai - galų gale padarė žmoniją neįkainojamu tarnavimu kovojant su virusų atsiradimu, o vėliau su kitomis (pvz., Bakterinėmis) infekcinėmis ligomis.

Minėtieji ir daugelis kitų virusų tapo įtvirtintais vadovėliuose ir vadovuose kaip ūminių karščių ligų sukėlėjai. Pavyzdžiui, pakanka priminti gripo virusą su pasauline gigantiška epidemija; tymų virusas yra susijęs su rimtai sergančio vaiko nuotrauka; poliomielito-poliomielito virusas yra rimta vaikų, negalios ir kniedžių nelaimingų atsitikimų neįgaliųjų vežimėliuose liga. Keletas smulkesnės informacijos apie gripo virusą, kuris sukelia pasaulines gripo pandemijas. Yra gripo vakcina. Jo naudojimas yra apie du kartus sumažinti transplantato atvejų, bet: Pirma, gripo dažnis viršija visų žinomų infekcinių ligų kartu atvejų, ir, antra, gripo virusas dažnai keičia savo savybes, ir tai daro vietoj vakcinos parengta iš anksto pasirengti skubiai nauja. Visos šios priežastys paaiškina didelį gripo paplitimą. Per paskutinę 1972-1973 m. Pandemiją bent 2,5 mlrd. Žmonių kasmet sirgo gripu. Tarp visų žinomų žmonių ir gyvūnų virusų daugiausia yra tie, kuriuos perduoda nariuotakojis - uodai, uodai, erkės. Ši grupė gavo specialų pavadinimą - "arbovirusas", kuris reiškia "nariuotakojų perduotus virusus". Pagrindiniai įvairių arbovirusų laikytojai gali būti driežai, gyvatės, ežiukai, kubeliai, volai, pelės, voverės, kiškiai, ruoniai, lapės, avys, ožkos, elniai, kiaulės ir paukščiai. Ypatingą vaidmenį išsaugant arbovirusus vaidina tie gyvūnai, kuriuose infekcija vyksta latentiniu būdu.

Taigi latentinė infekcijos forma yra būtina, kad gamtoje virusas būtų išsaugotas kaip rūšis.

Būtinybė patogiems eksperimentiniams organizmo šeimininkams, kurie gali būti naudojami virusinių infekcijų patologijai ištirti, poreikis stimuliuotas ląstelių auginimas in vitro. Tyrimai, atlikti su audinių kultūromis, parodė, kad virusų dauginimas yra įmanomas tik gyvose ląstelėse; virusai dauginasi negyvose ląstelėse. Serologiniai metodai atskleidė viruso baltymų antigeninį specifiškumą, kuris buvo pagrindas virusinių ligų diagnostikai, gydymui ir profilaktikai.

1911 m. Viruso Rous atradimas, kuris sukėlė piktybinius navikus viščiukams. Kai kurie paukščių piktybinių navikų tyrimo rezultatų apibendrinimai paskatino virusus pripažinti vienu iš pagrindinių veiksnių, sukeliančių naviko transformaciją tiek gyvūnams, tiek augalams.

1967 m. Marburge ir Frankfurte prie Maino, taip pat Belgrade, išplito liga tarp tyrimų institutų, kurie rengė ir tyrė ląstelių kultūras iš Afrikos žaliųjų beždžionių, atvežtų iš Ugandos. Iš šios nežinomos ligos mirė septyni žmonės.

Po dvejų metų Nigerijoje (Lassa) slaugytoja žudoma nežinomos infekcinės ligos. Taip pat susirgo dar dvi slaugės, kurios rūpinosi ja, kurių vienas mirė. Gydytojas, kuris nužudė mirusių slaugytojų lavonus, mirė. 1970 m., Kai šios ligos protrūkis Nigerijoje, mirtingumas siekė 52%. Vėliau protrūkiai buvo aprašyti Liberijoje ir Siera Lyonoje. Visą laiką iš 20 sergančių sveikatos priežiūros darbuotojų mirė 9.

Pirmasis iš aprašytų ligų dabar vadinamas "Marburgo viruso liga", antrasis - "Lassa karštinė".

Bakteriofagų ar bakterijų virusų atradimas, Tuort, buvo pagrindinis viruso vienybės ir jo transformacijos į nepriklausomą mokslą skatinimas.

Pasirodžius šiuolaikiniams fizikinių ir cheminių tyrimų metodams, elektronų mikroskopas galėjo atskleisti net mažiausių virusų virionų struktūros detales. Naudodami tą pačią rentgeno analizę mums pavyko atskleisti tam tikrų virusinių dalelių vidinę organizmo detales dar prieš tai, kai buvo atliktas naudojant elektroninį mikroskopą. Iš tabako mozaikos viruso izoliavimo gryna forma, o vėliau ir kai kurių kitų virusų, buvo sėkmingai kristalizuota ir sudarė galimybę ištirti jų chemines savybes.

Lemiamas nukleino rūgšties vaidmuo virusinėje infekcijoje buvo įrodytas fagos infekcijos pavyzdžiu, kuris, kaip buvo nustatyta, prasideda nuo nukleino rūgšties išleidimo iš viriono ir jo įsiskverbimo į priimančiosios bakterijos. Išgrynintos virusinės nukleino rūgšties gebėjimas sukelti infekciją pirmą kartą buvo parodytas naudojant tabako mozaikos viruso RNR pavyzdį, o vėliau ir daugelio kitų virusų, įskaitant bakteriofagus, taip pat augalų ir gyvūnų virusus, RNR ir DNR.

Virusinių dalelių susidarymas gali būti laikomas kulminacijos momentu viruso nustatytame morfogenetiniame procese. Viruso genomą sudaro nukleorūgštis. Ši nukleino rūgštis pakartoja ir verčia ląstelę sintetinti specialų (viruso specifinį) baltymą, iš kurio yra pastatytas viruso apvalkalas arba kapsidas. Visiškai suformuota viruso dalelė, susidedanti iš nukleorūgšties, kapsido ir kartais ir kitų išorinių korpusų, yra virjonas.

Epidemiologiniu požiūriu svarbus pasiekimas buvo identifikuoti vabzdžių vektorių vaidmenį perduodant daugelį gyvūnų ir augalų virusų, atliekant šeiminių virusų-virusų kompleksų tyrimą, kuris parodė latentinių infekcijų vaidmenį saugant patogeninius virusus gamtoje. Savanoriškos virusų mutacijos analizė padėjo suvokti virusinių ligų epidemiologiją; Ši analizė parodė, kad virusai yra autonomiškai besivystančios genetinės sistemos.

Virusų pobūdis

Virusų pobūdis yra vienas iš neaiškių virusologijos klausimų. Ar virusas yra organizmas? Ar galima jį laikyti gyvu? Kai buvo nustatyta, kad kai kurių virusų virionai, atskirę juos nuo užkrėstų ląstelių ekstraktų ir tinkamai valantys, turi beveik tą patį dydį, formą, cheminę sudėtį ir netgi gali kristalizuotis, tapo būtina suderinti šių dalelių molekulinį pobūdį su jų gebėjimu dauginti. Kaip įprasta, tokiais atvejais sunkumai buvo labiau semantinio pobūdžio. Žodžiai, tokie kaip "organizmas" ir "gyvenimas", yra vienareikšmiai tik tada, kai jie taikomi objektams, kuriems jie iš pradžių buvo įvesti. Taigi varlė yra organizmas; šunys, kuris važiuoja ir kerta, yra neabejotinai gyvas. Bet kodėl iš tikrųjų varlė yra organizmas?

Pasak Lvovo, organizmas yra tam tikras savarankiškas integruotų ir tarpusavyje sujungtų struktūrų ir funkcijų vienetas. Vargšas yra toks vienetas; atskiras jos kūno ląsteles (nors kiekvienas iš jų taip pat gali būti laikomas tam tikru integruotų ir tarpusavyje susijusių struktūrų ir funkcijų vienetu) nėra įprastas žodžio prasme. (Atkreipkite dėmesį, kad varlė savaime neatitinka "nepriklausomo vieneto" apibrėžimo, jei, pavyzdžiui, dėl dviejų skirtingų lyčių buvimo.) Paprasčiausias, t. Y. Vienakultūrėmis formomis, ląstelė yra savarankiškas vienetas, kitaip tariant, kūnu. Koronarinės organelės - mitochondrijos, chromosomos, chloroplastas - nėra organizmai, nes jie nėra nepriklausomi.

Taigi, jei laikykitės Lvovo apibrėžimo, virusas negali būti vadinamas organizmu, nes jis neturi savarankiškumo. Infekcinė virusinė dalelė yra visiškai priklausoma nuo gyvos ląstelės šeimininko; už šios ląstelės ribų nėra nei viruso reprodukcijos, nei jos genetinių galių realizavimo. Šiuo atžvilgiu virusai yra taip pat priklausomi nuo ląstelės šeimininko kaip savo genus, kurie taip pat gali būti išreikšti, su sąlyga, kad ląstelė yra vientisa. Genas ir chromosomos nėra organizmai (tai išplaukia iš mūsų samprotavimų), todėl virusas nėra organizmas.

Mes galime išnagrinėti kitą organizmo apibrėžimą, kuris pabrėžia ne tiek funkcinį nepriklausomumą, kiek individualumą, istorinį tęstinumą ir evoliucinę nepriklausomybę. Ląstelių genai ar genų kompleksas turi individualumą ir istorinį tęstinumą, tačiau jo evoliucija yra ribota vienos ląstelių linijos ribomis; todėl tai nėra organizmas. Daugelio ląstelių rūšyse, nepriklausomai nuo to, ar jos yra gyvūnų ar augalų rūšys, atskiros ląstelių linijos negali išsivystyti nepriklausomai vienas nuo kito; todėl jų ląstelės nėra organizmai.

Kad pokyčiai būtų evoliuciškai reikšmingi, jie turi būti perkelti į naujos kartos individus. Remiantis šiais samprotavimais, organizmas yra tam tikros nuolatinės serijos elementariu vienetu su savo individualia evoliucine istorija.

Šis virusas įgyja palyginti nepriklausomą evoliucinę istoriją dėl jo būdingo gebėjimo perduoti iš priimančiosios į priimančiosios. Jis gali išgyventi ląstelę ir organizmą, kuriame jis yra parazitinis. Viruso šeimininkų ratas kai kuriais atvejais neapsiriboja vienos rūšies organizmu. Tas pats virusas gali pasireikšti įvairių rūšių, genčių ir netgi tipų atstovams. Jis gali būti perduotas iš augalo vabzdžiams ir daugintis tų ir kitų ląstelėse. Virusas, tinkamai prisitaikydamas, gali stengtis pateikti nišas, kurios yra labai toli viena nuo kitos. Taigi, virusas, žinoma, yra labiau nepriklausomas nuo bet kokios ląstelinės organelės; tai yra labiau evoliucijos požiūriu organizmas nei chromosoma ar net daugiasluoksnio gyvūnų ląstelė, nors funkcionaliai yra daug mažiau nepriklausoma nuo bet kurios tokios ląstelės.

Panašus argumentų pagrindas gali mums padėti išspręsti nepatogią padėtį, kai mes diskutuojame apie tai, kur skirti virusus: gyvenimui arba gyvenimo sričiai, Livovas apibrėžia gyvenimą kaip "ląstelių ir organizmų savybes, apraiškas ar būklę, būdingus kaip nepriklausomi struktūriniai ir funkciniai vienetai. Todėl jis mano, kad virusai yra negyvi, nes jis nemano, kad jie yra organizmai. Pirmajame šios knygos leidime diskusijų apie virusų pobūdį atskaitos taškas buvo panašaus pobūdžio teiginys: "gyvenimas yra tam tikros organizuotos medžiagos dalis, tai yra organizmų savybė", tačiau ši diskusija taip pat pabrėžė reprodukcinį ir evoliucinį tęstinumą ir viruso nepriklausomybe. Buvo išdėstytas toks operacinis apibrėžimas: "Mes vadiname gyvą tai, kas izoliuojama, išsaugo savo specifinę konfigūraciją, kad ši konfigūracija galėtų būti reintegruojama, ty ji vėl įtraukiama į ciklo, kuriame dalyvauja genetinė medžiaga".

Tai nustato gyvenimą su savarankišku, specifiniu, savirealizuojančiu organizavimo būdu. Šiuo požiūriu baltymas yra "negyvas, nes aminorūgščių seka, kaip tokia, niekada nesikiša ląstelėje. Galima nukopijuoti specifinę geno nukleino rūgšties bazių seką: genas yra tam tikra informacijos apie gyvą organizmą turimos dalies dalis.

Tokiu atveju, ar nukleino rūgštis turėtų būti laikoma gyvybinga? Aukščiau minėta apibrėžtis siūlo kaip gyvo ekstrahavimo ir dauginimo įvairiose ląstelių linijose ir daugybės kartų organizmų testą. Pagal šį testą virusas yra gyvas, kaip ir bet kuris kitas genetinės medžiagos gabalas, apie kurį mes žinome, kad jį galima pašalinti iš ląstelės, vėl įvedamas į gyvą ląstelę ir kad jis taip pat bus nukopijuotas į jį ir taptų bent jau kažkada laiko dalį savo paveldimo aparato.

Įvairių tipų bakterijų (priklausančių Pneumococcus, Streptococcus, Hemophilus, Bacillus ir kai kuriems kitoms rūšims) DNR fragmentai gali tokią reintegraciją įvežti į atitinkamų rūšių gyvas ląsteles. Tai vadinamasis "transformacijos" fenomenas. Todėl turime pasakyti, kad bet kuri šių bakterijų DNR fragmentas turi požymių, kad yra gyvas.

Vis dėlto yra svarbus gebėjimo perkelti bakterijų DNR ir viruso genomo DNR skirtumus. Bakterijų DNR fragmentų perdavimas, nors ir pasireiškia gamtoje, yra laikomas atsitiktiniu įvykiu, kuris neturi reikšmingos evoliucinės reikšmės, o viruso genomo perdavimas yra pagrindinė šių formų egzistavimo priežastis - jų selektyvios specializacijos rezultatas.

Kaip matysime vėliau, kai kurių virusų, izoliuotų nuo virusų dalelių arba iš infekuotų ląstelių, nukleorūgštis gali įsiskverbti į kitas ląsteles ir replikuotis jose. Tačiau daugeliu atvejų infekcijos efektyvumas šiuo atveju žymiai sumažėja, palyginti su infekcija, kurią sukelia visos virusinės dalelės. Kitaip tariant, genetinės medžiagos perdavimas visiško viruso dalelių pavidalu yra atliekamas efektyviau nei vienos nukleino rūgšties viruso pavidalu. Tai leidžia manyti, kad virusai "gyvesni" nei bet kurie kiti genetinės medžiagos fragmentai ir "daugiau organizmų" nei bet kokie organiniai organai, įskaitant chromosomas ir genus.

Pagrindinės virusų grupės

Pasirodo, virusai suskirstomi pagal savo šeimininkų prigimtį į augalų virusus, gyvūnų virusus ir bakterijų virusus arba bakteriofagus. Bet net toks bendrasis susiskirstymas nėra laisvas nuo prieštaravimų. Pavyzdžiui, augalų virusai gali veisti vabzdžių vektorius. Kadangi virusai buvo atrasta kaip patogeninių agentų, T. E. Agentai kad sukelti jokių nenormalių simptomų kai kuriose šeimininkai, tai logiška, padalinti juos pagal principą "pagrindinį šeimininką", ty. E. priimančiosios, kuriame tokios anomalijos pirmą kartą buvo atrastas žmogus. Kiekvienas virusas turi tam tikrą šeimininkų "komplektą", daugiau ar mažiau susijusių organizmų, kuriame jis gali daugintis. Siekiant išsaugoti gamtoje esančius virusus, dažniau yra svarbiau tiems šeimininkams, kurių virusai sukelia mažiausią pasikeitimą, o ne pagrindinius žmonių, kurie domina žmones.

Cheminė viruso sudėtis

Paprastai organizuotų virusų virions yra virusinės nukleino rūgšties, įterptos į kapsules (kapsidus) iš pasikartojančių subvienetų (kapsomerų). Kiekvienas kapsomeras yra pagamintas iš vieno ar daugiau baltymų, užkoduotų viruso genome. Be nukleino rūgšties ir baltymų, jose yra lipidų ir glikolipidų, kurie paprastai yra išorinėje (supercapsidinėje) virionų membranoje. Pastarosios dažnai ateina glikoproteinai kompozicija (glikozilintų baltymus polipeptidas grandis, kurios yra kovalentiškai prijungtas karbohidrato grandines), lipoproteinų, dažnai acilintoje baltymų (baltymų, kad polipeptidas grandis, kurios yra kovalentiškai prijungtas riebalų rūgščių liekanų) ir fosfoproteidy (baltymus polipeptidas grandis, kurios yra kovalentiškai prijungtas fosforo rūgšties likučiai). Paprastai ląstelių kilmės lipidai ir glikolipidai, išskyrus galimas poksyvines viras. Lipidai ne visada yra viriono išorinėje apvalkale.

Angliavandeniai, sudaryti iš virusų baltymų, yra polimerų grandinės, sintezuojamos iš ląstelių tiekiamų monomerų vienetų, o poksvirusuose oligosacharidų grandinės struktūra priklauso nuo baltymo, prie kurio jie yra prijungti, struktūrą.

Paprastai fosforo ir riebalų rūgščių bei angliavandenių grandinių įvedimas į virusinius baltymus yra atliekamas ląstelių fermentų, tačiau susirišimo specifiškumas priklauso nuo baltymo struktūros.

1. Nukleino rūgštys yra linijinės polimerai, susidedantys iš nukleotidų.

2. Nukleotidai susideda iš trijų dalių: fosforo rūgšties liekanos, angliavandenių liekanos (dezoksiribozė DNR, ribozė RNR atvejui) ir azoto bazė.

3. DNR paprastai yra azoto bazių: timino, adenino, guanino ir citozino.

4. RNR sudėtis paprastai apima uridiną, adeniną, guaniną, citoziną.

Nukleorūgščių struktūros įvairovė priklauso nuo skirtingos nukleotidų pakitimų tvarkos jų grandinėse.

5. DNR yra dvigubos molekulės, RNR yra viengubos.

6. Dvigubos grandies DNR yra ląstelinis genomas, kuris atlieka genetinės informacijos saugojimo ir kopijavimo funkcijas. Viengobytą RNR atstovauja trys molekulių klasės: 1) Messenger RNR (mRNR), susidariusi genomo transkripcijos rezultatu ir perduodant informaciją genomei į ląstelės baltymo sintezės aparatą; 2) ribosominė RNR, kuri yra struktūrinis ribosomos elementas; 3) tRNR, tiekiančios amino rūgštis į baltymų sintezės aparatą.

7. Nukleotidai skiriasi angliavandenių likučių struktūra. Taigi, RNR sudėtyje yra penkių anglies cukraus - ribozė, o DNR sudėtis - dar vienas cukrus - dezoksiribozė.

8. Nukleotidai ir, atitinkamai, jų turinčios nukleorūgštys skiriasi viena nuo kitos ir organinių bazių struktūroje. Taigi, dažniausiai šie keturi baziai yra DNR dalis: adeninas (A), guaninas (G), timinas (T) ir citozinas (C), o RNR - adeninas (A), guaninas (G), uricilas (U) ir citozinas (C).

9. 1950, Amerikos biochemikas Erwin Chargaff nustatė, kad nepriklausomai nuo to, dvigrandę DNR kiekio adenino kilmės visada yra lygi į timino turinio (A-T, A, arba T = 1), ir guanino-citozino turinys (T-C, arba G: C = 1). Iš to matyti, kad A ir C suma yra lygi sumai G ir T arba (G + T): (A + C) = 1. Šie santykiai vėliau vadinami Chargaff taisyklėmis. Chargaff taisyklės netaikomos viengubai DNR. Analizuojant kitą nukleorūgšties tipą - RNR (taip pat skirtingos kilmės), šie modeliai nebuvo stebimi.

10. DNR paprastai yra pagamintas iš dviejų polineukleotidų grandžių, susuktų spirališkai aplink viena kitą. Pagrindinis DNR grandinių angliavandenilių fosfato pagrindas yra už spiralės ribų, o jo organinės bazės yra viena kitos atžvilgiu. Abu DNR sluoksniai laikomi vandenilio ryšiais tarp A-T ir G-C bazių porų. Tik tada, kai dvi biciklinės bazės molekulės (A ir D) yra sujungtos su viengubu žiedu (T ir C), tas pačias atstumas tarp grandinių gali būti išlaikytas. Tokia bazinių porų erdvinė korespondencija (A - T ir G - C) vadinama papildomumu. Dėl papildomos konstrukcijos, abi DNR grandinės tampa viena su vienu. Vienos grandinės bazių seka unikaliai identifikuoja jų seką kitoje. Todėl, žinodamas bazių vietą viename gale, galite sukurti antrą giją pagal papildomumo įstatymą ir atvirkščiai:

Iš to išplaukia, kad šių grandinių biologinė "prasmė" yra skirtinga: baltymai, jei jie buvo sintezuoti pagal genetinę informaciją, esančią šiose DNR grandinėse, būtų skirtingos ir būtų skirtingų amino rūgščių sekų. Virus genomose abi bangos yra koduojamos baltymams.

Virusinė DNR

Mol virusinės DNR masė labai skiriasi nuo 1-106MD iki 250-106MD. Didžiausiose viruso genomose yra keli šimtai genų, o mažiausiomis - informacija, kurios pakanka tik keletui baltymų sintetinti.

Iš virusinių genomų, atstovaujamų dvigubos DNR, informacija gali būti užkoduota abiejose DNR grandinėse. Be to, žinoma, kad genų sutapimas vyksta viruso genomose (naudojant dalį informacijos apie vieną baltymą, koduojantį kitą baltymą). Tai rodo maksimalų genetinės medžiagos išsaugojimą virusuose, kuris yra jų savybė kaip genetiniai parazitai. Šiuo atžvilgiu genetinės informacijos kiekio vertinimas gali būti atliekamas mol. molekulių masė.

. Iš žiedinio formos įsigyjant, kuri yra potencialiai įeina į tiesioginius ir apverstos kartojasi pabaigoje gebėjimas (apversto kartojasi - porcijos iš nukleino rūgščių, turinčių atvirkštinio statybos nukleotidų sekų, kurios gali susidaryti plaukų smeigtuko struktūras yra svarbus daug procesų PAVYZDYS arba linijinės ATGC, GCAT reguliavimo, arba. spyna) yra labai svarbi virusams. Žiedo forma suteikia DNR atsparumą eksonukleazėms (eksonukleazės yra fermentai, kurie nuosekliai skilia polinukleotidų grandinės galus). Žiedinės formos susidarymo stadija reikalinga DNR integravimo procesui su ląstelės genomu. Galiausiai, žiedo formos yra patogus ir efektyvus būdas reguliuoti transkripciją ir DNR replikaciją.

Virionų, turinčių vieno grandies DNR, sudėtyje paprastai yra tokio pat poliškumo DNR molekulių. Išimtis yra adeno-asocijuoti virusai, kurių virionai turi tokio pat poliškumo DNR (sąlygiškai vadinamą "pliusu") arba DNR su priešingu ženklu (paprastai "minusas"). Todėl bendras viruso paruošimas susideda iš dviejų tipų dalelių, turinčių vieną pliusą ar minusinę DNR molekulę. Infekcijos procesas, kai užsikrėtę šiais virusais, atsiranda tik tada, kai abu tipų dalelės patenka į ląstelę.

Virusinė RNR

Iš kelių šimtų žinomų žmonių ir gyvūnų virusų, RNR genome turi apie 80% virusų. Vyrų gebėjimas saugoti paveldimus duomenis yra unikali jų ypatybė. Kai kuriuose RNR genomo virusuose nukleino rūgštis be baltymų gali sukelti infekcinį procesą.

Virusinės RNR struktūra yra labai skirtinga. Virus aptikta vieno spiralės ir dvigubo spiralės, linijinės, suskaidytos ir apskrito RNR. RNR genomas paprastai yra haploidinis, bet retroviruso genomas yra diploidinis, tai yra, jis susideda iš dviejų identiškų RNR molekulių.

Vienos RNR RNR. Viengubos virusinės RNR molekulės egzistuoja vienos polinukleotido grandinės pavidalu su spiralinėmis DNR panašiais regionais. Tuo pačiu metu, papildantys nukleotidai, atskiriantys komplementarius regionus, gali būti gaunami iš spiralinių regionų sudėties įvairiomis "kilpomis" ir "iškyšomis". Bendras spiralės virusinės RNR procentas labai skiriasi. Virusai, kuriuose yra viena grandies RNR, yra suskirstyti į dvi grupes. Pirmosios grupės virusuose viruso genomas turi žinutinės RNR funkcijas, t. Y. Jis gali tiesiogiai būti baltymų sintezės šablonu ribosomose. Pasibaigus D. Baltimorė (1971) pasiūlymu, RNR prie informacijos savybių tradiciškai žymimas A "plius", ir su šiuo virusu yra tokių RNR (pikornaviridae, Togaviridae, KORONAVIRUSŲ, retrovirusus) pliuso siūlų virusų ar virusų nurodytą teigiamas genomas.

Antroji RNR turinčių virusų grupė turi genomą, turinčią vieno grandinės RNR, kuris pats savaime neturi mRNR funkcijų. Tokiu atveju mRNR funkcija vykdoma papildomai genomine RNR. Šios RNR sintezė (transkripcija) atliekama užkrėstoje ląstelėje genominės RNR šablone, naudojant viruso specifinį fermentą, transkriptazę. Kaip dalis iš neigiamo gijų virusų nebūtinai savo buvimas fermentas transkribuoja genomo RNR ir iRNR sintezę, kaip fermento analoginio ląstelėse ne. Šių virusų genomas paprastai vadinamas minus-RNR, o šios grupės virusai vadinami minuso grandinių virusais arba virusais su neigiamu genomu. Šie virusai apima ortomiksovirusus, paramiksovirusus, bunivirusus, rabdovirusus. Šių virusų RNK negali sukelti infekcinio proceso.

Atsižvelgiant į skirtingas virusinės RN savybes, yra dviejų skirtingų virusų grupių struktūrinių skirtumų. Kadangi RNR ir pluošto virusai atlieka mRNR funkciją, ji turi specifinių struktūrinių savybių, būdingų šių RNR 5'-3'-galuose; Korinio ir viruso RNR 5'-galas paprastai turi vadinamojo dangtelio struktūrą (angl. "Cap"). MRNR 5'- ir 3'-galuose yra poli (A), kurių skaičius siekia 200 ir daugiau. Šie pakeitimai Visi mRNR įgyvendintos po to, kai polinukleotido grandinės sintezės, yra svarbu, kad iRNR funkcija: "riba" yra būtina ypatingą pripažinimą mRNR pagal ribosomų, poly funkcija (A), susideda iš suteikiantis stabilumą mRNR molekulių.

Genominės RNR ir pluošto virusai turi tuos pačius modifikuotus galus. Neigiamų virusų genomo RNR neturi "dangtelio" arba poli (A); modifikuojami galai būdingi šių virusų mRNR, kurie sintezuojami viriono RNR šablone ir papildo jį ląstelėje. Retrovirusų genominė RNR, nors tai ir yra pliusas, bet joje nėra "dangtelio"; Ši struktūra turi homologinę RNR, sintezuotą integruotos provireralinės DNR šabloną.

Yra virusų, kuriuose yra tiek pliuso, tiek minuso grandinės RNR genai (ambisens virusai). Tai apima arenavirusus.

Dažniausiai viengubos raumens RNR yra linijinės molekulės, tačiau bunyvyvų RNR fragmentai randami žiedo formoje. Žiedo forma susidaro dėl vandenilinių ryšių susidarymo tarp molekulių galų.

Dvivietis Helix RNR. Tokios nukleino rūgšties rūšis, kuri yra neįprasta ląstelių ir pirmą kartą atrasta reovirusuose, yra plačiai paplitusi tarp gyvūnų, augalų ir bakterijų virusų. Virusai, turintys panašų genomą, vadinami diplornavirusais. Jų bruožas yra fragmentiška genomo būklė. Taigi, reovirusų genomas susideda iš 10 fragmentų, rotavirusų - iš 11 fragmentų.

Virusiniai baltymai

Baltymai yra labai nevienalytė biologinių makromolekulių klasė. Būtinieji baltymų komponentai yra amino rūgštys.

Mol amino rūgštys masė svyruoja nuo 90-250 D. diapazone polipeptido struktūra gali būti sudaryta iš nuo 15 iki 2000 amino rūgščių, dažniausiai aptinkami polipeptidų, kurie turi 20 masės iki 700 kDa, susidedančios iš amino rūgščių 100-400. Polipeptido molekulėje aminorūgštys kovalentiškai sujungiamos su linijiniu polimeru peptidinėmis jungtimis, susidedančiomis tarp NH2- ir COOH - kaimyninių amino rūgščių grupės.

Du amino rūgštys, sujungtos peptidinę jungtį yra vadinami dipeptidai, tri - tripeptidas, ir taip toliau keliose (5- 10) -oligopeptidom, polimerams -. Peptidai dar ilgiau - polipeptidų. Baltymai gali susidėti iš vieno ar kelių (dažniausiai ne daugiau kaip 6) polipeptidų. Baltymai, susidedantys tik iš aminorūgščių liekanų, vadinami paprastaisiais baltymais - baltymais. Baltymai, susidedantys iš aminorūgščių ir ne-amino rūgščių dalių, vadinami sudėtingais proteinais.

Jei ne-aminorūgšties, atstovaujama metalo jonais, vadinamas metalų, baltymų, angliavandenių liekanų - glikoproteino, lipidų molekulių - lipoproteinų, fosforo rūgštis fosfoproteidom likučių, nukleino rūgšties -. Nukleoproteino ir t, d esmės visi baltymai yra sudarytas iš 20 amino rūgščių. Vieno konkretaus baltymo sudėtis gali būti nuo 3 iki 20 aminorūgščių. Pokyčių polipeptidų grandinėje tvarka ir jų ilgis lemia pirminę baltymo struktūrą. Šis pirmasis lygis organizacijos paprasčiausių molekulių lemia baltymų visiškai ir vienareikšmiškai užkoduojamų nukleino rūgšties dalis, kurioje yra informacija, reikalinga baltymo sintezės struktūrą. Kitas baltyminių molekulių organizavimo lygis yra antrinė struktūra. Jei pagrindinė baltymo struktūra yra palaikoma vieno tipo ryšiu, peptidinis ryšys, tada antrinė struktūra palaikoma trijų rūšių junginiais: disulfido, vandenilio ir hidrofobinės. Disulfido ryšys atsiranda tarp dviejų cisteino likučių.

Disulfido ryšys gali sujungti skirtingas tos pačios polipeptidų grandinės dalis, sudarančias skirtingų ilgių ir konfigūracijų kilpas. Vandenilio ryšys atsiranda baltymų molekulėje tarp atomų grupių, kurios sudaro peptidines jungtis. Dėl šių jungčių buvimo polipeptido viduje susidaro b-sulankstytos arba spiralės struktūros.

Hidrofobinės jungtys atsiranda tarp šoninių radikalų; hidrofobines amino rūgštis, sukeliančias polipeptidų grandinės posūkius.

Kitas aukštesnio lygio organizavimas yra super vidurinis su