Вирусология
- Вирусы как живые микроорганизмы
- Формы существования вирусов
- Вирион
1. Вирусы — это уникальные микроорганизмы, составляющие третье царство живой природы — царство Vim. В отличие от всех организмов представители этого царства характеризуются следующими признаками:
- они содержат лишь один тип нуклеиновой кислоты;
- не имеют собственных белоксинтезирующих и энергетических систем;
- не имеют клеточной организации;
- обладают уникальным разобщенным способом репродукции. Уникальность этого способа состоит в том, что синтез основных структурных компонентов вирусов (белков и нуклеиновых кислот) происходит в разное время и в разных местах пораженной клетки, т. е. разобщен во времени и пространстве;
- облигатный паразитизм вирусов реализуется на генетическом уровне, так как вирусы репрессируют (подавляют) функциюклеточного генома и используют ее метаболические системы для синтеза собственных структурных компонентов. Более того, генетический аппарат вирусов может полностью или частично встраиваться в клеточный геном и в дальнейшем функционировать и воспроизводиться как его часть. Этим паразитизм вирусов отличается от облигатного внутриклеточного паразитизма, свойственного гонококкам, риккетсиям, хламидиям, малярийному плазмодию;
- фильтруемость — прохождение вирусов через бактериальные фильтры, что связано с малыми размерами вирусов (их размеры выражаются в нанометрах, т. е. они в тысячи раз меньше клеток).
2. Несмотря на то что само существование вирусов очень тесно связано с клеткой хозяина, они могут существовать в 2 формах — внутриклеточнойи внеклеточной (вирион). В связи с отсутствием собственных синтезирующих белок и энергетических систем вирусы не растут на искусственных питательных средах, да и само понятие рост как увеличение биомассы, к ним неприменимо.
Близки к вирусам вириоиды и прионы.
Вириоиды — инфекционные молекулы кольцевой РНК, весьма близкие внехромосомным генетическим элементам бактерий (плазмидам).
Прион — общее определение возбудителей категории прионных инфекций (наиболее известна болезнь Крейцфельдта-Якоба). Прионом называется инфекционная белковая частица очень маленького размера и молекулярной массы (около 30 кД), устойчивая к инактивации факторами, влияющими на нуклеиновые кислоты (температура, формальдегид). Белок приона кодируется генами организма хозяина, которые содержатся в репрессированном состоянии в каждой клетке, накапливаться прионы в клетках могут только после депрессии генов изоформами приона, попавшего в организм извне.
Прионные инфекции — категория трансмиссивных нейродегене-ративных болезней животных и человека из группы медленных вирусных инфекций, выделенных на основе общности прион-ной этиологии и основных патогномоничных признаков:
- необычно длительного инкубационного периода;
- медленно прогрессирующего течения;
- патологических изменений опустошительного характера исключительно в нервной ткани;
- отсутствия признаков инфекционного воспаления и иммунного ответа;
- неизбежного летального исхода.
Эта группа включает 12 нозологических единиц, называемых трансмиссивными спонгиозными (губкообразными) энцефалопа-тиями из-за характерных клинических проявлений, связанных с поражением клеток центральной нервной системы (разрастание глиальных клеток, накопление мозгового амилоида, губко-образное перерождение клеток).
3. Внеклеточная форма существования вирусовназывается вирионом.Вирионы имеют различную форму — круглую, нитевидную, палочковидную, многогранника — и величину: самые мелкие вирусы близки к размерам крупных белковых молекул, самые крупные — мельчайшим бактериям.
Вирионы имеют единую схему организации. В центре вириона располагается нуклеиновая кислота вируса (какая-либо одна — или ДНК, или РНК).
По своему составу вирусные нуклеиновые кислоты не отличаются от нуклеиновых кислот прокариотов и эукариотов, а вот их строение может быть различным. Это могут быть одно- или двунитевые, линейные или кольцевые, цельные или фрагмен-тированные молекулы или ДНК, или РНК.
Тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и ее строение —
важнейший таксономический признак вирионов.
Вирусная нуклеиновая кислота покрыта белковой оболочкой, которую называют капсидной.
Капсидная оболочка состоит из отдельных субъединиц — капсо-меров,их количество может быть различным. Белки капсидной оболочки обычно простые и способны к самосборке. Пространственная организация белков капсидной оболочки, их взаиморасположение определяют тип симметрии нуклеокапсида: %/ спиральный;
- кубический;
- смешанный (сложный).
Тип симметрии нуклеокапсида — еще один важный таксономический критерий, позволяющий дифференцировать вирусы. Простейшие вирусы представляют собой нуклеокапсид. Наличие или отсутствие в строении вириона суперкапсидной оболочки (поверх капсидной) — еще один из важнейших таксономических признаков вирусов.
Суперкапсид — это сложноорганизованная структура, включающая белковый, углеводный и липидный компоненты, наличие липидов делает вирусы, имеющие суперкапсидную оболочку, чувствительными к эфиру.
Белки суперкапсидной оболочки — это сложные белки. В состав суперкапсидной оболочки могут входить элементы клетки хозяина.