2015-06-10
12698
Вирусы относятся к царству Vira. Это
1. мельчайшие микробы («фильтрующиеся агенты»),
2. не имеющие клеточного строения, белоксинтезирующей системы,
3. содержащие один тип нуклеиновой кислоты (только ДНК или РНК).
4. Вирусы, являясь облигатными внутриклеточными паразитами, размножаются в цитоплазме или ядре клетки.
5. 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.
6. Сформированная вирусная частица называется вирионом.
Морфологию и структуру вирусов изучают с помощью электронной микроскопии, так как их размеры малы и сравнимы с толщиной оболочки бактерий.
Форма вирионов может быть различной (рис.):
1. палочковидной (вирус табачной мозаики),
2. пулевидной (вирус бешенства),
3. сферической (вирусы полиомиелита, ВИЧ),
4. нитевидной (филовирусы),
5. в виде сперматозоида (многие бактериофаги).
|
|
|
Размеры вирусов определяют:
1. с помощью электронной микроскопии,
2. методом улырафильтрации через фильтры с известным диаметром пор,
3. методом ультрацентрифугирования.
Наиболее мелкими вирусами являются парвовирусы (18 нм) и вирус полиомиелита (около 20 нм), наиболее крупным — вирус натуральной оспы (около 350 нм).
Различают ДНК- и РНК-содержащие вирусы. Они обычно гаплоидны, т. е. имеют один набор генов. Исключением являются ретро-вирусы, имеющие диплоидный геном. Геном вирусов содержит от шести до нескольких сотен генов и представлен различными видами нуклеиновых кислот:
1. двунитевыми,
2. однонитевыми,
3. линейными,
4. кольцевыми,
5. фрагментированными.
Среди РНК-содержащих вирусов различают вирусы с положительным (плюс-нить РНК) геномом. Плюс-нить РНК этих вирусов выполняет наследственную (геномную) функцию и функцию информационной РНК (иРНК).
Имеются также РНК-содержащие вирусы с отрицательным (минус-нить РНК) геномом. Минус-нить РНК этих вирусов выполняет только наследственную функцию.
Геном вирусов способен включаться в геном клетки в виде провируса, проявляя себя генетическим паразитом клетки. Нуклеиновые кислоты некоторых вирусов, например, вирусов герпеса, могут находиться в цитоплазме инфицированных клеток, напоминая плазмиды.
Различают:
1. просто устроенные вирусы (например, вирусы полиомиелита, гепатита А) и
2. сложно устроенные вирусы (например, вирусы кори, гриппа, герпеса, коронавирусы).
У просто устроенных вирусов (рис.) нуклеиновая кислота связана с белковой оболочкой, называемой капсидом (от лат. capsa— футляр). Капсид состоит из повторяющихся морфологических субъединиц— капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсид взаимодействуют друг с другом и вместе называются нуклеокапсидом.
|
|
|
У сложноустроенных вирусов (рис.) капсид окружен липопротеиновой оболочкой — суперкапсидом, или пеплосом. Оболочка вируса является производной структурой от мембран вирус-инфицированной клетки. На оболочке вируса расположены гликопротеиновые «шипы», или «шипики» (пепломеры, или суперкапсидные белки). Под оболочкой некоторых вирусов находится М-белок.
Таким образом, просто устроенные вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и капсида. Сложно устроенные вирусы состоят из нуклеиновой кислоты, капсида и липопротеиновой оболочки.
Вирионы имеют:
1. спиральный,
2. икосаэдрический (кубический) или сложный тип симметрии капсида (нуклеокапсида).
Спиральный тип симметрии обусловлен винтообразной структурой нуклеокапсида (например, у вирусов гриппа, коронавирусов). Икосаэдрический тип симметрии обусловлен образованием изометрически полого тела из капсида, содержащего вирусную нуклеиновую кислоту (например, у вируса герпеса).
Капсид и оболочка (суперкапсид) защищают вирионы от воздействия окружающей среды, обусловливают избирательное взаимодействие (адсорбцию) с определенными клетками, а также антигенные и иммуногенные свойства вирионов.
Внутренние структуры вирусов называют сердцевиной. У аденовирусов сердцевина состоит из гистоноподобных белков, связанных с ДНК, уреовирусов — из белков внутреннего капсида.
В вирусологии используют следующие таксономические категории:
1. семейство (название оканчивается на viridae),
2. подсемейство (название оканчивается на virinae),
3. род (название оканчивается на virus).
Однако названия родов и особенно подсемейств даны не для всех вирусов. Вид вируса не получил биноминального названия, как у бактерий.
В основу классификации вирусов положены следующие категории:
1. тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), ее структура, количество нитей (одна или две), особенности воспроизводства вирусного генома (табл. 2.3),
2. размер и морфология вирионов, количество капсомеров и тип симметрии нуклеокапсида, наличие оболочки (суперкапсида).
3. чувствительность к эфиру и дезоксихолату,
4. место размножения в клетке,
5. антигенные свойства и др.
Вирусы поражают позвоночных и беспозвоночных животных, а также бактерии и растения. Являясь основными возбудителями инфекционных заболеваний человека, они также участвуют в процессах канцерогенеза, могут передаваться различными путями, в том числе через плаценту (вирусы краснухи, цитомега лии и др.), поражая плод человека. Они могут приводить и к постинфекционным осложнениям — развитию миокардитов, панкреатитов, иммунодефицитов и др.
Кроме обычных (канонических) вирусов известны инфекционные молекулы, которые не являются вирусами и называются прионами. Прионы— термин, предложенный С. Прузинером, представляет собой анаграмму английских слов «инфекционная белковая частица.» Клеточная форма нормального прионового протеина (РгРС) имеется в организме млекопитающих, в том числе человека, и выполняет ряд регуляторных функций. Его кодирует PrP-ген, расположенный в коротком плече 20-й хромосомы человека. При прионных болезнях в виде трансмиссивных губкообразных энцефалопатии (болезнь Крейтцфельда—Якоба, куру и др.) прионный протеин приобретает другую, инфекционную форму, обозначаемую как РгР& (Sc — от scrapie — скрепи, прионной инфекции овец и коз). Этот инфекционный прионовый протеин имеет вид фибрилл и отличается от нормального прионного протеина третичной или четвертичной структурой.
Другими необычными агентами, близкими к вирусам, являются вироиды — небольшие молекулы кольцевой, суперспирализованной РНК, не содержащие
|
|
|
