2015-06-11
1411
Первый шаг в направлении описания молекулярной структуры вирусов был сделан в 1935 году, когда В.Стенли получил кристаллы вируса табачной мозаики (Нобелевской премия, 1946).
В 1938 г. М.Тэйлор (M. Theiler, 1899-1972) получил ослабленную живую вакцину против жёлтой лихорадки (Нобелевская премия, 1951). Разработанная вакцина оказалась такой надёжной и эффективной, что используется до сегодняшнего дня.
Развитие вирусологии очень сильно зависело от разработки метода культур клеток, которые сначала появились в конце 20-х годов, а затем в 40-х годах были применены для исследования вирусов энцефалитов. В 1949 г. в ключевом эксперименте Эндерса, Уеллера и Роббинса было показано, что культуры клеток способны поддерживать рост вируса полиомиелита (Нобелевская премия, 1954).
В 1950 г. А.Львов с сотрудниками открыл в Bacillus megaterium лизогенный бактериофаг и ввёл термин профаг (Нобелевская премия, 1965), Таким образом выяснилось, что существуют умеренные и вирулентные фаги. Эта работа привела к исследованиям контроля экспрессии генов в прокариотических организмах, вылившихся в конце концов в концепцию оперона Жакоба и Моно. В 1952 г. А.Херши и М.Чейз показали, что генетический материал бактериофагов представлен ДНК.
В 1939 Э. Эллис и М. Дельбрюк выдвинули концепцию 'одноэтапного цикла роста вируса’ ("one step virus growth cycle") (Нобелевская премия, 1969). Эта работа заложила основы для понимания характера репродукции вирусов – понимания того, что вирусные частицы не ‘растут’, а собираются из образованных до сборки компонентов.
В 1945 г. С.Лурия и А. Херши продемонстрировали, что бактериофаги способны мутировать (Нобелевская премия, 1969). Так было доказано, что генетические механизмы генетических процессов одинаковы у клеточных организмов и у вирусов. Также эта работа заложила основу для понимания антигенной изменчивости вирусов.
Параллельно с этими медицинскими исследованиями после 1952 г., когда Дульбекко применил к вирусам животных метод бляшек (Нобелевская премия, 1975), в количественную вирусологию вошли системы культур тканей.
Важные для молекулярной биологии открытия были сделаны также при использовании в качестве объектов исследований вирусов животных. Так в 1970 году Тёмин и Балтимор независимо друг от друга открыли у ретровирусов обратную транскриптазу (Нобелевская премия, 1975), способную осуществлять синтез ДНК на РНК-матрице, что послужило опровержением так называемой ‘центральной догмы’ молекулярной биологии.
В 1953 году Блумберг открыл вирус гепатита B (Нобелевская премия, 1976) и создал против него первую вакцину.
В 1976 году Бишоп и Вармус обнаружили, что онкоген src вируса саркомы Рауса присутствует также в геномах нормальных клеток животных, в том числе человека (Нобелевская премия, 1989).
В 1977 году Робертс и Шарп независимо друг от друга показали прерывистую структуру генов аденовирусов (наличие интронов) и сплайсинг (Нобелевская премия, 1993). В последующем прерывистость структуры была продемонстрирована для клеточных генов.
В 50-60 гг. также проводились исследования по изучению нетипичных вирусных агентов. В 1957 году Гайдушек (Gajdusek) предположил, что болезнь куру вызывается одним из вирусов медленных инфекций (Нобелевская премия, 1976). Он показал, что протекание болезни куру похоже на скрейпи, что куру можно передать шимпанзе и агент, вызывающий заболевание не является типичным вирусом. Однако только в 1982 году была выявлена природа вирусов медленных инфекций ("slow virus"), когда Прузинер продемонстрировал, что скрейпи вызывается инфекционными белками, названными им прионами (англ, proteinaceus infections particle) (Нобелевская премия, 1997). В 1967 году Дайнер открыл вироиды, инфекционные агенты представляющие собой «голые» суперспирализованные кольцевые молекулы РНК, вызывающие заболевания у растений.
Между тем вирусы продолжали оставаться важнейшими объектами при проведении молекулярно-генетических исследований. В 1972 г. Берг создал первые рекомбинантные молекулы ДНК, построенные на основе кольцевого ДНК-генома вируса SV40 с включением генов фага λ и галактозного оперона E.coli (Нобелевская премия, 1975). Эта работа дала начало технологии рекомбинантных ДНК. В 1977 стала известна первая полная нуклеотидная последовательность генома биологического объекта: Сэнгер с сотрудниками определили нуклеотидную последовательность генома фага ØX174 (5375 нуклеотидов) (Нобелевская премия, 1980). В 1985 году в продажу поступил первый коммерческий генетически модифицированный организм: модифицированный вирус коровьей оспы для вакцинации против свиного герпеса (псевдобешенства). В 1990 году была осуществлена первая успешная попытка применения генотерапии в клинической практике: ребёнку, страдающему тяжёлым комбинированным иммунодефицитом, заболеванием связанным с дефектом гена аденозиндезаминидазы, была введена нормальная копия гена гена с использованием вектора, построенного на основе генома ретровируса.
ФИЗИОЛОГИЯ ВИРУСОВ
