Вирусология 

Просто о сложном



СТАТЬИ

[07.07.2014][Вирусы]
Натуральная оспа (0)
[18.07.2014][Вирусы]
Вирусы. Краткий обзор (0)
[21.07.2014][Общие понятия]
Вирусология (0)
[03.07.2014][Общие понятия]
Немного истории (0)
[04.07.2014][Инфекции]
Цитомегаловирусная инфекция (0)
[21.08.2014][Вирусы]
Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) (0)
[22.08.2014][Вирусы]
Строение и жизненный цикл вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) (1)
[09.02.2016][Вирусы]
Лихорадка Зика (0)

Каталог

Главная » Статьи » Вирусы

Вирусы. Краткий обзор

Вирус (лат. virus — «яд») — неклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри живых клеток.

Рисунок 1. Компьютерная одель вируса гриппа

Вирусы поражают все типы организмов, от растений и животных до бактерий и архей. Обнаружены также вирусы, поражающие другие вирусы (вирусы-сателлиты).

Со времени публикации в 1892 году статьи Дмитрия Ивановского, описывающей небактериальный патоген растений табака, и открытия в 1898 году Мартином Бейеринком вируса табачной мозаики были детально описаны более 5 тысяч видов вирусов, но это лишь капля в море, учене предполагают существование миллионы неизвестных видов.

Вирусы обнаружены почти в каждой экосистеме на планете и являются самой многочисленной биологической формой. Изучением вирусов занимается наука вирусология, а также раздел микробиологии.

   

Структура

Вирусные частицы (вирионы) состоят из двух или трёх компонентов: 

  • генетического материала в виде ДНК или РНК (некоторые, например мимивирусы, имеют оба типа молекул);
  • белковой оболочки (капсида), защищающей эти молекулы;
  • в некоторых случаях, содержат дополнительные липидные оболочки.
Рисунок 2. Типическая схема структуры вируса

Наличие капсида отличает вирусы от вирусоподобных инфекционных нуклеиновых кислот — вироидов. В зависимости от того, каким типом нуклеиновой кислоты представлен генетический материал, выделяют ДНК-содержащие вирусы и РНК-содержащие вирусы.На этом принципе основана классификация вирусов по Балтимору.

Ранее к вирусам также ошибочно относили прионы, однако впоследствии оказалось, что эти возбудители представляют собой особые инфекционные белки и не содержат нуклеиновых кислот.

Форма вирусов варьирует от простой спиральной и икосаэдрической до более сложных структур. Размеры среднего вируса составляют около одной сотой размеров средней бактерии. Большинство вирусов слишком малы, чтобы быть отчётливо различимыми под световым микроскопом.

Вирусы являются облигатными паразитами, так как не способны размножаться вне клетки. Вне клетки вирусные частицы не проявляют признаки живого и ведут себя как частицы биополимеров. От живых организмов, являющихся внутриклеточными паразитами, вирусы отличаются полным отсутствием основного и энергетического обмена и отсутствием сложнейшего элемента живых систем — аппарата трансляции (синтеза белка), степень сложности которого превышает таковую самих вирусов.

Зрелая вирусная частица, известная как вирион, состоит из нуклеиновой кислоты, покрытой защитной белковой оболочкой — капсидом

Капсид складывается из одинаковых белковых субъединиц, называемых капсомерами. Вирусы могут также иметь липидную оболочку поверх капсида (суперкапсид), образованную из мембраны клетки-хозяина. Капсид состоит из белков, кодируемых вирусным геномом, а его форма лежит в основе классификации вирусов по морфологическому признаку. Сложноорганизованные вирусы, кроме того, кодируют специальные белки, помогающие в сборке капсида. Комплексы белков и нуклеиновых кислот известны как нуклеопротеины, а комплекс белков вирусного капсида с вирусной нуклеиновой кислотой называется нуклеокапсидом. Форму капсида и вириона в целом можно механически исследовать при помощи сканирующего атомно-силового микроскопа.

Как правило, вирусы значительно мельче бактерий. Большинство изученных вирусов имеют диаметр в пределах от 20 до 300 нм. Некоторые филовирусы имеют длину до 1400 нм, но их диаметр составляет лишь 80 нм. В 2013 году самым крупным из известных вирусов считался Pandoravirus размерами 1 мкм × 0,5 мкм, однако в 2014 году из многолетней мерзлоты в Сибири был описан Pithovirus, достигающий 1,5 мкм в длину и 0,5 мкм в диаметре. В настоящий момент он считается крупнейшим из известных вирусов.

Большинство вирионов невозможно увидеть в световой микроскоп, поэтому используют электронные — как сканирующие, так и просвечивающие. Чтобы вирусы резко выделялись на окружающем фоне, применяют электронноплотные «красители». Однако обработка такими веществами ухудшает видимость мелких деталей.

 
Примеры структур икосаэдрических вирионов:
А. Вирус, не имеющий липидной оболочки (например,пикорнавирус).
B. Оболочечный вирус (например, герпесвирус).
Цифрами обозначены: (1) капсид, (2) геномная нуклеиновая кислота, (3) капсомер, (4) нуклеокапсид, (5) вирион, (6) липидная оболочка, (7) мембранные белки оболочки
  Структура вириона неикосаэдрического оболочечного вируса на примере ВИЧ.
Цифрами обозначены:

(1) РНК-геном вируса, (2) нуклеокапсид, (3) капсид, (4) белковый матрикс, подстилающий (5) липидную мембрану, (6) gp120 — гликопротеин, с помощью которого происходит связывание вируса с клеточной мембраной, (7) gp41 — гликопротеин.
Цифрами 8—11 обозначены белки, входящие в состав вириона и необходимые вирусу на ранних стадиях инфекции:
(8) — интеграза, (9) — обратная транскрипта(10) — Vif, Vpr, Nef и p7, (11) — протеаза

 

Появление

 

Появление вирусов на эволюционном древе жизни досконально неясно.

Некоторые из них могли образоваться из плазмид, небольших молекул ДНК, способных передаваться от одной клетки к другой, в то время как другие могли произойти от бактерий. В эволюции вирусы являются важным средством горизонтального переноса генов, обусловливающего генетическое разнообразие.

Однако существует три основные гипотезы происхождения вирусов:

  • регрессивная гипотеза;
  • гипотеза клеточного происхождения;
  • гипотеза коэволюции.

 

Распостранение

Вирусы распространяются многими способами: вирусы растений часто передаются от растения к растению насекомыми, питающимися растительными соками, к примеру, тлями; вирусы животных могут распространяться кровососущими насекомыми, такие организмы известны как переносчики. 

Вирус гриппа распространяется воздушно-капельным путём при кашле и чихании. Норовирус и ротавирус, обычно вызывающие вирусные гастроэнтериты, передаются фекально-оральным путём при контакте с заражённой пищей или водой. ВИЧ является одним из нескольких вирусов, передающихся половым путём и при переливании заражённой крови.

Каждый вирус имеет определённую специфичность к хозяевам, определяющуюся типами клеток, которые он может инфицировать. Круг хозяев может быть узок или, если вирус поражает многие виды, широк.

У животных вирусные инфекции вызывают иммунный ответ, который чаще всего приводит к уничтожению болезнетворного вируса. Иммунный ответ также можно вызвать вакцинами, дающими активный приобретённый иммунитет против конкретной вирусной инфекции. Однако некоторым вирусам, в том числе и возбудителям СПИДа и вирусных гепатитов, удаётся ускользнуть от иммунного ответа, вызывая хроническую болезнь. 

 

Роль вирусов в биосфере

Вирусы являются самой распространённой формой существования органической материи на планете по численности. Они играют важную роль в регуляции численности популяций некоторых видов живых организмов (например, вирус дикования с периодом в несколько лет сокращает численность песцов в несколько раз).

Иногда вирусы образуют с животными симбиоз. Так, например, яд некоторых паразитических ос содержит структуры, называемые поли-ДНК-вирусами (Polydnavirus), имеющие вирусное происхождение.

Однако основная роль вирусов в биосфере связана с их деятельностью в водах океанов и морей. Чайная ложка морской воды содержит около миллиона вирусов. Они необходимы для регуляции пресноводных и морских экосистем.

Большая часть этих вирусов является бактериофагами, безвредными для растений и животных. Они поражают и разрушают бактерии в водном микробном сообществе, таким образом, участвуя в важном процессе круговорота углерода в морской среде. Органические молекулы, освободившиеся из бактериальных клеток благодаря вирусам, стимулируют рост новых бактерий и водорослей.

 

Роль в эволюции

Вирусы являются важным естественным средством переноса генов между различными видами, что вызывает генетическое разнообразие и направляет эволюцию.

Считается, что вирусы сыграли центральную роль в ранней эволюции, ещё до расхождения бактерий, архей и эукариот, во времена последнего универсального общег предка жизни на Земле. Вирусы и по сей день остаются одним из крупнейших живых хранилищ неисследованного генетического разнообразия на планете.

Вирусы имеют генетические связи с представителями флоры и фауны Земли. Согласно последним исследованиям, геном человека более чем на 32 % состоит из вирусоподобных элементов,транспозонов и их остатков. С помощью вирусов может происходить так называемый горизонтальный перенос генов (ксенология), то есть передача генетической информации не от непосредственных родителей к своему потомству, а между двумя неродственными (или даже относящимися к разным видам) особями.

Так, в геноме высших приматов существует ген, кодирующий белок синцитин, который, как считается, был привнесён ретровирусом.


РАССКАЗАТЬ ДРУЗЬЯМ 

Категория: Вирусы | Добавил: virusolog (18.07.2014)
Просмотров: 5299 | Теги: вирус | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
omForm">
avatar

ВОЙТИ

ПОИСК

ОБЛАКО

герпевирус Цитомегаловирусная инфекция ЦМВИ H7N9 оспа натуральная Птичий грипп черная оспа вирус цитомегалия цитомегаловирус вирусология Ивановский ВИЧ-1 вирус иммунодефицита человека вич-2 вич-инфекция ретровирус СПИД геном ВИЧ лихорадка Зика Aedes albopictus MX2 вирус Зика лихорадка эпидемия либерия Инфекция Эбола испытание вакцины вакцина БВВЭ ООН ВИЧ Биологическое оружие ДНК VSV-EBOV ViroCap раковые клетки раковые опухоли убийцы рака грипп H1N1 лихорадка денге зика полиомиелит
Пользуйтесь интернетом без назойливой рекламы!
Установите
Adblock Plus для своего браузера
Advego.ru - система покупки и продажи контента для сайтов, форумов и блогов
UP