Распространение вирусов в природе кратко

Обновлено: 04.07.2024

Перенос вирусной инфекции может быть осуществлен механическим поражением растений и внесением сока с ним, прививкой части больных растений на здоровые, а также при помощи насекомых.

Заражение часто происходит уже при самом ничтожном поранении. Например, для заражения табака вирусом мозаики достаточно наличия обломленного волоска этого растения.

В зараженном растении частицы вируса распространяются совершенно пассивно с пластическими веществами, вырабатываемыми листьями. Скорость распространения вируса в растении зависит от скорости тока питательных веществ и строения растительных тканей. В паренхимных тканях вирус перемещается медленно, не превышая 0,01 мм в час. Переход вирусных частиц из клетки в клетку осуществляется по протоплазменным нитям, соединяющим клетки между собой. Во флоэме перемещение вируса совершается более быстро и измеряется сантиметрами в час (1,25 см в час для табачной мозаики).

В природе распространение вируса осуществляется следующими способами:

механической передачей с соком больных растений;
с растительными остатками, в которых вирус сохраняет активность;
передачей через почву;
с вегетативными частями и органами растений;
с семенами;
насекомыми.

Роль насекомых. Среди различных способов распространения вирусов преимущественное значение имеют насекомые. Некоторые ученые считают, что насекомым в распространении вирусов принадлежит главная роль. Большинство насекомых — переносчиков вирусных болезней имеет сосущий ротовой аппарат (тли, цикады, щитовки, трипсы). С помощью тонкого стилета насекомое прокалывает растительные клетки, не вызывая быстрой их гибели, и вносит вирус в растительные клетки.

Наибольшую роль в распространении вирусов играют тли и цикады. Тли — неспецифичные переносчики, так как тли каждого вида могут переносить вирусов нескольких видов и, наоборот, вирусы некоторых видов переносятся тлями многих видов. Например, персиковая тля переносит вирусы 21 вида, а желтуху лука переносят тли 53 видов. Цикады — обычно строго специфичные переносчики. Закукливание злаков передается только темной цикадой, а мозаика пшениц — полосатой.

Отношения между вирусными болезнями и цикадами довольно сложные. Цикады, питающиеся на зараженном растении, не сразу приобретают инфекционность, а только через определенный промежуток времени, в течение которого вирус проходит длинный путь в теле насекомого. Это время от момента питания насекомого соком больного растения до способности его заражать здоровое растение называется инкубационным периодом и измеряется различными сроками; например, для вируса курчавости верхушек сахарной свеклы — 4 ч_, а мозаики озимой пшеницы — 18 дней. Что касается сохранения вируса в организме насекомого, то такие вирофорные цикады могут потом заражать растения в течение нескольких дней, недель, а иногда и в течение всей своей жизни.

Передача через почву, в которой находятся зараженные растительные остатки, доказано для значительного количества вирусов (вирус некроза табака, розеточность озимой пшеницы, желтая мозаика винограда и др.). Проникновение вируса в клетки растения происходит через поранения, возникающие на корнях в результате роста, междурядной обработки, почвенными насекомыми. Некоторые вирусы сохраняют инфекционность в почве длительное время.

Например, вирус мозаики озимой пшеницы сохраняется в почве в активной форме в течение 6 лет, а возможно, значительно дольше.

Передача вирусов через семена зараженных растений встречается довольно редко. Возможность такой передачи доказана для обыкновенной мозаики фасоли и сои, желтухи вишни и др. болезней. Вирус может находиться на поверхности семян, откуда попадает на всходы (вирус табачной мозаики), а также внутри семян, в клетках зародыша (вирус мозаики фасоли и сои). В последнем случае из зараженного семени вырастает больное растение.

При вегетативном размножении пораженных растений вирусы, как правило, передаются потомству. Все вирусные болезни картофеля передаются с клубнями, вирусные болезни свеклы — с корнями, у многолетних растений в распространении вирусных болезней огромную роль играет посадочный материал (черенки, отводки, молодые деревья и т. п.). В посадочном материале происходит перезимовка и сохранение вируса. В перезимовке вирусов большую роль играют зимующие и многолетние сорняки. Например, вирус закукливания злаков может перезимовывать в корневищах пырея, а вирусы пасленовых — в зимующих розетках белены.

Механическая передача вируса с соком имеет место при немногих вирусных болезнях. Это происходит в результате механических повреждений пораженных и здоровых растений руками или инструментами во время работы по уходу за растениями, или во время уборки урожая, а также во время прививок. Например, вирус табачной мозаики легко переносится от больных растений к здоровым при проведении таких агротехнических приемов, как пикировка рассады, высадка ее в грунт, при подвязке растений, пасынковании и т. д. При проведении таких работ сок из случайно пораненных клеток больных растений попадает на руки рабочих и при дальнейшем контакте может быть внесен в повреждаемые таким же способом клетки здоровых растений, вызывая их заражение.

Условия развития растений оказывают большое влияние на распространение и степень поражения их вирусными болезнями. Из экологических факторов наибольшее влияние оказывает питание, а также температура и освещение.

Основным решающим фактором, под влиянием которого растения быстрее или медленнее развиваются, становятся более устойчивыми или восприимчивыми к болезням, является питание. По некоторым данным американских ученых, избыток азотного питания стимулирует размножение вирусов в растениях и приводит к увеличению числа пятен на листьях табака, пораженного вирусом мозаики. Калий в малых количествах повышает, а в больших количествах снижает восприимчивость растений, не оказывая заметного влияния на их рост.

Свет может оказать большое влияние на жизнедеятельность вируса, на выраженность симптомов и интенсивность поражения растений вирусными болезнями. В зараженных листьях табака, выдерживаемого в темноте, вирус табачной мозаики размножается медленнее, чем при нормальном освещении. Но непродолжительное затемнение растений с последующим освещением стимулирует размножение вируса. Различие в интенсивности освещения растений оказывается на их поражаемости вирусными болезнями. Например, в условиях теплицы со слабым освещением наблюдается сильное Поражение растений табака вирусом некроза, а летом — лишь в редких случаях. Вирус кустистости и карликовости томатов зимой в тепличных условиях — весьма вредоносные заболевания, вызывающие гибель растений томатов, а летом это относительно малоопасные болезни.

Распространение вирусов в окружающей среде зависит от их свойств и наличия чувствительных к ним клеток. Поэтому различают несколько путей.

Воздушно-капельный путь распространения характерен для большинства вирусов, вызывающих респираторные заболевания, в частности грипп, корь, оспу, паратиф.
Пищевой, или алиментарный, путь характерен для энтеровирусов, аденовирусов, реовирусов.
Трансмиссивный характерен для арбовирусов, большинства вирусов растений. Вирусы проникают в клетку, организм с участием насекомых.
Половой путь передачи характерен для вирусов герпеса, ВИЧ и т.д.
Проникновение вирусов в организм осуществляется и через поврежденную кожу. Присуще рабдовирусам, миксовирусами.
Парентеральный — вирусы распространяются благодаря манипуляциям, которые связаны с переливанием крови и ее препаратов. Это характерно для вирусов гепатита В-типа, ВИЧ.
Вертикальный способ распространения характерен для онковирусов и большинства интегративных вирусов. Вирусы передаются от матери ребенку во время внутриутробного развития.
Механический способ распространения вирусов связан с повреждением целостности клеток различными способами (механическая инокуляция насекомыми). Таким способом распространяются большинство вирусов растений.

Пора готовиться к ЗНО!

Биология
Химия
История Украины
Украинский язык

Набираем последние группы "Интенсив"

Лучшие курсы для подготовки к ЗНО в Киеве!
Начало занятий 16 февраля.

Представлены современные сведения о происхождении и таксономии вирусов. Рассмотрены генетическое разнообразие и распространение вирусов в биосфере и их роль в эволюции всего живого на Земле.

Вирусы – наиболее многочисленные и генетически разнообразные организмы на Земле. Они распространены повсеместно (убиквитарны ) и поражают все живые существа. Вирусы являются неклеточными формами жизни, способными размножаться в клетках прокариот (безъядерные организмы) и эукариот (ядерные организмы), используя их биосинтетический аппарат. Вирион (вирусная частица) – это покоящаяся стадия жизненного цикла вируса. Основная активная стадия жизни вируса проходит в зараженной клетке. Вне клетки вирусы не проявляют признаки живого – мертвые как камень [7, 11].

Первый вирус – вирус табачной мозаики был открыт Д.И. Ивановским 128 лет назад (1892 г.). В 1897 г. немецкие исследователи Ф. Леффер и П. Фрош открыли первый вирус животных – вирус ящура. В последующие 50 лет обнаружили более 40 видов вирусов, поражающих человека, животных, насекомых, растения и бактерии. Во второй половине ХХ века было открыто свыше 2000 видов вирусов [9, 11].

Таксономия вирусов

Все вирусы по своим фундаментальным признакам группируются независимо от круга естественных хозяев. Главными из них являются тип и структура нуклеиновой кислоты, стратегия вирусного генома (способ репликации), симметрия нуклеокапсида (спиральная , кубическая, смешанная), наличие или отсутствие липопротеиновой оболочки. В таксономии вирусов используют пять таксонов: порядок, семейство, подсемейство, род и вид [11, 12].

В настоящее время известно более 8000 видов вирусов позвоночных, беспозвоночных, простейших, растений, грибов, водорослей, бактерий и архей, из которых 4853 классифицированы и распределены в 9 порядках, 131 семействе, 46 подсемействах, 803 родах и свыше 3000 не классифицированы [15]. Возможно, на нашей планете существуют миллионы видов вирусов.

Для открытия новых вирусов широко используется метагеномный подход, который основан на секвенировании всей ДНК и РНК, содержащейся в пробе, и обработке данных биоинформационными методами. Нет необходимости в изоляции и культивировании возбудителя. Анализ метагеномных данных проводится путем поиска гомологичных последовательностей среди геномов известных вирусов, депонированных в базе геномных данных. Число известных вирусов, вероятно, составляет менее 1% от вирома (всех вирусов) [1, 13].

Подавляющее большинство вирусов находится в Мировом океане и размножается в планктоне – совокупности организмов, населяющих морскую воду. В одном литре морской воды содержится до 10 миллиардов вирусных частиц, а общее их количество в Мировом океане составляет астрономическое число – 10 30 , масса которых оценивается в 8 х 10 12 кг (в 10 раз больше массы всего человечества). Число вирусных частиц на Земле – 10 33 , а число бактерий – 10 31 [4, 9].

Вирусы размножаются внутри клеток дизъюнктивным способом, т.е. разобщенным во времени и пространстве синтезом их структурных компонентов (нуклеиновых кислот и белков), из которых формируются вирионы потомства. Синтез вирусных белков осуществляется на клеточных рибосомах из аминокислот клетки, а нуклеиновых кислот – из клеточных нуклеотидов. Источником энергии для биосинтетических процессов является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ ), вырабатываемая в митохондриях клеток [3, 12].

Происхождение вирусов

Первая гипотеза мало убедительна из-за отсутствия кандидата на роль протовируса и большое разнообразие геномов у вирусов. Вторая самая популярная и наиболее аргументированная. Вирусы, вероятно, возникли раньше клеток. Третья гипотеза достаточно убедительна в отношении ДНК-содержащих вирусов.

Разнообразие генетического материала у вирусов свидетельствует об их полифилетическом (от нескольких предков) происхождении. Полагают, что оно было не единовременным событием, а многократным. Вероятно, РНК-содержащие вирусы произошли из самореплицирующихся молекул РНК (мира РНК) в доклеточный период. Более 4 млрд лет назад молекулы РНК выступали в качестве носителей информации и катализаторов химических реакций. Возможно, вирусы эукариот произошли из генов эукариот, в то время как бактериофаги – из генов бактерий. РНК-содержащие плюс-геномные вирусы могли произойти из клеточных информационных РНК, которые приобрели РНК-полимеразную активность, а ДНК-содержащие вирусы – из транспозонов (мобильных генетических элементов) эукариот, или бактериальных плазмид.

У недавно открытого вируса амеб (мимивируса ) имеются клеточные гены для компонентов трансляционного комплекса и факторов инициации транскрипции. Диаметр вирионов составляет 750 нм, что превышает размеры некоторых бактерий. Геном мимивируса состоит из линейной двунитевой молекулы ДНК длиной 1,2 млн пар нуклеотидов и кодирует около 1000 белков. У двух гигантских вирусов (пандоравирусов ), открытых в 2013 г., длина генома составляет 1,9 и 2,5 млн пар нуклеотидов. Больший геном кодирует 2500 белков. Эти вирусы видимы под световым микроскопом [9, 17]. Открытие гигантских вирусов размыло границы между вирусами и бактериальными клетками в отношении их размера и длины геномной ДНК.

Биосфера

Биосфера – оболочка Земли, заселенная живыми организмами и преобразованная ими. Она начала формироваться 3,8 млрд лет назад, когда на нашей планете стали зарождаться первые живые организмы. Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы (20 -25 км), верхнюю часть литосферы (2 -5 км) и всю гидросферу. Современная биосфера возникла в результате длительной эволюции. В биосфере обитает 8,7 млн видов живых организмов (эукариот ). Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4 х 10 18 г (в пересчете на сухое вещество). Биомасса подземных микробов сравнима со всей биомассой суши, включая деревья. Целостное учение о биосфере создал биогеохимик В.И. Вернадский. Он впервые отвел живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты Земля [2].

На основании нуклеотидной последовательности рибосомных РНК многих тысяч видов все живые организмы в биосфере подразделяют на три домена (надцарства ): археи, бактерии и эукариоты [19]. Археи и бактерии относятся к прокариотам – организмам без ядра, митохондрий и других внутриклеточных структур. Их геном находится в цитоплазме и представлен кольцевой молекулой ДНК. У прокариот нет полового размножения, в их жизненном цикле отсутствует фаза образования половых клеток и их слияния с образованием зиготы – диплоидной клетки с двумя копиями генома. Археи сильно отличаются от бактерий на молекулярном уровне (нуклеотидной последовательности геномов, строению клеточной мембраны и рибосом), не образуют спор, часто встречаются в гидротермальных источниках и среди них нет возбудителей инфекционных заболеваний [8, 10].

Эукариоты – организмы, в клетках которых есть ядро, митохондрии и множество других сложных внутренних структур. К эукариотам относятся разнообразные одноклеточные организмы (амебы , инфузории, радиолярии и др.) и многоклеточные – грибы, растения и животные. Все они имеют общее происхождение. В жизненном цикле эукариот есть половое размножение. Половые клетки (яйцеклетки и сперматозоиды) образуются путем мейоза – особого способа деления клеток, в результате которого из одной исходной диплоидной клетки (с двумя наборами хромосом) образуются четыре дочерние гаплоидные клетки (с одним набором хромосом). Слияние двух половых клеток (яйцеклетки и сперматозоида) называют оплодотворением и образующаяся зигота размножается путем митоза, при котором в родительской и дочерней клетках сохраняется диплоидный набор хромосом [7, 8].

Большая часть видов (90 %), обитавших на Земле, вымерла. Вероятно, вымирание – судьба любого вида. Современные темпы вымирания весьма высокие и к середине XXI века может исчезнуть до 30% видов. Деятельность человека является главной причиной нынешнего вымирания видов.

Структура геномов живых организмов

Геном любого организма (от бактерий до млекопитающих) представляет собой двунитевую ДНК, состоящую из четырех нуклеотидов: аденина, гуанина, тимина и цитозина. В свою очередь нуклеотиды состоят из азотистого основания, сахара дезоксирибозы и фосфата. Основания в двунитевой ДНК образуют комплементарные пары: аденин всегда находится в паре с тимином, а гуанин всегда связан с цитозином. У вирусов геном может быть представлен или ДНК (ДНК -содержащие вирусы) или РНК (РНК -содержащие вирусы). В клеточных РНК (информационных , рибосомных, транспортных) и вирусных РНК вместо тимина используется урацил.

Генетический код (система записи генетической информации в виде последовательности нуклеотидов) универсален для всех живых существ, то есть он един. Он состоит из 64 кодонов (триплетов нуклеотидов): 61 из них кодирует 20 аминокислот и 3 являются терминирующими. Большинство аминокислот кодируются не одним, а несколькими вариантами (от 2 до 6) кодонов (вырожденность генетического кода). Считывание генетической информации происходит в результате транскрипции – синтеза информационной РНК на матрице ДНК на основе комплементарности – и трансляции – синтеза на рибосомах белка, в котором порядок аминокислот соответствует порядку кодирующих триплетов информационной РНК [5].

Основные этапы эволюции жизни на Земле

Первые одноклеточные безъядерные организмы (прокариоты – археи и бактерии) возникли 3,5 млрд лет назад. Они приспособились к разным условиям обитания. Бактерии расселились по поверхности суши и океанов и совершенствовали механизмы использования энергии света, а археи осваивали подземные местообитания и питались неорганическими веществами, выходящими из глубин Земли. Археи похожи на бактерии, но отличаются от них по нуклеотидной последовательности генов, строению рибосом, клеточной стенки и мембраны. Эволюционные линии архей и бактерий разделились на заре клеточной жизни. Первые ископаемые, очень похожие на цианобактерии, были обнаружены в осадочных породах, возраст которых составлял 3,4 млрд лет. Кислородные фотосинтезирующие бактерии (цианобактерии , сине-зеленые водоросли) появились 2,5-2,7 млрд лет назад. С появлением кислорода стало возможным возникновение эукариот – ядерных организмов.

Первые ядерные одноклеточные организмы возникли 2,0-2,4 млрд лет назад. Они произошли путем слияния архейного предка и альфа-протеобактерии. Последняя дала начало митохондриям, обеспечивающим организм энергией. Эукариоты способны к фагоцитозу – поглощению твердых частиц из внешней среды внутрь клетки. Приобретение фагоцитоза – ключевое событие в эволюции эукариот. Археи и бактерии не способны к фагоцитозу и поглощают из внешней среды только растворенные вещества. Появление эукариотической клетки было таким же крупным эволюционным событием, как переход от РНК-мира к первым клеткам (прокариотам ). В дальнейшем из эукариотической клетки развились все высшие формы жизни – животные, растения, грибы и протисты (одноклеточные эукариоты). В последующем роль симбиоза в развитии жизни не снижалась. Важные функциональные блоки современной биосферы держатся на симбиозе или симбиотических комплексах: симбиотические бактерии и одноклеточные эукариоты переваривают клетчатку у растительноядных животных, азотофиксирующие бактерии в кооперации с растениями способны переводить азот из атмосферы в доступную для растений форму (аммоний ). Самые первые наземные растения жили в симбиозе с грибами [8].

Первые млекопитающие появились 250 млн лет назад почти одновременно с первыми динозаврами, однако господство на суше они получили после вымирания древних (мезозойских ) рептилий 65 млн лет назад. Млекопитающие пережили собственный эволюционный взрыв и стали наиболее распространенными на Земле. Сейчас насчитывают 5506 видов млекопитающих [7, 8, 10].

Факторы эволюции

Важнейшими факторами эволюции являются изменения в последовательности нуклеотидов в геномах любых организмов и естественный отбор. Элементарной единицей эволюции служит популяция организмов. Изменения в последовательности нуклеотидов возникают в результате мутаций, рекомбинаций, горизонтального переноса и дупликации генов [5]. Спонтанные мутации обусловлены случайными изменениями в последовательности нуклеотидов и возникают из-за ошибок ферментов во время репликации ДНК. Возможны замены, выпадения (делеции ), вставки (инсерции ) и перестановки пар нуклеотидов в молекулах ДНК. Скорость мутирования определяют по числу мутаций на нуклеотид за репликацию.

Рекомбинация – обмен участками гомологичных хромосом в процессе мейоза – специального деления клеток с образованием половых клеток с гаплоидным набором хромосом. В основе гомологичной рекомбинации молекул ДНК лежит точное соответствие гомологов и функционирование ряда ферментов, которые разрезают, воссоединяют и восстанавливают молекулы ДНК. В результате рекомбинации происходит перераспределение генов и образование новых интегрированных генотипов, которые играют важную роль в эволюции.

Горизонтальный (латеральный ) перенос генов (ГПГ ) представляет собой передачу генетического материала от одних одновременно существующих организмов другим. Он широко распространен у прокариот (архей и бактерий) и осуществляется путем трансдукции, трансформации и конъюгации. Трансдукция связана с переносом генов бактериольного генома из одной клетки в другую с помощью вирусов (фагов ). Трансформация осуществляется путем поглощения бактерией фрагмента ДНК из окружающей среды и встраивания его в свой геном. При конъюгации бактерия-донор передает бактерии-реципиенту часть своего генома при помощи специальных белковых трубочек – конъюгационных пилей. ГПГ возможен между организмами всех трех доменов – архей, бактерий и эукариот. Очень редко в ГПГ вовлекаются гены, ответственные за репликацию, транскрипцию и трансляцию.

Дупликация генов – один из главных путей эволюции для всех форм жизни и играет важную роль в эволюции эукариот. После дупликации одна из двух копий может мутировать и выполнять другую функцию.

Все изменения в последовательности нуклеотидов от простых точечных мутаций до различных перестроек генов являются исходным материалом для эволюции [5, 8].

Роль вирусов в биосфере

Вирусы – это самый успешный биологический вид и самая крупная популяция на Земле. Нет ни одного живого существа без вирусов. Подавляющее большинство уникальной генетической информации в биосфере является вирусной. Они создали хранилище генетического разнообразия планеты. В вирусных геномах больше генетической информации, чем в геномах всех живых организмов вместе взятых [6, 7, 9].

Представление о вирусах, как только о возбудителях болезней, далеко от действительности. Абсолютное большинство вирусов не приносит видимого вреда хозяевам (вирусы -симбионты). С их помощью происходит обмен генетической информацией между различными биологическими видами. Они выступают в качестве основного переносчика генов в биосфере. На развитие каждого биологического вида в течение эволюции вирусы оказывали решающее влияние. Они являются драйверами (двигателями ) эволюции [3, 6, 16, 18].

Заключение. Вирусы составляют значительную и очень разнообразную часть биосферы. Общее количество вирусных частиц на планете оценивается в 10 33 – это миллионы различных видов вирусов. Они являются резервуаром генетического разнообразия и драйверами эволюции всего живого на Земле.

Вирус (лат. virus - яд) - неклеточная форма жизни, мельчайшие болезнетворные микроорганизмы, не видимые в микроскоп. Они значительно меньше бактерий: легко проходят через бактериальные фильтры.

Вирусы способны размножаться только внутри живых клеток, до проникновения в них вирусы не имеют признаков жизни: пассивно перемещаются во внешней среде, ожидая встречи с клеткой-мишенью.

В 1892 году Ивановский Д.И. в ходе изучения мозаичной болезни табака обнаружил, что болезнь вызывается мельчайшими субстанциями, которые проходят через бактериальный фильтр, то есть были меньше бактерий. Вирусы впервые увидели в электронный микроскоп в 1939 году (спустя 19 лет со смерти Ивановского), однако считается, что именно Ивановский положил начало вирусологии как науке.

Наличие наследственности и изменчивости
Способность к репродукции (воспроизведению себе подобных)

Вне клетки хозяина находятся в неживом состоянии, ожидая внедрения. Вирусы - облигатные внутриклеточные паразиты.

У вирусов отсутствует обмен веществ с внешней средой (метаболизм).

Не имеют клеточной мембраны, ограничивающих их от внешней среды, и, соответственно, клеточного строения.

У вирусов отсутствует половое размножение и деление. Попав в живую клетку, вирус встраивает свою нуклеиновую кислоту (РНК/ДНК) в наследственный материал клетки-мишени. В результате клетка начинает синтезировать вирусные белки (новые вирусы): так увеличивается численность вирусов.

Вирусы не растут, не увеличиваются в размерах. Стратегия их жизни - безудержное размножение.

Если мы заглянем в клетку, инфицированную вирусом, то от вируса мы увидим только один элемент - его нуклеиновую кислоту (ДНК/РНК). Во внешней среде вирусы существуют в виде вирионов - полностью сформированных вирусных частиц, состоящих из белковой оболочки (капсида) и нуклеиновой кислоты внутри.

Носителем наследственной информации у вирусов может быть ДНК, РНК. В связи с этим все вирусы подразделяются на ДНК- и РНК-содержащие.

Взаимодействие вируса с клеткой

Найдя клетку, на поверхности которой есть подходящий рецептор, вирус взаимодействует с ним и прикрепляется к мембране клетки. Путем эндоцитоза (образование вакуоли) вирус проникает внутрь клетки, выходит из вакуоли в цитоплазму. Наследственный материал (ДНК/РНК) вируса реализуется по схеме: ДНК ↔ РНК → белок.

Проникнув внутрь клетки (инфицировав ее), вирус реализует собственный генетический материал (ДНК/РНК) путем синтеза вирусного белка на рибосомах клетки хозяина. Клетка даже и не подозревает, что вирус встроил в ее РНК/ДНК свой генетический код - она принимает его как свой собственный, а в результате синтезирует вирусные белки.

Образовавшиеся белки объединяются в вирусные частицы, которые могут выходить из клетки разными путями. Вирионы вирусов гепатита C выходят из клетки путем почкования (экзоцитозом), при таком варианте клетка долгое время остается живой и служит для продукции новых вирионов.

Известен и другой механизм выхода вирионов из клетки: взрывной, при котором оболочка клетки разрывается, и тысячи вирионов отправляются инфицировать новые клетки. Такой способ характерен для аденовирусов, ротавирусов.

Бактериофаги ("бактерия" + греч. phag(os) — пожирающий)

Это уникальная группа вирусов, инфицирующая только бактерии. Бактериофаг имеет капсид, с содержащимся внутри наследственным материалом - ДНК (реже РНК), протеиновым хвостом. Бактериофаги открыты в 1915 году и с тех пор активно применяются в ходе генетических исследований.

Ниже вы можете видеть типичное строение бактериофага. Бактериофаг напоминает шприц, который протыкает стенку бактерии и впрыскивает внутрь нее свою нуклеиновую кислоту.

Бактериофаги успешно применяются в медицине для лечения многих заболеваний. Это высокоэффективные, дорогостоящие препараты, которые помогают, например, нормализовать микрофлору кишечника при бактериальных инфекциях.

Вирусные инфекции

Вирусы вызывают множество заболеваний человека и животных. Некоторые из них неизлечимы даже на современном этапе развития медицины, например бешенство. К вирусным инфекциям относятся грипп, корь, свинка, СПИД (вызванный ВИЧ), полиомиелит, желтая лихорадка, онковирусы.

Такая группа, как онковирусы, потенцируют развитие опухолей в организме. К ВИЧ и онкогенным вирусам не существует специфических антител, что затрудняет процесс создания вакцины. В то же время против ряда вирусных инфекций: корь, ветряная оспа созданы вакцины, создающие стойкий пожизненный иммунитет.

Клетки вырабатывают защитный белок - интерферон. Это вещество подавляет синтез новых вирусных частиц, приводит к повышению температуры тела (например, при гриппе).

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) представляет для организма большую опасность. Он размножается в T-лимфоцитах - клетках крови, которые выполняют иммунную функцию. С гибелью T-лимфоцитов разрушается иммунная система, становится невозможным сопротивление организма бактериями, вирусам и грибам, что в отсутствии лечения приводит к вторичным инфекциям.

Риск заражения ВИЧ присутствует при гемотрансфузии (переливании крови), половом акте. Инфекция также может быть передана от ВИЧ инфицированной матери к плоду.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: