Особенности вирусов
История открытия
Все началось с исследований болезней растений, которыми занимался в конце 19 века российский ученый Д. И. Ивановский. Для своих исследований он использовал специальные микробиологические фильтры, с помощью которых пытался выделить возбудителя заболевания табака: листовую мозаику.
Однако даже фильтры с наименьшим диаметром пор были не в состоянии удержать этого возбудителя. От отфильтрованного материла зараженного происходило заражение здоровых. Все этом позволило ученому предположить, что есть до сих пор неизвестный науке организм, который намного меньше по своим размерам, чем бактерия.
Незамеченные в микроскоп организмы получили название вирусов. Регулярно и тщательно они стали изучаться намного позже после открытия — в 30-е гг. 20 века. Это было связано с открытием электронного микроскопа.
Вирусы в системе органического мира
Вирусы занимают особое положение: они не относятся ни к грибам, ни к растениям, ни к животным и даже ни к бактериям. Их отличительные особенности — слишком маленькие размеры и способность жить только в клетках живых организмов.
Вне клеток растений и животных вирусы жить не способны.
Еще одна отличительная характеристика вирусов — отсутствие клеточного строения.
Вирусы представляют собой внутриклеточных паразитов. Если вирусы находятся вне клетки или вне организма, то они не проявляют признаков живого (как другие организмы).
После того как вирус проникает в клетку и начинает взаимодействовать с ее аппаратом синтеза белка, вирусные частички начинают демонстрировать некоторые признаки живого: к примеру, способность к размножению.
Все это позволяет классифицировать вирусы как особые неклеточные формы жизни и объединить их в отдельное царство Вира (Vira).
Специфика строения и функционирования вирусов
Обязательный компонент любого вируса — оболочка, окружающая молекулу нуклеиновой кислоты. Такие нуклеиновые кислоты выглядят по-разному:
- одиночная или двойная спираль;
- линейные;
- кольцевые;
- повторно скрученные и др.
Наследственный аппарат вируса — молекула нуклеиновой кислоты.
Вирусные частички у различных вирусов имеют разные размеры: эти показатели варьируются от 15 до 2000 нм.
Вирусы бывают простыми и сложными: все зависит от структуры и химического состава. Простые вирусы имеют оболочку, состоящую из однотипных белковых образований или субъединиц. Их форма может быть шарообразной, нитевидной, палочкообразной.
Сложные вирусы покрывает дополнительная мембрана, состоящая из белков и липидов. В ней также могут присутствовать соединения, отвечающие за идентификацию специфических рецепторов на мембране клетки-хозяина и закрепление на ней вирусной частицы.
Вне организма хозяина вирусы могут существовать довольно долго, выдерживая при этом неблагоприятные условия среды, такие как солнечный свет, низкая и высокая температура, кратковременное кипячение.
Жизненный цикл вирусов
Сообщение на тему вирусы не может обойтись без описания их жизненного цикла. Эти циклы у вирусов отличаются друг от друга. Однако можно выделить 3 основные стадии развития (стадии вирусной инфекции):
- Адсорбция. Она происходит на клеточной мембране. Вирус проникает в клетку.
- Экспрессия и репликация вирусного генома. На второй стадии угнетается синтез клеточного белка и налаживается синтез вирусных нуклеиновых кислот и вирусных белков. Для этого используются ресурсы клетки-хозяина. Вирус размножается в клетке, а клеточные ресурсы истощаются.
- Собирание вирусов и выход их из клетки. В процессе такого выхода происходит разрушение клеточной мембраны и гибель клетки. По этой причине вирусные заболевания довольно опасны.
Значение вирусов
Будучи внутриклеточными паразитами, вирусы становятся причиной заболеваний живых организмов, а в некоторых случаях — их гибели. Но от вирусов можно получить и пользу. Люди научились использовать вирусы, чтобы бороться с болезнетворными бактериями, а также для биологической защиты растений.
Последние исследования сконцентрированы на применении вирусов в генной инженерии.
