Šta je virusološka definicija. Glavni pravci savremene virologije

VIRUZOLOGIJA (od virusi i...logija), nauka o infektivnim agensima nećelijske prirode - virusima. Virologija je također dio biologije sastavni dio medicinske i poljoprivredne nauke - medicinska, veterinarska, biljna virologija. Također se dijeli na opću i specijalnu virologiju. Opća virologija proučava fundamentalne probleme - strukturu i hemijski sastav virusnih čestica (viriona), interakciju virusa sa ćelijama i tijelom, njihovo porijeklo i distribuciju u prirodi, razvija klasifikaciju virusa itd. Najvažniji odjeljak opšta virologija je molekularna virologija koja proučava strukturu i funkciju virusnih čestica, mehanizme ekspresije virusnih gena, molekularnu evoluciju virusa itd. Privatna virologija proučava karakteristike pojedinih porodica virusa, razvija pristupe liječenju i prevenciji virusnih infekcija.

Istorija virologije započela je krajem 19. veka nakon mikrobioloških otkrića L. Pasteura, R. Kocha i njihovih saradnika. Otkrivač virusa bio je D.I. Ivanovsky (1892), koji je pokazao da uzročnik bolesti mozaika duhana može proći kroz filter koji zadržava i najmanje bakterije i ne raste na umjetnim hranjivim podlogama. Godine 1898. M. Beijerinck je ustanovio da se ovaj filterski agens razmnožava u bolesnim biljkama i predložio fundamentalna razlika ovog patogena iz bakterija. Njemački mikrobiolozi F. Löffler i P. Frosch izolirali su prvi životinjski virus - virus slinavke i šapa. Godine 1901. američki doktor W. Reed otkrio je prvi ljudski virus - virus žute groznice. U 20. stoljeću utvrđena je virusna etiologija mnogih bolesti ljudi, životinja i biljaka. Virusi također inficiraju gljivice i bakterije.

U razvoju virusologije može se izdvojiti nekoliko faza vezanih za unapređenje metoda kultivacije i proučavanja virusa. Do 1930. godine ove metode su se bazirale na filtrabilnosti infektivnog agensa i njegovoj infekciji različitih osjetljivih organizama (životinja, biljaka, bakterija). U 1930-50-im godinama, korištenje laboratorijskih miševa i pilećih embriona za uzgoj virusa; za proučavanje strukture virusnih čestica korištena je elektronska mikroskopija, a kvantitativne metode za proučavanje virusa postale su široko rasprostranjene; Dobijen je virus mozaika duhana u kristalnom obliku i određen je njegov hemijski sastav. U tom periodu virologija se pojavila kao samostalna nauka. U 1950-80-im godinama počele su se koristiti ćelijske kulture (J. Enders i saradnici, 1948-50), metode molekularne biologije i analiza rendgenske difrakcije. Nakon 1980. godine, ovi pristupi su dopunjeni genetskim inženjeringom i imunohemijom, dopunjeni kompjuterskom analizom.

Razvoj virologije usko je povezan sa uspjesima molekularne biologije i genetike, čijem razvoju su virusološka istraživanja dala značajan doprinos. Od posebnog značaja bilo je otkriće bakterijskih virusa - bakteriofaga (otkrio ih je engleski virolog F. Twort, 1915. i kanadski bakteriolog F. D. Erell, 1917.), koji su postali klasični model za najvažnija molekularno-genetička istraživanja (S. E. Luria i M. Delbrück, 1940-e). Uz pomoć virusa konačno je dokazana uloga nukleinskih kiselina u naslijeđu (američki biolozi A. D. Hershey i M. Chase, 1952; njemački biolozi A. Gierer i G. Schramm, 1956), a dat je značajan doprinos dešifriranju genetskog koda (F. H. . K. Crick et al., 1961), otkrivena je vremenska regulacija funkcije gena (R. B. Khesin-Lurie et al., 1963), ustanovljena je diskontinuirana struktura eukariotskih gena (pomoću modela adenovirusa; R. J. Roberts i F. Sharp, 1979). Godine 1970. H. M. Temin i D. Baltimore otkrili su sintezu DNK zavisnu od RNK, ili reverznu transkripciju, u retrovirusima. Među najvažnijim dostignućima virologije je utvrđivanje uloge virusa u nastanku tumora kod životinja (F. Rous, 1911) i ljudi (njemački virolog H. zur Hausen, 1980-ih). L. A. Zilber je 1961. godine predložio virogenetsku teoriju o pojavi raka. Opisani su posebni virusni, a potom i ćelijski geni (američki virolog G. Martin, 1970; francuski virolog D. Stelen; H. Varmus i J. M. Bishop, 1976), odgovorni za transformaciju normalnih ćelija u tumorske ćelije (onkogene), a takođe i za potiskivanje ovog procesa (antionkogeni ili supresori). Otkriće onkogena i gena supresora omogućilo nam je da bolje razumijemo prirodu rasta tumora. Utvrđena je mogućnost kombinovanja (integracije) virusnog i ćelijskog genoma (A. M. Lvov, 1950-ih; R. Dulbecco, 1966). Otkriveni su endogeni virusi ljudi i životinja čiji je genetski materijal u latentnom obliku u svim ćelijama organizama određene vrste (holandski virolog P. Bentvelzen, 1968; američki virolozi R. Huebner i J. Todaro, 1970) . S virusima se povezuje i stvaranje prve hibridne (rekombinantne) DNK, koja je označila rođenje genetskog inženjeringa (P. Berg, 1972). Veliki uspjeh virologije bilo je otkriće i razjašnjenje prirode priona - uzročnika neurodegenerativnih bolesti kod ljudi i životinja, suštinski različitih od virusa, ali proučavanih u okviru virologije (D. K. Gaiduzek, 1950-60-e; S. Prusiner, 1980-90-ih godina).

Najvažnija dostignuća domaće virologije su: otkriće virusa krpeljnog encefalitisa i njegovog načina prenošenja (L. A. Zilber), kao i stvaranje vakcine protiv ove bolesti (E. N. Levkovich, M. P. Chumakov); otkriće virusa Omske i Krimske hemoragične groznice (Čumakov); stvaranje proizvodnje i uvođenje u svjetsku praksu žive vakcine protiv dječje paralize A. Seibina (Chumakov, A. A. Smorodintsev); razvoj i uvođenje u praksu vakcina protiv malih boginja i zaušnjaka (Smorodintsev, O. G. Andzhaparidze), bjesnila (M. A. Selimov), kao i vakcine protiv gripa (Smorodintsev), niza vakcina protiv virusnih bolesti životinja. Otkriveni su novi onkogeni virusi, dobiveni su dokazi o odsustvu striktne specifičnosti vrste kod virusa sarkoma ptica (Zilber, G. Ya. Svet-Moldavsky), te je utvrđena mogućnost imunizacije protiv primarnih virusnih tumora.

Do početka 21. stoljeća opisano je 6 hiljada virusa, proučavana je njihova struktura, biološki, hemijski sastav i mehanizmi razmnožavanja. Virologija je izrasla u ogromno polje znanja važno za biologiju, medicinu i poljoprivredu. Virolozi dijagnosticiraju virusne infekcije, proučavaju njihovo širenje i razvijaju metode prevencije i liječenja. Najveći uspjeh je stvaranje vakcina protiv velikih virusnih bolesti (poliomijelitis, male boginje, bjesnilo, hepatitis B, boginje, žuta groznica, encefalitis, gripa, zaušnjaci, rubeola), uključujući virusne bolesti životinja. Zahvaljujući vakcinaciji, male boginje su potpuno iskorijenjene. Sprovode se međunarodni programi za potpuno iskorjenjivanje dječje paralize i morbila. Razvijaju se metode za prevenciju i liječenje hepatitisa i humane imunodeficijencije (AIDS).

Prve virološke laboratorije stvorene su u SSSR-u 1930-ih: za proučavanje biljnih virusa - na Ukrajinskom institutu za zaštitu bilja (Harkov, 1930.), za proučavanje životinjskih virusa - u Institutu za eksperimentalnu veterinarsku medicinu (Moskva, 1930), Centralna virusološka laboratorija Narodnog komesarijata zdravlja RSFSR (Moskva, 1935), u Institutu za epidemiologiju i mikrobiologiju nazvanog po L. Pasteuru (Lenjingrad, 1935). Godine 1946. osnovan je Institut za virusologiju po imenu D.I. Ivanovskog, 1955. - Institut za proučavanje poliomijelitisa (od 1960. Institut za poliomijelitis i virusni encefalitis), 1957. - Moskovski institut za virusne preparate itd. Glavni centar virologije i biotehnologije "Vektor" je otvoren 1974. godine u blizini Novosibirska. Virološka istraživanja se provode iu drugim institutima u zemlji iu mreži specijalizovanih laboratorija sistema sanitarnog i epidemiološkog nadzora.

Otvaranje veliki broj virusi su zahtijevali stvaranje svojih zbirki ili muzeja. Najveći među njima su u Rusiji (državna zbirka virusa na Institutu za virusologiju, 1956), SAD (Vašington, 1959), Češkoj (Prag, 1969), Japanu (Tokio, 1962), Velikoj Britaniji (London, 1936) i Švicarska (Lozana, Međunarodni centaržive kulture). rezultate naučno istraživanje iz oblasti virologije objavljuju se u naučnim časopisima i raspravljaju na međunarodnim kongresima koji se organizuju svake 3 godine (prvi je održan 1968. godine). 1966. godine, na 9. međunarodnom kongresu mikrobiologije, po prvi put je izabran Međunarodni komitet za nomenklaturu virusa. Među najznačajnijim periodičnim izdanjima: strani - “Journal of Virology” (od 1967, Balt.), “Virology” (od 1955, N.Y.), “Journal of General Virology” (od 1967, L.), “Virus Research” ( od 1984, Amst.), „Arhiv virusologije“ (od 1973, W.; prvobitno „Archiv für die gesamte Virusforschung“, od 1939), itd.; u Rusiji - “Pitanja virusologije” (od 1956, Moskva), “Molekularna genetika, mikrobiologija i virusologija” (od 1984, Moskva).

Pogledajte i članak Virusi i literatura u prilogu.

Lit.: Opća i specifična virologija. M., 1982.T. 1-2; Korotaev A. I., Babichev S. A. Medicinska mikrobiologija, imunologija i virologija. 3rd ed. Sankt Peterburg, 2002; Borisov L. B. Medicinska mikrobiologija, virologija, imunologija. M., 2005; Taksonomija virusa. San Dijego, 2005.

Virologija (od latinskog vīrus - "otrov" i grčki logos - riječ, doktrina) - nauka o virusima, grana biologije.

Virologija je postala samostalna disciplina sredinom 20. stoljeća. Nastala je kao grana patologije - patologija ljudi i životinja s jedne strane i fitopatologija s druge strane. U početku se virologija ljudi, životinja i bakterija razvijala u okviru mikrobiologije. Naknadni uspjesi virologije u velikoj su mjeri zasnovani na dostignućima srodnih prirodnih nauka – biohemije i genetike. Predmet viroloških istraživanja su subćelijske strukture - virusi. Po svojoj strukturi i organizaciji pripadaju makromolekulama, pa je od vremena kada se formirala nova disciplina, molekularna biologija, koja je objedinjavala različite pristupe proučavanju strukture, funkcija i organizacije makromolekula koji određuju biološku specifičnost, postala i virologija. sastavni dio molekularne biologije. Molekularna biologija široko koristi viruse kao istraživački alat, a virologija koristi metode molekularne biologije za rješavanje svojih problema.

Istorija virologije

Virusne bolesti kao što su boginje, dječja paraliza, žuta groznica i šarenilo tulipana poznate su od davnina, ali uzroci koji ih uzrokuju dugo vremena niko ništa nije znao. Krajem 19. stoljeća, kada je utvrđena mikrobna priroda niza zaraznih bolesti, patolozi su došli do zaključka da se mnoge uobičajene bolesti ljudi, životinja i biljaka ne mogu objasniti bakterijskom infekcijom.

Otkriće virusa povezano je s imenima D.I. Ivanovskog i M. Beyerincka. Godine 1892. D.I. Ivanovsky je pokazao da se bolest duhana - duhanski mozaik - može prenijeti sa oboljelih biljaka na zdrave ako su zaražene sokom oboljelih biljaka, prethodno propuštenim kroz poseban filter koji zadržava bakterije. Godine 1898. M. Beyerinck je potvrdio podatke D. I. Ivanovskog i formulirao ideju da bolest nije uzrokovana bakterijom, već fundamentalno novim infektivnim agensom, različitim od bakterija. Nazvao ga je contagium vivum fluidum - živi tečni infektivni princip. U to vrijeme, izraz "virus" je korišten za označavanje infektivnog početka bilo koje bolesti - od latinska reč“otrov”, “otrovni početak”. Contagium vivum fluidum se počeo nazivati ​​virusom koji se može filtrirati, a kasnije jednostavno "virusom". Iste 1898. F. Lefler i P. Frosch su pokazali da uzročnik slinavke i šapa kod goveda prolazi kroz bakterijske filtere. Ubrzo nakon toga, otkriveno je da su slične bolesti uzrokovane i drugim bolestima životinja, biljaka, bakterija i gljiva. 1911. P. Rous je otkrio virus koji uzrokuje tumore kod pilića. Godine 1915. F. Twort, a 1917. F. D'Herelle, nezavisno su otkrili bakteriofage - viruse koji uništavaju bakterije.

Priroda ovih patogena ostala je nejasna više od 30 godina - do ranih 30-ih. To se objašnjava činjenicom da se tradicionalne mikrobiološke metode istraživanja ne mogu primijeniti na viruse: virusi u pravilu nisu vidljivi pod svjetlosnim mikroskopom i ne rastu na umjetnim hranjivim podlogama.

I onkološke bolesti, određuju metode dijagnoze, terapije i prevencije virusnih bolesti.

Razvojem virusologije postignut je određeni uspjeh u borbi protiv nekih virusne infekcije. Na primjer, u 20. vijeku globus Zahvaljujući masovnoj vakcinaciji stanovništva, velike boginje su iskorijenjene. Postoji, međutim, niz virusnih bolesti koje su neizlječive u sadašnjoj fazi naučnog razvoja, a najpoznatija od njih je HIV infekcija.

Priča

Postojanje virusa (kao novog tipa patogena) prvi je dokazao 1892. godine ruski naučnik D.I. Ivanovski. Nakon dugogodišnjeg istraživanja bolesti biljaka duhana, D. I. Ivanovsky u radu iz 1892. godine dolazi do zaključka da bolest mozaika duhana uzrokuje „bakterije koje prolaze kroz Chamberlant filter, koje, međutim, ne mogu rasti na umjetnim supstratima. .” Na osnovu ovih podataka utvrđeni su kriterijumi po kojima su patogeni svrstani u ovu grupu. nova grupa: filtriranje kroz „bakterijske“ filtere, nemogućnost rasta na umjetnim podlogama, reprodukcija slike bolesti filtratom bez bakterija i gljivica. Uzročnika mozaične bolesti D.I. Ivanovsky naziva na različite načine, pojam "virus" još nije uveden, alegorijski su se zvali ili "bakterije koje se mogu filtrirati" ili jednostavno "mikroorganizmi".

Pet godina kasnije, prilikom proučavanja bolesti goveda, odnosno slinavke i šapa, izolovan je sličan filterski mikroorganizam. A 1898. godine, kada je nizozemski botaničar M. Beijerinck reproducirao eksperimente D. Ivanovskog, nazvao je takve mikroorganizme "virusima koji se mogu filtrirati". U skraćenom obliku, ovo ime je postalo značilo ovu grupu mikroorganizmi.

Video na temu

Priroda virusa

Virusi su vrlo raznoliki, promjenjivi i rasprostranjeni, sposobni zaraziti gotovo sve predstavnike flore i faune, pa čak i mnoge mikroorganizme.

Opća virologija proučava osnovne principe strukture i reprodukcije virusa, njihovu interakciju sa ćelijom domaćinom, porijeklo i distribuciju virusa u prirodi. Jedna od najvažnijih grana opće virologije je molekularna virologija, koja proučava strukturu i funkcije virusnih nukleinskih kiselina, mehanizme ekspresije virusnih gena i prirodu otpornosti organizama na virusne bolesti, molekularna evolucija virusa.

Privatna virologija proučava karakteristike određenih grupa virusa ljudi, životinja i biljaka i razvija mjere za suzbijanje bolesti uzrokovanih ovim virusima.

Godine 1962. virolozi iz mnogih zemalja okupili su se na simpozijumu u SAD kako bi sumirali prve rezultate razvoja molekularne virologije. Na ovom simpozijumu korišćeni su termini koji virolozima nisu bili u potpunosti poznati: virionska arhitektura, nukleokapsidi, kapsomeri. Započeo je novi period u razvoju virologije - period molekularne virologije.

Molekularna virologija, ili molekularna biologija virusa, - komponenta opća molekularna biologija i ujedno - dio virologije. Ovo nije iznenađujuće. Virusi su najviše jednostavni obliciživota, i stoga je sasvim prirodno da su postali i predmet proučavanja i oruđa molekularne biologije. Koristeći njihov primjer, možete učiti osnoveživot i njegove manifestacije.

Od kasnih 50-ih godina, kada je sintetičko polje znanja počelo da se oblikuje, koje je ležalo na granici neživog i živog i bavilo se proučavanjem živog, metode molekularne biologije izlile su se u virologiju u izobilju. Ove metode, zasnovane na biofizici i biohemiji živih bića, omogućile su brzo proučavanje strukture, hemijskog sastava i reprodukcije virusa.

Budući da su virusi ultra-mali objekti, potrebne su ultra-osjetljive metode za njihovo proučavanje. Koristeći elektronski mikroskop, bili smo u mogućnosti da vidimo pojedinačne virusne čestice, ali njihov hemijski sastav se može odrediti samo spajanjem triliona njih. U tu svrhu razvijene su metode ultracentrifugiranja.

Ako je 60-ih godina glavna pažnja virologa bila usmjerena na karakteristike virusnih nukleinskih kiselina i proteina, onda je do početka 80-ih dešifrirana kompletna struktura mnogih virusnih gena i genoma i uspostavljena je ne samo sekvenca aminokiselina, već i također tercijarna prostorna struktura takvih složenih proteina, kao što je glikoprotein hemaglutinina virusa influence. Trenutno je moguće ne samo povezati promjene u antigenskim determinantama virusa gripe sa zamjenom aminokiselina u njima, već i izračunati prošle, sadašnje i buduće promjene ovih antigena.

Od 1974. godine otvara se nova grana biotehnologije i nova sekcija molekularna biologija - genetski, ili genetski, inženjering. Odmah je raspoređena u službu virologije.

Porodice uključujući ljudske i životinjske viruse

• Porodica Poxviridae(poxvirusi)
• Porodica Iridoviridae(iridovirusi)
• Porodica Herpesviridae(herpes virusi)
• Porodica Adenoviridae(adenovirusi)
• Porodica Papovaviridae(papova virusi)
• Porodica Hepadnaviridae(virusi slični virusu hepatitisa B)
• Porodica Parvoviridae(parvovirusi)
• Porodica Reoviridae(reovirusi)
• Porodica Birnaviridae(virusi sa dvolančanom RNK koja se sastoji od dva segmenta)
• Porodica Togaviridae(togavirusi)
• Porodica Coronaviridae(koronavirusi)
• Porodica Paramyxoviridae (

Opća virologija proučava prirodu virusa, njihovu strukturu, reprodukciju, biohemiju i genetiku. Medicinska, veterinarska i poljoprivredna virologija proučava patogene viruse, njihova zarazna svojstva, razvija mjere za prevenciju, dijagnostiku i liječenje bolesti uzrokovanih njima.

Virologija rješava osnovne i primijenjeni problemi i usko je povezan sa drugim naukama. Otkriće i proučavanje virusa, posebno bakteriofaga, dalo je ogroman doprinos nastanku i razvoju molekularne biologije. Grana virologije koja proučava nasljedna svojstva virusa usko je povezana s molekularnom genetikom. Virusi nisu samo predmet proučavanja, već i alat za molekularno genetičko istraživanje, koje povezuje virologiju sa genetskim inženjeringom. Virusi - patogeni velika količina zarazne bolesti ljudi, životinja, biljaka, insekata. Sa ove tačke gledišta, virologija je usko povezana sa medicinom, veterinom, fitopatologijom i drugim naukama.

Pojavivši se krajem 19. stoljeća kao grana patologije ljudi i životinja, s jedne strane, i fitopatologije, s druge strane, virologija je postala samostalna nauka, s pravom zauzima jedno od glavnih mjesta među biološkim naukama.

Virologija je mlada nauka, njena istorija seže nešto više od 100 godina. Započevši svoj put kao nauka o virusima koji izazivaju bolesti kod ljudi, životinja i biljaka, virologija se trenutno razvija u pravcu proučavanja osnovnih zakona moderne biologije na molekularnom nivou, na osnovu činjenice da su virusi dio biosfere. i važan faktor evolucija organskog svijeta.

ISTORIJA VIRUZOLOGIJE

Istorija virologije je neobična po tome što je jedan od njenih predmeta - virusne bolesti - počeo da se proučava mnogo pre nego što su sami virusi otkriveni. Početak historije virologije je borba protiv zaraznih bolesti i tek potom postepeno otkrivanje izvora ovih bolesti. To potvrđuju radovi Edwarda Jennera na prevenciji velikih boginja i rad Louisa Pasteura sa uzročnikom bjesnila.

Krajem 19. stoljeća postalo je jasno da su brojne ljudske bolesti, kao što su bjesnilo, male boginje, gripa i žuta groznica, zarazne, ali njihovi uzročnici nisu otkriveni bakteriološkim metodama.

Zahvaljujući radu Roberta Kocha, koji je prvi koristio tehniku ​​čistih bakterijskih kultura, postalo je moguće razlikovati bakterijske i nebakterijske bolesti. Godine 1890., na X kongresu higijeničara, Koch je bio prisiljen izjaviti da “... s navedenim bolestima nemamo posla s bakterijama, već s organiziranim patogenima koji pripadaju sasvim drugoj grupi mikroorganizama.” Ova Kochova izjava ukazuje da otkriće virusa nije bilo slučajan događaj. Ne samo iskustvo rada sa patogenima koji su bili neshvatljive prirode, već i razumijevanje suštine onoga što se događalo doprinijelo je formuliranju ideje o postojanju izvorne grupe patogena zaraznih bolesti ne- bakterijske prirode. Ostalo je eksperimentalno dokazati njegovo postojanje.

Jedno vreme u stranim publikacijama otkriće virusa povezivalo se sa imenom holandskog naučnika Beijerincka, koji je takođe proučavao bolest mozaika duvana i objavio svoje eksperimente 1898. godine. Beijerinck je na površine agara, inkubirao ga i dobio kolonije bakterija na njegovoj površini. Nakon toga je uklonjen gornji sloj agara sa kolonijama bakterija, a unutrašnji sloj je korišten za zarazu zdrave biljke. Biljka je bolesna. Iz toga je Beijerinck zaključio da uzrok bolesti nisu bakterije, već neka tečna supstanca koja može prodrijeti unutar agara, te je patogen nazvao "tekućom živom zarazom". Zbog činjenice da je Ivanovski samo detaljno opisao svoje eksperimente, ali nije posvetio dužnu pažnju nebakterijskoj prirodi patogena, došlo je do pogrešnog razumijevanja situacije. Rad Ivanovskog postao je poznat tek nakon što je Beijerinck ponovio i proširio svoje eksperimente i naglasio da je Ivanovski prvi dokazao nebakterijsku prirodu uzročnika najtipičnije virusne bolesti duhana. Sam Beijerinck je prepoznao primat Ivanovskog i trenutni prioritet otkrića virusa od strane D.I. Ivanovsky je priznat u cijelom svijetu.

Riječ VIRUS znači otrov. Ovaj izraz je Pasteur koristio i za označavanje zaraznog principa. Treba napomenuti da su se početkom 19. stoljeća svi uzročnici bolesti nazivali riječju virus. Tek nakon što je priroda bakterija, otrova i toksina postala jasna, termini "ultravirus", a zatim jednostavno "virus" počeli su značiti "novi tip patogena koji se može filtrirati". Termin "virus" je široko ukorijenjen 30-ih godina našeg stoljeća.

Virusi su jedinstvena klasa, najmanja klasa infektivnih agenasa koji prolaze kroz bakterijske filtere i razlikuju se od bakterija po svojoj morfologiji, fiziologiji i načinu razmnožavanja.

Virusi su vanćelijski oblici života, super-kraljevstvo Beznuklearnih (akarioti), kraljevstvo Vira.

Sada je jasno da viruse karakterizira sveprisutnost, odnosno sveprisutnost distribucije. Virusi inficiraju predstavnike svih živih kraljevstava: ljude, kralježnjake i beskičmenjake, biljke, gljive, bakterije.

PRIRODA VIRUSA

Virusi su vanćelijski oblici života.

Virusi su najmanji infektivni agensi

Način reprodukcije. Virusi se ne razmnožavaju fisijom; virusna reprodukcija je reprodukcija - sastavljanje pojedinačnih virusnih komponenti u virusnu česticu.

Virusi se u prirodi javljaju u dva stanja: izvan ćelije, virusna čestica je u obliku viriona – struktura virusa u kojoj se mogu otkriti sve glavne virusne komponente; Unutar ćelije, virus je u vegetativnom obliku - to je replicirajuća virusna nukleinska kiselina.

Virusi se ne mogu razmnožavati u običnim hranljivim medijima, već samo u ćelijama, tkivima ili organizmima.

Hemijski sastav. Virusna čestica ima proteinski omotač - protein, jednu vrstu nukleinske kiseline, bilo RNK ili DNK, kao i komponentu pepela. Složeni virusi također imaju kapside i ugljikohidrate.

Struktura nukleinske kiseline (NA). NK virusi (RNA ili DNK) su čuvari genetskih informacija. Virusi sadrže atipične oblike NA - dvolančanu RNK i jednolančanu DNK.

Virusne čestice ne rastu.

VIRUS SIZES

Virusi su najmanji agensi, nm (0,01-0,35 mikrona). Nisu vidljivi običnim svjetlosnim mikroskopom, a za određivanje veličine virusa koriste se različite metode:

1. filtracija kroz filtere sa poznatim veličinama pora;

2. određivanje brzine sedimentacije čestica tokom centrifugiranja;

3. fotografija u elektronskom mikroskopu.

HEMIJSKI SASTAV VIRUSA

Virusi imaju tri glavne komponente: protein, NK i komponentu pepela.

Proteini su građeni od aminokiselina (a/k) L-serije. Svi klima uređaji su trivijalne prirode, po pravilu u strukturi preovlađuju neutralne i kisele dikarboksilne kiseline. Kompleksni virusi sadrže osnovne proteine ​​slične histonima povezane sa NK za stabilizaciju strukture i povećanje antigenske aktivnosti.

Svi virusni proteini se dijele na: strukturne - formiraju proteinsku ljusku - kapsid; funkcionalno - enzimski proteini, neki od enzimskih proteina nalaze se u strukturi kapsida, ovi proteini su povezani sa enzimskom aktivnošću i sposobnošću virusa da prodre u ćeliju (na primjer, ATPaza, sialaza - neiromeidaza, koji se nalaze u strukturi humanog i životinjskog virusa, kao i lizozima).

Kapsid se sastoji od dugih polipeptidnih lanaca koji se mogu sastojati od jednog ili više proteina male molekularne težine. U strukturi polipeptidnog lanca razlikuju se hemijske, strukturne i morfološke jedinice.

Hemijska jedinica je jedan protein koji formira polipeptidni lanac.

Strukturna jedinica je jedinica koja se ponavlja u strukturi polipeptidnog lanca.

Morfološka jedinica je kapsomer, koji se uočava u strukturi virusa, koji je vidljiv u elektronskom mikroskopu.

Virusni kapsidni proteini imaju niz svojstava: otporni su na proteaze, a razlog rezistencije je taj što je protein organiziran na način da je unutra skrivena peptidna veza na koju djeluje proteaza. Takva stabilnost ima veliko biološko značenje: jer se virusna čestica skuplja unutar ćelije, gdje je koncentracija proteolitičkih enzima visoka. Ova stabilnost štiti virusnu česticu od uništenja unutar ćelije. U isto vrijeme, ova otpornost virusne ovojnice na proteolitičke enzime se gubi kada virusna čestica prođe kroz ćelijsku membranu, posebno kroz CPM.

Pretpostavlja se da tokom transporta virusne čestice kroz CPM dolazi do promena u konformacionoj strukturi i da peptidna veza postaje dostupna enzimima.

Funkcije strukturnih proteina:

Zaštitni (štite NK, koji se nalazi unutar kapside);

Neki kapsidni proteini imaju funkciju ciljanja, koja se smatra virusnim receptorima, uz pomoć kojih se virusna čestica vezuje za površinu specifičnih ćelija;

U virionima je pronađen interni protein sličan histonu povezan s NK, koji ima antigensku funkciju i također je uključen u stabilizaciju NK.

Funkcionalni enzimski proteini povezani sa kapsodom:

Sialaza-neuromijedaza. Nalazi se u životinjskim i ljudskim virusima, olakšava izlazak virusne čestice iz ćelije i pravi rupu (ćelavu mrlju) u virusnim strukturama;

Lizozim. Strukturno povezan sa virusnom česticom, uništava β-1,4-glikozidni dio u mureinskom okviru i olakšava prodiranje bakteriofaga NK u bakterijsku ćeliju.

ATPase. Ugrađen u strukturu bakteriofaga i nekih ljudskih i životinjskih virusa ćelijskog porijekla. Funkcije su proučavane na primjeru bakteriofaga; uz pomoć ATPaze se hidrolizira ATP, koji su interkalirani u strukturu virusa i staničnog su porijekla, a oslobođena energija se troši kontrakcijom repnog procesa, što olakšava transport NK u bakterijsku ćeliju.

Molekularna težina virusne DNK varira za D, dok ona RNK varira manje od D.

NK virusa je 10 puta manji od NK najmanjih ćelija.

Broj nukleotida u DNK varira od nekoliko hiljada do 250 hiljada nukleotida. 1 gen – 1000 nukleotida, to znači da u strukturi virusa postoji od 10 do 250 gena.

U sastavu NK, uz pet azotnih baza, nalaze se i abnormalne baze - baze koje su u potpunosti sposobne zamijeniti standardne: 5-hidroksimetilcitozin - potpuno zamjenjuje citozin, 5-hidroksimetiluracil - zamjenjuje timin.

Anomalne baze nalaze se samo kod bakteriofaga, a ostale imaju klasične baze.

Funkcije abnormalnih baza: blokiraju ćelijsku DNK, sprečavajući da se informacije sadržane u DNK realizuju u trenutku kada virusna čestica uđe u ćeliju.

Osim abnormalnih, pronađene su i manje baze: mala količina 5-metilcitozina, 6-metilamino purina.

Neki virusi mogu sadržavati metilirane derivate citozina i adenina.

NK virusi, i RNA i DNK, mogu se naći u dva oblika:

U obliku prstenastih lanaca;

U obliku linearnih molekula.

Kovalentno zatvoreni lanci (nemaju 3' - 5' slobodnih krajeva, egzonukleaze ne djeluju na njih);

Opušteni oblik, kada je jedan lanac kovalentno zatvoren, a drugi ima jedan ili više prekida u svojoj strukturi.

Linearne molekule dijele se u dvije grupe:

Linearna struktura sa fiksnim nizom nukleotida (uvijek počinje jednim nukleotidom);

Linearna struktura sa dozvoljenom sekvencom (određeni skup nukleotida, ali sekvenca je varijabilna).

Struktura RNK sadrži jednolančane +RNA i -RNA lance.

RNK je, s jedne strane, čuvar genetskih informacija, as druge, obavlja funkciju mRNA i ribosomi je ćelije prepoznaju kao mRNA.

−RNA − obavlja samo funkciju pohranjivanja genetskih informacija, a mRNA se sintetizira na njenoj osnovi.

Virusne čestice sadrže katjone metala: kalij, natrij, kalcij, mangan, magnezij, željezo, bakar, a njihov sadržaj može doseći i nekoliko mg po 1 g virusne mase.

Me2+ funkcije: igraju važnu ulogu u stabilizaciji virusnog NK, formirajući uređenu kvartarnu strukturu virusne čestice. Sastav metala nije konstantan i određen je sastavom okoline. Neki virusi imaju polikacije povezane s poliaminima, koji igraju veliku ulogu u fizičkoj stabilnosti virusnih čestica. Također, joni metala obezbjeđuju neutralizaciju negativnog naboja NC-a, koji formiraju fosfornu kiselinu (fosfatne grupe) NC-a.