Вирусология

Вирусы как живые микроорганизмы

Вирусы - это уникальные микроорганизмы, составляющие третье царство живой природы - царство Vira. В отличие от всех организмов представители этого царства характеризуются следующими признаками:

- они содержат лишь один тип нуклеиновой кислоты;

- не имеют собственных белоксинтезирующих и энергетических систем;

- не имеют клеточной организации;

- обладают уникальным разобщенным способом репродукции.Уникальность этого способа состоит в том, что синтез основных структурных компонентов вирусов (белков и нуклеиновых кислот) происходит в разное время и в разных местах пораженной клетки, т.е. разобщен во времени и пространстве;

- облигатный паразитизм вирусов реализуется на генетическом уровне, так как вирусы репрессируют (подавляют) функцию клеточного генома и используют ее метаболические системы для синтеза собственных структурных компонентов. Более того, генетический аппарат вирусов может полностью или частично встраиваться в клеточный геном и в дальнейшем функционировать и воспроизводиться как его часть. Этим паразитизм вирусов отличается от облигатного внутриклеточного паразитизма, свойственного гонококкам, риккетсиям, хламидиям, малярийному плазмодию;

- фильтруемость - прохождение вирусов через бактериальные фильтры, что связано с малыми размерами вирусов (их размеры выражаются в нанометрах, т. е. они в тысячи раз меньше клеток).

Формы существования вирусов

Несмотря на то, что само существование вирусов очень тесно связано с клеткой хозяина, они могут существовать в двух формах - внутриклеточной и внеклеточной (вирион). В связи с отсутствием собственных синтезирующих белок и энергетических систем вирусы не растут на искусственных питательных средах, да и само понятие рост, как увеличение биомассы, к ним неприменимо.



Близки к вирусам вириоиды и прионы.



Вириоиды - инфекционные молекулы кольцевой РНК, весьма близкие внехромосомным генетическим элементам бактерий (плазмидам).



Прион - общее определение возбудителей категории прионных инфекций (наиболее известная - болезнь Крейцфельдта-Якоба). Прионом называется инфекционная белковая частица очень маленького размера и молекулярной массы (около 30 кД), устойчивая к инактивации факторами, влияющими на нуклеиновые кислоты (температура, формальдегид). Белок приона кодируется генами организма-хозяина, которые содержатся в репрессированном состоянии в каждой клетке, накапливаться прионы в клетках могут только после депрессии генов изоформами приона, попавшего в организм извне.



Прионные инфекции - категория трансмиссивных нейродегенеративных болезней животных и человека, из группы медленных вирусных инфекций, выделенных на основе общности прионной этиологии и основных патогномоничных признаков:

• 
  
• необычно длительного инкубационного периода,
  
• медленно прогрессирующего течения,
  
• патологических изменений опустошительного характера исключительно в нервной ткани,
  
• отсутствия признаков инфекционного воспаления и иммунного ответа,
  
• неизбежного летального исхода.
  

Эта группа включает 12 нозологических единиц, называемых трансмиссивными спонгиозными (губкообразными) энцефалопатиями из-за характерных клинических проявлений, связанных с поражением клеток центральной нервной системы (разрастание глиальных клеток, накопление мозгового амилоида, губкообразное перерождение клеток).

Вирион

Внеклеточная форма существования вирусов называется вирионом. Вирионы имеют различную форму - круглую, нитевидную, палочковидную, многогранника - и величину. Самые мелкие вирусы близки к размерам крупных белковых молекул. Самые крупные - мельчайшим бактериям. Вирионы имеют единую схему организации. В центре вириона располагается нуклеиновая кислота вируса (какая-либо одна - или ДНК, или РНК). По своему составу вирусные нуклеиновые кислоты не отличаются от нуклеиновых кислот прокариотов и эукариотов, а вот их строение может быть различным. Это могут быть одно- или двунитевые, линейные или кольцевые, цельные или фрагментированные молекулы или ДНК, или РНК. Тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и ее строение - важнейший таксономический признак вирионов.



Вирусная нуклеиновая кислота покрыта белковой оболочкой, которую называют капсидной. Капсидная оболочка состоит из отдельных субъединиц - капсомеров, их количество может быть различным. Белки капсидной оболочки обычно простые и способны к самосборке. Пространственная организация белков капсидной оболочки, их взаиморасположение определяют тип симметрии нуклеокапсида:

• 
  
• спиральный,
  
• кубический,
  
• смешанный (сложный).
  

Тип симметрии нуклеокапсида - еще один важный таксономический критерий, позволяющий дифференцировать вирусы.



Простейшие вирусы представляют собой нуклеокапсид. Вирионы многих вирусов поверх капсидной покрыты суперкапсидной оболочкой. Суперкапсид - это сложноорганизованная структура, включающая белковый, углеводный и липидный компоненты, наличие липидов делает вирусы, имеющие суперкапсидную оболочку, чувствительными к эфиру. Белки суперкапсидной оболочки - это сложные белки. В состав суперкапсидной оболочки могут входить элементы клетки хозяина. Наличие или отсутствие в строении вириона суперкапсидной оболочки - еще один из важнейших таксономических признаков вирусов.