Природа вірусів

Існування вірусів було вперше встановлено при вивченні мозаїчної хвороби тютюну. Виявилося, що збудник цієї хвороби може проходити через фарфоровий фільтр, що часто використовується для уловлювання бактерій. Розмір вірусів коливається від 17 до 300 нм в діаметрі. Таким чином, за величиною вони порівнянні з молекулами, наприклад атом водню має діаметр близько 0,1 нм, а розмір молекули білка в середньому дорівнює десятків нанометрів.

Віруси розмножуються тільки в живих клітинах. Багато хто з них високоспецифічний по відношенню до типу інфіковані клітин. Вони радикально змінюють Біосинтетичними процеси клітини-господаря. При цьому нуклеїнова кислота вірусу перемикає клітку на синтез вірусспеціфіческіх структур, конкуруючи, таким чином, з її генетичним апаратом. Наприклад, респіраторні віруси розмножуються в клітинах слизової оболонки дихальних шляхів, викликаючи характерні симптоми застуди. Найчастіше віруси мають вузьке коло господарів. Одним із швидких методів ідентифікації невідомих бактерій може служити використання специфічних бактеріофагів, які руйнують певні бактеріальні клітини. І навпаки, реакція деяких видів рослин на невідомий вірус може бути використана (в сукупності з іншими методами) для ідентифікації даного вірусу.

До 1930-х рр.. віруси розглядалися як найдрібніші бактерії. У 1933 р. ця точка зору була спростована. Уенделл Стенлі, який працював у рокфеллерівської інституті, отримав екстракт вірусу тютюнової мозаїки з інфікованих рослин і очистив його. Очищений вірус осідає у вигляді кристалів. Кристалізація -- це одна з головних тестів на присутність хімічно чистого з'єднання, не містить домішки. Таким чином, стало ясно, що з хімічної точки зору вірус набагато простіше живого організму. Коли Стенлі розчинив ігловідние кристали і наніс на лист тютюну, то характерні симптоми мозаїчної хвороби з'явилися знову. Тим самим було показано, що вірус зберігає інфекційності після кристалізації і ресуспендірованія.

Більшість вірусів рослин, подібно до вірусу тютюнової мозаїки, містять тільки РНК, в той час як інші віруси - тільки ДНК. На відміну від вірусів всі клітинні організми містять обидва типи нуклеїнових кислот. Віруси позбавлені рибосом, а також ферментів, необхідних для синтезу білка і генерування енергії. У цьому відношенні віруси принципово відрізняються від організмів, які мають клітинну організацію.

Віроіди та інші інфекційні частинки

Відомо кілька молекулярних патогенів, подібних вірусів і. мабуть що відбулися з генома бактерій і еукаріот. Особливе значення серед них мають віроіди, які, незважаючи на свою назву, різко відрізняються від вірусів.

Віроіди - Це дрібні з відомих збудників хвороб. Вони набагато менше самих малих вірусних геномів і позбавлені білкової оболонки. Відомі тільки віроіди рослин. Вони складаються з однониткових молекули РНК, яка автономно реплікується в заражених клітинах. Віроіди були ідентифіковані як збудники небезпечних хвороб. Один з них став причиною загибелі мільйонів кокосових пальм на Філіппінах за останні п'ятдесят років, інший завдав шкоди промислового розведення хризантем в США на початку 1950-х рр..

Перший віроід - веретеновідності бульб картоплі, або PSTV - був ідентифікований Теодором Дайнер з Сільськогосподарського департаменту США в 1971 р. Бульби картоплі, заражені PSTV, мають видовжену і викривленою. Іноді на них з'являються глибокі тріщини. PSTV - це найбільший віріон з вище відомих. Його РНК складається з 359 підстав і має або форму замкнутого кільця, або структуру типу шпильки. В обох випадках комплементарні пари підстав з'єднані водневими зв'язками, утворюючи двунітевую РНК, подібну ДНК. Під електронним мікроскопом обидві форми PSTV виглядають паличкоподібними; довжина їх -- 50 нм. Хоча це найбільший віріон, розмір його становить усього одну десяту частина генома найдрібнішого вірусу. Віроіди виявлені тільки в ядрах інфікованих клітин. Вони вносяться подібно вірусам, тобто синтезуючи комплементарних ланцюг, який функціонує як матриця. При цьому віроіди використовують ферментні системи клітини-господаря.

Оскільки віроіди локалізовані в ядрі і, ймовірно, не можуть працювати як мРНК, припускають, що вони викликають захворювання, втручаючись у процеси регуляції роботи генів клітини-хазяїна. Деякі білки в інфікованих клітинах рослин присутні у великих кількостях, ніж у здорових. Хоча нуклеотидні послідовності, комплементарні PSTV, не виявлено у здорових рослинах, припускають, що PSTV міг статися в результаті зміни геному деяких видів картоплі - його основного господаря.

В живих організмах зустрічаються молекулярні патогенні, які не відносяться до віроідам. Існування структур, подібних віроідам, але поостренних з ДНК, передбачається і у тварин. Вони називаються "субвіруснимі частками". Дивно, що деякі фрагменти білків здатні контролювати свою відтворення в клітинах тварин без участі нуклеїнових кислот, такі частки називають "пріонами".

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://allbio.narod.ru/