Ведення. p>
Існує велика група живих істот, що не мають клітинногобудови. Ці істоти мають назви вірусів (лат "вірус" - отрута) іпредставляють неклітинні форми життя. Віруси не можна віднести ні до тварин,ні до рослин. Вони винятково малі, тому можуть бути вивчені тільки здопомогою електронного мікроскопа. p>
Віруси здатні жити і розвиватися тільки в клітинах інших організмів.
Поза клітин живих організмів віруси жити не можуть, і багато з них підзовнішньому середовищі мають форму кристалів. Поселяючись усередині клітин тварин ірослин, віруси викликають багато небезпечних захворювань. До числа віруснихзахворювань людини належать, наприклад, кір, грип, поліомієліт, віспа.
Серед вірусних хвороб рослин відома мозаїчна хвороба тютюну, горохута інших культур; У хворих рослин віруси руйнують хлоропласти, іуражені ділянки стають безбарвними. p>
Віруси відкрив російський вчений Д. І. Іванівський в 1892 р. p>
Кожна вірусна частка складається з невеликої кількості ДНК або РНК, тобтогенетичного матеріалу, укладеного в білкову оболонку. Ця оболонкавідіграє захисну роль.
Відомі також віруси, поселяються в клітинах бактерій. Їх називаютьбактеріофагами або фагами (грец. "фагосом" - пожирає). Бактеріофагиповністю руйнують бактеріальні клітини і тому можуть бути використанідля лікування бактеріальних захворювань, наприклад дизентерії, черевного тифу,холери. p>
будівель вірусів дає підставу вважати їх неклітинні істотами. p>
Природа і походження вірусів. p>
Сучасні уявлення про віруси складалися поступово. Післявідкриття вірусів Д. І. Ивановским (1892) їх вважали просто дуже дрібнимимікроорганізмами, не здатними рости на штучних поживних середовищах.
Незабаром після відкриття вірусу тютюнової мозаїки була доведена віруснаприрода ящуру [Fler F, Frosch P. 1898], а ще через кілька років буливідкриті бактеріофаги [d'Herrelle F., 1917]. Таким чином, були відкриті триосновні групи вірусів, що вражають рослини, тварин і бактерії. p>
Проте протягом тривалого часу ці самостійні розділивірусології розвивалися ізольовано, а найбільш складні віруси --бактеріофаги - довгий час вважалися не живою матерією, а чимось на зразокферментів. Проте, вже до кінця 20-х - початку 30-х років стало ясно,що віруси є живою матерією, і приблизно тоді ж за ними закріпилисянайменування фільтруються вірусів, або ультравірусов. Це знайшло відображенняв одній з перших монографій про них [Hauduray, 1936]. Пізніше приставкивідпали, і вкоренилося нині застосовується позначення - віруси, під якимоб'єднали віруси рослин, тварин і бактеріофаги-бактеріальні віруси. p>
Наприкінці 30-х - початку 40-х років вивчення вірусів просунулася настільки, що сумніви в живій природі їх відпали, і було сформульовано положення про віруси яка організмах [Burnet F., 1945]. Підставою для визнання вірусів організмами з'явилися отримані при їх вивченні факти, які свідчили, що віруси, як і інші організми (тварини, рослини, найпростіші, гриби, бактерії), здатні розмножуватися, мають спадковістю та мінливістю, пристосовністю до мінливих умов середовища їх проживання і, нарешті, схильністю біологічної еволюції, забезпечується природним або штучним відбором.
Концепція про віруси яка організмах досягла свого розквіту до початку 60-хроків, коли було введено поняття «віріон» як вірусного індивідуума [Lwoff
A. et al., 1962]. Однак у ці ж роки, ознаменувалися першими успіхамимолекулярної біології вірусів, почався і захід сонця концепції про віруси якаорганізмах, і ці суперечливі процеси (тріумф і захід) знайшли своєвідображення на 1-му Міжнародному симпозіумі [Cold Spring Harbor, 1962]. Вжетоді одночасно з введенням поняття «віріон» було показано, з одногобоку, відмінності їх будови від будови клітин і навіть був введений термін
«Архітектура» віріонів [Caspar, Klug А., 1962]. З іншого боку, булиузагальнені факти, які вказували на зовсім відмінний від клітин типрозмноження, який деякий час називали діз'юнктівной репродукцією,підкреслюючи роз'єднаність - тимчасову і територіальну - синтезугенетичного матеріалу (РНК, ДНК) і білків вірусів. У доповіді назгадуваному симпозіумі [Lwoff A. et al., 1962] був також сформульованийосновний критерій відмінності вірусів від інших організмів: генетичнийматеріал вірусів є одним із двох типів нуклеїнових кислот (РНК або
ДНК), в той час як організми мають обидва типи нуклеїнових кислот. P>
Цей критерій надалі виявився неабсолютним, тому що, по-перше,
ДНК-віруси в ході репродукції синтезують інформаційні (абоматричні) РНК, по-друге, РНК-содержат ретровіруси в ході репродукціїсинтезують ДНК, а крім того, великі РНК-віруси (віспи,герпесу) можуть містити невеликі кількості РНК також і в віріонів, аневеликі кількості ДНК (все ж таки, ймовірно, клітинної) виявлені ввіріона вірусів грипу. Основним і абсолютним критерієм, що відрізняє вірусивід всіх інших форм життя, є відсутність у них власних системсинтезу білка (рибосомна систем). p>
накопичилися, до теперішнього часу дані дозволяють також прийти довисновку, що віруси не є організмами, нехай навіть дрібними, тому щобудь-які, навіть мінімальні організми типу мікоплазм, рикетсій або хламідіймають власні белоксінтезірующіе системи. p>
Спосіб розмноження вірусів також відрізняється від ділення, брунькування,спорообразованія або статевого процесу, які мають місце в одноклітиннихорганізмів, у клітин багатоклітинних організмів і в останніх в цілому.
Репродукція, пли реплікація, як зазвичай позначають розмноження вірусів,відбувається діз'юнктівно (останній термін нині частіше мається на увазі, ніжвживається). Формування віріонів відбувається або шляхом само збирання
(упаковка вірусної нуклеїнової кислоти в білковий капсид та освітатаким шляхом нуклеокапсиду), або за участю клітини (деякіліпідсодержащіе фаги мікоплазм), або обома способами (оболочечныевіруси). Звичайно, протиставлення мітотичного поділу клітини іреплікації не абсолютно, оскільки способи реплікації генетичного матеріалуклітини і ДНК-вмісних вірусів принципово не відрізняються, а якщо врахувати,що і синтез генетичного матеріалу у РНК-вмісних вірусів такожздійснюється за матричному типу, то відносним єпротиставлення мітозу і реплікації всіх вірусів. І, тим не менше,відмінності в способах розмноження клітин і вірусів настільки істотні, щомає сенс ділити весь живий світ на віруси і невіруси. p>
До вірусів не застосовні і багато інших поняття, що є
«Атрибутами» організмів, і, перш за все такі фундаментальні поняття, як
«Особину», «популяція», «вигляд». P>
Прийнято трактувати поняття «віріон» як вірусний індивідуум, хочавіріон є лише певною стадією життя вірусу, і як раз тойстадією, на якій вірус не проявляє життєдіяльності. Тому було навітьзапропоновано іменувати цю стадію існування вірусу віроспорой. Тим часоміснує кілька груп вірусів, у яких геном не тільки фрагментарен
(це має місце і у клітин еукаріотів, геном яких дискретний ііснує у вигляді суми хромосом), а й різні його фрагменти роз'єднані ізнаходяться в різних частках. Вірус проявляє інфекційні властивості лишепри попаданні повного набору різнойменних частинок, число яких у вірусіврослин 2-4, а у деяких вірусів комах до 28. Що ж являєсобою вірусний індивідуум в цих випадках, коли навіть поняття «віріон» неможе бути застосоване? p>
Переходячи до аналізу активної життєдіяльності вірусу, якацілком зводиться до його репродукції, ми виявляємо, що місце проник вклітку віріона займають або гола нуклеїнова кислота його (наприклад, увірусу поліомієліту), або нуклеопротеїдні комплекс (наприклад, у вірусугрипу), або більш складні субвіріонние структури (наприклад, у реовіруси).
У багатьох ДНК -вірусів цей процес не тільки схожий з синтезом клітинної ДНКхромосом, але й забезпечується значною мірою, а іноді майжеповністю клітинними ферментами. Причому це має місце не тільки приосвіту простих і дрібних вірусів (паповавіруси, парвовіруси), але і присинтезі складних вірусів з великим геномом (герпесвіруси, ірідовіруси), уяких деяка частка синтезів ДНК каталізується власними ферментами.
Утворені при цьому реплікативних інтермедіатів навряд чи можуть бутиохарактеризовані як вірусні індивідууми: це матриці, на якихсинтезуються численні копії дочірніх геномів вірусу. У вірусів згеномом у вигляді однониткових РНК вони або інформаційно безглузді, тобтоне кодують відповідні вірусспеціфіческіе білки (віруси з позитивноюполярністю геному), або, навпаки, містять гени для вірусних білків, такяк віріона РНК не має кодують властивостями. p>
Поряд з продуктивним циклом деякі ДНК-віруси
(помірні фаги, паповавіруси, вірус гепатиту В тощо) можуть вступати вінтегративну взаємодію з клітинним геномом, ковалентно вбудовуючись внього і, перетворюючись на групу клітинних генів, які передаються клітинам --нащадкам (у еукаріотів) за законами Менделєєва. У цьому станіінтегрований вірусний геном, що позначається як провіруси, фактичноє групою клітинних генів. Якщо в провіруси відбудеться мутація,що робить неможливим "вирізування" вірусного генома з клітинного, такийдефектний провіруси може назавжди стати складовою частиною геному. Багатодані дозволяють зробити висновок, що геноми про-і еукаріотів мають у своємускладі інтегровані гени або геноми в минулому самостійних вірусів. p>
Існує велика група РНК-вмісних ретровірусів, уяких на матриці їх геному синтезується компліментарний ДНК. Вона у виглядідвунітевой ДНК інтегрується (ковалентно вбудовується) в клітинний геном ів цьому виді є матрицею для синтезу дочірніх молекул віріонів РНК тамРНК для синтезу вірусних білків. В обох випадках (інтеграбельние ДНК -що містять віруси, ретро-віруси) утворюється такими шляхами провірусистає, групою клітинних генів. p>
Ці факти і приклади наочно ілюструють положення про незастосовністьпоняття індивідуума до вірусів. p>
Настільки ж непріменяемим до вірусів є і поняття популяції, так яквнутрішньоклітинна стадія репродукції, а тим більше інтеграційні процесинацело позбавляють сенсу трактування репродукується вірусу як популяції. Доцього слід додати дані про дефектних інтерферують частках,
«Супроводжують» майже кожну вірусну інфекцію. Ці частинкисобою віріони з неповним геномом, тому вони не здатні до репродукції.
Тим не менш, вони грають важливу біологічну роль, забезпечуючиперсистенції вірусів в інфікованих організмах або в культурах тканин.
Таким чином, вірусна «популяція» найчастіше представляє собою сумиповноцінних віріонів і дефектних утворень, тобто фактично мертвогоматеріалу. Такого роду «популяції», що складаються з живих і мертвих особин,неможливо навіть уявити в світі організмів. У деяких випадках сумадефектних часток з дефектами в різних ділянках генома може забезпечитирозвиток вірусної інфекції (феномен множинної реактивації). p>
Природно, у випадку, якщо немає особин, немає популяції, важко ввестипоняття виду. Цей висновок буде підкріплений далі міркуваннями пропоходження й еволюції вірусів. І, тим не менше, ці поняття знайшлизастосування у вірусології. Ми говоримо про різні реально існуючихпопуляціях вірусів на рівні як інфікованих організмів, так і популяційгосподарів вірусів, а сучасна міжнародно-визнана класифікація вірусівзаснована на виділення видів, родів і навіть родин і застосуванніБіноміальна номенклатура, яка прийнята для всіх іншихпредставників органічного світу. І це не чисті забави, а теоретичнообгрунтовані і практично корисні методичні підходи. До пояснення цихпарадоксів ми ще повернемося. p>
Якщо віруси не організми, то чому ж тоді вони є? Для того щобвідповісти на це питання, необхідно окреслити коло біологічних структур,які можна позначити як віруси. Це легко, якщо мова йде про звичайні,загальновизнаних віруси, наприклад, про віруси віспи або фаге MS2, незважаючи нате, що перший з них має геном - ДНК з молекулярною масою до 240.106, адругий - РНК з молекулярною масою близько 1,2 · 106. Відмінності між цимивірусами, ймовірно, не менш значущі, ніж, скажімо, між кишковою паличкоюі слоном або хоча би будь-який клітиною цієї тварини. Проте світ вірусів щебагатші, якщо не обмежувати їх загальновизнаними інфекційнимивірусами. p>
До числа вірусів, безумовно, слід віднести і дефектні віруси.
Дефектними є багато онкогенні ретровіруси, так як придбання нимигенів, що кодують онкогени, часто супроводжується поділками інших генів.
У присутності повноцінних вірусів-помічників, зазвичай близьких до дефектнимбіологічно, дефектний вірус може або реплікуватись (якщо він не маєдефект гена полімерази), або використовувати білки вірусу-помічника (якщо вінмає дефекти генів внутрішніх або оболонкових білків). Можливо,використання і білків біологічно віддалених вірусів: якщо дефектний, заоболонкових білків, ретровірус розмножувати у присутності вірусувезикулярного стоматиту, то віріони будуть мати зовнішню оболонкуостаннього. Втім, для цього навіть не треба, щоб один з вірусів бувдефектним: при змішаній інфекції багатьма вірусами утворюються віріони,геном яких укладено в оболонки іншого вірусу. p>
У наведених випадках показана можливість репродукції дефектноговірусу, отриманого з вірусу повноцінного. Але існує кілька групвірусів, які завжди дефектні по реплікації і є сателітамиповноцінних, неспоріднених ім вірусів. Так, аденосателліти, що маютьвласний геном і власні білки, вносяться у присутності вірусів -помічників, якими можуть бути не тільки аденовіруси, а й герпесвіруси.
Всі три групи (дефектні віруси і дві групи вірусів-помічників) є,
ДНК-містять. Вірус некрозу тютюну має вірус-сателіт, геном якогокодує власні білки; обидва є РНК-вірус.
Сателітом ДНК-вірус гепатиту є РНК-який містить дельта -вірус. У присутності будь-якого гепаднавіруса він реплікується і утворюєнуклеокапсид з власного білка, які покриваються зовнішньою оболонкоювідповідного гепаднавіруса. В усіх цих прикладах нездатністьреплікуватись є властивістю геномів дефектних вірусів, і ця функціязабезпечується вірусами-помічниками. Це своєрідний паразитизм вірусів навіруси. Тут же відзначимо, що дефектні по реплікації сателіти єнайбільш дрібними вірусами. Так, геном дельта-вірусу має молекулярнумасу близько 0,5 · 106 і на одному єдиному його гені закодованийєдиний капсидних білок. p>
З сателітами «зближуються» плазміди, або, як їх раніше називали,епісоми, екстрахромосомние фактори спадковості.невеликі, зазвичай з молекулярною масою менше 107, циркулярні, рідшелінійні, молекули ДНК, які часто виявляються в бактеріальнихклітинах. Вони виконують різні функції відповідно до наявних на нихгенам: токсини, що вбивають комах; гени, що обумовлюють пухлиннірозростання у рослин; ферменти, що руйнують або модифікуючіантибіотики; фактор фертильності - фактично індукують статевої процесу бактерій - обмін генами між хромосомами двох бактерій. У дріжджіввиявлені кілери (двунітевая РНК), на яких «закодовані» токсини,вбивають дріжджові клітини, що не мають в собі кілерів. Від вірусів, у томучислі дефектних, і сателітів плазміди мають два головні відмінності: їх генине кодують синтез білків, у які упаковані нуклеїнові кислоти, іреплікація їх забезпечується клітиною. Плазміди зазвичай знаходяться у вільномувигляді в цитоплазмі, але можуть бути інтегровані в геном клітини-носія,остання може і звільнятися від них. Тим плазмідами і звичайнимивірусами немає різких меж. Так, деякі плазміди явно єпохідними фагів, втративши більшу частину їх генів і зберігши лишедеякі з них. Ряд вірусів, наприклад, вірус папіломи корів, можедовгостроково персистувати у вигляді плазмід - голих молекул ДНК. У вигляді плазмідз повним або частково делетірованним геномом міг?? т персистувати вірусигерпесу. З розвитком генної інженерії стали можливими штучнеотримання плазмід з вірусною ДНК, вмонтовувані в плазміди чужорідних генів інавіть штучне конструювання плазмід з фрагментів клітинної ДНК.
До вірусів примикають віроіди - збудники інфекційних хвороб рослин.
Вони не мають істотних відміну від звичайних вірусних хвороб, алевикликаються своєрідними структурами - невеликими (молекулярна маса
120000 - 160000) циркулярним суперспіралізірованнимі молекулами РНК. Підвсе інше це типові вірусні хвороби з певними проявами,інфекційності при механічній передачі, розмноженням віроідов взаражених клітинах.
Нарешті, з вірусними інфекціями мають схожість хвороби тварин (вівці,кози) і людини (хвороба куру, хвороба, Крейтцфельда - Якоба),виражаються в розвитку спонгі-формних енцефалопатій. Припускають, що ціхвороби є результатами виходу з-під контролю генів, що кодуютьбілки, які є і їх продуктами, і їх деренрессорамі, і причиноюхарактерних уражень нервових клітин. p>
Що ж об'єднує класичні віруси, дефектні, віруси і сателіти,плазміди і віроіди, пріони (так позначають збудників спонгіформнихенцефалопатій)? Їх об'єднує те, що всі вони є автономнимигенетичними структурами, здатними функціонувати тільки в клітинах, зрізним ступенем залежності від клітинних систем синтезу нуклеїнових кислоті повною залежністю від клітинних белоксінтезірующіх і енергетичнихсистем, що піддаються самостійної еволюції. Якщо розглядати вірусив плані паразитології, то їх паразитування слід визнати не тількивнутрішньоклітинним (як це має місце у рикетсій і хламідій), апаразитизмом генетичним, так як взаємодія вірусу з клітиноює, перш за все, взаємодією двох геномів - вірусного іклітинного. Однак таке тлумачення ролі вірусів занадто вузько і, як мипостараємося показати далі, не відображає їх ролі в еволюції органічногосвіту. Але перш ніж обговорювати це питання, доцільно розглянутиіснуючі погляди на можливе походження вірусів. З цього питаннябуло висунуто три основні гіпотези. p>
Відповідно до першої з них, віруси є нащадками бактерій або іншиходноклітинних організмів, що зазнали дегенеративних еволюцію. Згіднодруге, віруси є нащадками древніх, доклеточних, форм життя,перейшли до паразитичного способу існування. Згідно з третім,віруси є дериватами клітинних генетичних структур, які сталищодо автономними, але зберіг залежність від клітин. p>
Можливість дегенеративної еволюції була неодноразово встановлена ідоведено, і, мабуть, найбільш яскравим прикладом її може служитипоходження деяких клітинних органел еукаріотів від симбіотичнихбактерій. В даний час на підставі вивчення гомології нуклеїновихкислот можна вважати встановленим, що хлоропласти найпростіших і рослинпоходять від предків нинішніх синьо-зелених бактерій, а мітохондрії - відпредків пурпурових бактерій. Обговорюється також можливість походженняцентріолей від прокаріотів сімбіонов. Тому така можливість невиключена і для походження вірусів, особливо таких великих, складних іавтономних, яким є вірус віспи. p>
Все ж таки світ вірусів дуже різноманітний, щоб визнати можливістьнастільки глибокої дегенеративної еволюції для більшості його представників,від вірусів віспи, герпесу і ірідовірусов до аденосателлітов, від реовірусидо сателітів вірусу некрозу тютюну або РНК-яке містить дельта-вірусу --сателіта вірусу гепатиту В, не кажучи вже про такі автономних генетичнихструктурах, як плазміди або віроіди. Різноманітність генетичного матеріалуу вірусів є одним з аргументів на користь походження вірусів віддоклеточних форм. Дійсно, генетичний матеріал вірусів
«Вичерпує» всі його можливі форми: одно-і двунітевие РНК і ДНК, їхлінійні, циркулярні та фрагментарні види. Природа як - би випробувала навіруси всі можливі варіанти генетичного матеріалу, перш ніжостаточно зупинила свій вибір на канонічних його формах-двунітевой
ДНК як хранителя генетичної інформації і однониткових РНК як їїпередавачі. І все ж таки різноманітність генетичного матеріалу у вірусів швидшесвідчить про поліфілетіческом походження вірусів, ніж прозбереженні предкової доклеточних форм, геном яких еволюціонував замалоймовірному шляху від РНК до ДНК, від однониткових форм до двунітевим і т. п. p>
Третя гіпотеза 20-30 років здавалася малоймовірною і навіть отрималаіронічну назву гіпотези оскаженілих генів. Однак накопичені фактидають все нові і нові аргументи на користь цієї гіпотези. Ряд цих фактівбуде обговорено в спеціальній частині книги. Тут же відзначимо, що саме цягіпотеза легко пояснює не тільки цілком очевидне поліфілетіческоепоходження вірусів, а й спільність настільки різноманітних структур, якимиє повноцінні та дефектні віруси, сателіти і плазміди і навітьпріони. З цієї концепції також випливає, що утворення вірусів нестало одноразовою подією, а відбувалося багато разів і продовжуєвідбуватися в даний час. Вже в далекі часи, коли почалиформуватися клітинні форми, поряд і разом з ними збереглися ірозвивалися неклітинні форми, представлені вірусами - автономними, алеклітинно-залежними генетичними структурами. Нині існуючі вірусиє продуктами еволюції, як найдавніших їхніх предків, так і нещодавновиникли автономних генетичних структур. Ймовірно, хвостаті фаги служатьприкладом перше, у той час як R-плазміди - прикладом другого. p>
Основним положенням еволюційної теорії Ч. Дарвіна є визнанняборотьби за існування і природного відбору як рушійних силеволюційного процесу. Відкриття Г. Менделя та подальший розвиток генетикидоповнили основні положення еволюційної теорії вченням про спадковумінливості, що має випадковий, стохастичний, характер, зокрема промутаціях і рекомбінаціях, які є «матеріалом» для природноговідбору. Подальший розвиток молекулярної генетики матеріалізіровалопоняття гена і хімічних основ мутацій і рекомбінації, включаючи точковімутації, вставки, делеції, перебудову і т. п. Однак справедливозазначалося, що молекулярна генетика добре пояснювала лише процесимікроеволюції переважно в межах світу і погано пояснювала процесиМакроеволюція - утворення великих таксономічних груп, які єосновою прогресивної еволюції. p>
Для пояснення молекулярних основ цих процесів, а також реальнихтемпів еволюції була запропонована теорія дуплікації генів і геномів [Ohno C.,
1970]. Ця концепція відповідає контрольоване фактами і добре пояснюєеволюцію органічного світу на Землі, зокрема, поява хребетних
(хордових) і їх подальшу еволюцію від примітивних безчерепних до людини.
Тому ця концепція швидко отримала визнання серед біологів, що вивчаютьмолекулярні основи еволюції. p>
Поряд з цим накопичилася значна кількість фактів, що свідчатьпро існування в природі в широких масштабах обміну готовими блокамигенетичної інформації, у тому числі у представників різних, еволюційнодалеких вірусів. У результаті такого обміну можуть швидко і стрибкоподібнозмінюватися спадкові властивості шляхом вбудовування чужорідних генів
(запозичення генної функції). Нові генетичні якості можутьвиникнути також завдяки несподіваному поєднанню власних іінтегрованих генів (виникнення нової функції). Нарешті, простезбільшення геному за рахунок непрацюючих генів відкриває можливість еволюціїостанніх (утворення нових генів). p>
Особлива роль у забезпеченні цих процесів належить вірусам --автономним генетичним структурам, що включає як конвенційні віруси,так і плазміди. Ця думка була висловлена в загальних рисах [Anderson N.,
1970], а потім розвинена більш детально [Жданов В. М., Тихоненко Т. І.,
1974]. P>
Основною ідеєю цієї концепції є не тільки визнання вірусіввнутрішньоклітинними (генетичними) паразитами, але і кваліфікація їх якважливих факторів еволюції органічного світу, причому не тільки на ранніх
(помірні фаги, плазміди), але і на пізніх (ретровіруси) стадіях еволюції.
Участь у ній вірусів дозволяє пояснити деякі факти виявленняоднакових генів у еволюційно далеких один від одного таксономічних груп.
Образно кажучи, віруси є розповсюджувачами передового досвіду вбіосфері. p>
Антигенна мінливість вірусу грипу і аспекти її вивчення. p>
Рішення отримання ефективних аттенуірованних варіантів вірусу грипгальмується через унікальній пластичності і мінливості його антигеннихвластивостей. Майже щорічні епідемії грипу через різні інтервали берутьглобальний характер. В останні роки інфекту, що викликають пандемії,є вірус грипу А. Аналіз антигенних зрушень всередині кожного з трьохйого типів показують, що зміна антигенного складу штамів вірусівтипу АТ до типу А відбувалося поступово, а перехід від типу А1 до А2 балрізким. p>
Після того як у 1957 р. було зафіксовано, що в природі з'явивсяновий серологічний тип А2, він деякий час здавався стабільним, хочаневеликі зміни були. Але вже в 1964 р. вони стали значними, а післяепідемії в Гонконзі віруси відрізнялися на стільки різко, що виниклоприпущення про виникнення нового антигенного типу А. В процесіеволюції вірусу змінювалися не тільки антигенні властивості поверхневихбілків, але й інші ознаки. У штаму вірусу грипу, виділеного під часепідемії 1971-1972 р., на відміну від циркулювали раніше штамівзначно підвищилася репродукується і нейрамінідазная активність, різкозросла термостабільність вірусів і з'явилася здатність регулярновикликати вірусемія у мишей (Закстельская та ін, 1969; Соколов, Подчерняева,
1975). P>
Якщо раніше віруси типу В відрізнялися відносною стабільністю, то з
1967 спостерігається його безперервне зміна (Seihachiro, Mitsuo, 1974). Уквітні - травні 1974 р. було виділено нові штами вірусу грипу, з них
В/Гонконг 15/72 розглядаються як новий варіант, а інші - якпроміжні між старими і новими штамами, що дозволяє переглянутидані про антигенну стабільності вірусу грипу В і припустити появунового серотипу. p>
Таким чином, вимальовується картина значних антигеннихзмін всередині типів А і В. Це, природно, привертає пильнуувагу вчених, що займаються проблемою грипу. Оскільки навіть наявністьнапруженого імунітету населення не може стати причиною таких великихантигенних змін вірусу грипу, була висунута гіпотеза про періодичністьвиникають рекомбінації між вірусами грипу людини і тварин, а такожміж вірусами людини і птахів. При розробці цієї гіпотези з'ясувалося,що на грип в природних умовах хворіють свині, коні, індички,курчата, качки, крачки, і цей список продовжує поповнюватися. У сироватцікрові у них є антитіла до вірусів грипу людини. Це не дивно,так як фрагментарність геному вірусу грипу обумовлюється можливість нетільки внутрішньовидової, але міжвидової рекомбінації. p>
препаративні поділ нейрамінідази і гемаглютиніну відкриваєперспективи поглибленого аналізу взаємозв'язку між окремими ознаками.
Деякі дослідники (Webster ao, 1973; Горев та ін, 1974) відзначають,що вірус - рекомбінант одночасно з гемаглютиніну набуваєвірулентності. Є набір рекомбінантов, із заданими гемаглютиніну інейрамінідазу. p>
В даний час багато вірусологічні лабораторії світу вивчаютьепізоотії грипу та аналізують антигенні зв'язку з грипом людини. Роботив цьому напрямку координуються і стимулюються ВООЗ. Складність вказаноїпроблеми диктує необхідність неоднозначного підходу до її вирішення.
Паралельні пошуки інших підходів до цього питання не слідрозглядати як альтернативні. p>
У 40-50 роках було експериментально доведено виникнення антигеннихваріантів при пасирування вірусу в організмі імунізованих тварин
(Archetti, Horsfoll, 1960). Ці зміни були досить стійкими, вірусизберігали свою нову антигенну специфічність в серійних пасажах in ovo іу відсутності іммуносивороткі. Більше того, тривалі пасажі вірусу грипучерез організми неіммунезірованних здорових тварин змінюють йогобіологічні властивості. Наприклад, K. Paucker (1960) в процесі пасажівштаму PR8 довгостроково отримував вірус, антигенно відмінний від вихідного і несхожий на інші типи вірусу грипу. Автор вважає, що між 103 і 107пасажами утворився мутант, що замінив згодом вихідний вірус.
Аналогічні дані наводять K. Zgozelska та ін (1973). P>
Тут ми бачимо прояв основного закону розвитку будь-якої популяції,в тому числі і вірусної, - генофонд популяції з часом змінюється: з одногобоку, він збіднюється в результаті вимирання організмів, які укладаютьокремі гени, а з іншого - збагачується завдяки мутацій, що дає початокновим генами. p>
Роботи S. Fazekas de Sent Groth, C. Hannoun (1973) по селекціїспонтанних антигенних мутантів вірусу грипу А під "іммунопрессом" (тобто вприсутності іммуносивороткі) дозволили відтворити ієрархічний порядоквірусів всередині кожного типу. Причому у всіх своїх висновках він грунтувався напоказниках перехресної РЗГА. У дослідах з відбору пізніх мутантів,отриманих за допомогою антитіл, йому вдалося відтворити природнийпроцес селекції епідемічних штамів. Він же запропонував просту модельвзаємодії антитіла з антигеном. Автор представив антигенну зонубілкової оболонки вірусу у вигляді невеликого числа амінокислотних білковихланцюгів, що виступають за поверхню вірусу. Схематично це має вигляд вилки ззубами різної довжини і ширини, а відповідні антитіла являютьсобою порожнини, компліментарні по відношенню до деяких або до всіх зубах.
Таким чином, контакт антисироватки з родинним антигеном призводить доелімінації гомологічних антигенів, і в популяції залишаються антигени, які маютьнекомплементарние ділянки, тобто мутанти. p>
Ця схема являє логічний розвиток основних положеньімунології, що склалися в 40-х роках, про взаємодію антигену та антитілата теорії біосинтезу антитіл. Відповідно до цих робіт, активна група антитілволодіє конфігурацією, додаткової до конфігурації детермінуютьгрупи антигену. Передбачалося, що ці групи ставляться один до одного якпредмет до свого дзеркального відображення. K. Landsteiner (1946) булипоставлені досліди з штучним антигеном, отриманим комплексуваннямолекул білка з різними низькомолекулярними сполуками, якіпоказали, що специфічність цього антигену може визначатися лишеневеликою групою, приєднаної до білка. Антитіла "не впізнають" антиген,якщо він відрізняється тільки положенням метильної групи в ароматичному ядрівід того, яким було стимульовано освіта цих антитіл, абопросторовим становищем гідроксилу (Бойд 1969). p>
Таким чином, повертаючись до питання антигенної мінливість вірусу,можна констатувати селекційну роль антитіл у цьому процесі. Яквиникають мутантні частки в вірусної популяції - це одне з питань, наякий необхідно відповісти для розуміння еволюції вірусів грипу. p>
Будь-яка вірусна популяція містить спонтанні мутанти, що виникли ввнаслідок дії зовнішніх або внутрішніх факторів. Залежно відпридбаних властивостей мутант може мати перевагу в розмноженні іпереважати в популяції. У деяких випадках можна вловити той фактор,який зіграв вирішальну роль у виникненні мутанта. Найбільший інтересдля дослідників, які займаються проблемою грипу, представляє пандемія
1918 р., оскільки вірус її був надзвичайно патогенних для людини.
Ретроспективний аналіз цього вірусу наводить деяких дослідників наприпущення, що пандемія була викликана вірусом грипу свиней, виділенимв 1930 р. так як штами мають антигени, родинні антигенів вірусівсвиней. Відповідно до іншої точки зору, підвищення активності вірусу викликанопоявою мутантних частинок під дією іприту, який застосовувався вчас Першої Світової війни, тобто перед пандемічної хвилею грипу
(Блашковіч 1966). Дійсно, іприт - надзвичайно сильний біологічноактивний хімічний агент. Його мутагенна активність вперше булапоказана
C. Auerbach і T. M. Robson (1946). Тоді ж було з'ясовано, що іпритнадає пряму мутагенну дію на хромосоми. Пізніше буловстановлено, що іприт здатний викликати мутації у вірусів і бактерій.
Отже, можлива його роль як мутагенного агента не виключена, якщовзяти до уваги, що хімічні та фізичні фактори можуть викликатигенетичні зміни біологічних об'єктів всіх ступенів розвитку івіруси, мабуть, не становлять винятку. p>
До числа факторів, які в природних умовах можуть бутимутагенами, належать фармакологічні препарати. Є роботи, вяких аналізується зв'язок тератогенної активності та хімічної структуримолекул лікарських речовин; у мікроорганізмів спостерігається аналогічнеявище повсюдного виникнення лікарсько стійких мутантних форм.
У розпал захворювання грипом, коли відбувається репродукція вірусу ворганізмі, хворі приймають ліки, що представляють собою синтетичніхімічні сполуки. p>
Відомо, що противірусні агенти досить ефективні тільки втому випадку, якщо вони здатні вибірково пригнічувати синтез нуклеїновихкислот, тобто стикаються безпосередньо з генетичним апаратом. За -Мабуть, через особливості геному вірусу грипу грань між чистопротивірусну і мутагенним впливом хімічних сполук легкоПереходимо. p>
Наші експерименти з вивчення впливу хімічних сполук наантигенну специфічність вірусів грипу, що відносяться до серотипу АТ,показали, що деякі з `єднання з класу супермутагенов, можуть викликатизміни, що не виходять за межі гомологічною серотипу. Зокрема, двапершого представника нітрозоалкілмочевін індукувати мутації з цьогоознакою (Чуланова, 1968; Ахматулліна та ін 1974). Ми користувалисязапропонованої нами модифікацією РЗГА, яка дозволяла встановлюватикоефіцієнт Ап і, грунтуючись на ньому, визначати ступінь відмінності вантигенної специфічності дикого і мутантних вірусів. p>
Експерименти з великим набором хімічних сполук виявили середних інший агент - 1,4-біс-діазоацетілбутан, активний в мутації за ознакоюантигенної специфічності. Ми використовували також метод іммунпресса, післявпливу мутагенів вірус смажити у присутності гомологічноюсироватки. Незмінені вірусні частки нейтралізувати компліментарнимиантитілами, а для індукованих мутантів створювали селективні умови.
Отримані антигенні мутанти були вивчені в перехресної РЗГА з сироваткоюдо дикого і мутантного вірусу і в реакції преципітації і свідчили прозначних антигенних зрушення. p>
Таким чином, подальше експериментальне вивчення індукованихмутантів із застосуванням великого набору хімічних сполук дозволитьвнести відомості в досліджувану проблему. p>
Грип. Лікування та профілактика. P>
Грип - гостре інфекційне захворювання верхніх дихальних шляхів.
Сам по собі небезпечний, грип посилює течій інших хронічнихзахворювань і викликає се