Значение слова вирусология. История развития вирусологии как науки

ВИРУСОЛОГИЯ (от вирусы и...логия), наука об инфекционных агентах неклеточной природы - вирусах. Вирусология является частью биологии, а также составной частью медицинской и сельскохозяйственной наук - медицинская, ветеринарная, растительная вирусология. Подразделяется также на общую и частную вирусологию. Общая вирусология изучает фундаментальные проблемы - структуру и химический состав вирусных частиц (вирионов), взаимодействие вирусов с клеткой и организмом, их происхождение и распространение в природе, разрабатывает классификацию вирусов и др. Важнейшим разделом общей вирусологии является молекулярная вирусология, исследующая структуру и функцию вирусных частиц, механизмы экспрессии вирусных генов, молекулярную эволюцию вирусов и др. Частная вирусология изучает особенности отдельных семейств вирусов, разрабатывает подходы к лечению и профилактике вирусных инфекций.

История вирусологии началась в конце 19 века после микробиологических открытий Л. Пастера, Р. Коха и их сотрудников. Первооткрывателем вирусов был Д. И. Ивановский (1892), который показал, что возбудитель мозаичной болезни табака способен проходить через фильтр, задерживающий самые мелкие бактерии, и не растёт на искусственных питательных средах. В 1898 году М. Бейеринк установил, что этот фильтрующийся агент размножается в больных растениях, и предположил принципиальное отличие этого возбудителя от бактерий. Немецкие микробиологи Ф. Лёффлер и П. Фрош выделили первый вирус животных - вирус ящура. В 1901 году американский врач У. Рид открыл первый вирус человека - вирус жёлтой лихорадки. В 20 веке была установлена вирусная этиология многих заболеваний человека, животных, растений. Вирусы поражают также грибы и бактерии.

В развитии вирусологии можно выделить несколько этапов, связанных с совершенствованием методов культивирования и исследования вирусов. До 1930 года эти методы основывались на фильтруемости инфекционного агента и заражении им различных чувствительных организмов (животных, растений, бактерий). В 1930-50-е годы началось использование лабораторных мышей и куриных эмбрионов для культивирования вирусов; для изучения структуры вирусных частиц была применена электронная микроскопия, получили распространение количественные методы изучения вирусов; в кристаллическом виде был получен вирус табачной мозаики, установлен его химический состав. Именно в этот период вирусология выделилась в самостоятельную науку. В 1950-80-е годы стали использоваться культуры клеток (Дж. Эндерс с сотрудниками, 1948-50), методы молекулярной биологии, рентгеноструктурный анализ. После 1980 года к этим подходам добавились методы генетической инженерии и иммунохимии, дополняемые компьютерным анализом.

Становление вирусологии тесно связано с успехами молекулярной биологии и генетики, в развитие которых вирусологические исследования внесли существенный вклад. Особое значение имело открытие вирусов бактерий - бактериофагов (открыты английским вирусологом Ф. Туортом, 1915, и канадским бактериологом Ф. Д Эреллем, 1917), ставших классической моделью для важнейших молекулярно-генетических исследований (С. Э. Лурия и М. Дельбрюк, 1940-е годы). С помощью вирусов была окончательно доказана роль нуклеиновых кислот в наследственности (американские биологи А. Д. Херши и М. Чейз, 1952; немецкие биологи А. Гирер и Г. Шрамм, 1956), сделан важный вклад в расшифровку генетического кода (Ф. Х. К. Крик и др., 1961), выявлена временная регуляция работы генов (Р. Б. Хесин-Лурье и др., 1963), установлена прерывистая структура эукариотических генов (на модели аденовирусов; Р. Дж. Робертс и Ф. Шарп, 1979). В 1970 году Х. М. Темин и Д. Балтимор открыли РНК-зависимый синтез ДНК, или обратную транскрипцию, у ретровирусов. К числу важнейших достижений вирусологии относится установление роли вирусов в возникновении опухолей у животных (Ф. Роус, 1911) и человека (немецкий вирусолог Х. цур Хаузен, 1980-е годы). В 1961 году Л. А. Зильбер предложил вирусогенетическую теорию возникновения рака. Были описаны особые вирусные, а затем и клеточные гены (американский вирусолог Г. Мартин, 1970; французский вирусолог Д. Стелен; Х. Вармус и Дж. М. Бишоп, 1976), ответственные за превращение нормальных клеток в опухолевые (онкогены), а также за подавление этого процесса (антионкогены, или супрессоры). Открытие онкогенов и генов-супрессоров позволило глубже понять природу опухолевого роста. Выявлена возможность объединения (интеграции) вирусного и клеточного генома (А. М. Львов, 1950-е годы; Р. Дульбекко, 1966). Обнаружены эндогенные вирусы человека и животных, генетический материал которых находится в скрытой форме во всех клетках организмов данного вида (голландский вирусолог П. Бентвельцен, 1968; американские вирусологи Р. Хюбнер и Дж. Тодаро, 1970). Создание первой гибридной (рекомбинантной) ДНК, ознаменовавшее рождение генетической инженерии (П. Берг, 1972), также связано с вирусами. Крупным успехом вирусологии явилось открытие и выяснение природы прионов - возбудителей нейродегенеративных заболеваний человека и животных, принципиально отличающихся от вирусов, но изучаемых в рамках вирусологии (Д. К. Гайдузек, 1950-60-е годы; С. Прузинер, 1980-90-е годы).

К числу важнейших достижений отечественной вирусологии относятся: открытие вируса клещевого энцефалита и способа его передачи (Л. А. Зильбер), а также создание вакцины против этой болезни (Е. Н. Левкович, М. П. Чумаков); открытие вирусов омской и крымской геморрагических лихорадок (Чумаков); создание производства и внедрение в мировую практику живой полиомиелитной вакцины А. Сейбина (Чумаков, А. А. Смородинцев); разработка и внедрение в практику вакцин против кори и паротита (Смородинцев, О. Г. Анджапаридзе), бешенства (М. А. Селимов), а также вакцины против гриппа (Смородинцев), ряда вакцин против вирусных болезней животных. Были открыты новые онкогенные вирусы, получены доказательства отсутствия строгой видовой специфичности у вируса саркомы птиц (Зильбер, Г. Я. Свет-Молдавский), установлена возможность иммунизации против первичных вирусных опухолей.

К началу 21 века описано 6 тысяч вирусов, изучена их структура, биологический, химический состав и механизмы репродукции. Вирусология превратилась в обширную область знаний, важную для биологии, медицины и сельского хозяйства. Вирусологи осуществляют диагностику вирусных инфекций, изучают их распространение, разрабатывают методы профилактики и лечения. Крупнейшим достижением явилось создание вакцин против основных вирусных заболеваний (полиомиелита, оспы, бешенства, гепатита В, кори, жёлтой лихорадки, энцефалитов, гриппа, паротита, краснухи), в том числе вирусных болезней животных. Благодаря вакцинации полностью ликвидирована натуральная оспа. Осуществляются международные программы полной ликвидации полиомиелита и кори. Разрабатываются методы профилактики и лечения гепатитов и иммунодефицита (СПИД) человека.

Первые вирусологические лаборатории были созданы в СССР в 1930-е годы: по изучению вирусов растений - при Украинском институте защиты растений (Харьков, 1930), по изучению вирусов животных - в Институте экспериментальной ветеринарии (Москва, 1930), Центральная вирусологическая лаборатория Наркомздрава РСФСР (Москва, 1935), в Институте эпидемиологии и микробиологии имени Л. Пастера (Ленинград, 1935). В 1946 году создан Институт вирусологии имени Д. И. Ивановского, в 1955 - Институт по изучению полиомиелита (с 1960 Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов), в 1957 - Московский институт вирусных препаратов, и др. Крупный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» открыт в 1974 году под Новосибирском. Вирусологические исследования ведутся также в других институтах страны и в сети специализированных лабораторий системы санитарно-эпидемиологического надзора.

Открытие большого числа вирусов потребовало создания их коллекций, или музеев. Наиболее крупные среди них - в России (государственная коллекция вирусов в Институте вирусологии, 1956), США (Вашингтон, 1959), Чехии (Прага, 1969), Японии (Токио, 1962), Великобритании (Лондон, 1936) и Швейцарии (Лозанна, Международный центр живых культур). Результаты научных исследований в области вирусологии публикуются в научных журналах, обсуждаются на международных конгрессах, организуемых каждые 3 года (первый состоялся в 1968). В 1966 году на 9-м Международном конгрессе по микробиологии впервые избран Международный комитет по номенклатуре вирусов. Среди наиболее значительных периодических изданий: зарубежные - «Journal of Virology» (с 1967, Balt.), «Virology» (с 1955, N. Y.), «Journal of General Virology» (с 1967, L.), «Virus Research» (с 1984, Amst.), «Archives of Virology» (с 1973, W.; первоначально «Archiv für die gesamte Virusforschung», с 1939) и др.; в России - «Вопросы вирусологии» (с 1956, М.), «Молекулярная генетика, микробиология и вирусология» (с 1984, М.).

Смотри также статью Вирусы и литературу при ней.

Лит.: Общая и частная вирусология. М., 1982.Т. 1-2; Коротаев А. И., Бабичев С. А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология. 3-е изд. СПб., 2002; Борисов Л. Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология. М., 2005; Virus taxonomy. San Diego, 2005.

В данном обзоре мы обратим Ваше внимание на то, что является предметом вирусологии, вкратце обозначив основные аспекты.

Прежде всего, необходимо обозначить, что предметом вирусологии являются вирусы - это микроскопические организмы. Например, размер вируса полиомиелита равен 20 нанометрам (одной тысячной миллиметра).

Природа вирусов

Строение вирусов настолько примитивно, что их принадлежность к живым организмам вызывает сомнение. Практически все вирусы состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), покрытой белковой оболочкой. Эти кислоты являются носителями генетической информации, передаваемой из поколения в поколение. Именно ДНК поддерживает процесс воспроизводства и содержится в ядрах всех живых клеток. Она посылает сигналы «химическим фабрикам», находящимся внутри клеток, инициируя выработку ими различных видов белков. Сигналы передаются через РНК.

Таким образом, чертой, доказывающей принадлежность вирусов к живым организмам, является их способность передавать свои свойства из поколения в поколение посредством генетического материала. Два вида нуклеиновых кислот, ДНК и РНК, являются основой жизни, и, даже будучи заключенными лишь в тонкую оболочку, они представляют собой живой организм.

Строение вирусов

Размеры вирусов чрезвычайно малы: ширина мельчайших из них составляет 20-30 нанометров, а самых крупных - в 10 раз больше. Большинство вирусов по своей форме приближается к сфере. Исключение составляют вирусы бешенства и родственные им, имеющие палочковидную форму, а также вирусы оспы и родственные им, напоминающие кирпич.

Вирусы классифицируются в основном по типу образующей их нуклеиновой кислоты. Нуклеиновые кислоты, формирующие ядро вируса, называют геномом, а белковую капсулу - капсидом. Капсид состоит из множества одинаковых белковых молекул - капсомеров. Расположение капсомеров вокруг генома определяет форму отдельно взятой вирусной частицы.

Различные группы вирусов имеют разную форму, самая распространенная из которых - икосаэдр, который состоит из 20 плоских граней одинакового размера, образующих сферу. Капсид других вирусов имеет форму полого цилиндра. Эти различия в структуре можно определить исключительно при исследовании вирусов под мощным электронным микроскопом (с помощью электронной микрофотографии). Некоторые вирусы имеют иную форму капсида, которую иногда сравнивают с конвертом.

	Ветеринарная вирусология - это наука, которая изучает структуру и функцию вирусов, их взаимодействие с клетками организма животных, вызванные патологические изменения, средства борьбы и профилактики вирусных болезней. Вирусы поражают все живое в мире: животных, людей, а также микробов. Считается, что для каждого, кто живет на земле есть свой вирус.
	В результате изучения курса вирусологии студенты должны научиться: правильно отбирать патологический материал от живых и погибших животных, консервировать, делать первичную обработку, знать методы изоляции и идентификации вурусов, постановку биопробы установить диагноз.

История развития вирусологии

Вирусология зародилась в недрах микробиологии.

Конец XIX века принес научному миру открытия вирусов. Это эпохальное открытие связано с именем русского ученого Д.Й.Ивановского.

Первый вирус, который обнаружили и научно доказали его инфекционность нашли не у животных или людей, а у растений.

Это был вирус так называемой "Табачной мозаики" потому что вызвал так называемую мозаичную болезнь табака - листья покрывались бурыми пятнами.

Д.Й.Ивановський дал такую характеристику вирусов, которая до сих пор не утратила своего значения:

1. Вирусы не задерживаются бактериальными фильтрами.

2. Вирусы и не видимые в обычном световом микроскопе.

3. Вирусы не растут на обычных искусственных средах.

К концу 40-х годов было открыто около 40 вирусов, которые вызывали болезни у людей, а к 1980 у животных и людей описано более 500 вирусов. Это не значит, что были открыты новые вирусы. Просто была выяснена вирусная причина многих болезней.

Кроме классических вирусов существуют вирусоподобные структуры:

Есть вироиды (тоже представлены только аминокислотами) - возбудители инфекционных болезней растений.

Совсем необычны прионы , состоящие только из белка - возбудители трансмиссивной губчатой энцефалопатии человека и животных.

Вирусам присущи основные свойства других форм жизни:

• способность размножаться,
• наследование генетических признаков,
• изменчивость,
• способность приспосабливаться к окружающей среде, то есть занимать соответствующую нишу в биосфере.

Достижения современной вирусологии

Первая в Советском Союзе кафедра Вирусологии была открыта в Москве - в МВА- зав.кафедрой - академик, доктор ветеринарных и биологических наук - Сюрин В.М.

Вторая - в Советском Союзе - но первая в Украине кафедра Вирусологии создана в Сумах в университете - зав. кафедрой профессор, доктор ветнаук, лауреат Государственной премии Украины - Паникар И.И.

Связь вирусологии с другими биологическими науками

Вирусология имеет связь с такой наукой как микробиология. Так, в бактериологии и вирусологии есть ряд методов исследований общих для обеих наук, например, микроскопия, фильтрация, стерилизация .

Эти науки изучают одинаковый объект - бактерии и вирусы относятся к группе патогенных микроорганизмов.

Изучение изменений, которые вызывают вирусы в организме связывает вирусологию с патологией человека, животных и растений. Для врачей ветеринарной медицины - такие науки как патологическая анатомия, эпизоотология и инфекционные болезни.

При изучении свойств и функции вирусов используются методы химии, физической химии, молекулярной химии.

Вирусология как наука

ИСТОРИЯ ВИРУСОЛОГИИ

История вирусологии необычна тем, что один из ее предметов — вирусные болезни — стал изучаться задолго до того, как были открыты собственно вирусы. Начало истории вирусологии — это борьба с инфекционными заболеваниями и только впоследствии — постепенное раскрытие источников этих болезней. Подтверждением тому служат работы Эдуарда Дженнера (1749-1823 гг.) по предупреждению оспы и работы Луи Пастера (1822-1895 гг.) с возбудителем бешенства.
К концу XIX-го столетия выяснилось, что целый ряд заболеваний человека, таких как бешенство , оспа, грипп , желтая лихорадка являются инфекционными, однако их возбудители не обнаруживались бактериологическими методами.
Благодаря работам Роберта Коха (1843-1910 гг.), который впервые использовал технику чистых бактериальных культур, появилась возможность различать бактериальные и небактериальные заболевания. В 1890 г. на X конгрессе гигиенистов Кох вынужден был заявить, что «…при перечисленных болезнях мы имеем дело не с бактериями, а с организованными возбудителями, которые принадлежат к совсем другой группе микроорганизмов». Это высказывание Коха свидетельствует, что открытие вирусов не было случайным событием. Не только опыт работы с непонятными по своей природе возбудителями, но и понимание сущности происходящего способствовали тому, что была сформулирована мысль о существовании оригинальной группы возбудителей инфекционных заболеваний небактериальной природы. Оставалось экспериментально доказать ее существование.

Первое экспериментальное доказательство существования новой группы возбудителей инфекционных заболеваний было получено нашим соотечественником — физиологом растений Дмитрием Иосифовичем Ивановским (1864-1920 гг.) при изучении мозаичных заболеваний табака. Это неудивительно, так как инфекционные заболевания эпидемического характера часто наблюдались и у растений. Еще в 1883-84 гг. голландский ботаник и генетик де Фриз наблюдал эпидемию позеленения цветов и предположил инфекционную природу заболевания. В 1886 г. немецкий ученый Майер, работавший в Голландии, показал, что сок растений, больных мозаичной болезнью, при инокуляции вызывает у растений такое же заболевание. Майер был уверен, что виновником болезни является микроорганизм, и безуспешно искал его. В 19 веке заболевания табака наносили огромный вред сельскому хозяйству и в нашей стране. В связи с этим, для изучения заболеваний табака на Украину была направлена группа исследователей, в которую, будучи студентом Петербургского университета, входил Д.И. Ивановский. В результате изучения заболевания, описанного в 1886 г. Майером как мозаичная болезнь табака, Д.И. Ивановский и В.В. Половцев пришли к выводу, что оно представляет собой два различных заболевания. Одно из них — «рябуха» — вызывается грибком, а другое — неизвестного происхождения. Изучение мозаичной болезни табака было продолжено Ивановским в Никитском ботаническом саду под руководством академика А.С. Фамицина. Используя сок пораженного болезнью листа табака, профильтрованный через свечу Шамберлана, задерживающую самые мелкие бактерии, Ивановский вызвал заболевание листьев табака. Культивирование зараженного сока на искусственных питательных средах не дало результатов и Ивановский приходит к выводу, что возбудитель болезни имеет необычную природу — он фильтруется через бактериальные фильтры и не способен расти на искусственных питательных средах. Прогревание сока при 60-70 °C лишало его инфекционности, что свидетельствовало о живой природе возбудителя. Ивановский сначала назвал новый тип возбудителя «фильтрующиеся бактерии». Результаты работы Д.И. Ивановского были положены в основу его диссертации, представленной в 1888 г., и опубликованы в книге «О двух болезнях табака» в 1892 году. Этот год и считается годом открытия вирусов.
Определенный период времени в зарубежных публикациях открытие вирусов связывали с именем голландского ученого Бейеринка (1851-1931 гг.) который также занимался изучением мозаичной болезни табака и опубликовал свои опыты в 1898 г. Профильтрованный сок зараженного растения Бейеринк поместил на поверхность агара, проинкубировал и получил на его поверхности бактериальные колонии. После этого верхний слой агара с колониями бактерий был удален, а внутренний слой был использован для заражения здорового растения. Растение заболело. Из этого Бейеринк сделал вывод, что причиной заболевания являются не бактерии, а некая жидкая субстанция, которая могла проникнуть внутрь агара, и назвал возбудителя «жидкий живой контагий». В связи с тем, что Ивановский только подробно описал свои опыты, но не уделил должного внимания небактериальной природе возбудителя, возникло недопонимание ситуации. Известность работы Ивановского приобрели только после того, как Бейеринк повторил и расширил его опыты и подчеркнул, что Ивановский впервые доказал именно небактериальный характер возбудителя самой типичной вирусной болезни табака. Сам Бейеринк признал первенство Ивановского и в настоящее время приоритет открытия вирусов Д.И. Ивановским признан во всем мире.
Слово ВИРУС означает яд. Этот термин применял еще Пастер для обозначения заразного начала. Следует отметить, что в начале 19 века все болезнетворные агенты назывались словом вирус. Только после того, как стала понятна природа бактерий, ядов и токсинов терминами «ультравирус», а затем просто «вирус» стали обозначать «новый тип фильтрующегося возбудителя». Широко термин «вирус» укоренился в 30-е годы нашего столетия.
Вирусы − уникальный класс, мельчайший класс инфекционных агентов, которые проходят через бактериальные фильтры и отличаются от бактерий по своей морфологии, физиологии и способу размножения.
Вирусы − внеклеточные формы жизни, надцарство Безядерных (аккариоты), царство Вира.
В настоящее время ясно, что вирусы характеризуются убиквитарностью, то есть повсеместностью распространения. Вирусы поражают представителей всех царств живого: человека, позвоночных и беспозвоночных животных, растения, грибы, бактерии.

РАЗМЕРЫ ВИРУСОВ

Вирусы - мельчайшие агенты, 10-350 нм (0,01-0,35 мкм). Они не видны в обычный световой микроскоп, и для определения размера вирусов используют различные методы:
1. фильтрация через фильтры с известной величиной пор;
2. определение скорости осаждения частиц при центрифугировании;
3. фотографирование в электронном микроскопе.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВИРУСОВ

Вирусы имеют три основных компонента: белок, НК, зольный компонент.

Белок
Белки построены из аминокислот (а/к) L-ряда. Все а/к тривиальной природы, как правило, в структуре преобладают нейтральные и кислые дикарбоновые кислоты. В составе сложных вирусов имеются основные гистоноподобные белки, связанные с НК, для стабилизации структуры и для увеличения антигенной активности.
Все вирусные белки делятся на: структурные - формируют белковую оболочку - капсид; функциональные - белки ферменты, часть белков ферментов находятся в структуре капсида, этими белками связана ферментативная активность и способность вируса проникать внутрь клетки (например, АТФаза, сиалаза - неиромеидаза, которые встречаются в структуре вируса человека и животных, а также лизоцим).
Капсид состоит из длинных полипептидных цепей, что могут состоять из одного или нескольких белков с маленькой молекулярной массой. В структуре полипептидной цепи различают химическую, структурную и морфологическую единицы.
Химическая единица - это отдельный белок, формирующий полипептидную цепь.
Структурная единица - это повторяющаяся единица в структуре полипептидной цепи.
Морфологическая единица - это капсомер, который наблюдается в структуре вируса, что видна в электронном микроскопе.
Белки вирусного капсида имеют ряд свойств: они устойчивы к протеазам и причина устойчивости в том, что белок организован так, что пептидная связь, на которую действует протеаза, спрятана внутрь. В такой устойчивости большой биологический смысл: так как вирусная частица собирается внутри клетки, где высока концентрация протеолитических ферментов. Такая устойчивость предохраняет вирусную частицу от разрушения внутри клетки. Вместе с тем, эта устойчивость вирусной оболочки к протеолитическим ферментам теряется в момент прохождения вирусной частицы через клеточные покровы, в частности через ЦПМ.
Предполагают, что в процесс транспортировки вирусной частицы через ЦПМ, происходят изменения конформационной структуры и пептидная связь становится доступной для ферментов.
Функции структурных белков:
- защитная (предохраняют НК, которая расположена внутри капсида);
- некоторые белки капсиды несут адресную функцию, что рассматривается как рецепторы вирусов, с помощью которых вирусная частица прикрепляется на поверхности специфических клеток;
- в составе вирионов обнаружен внутренний гистоноподобный белок связанный с НК, который обладает антигенной функцией и ещё участвует в стабилизации НК.
Функциональные белки-ферменты связанные с капсодом:
- сиалаза-неиромиедаза. Обнаружен в вирусах животных и человека, облегчает выход вирусной частицы из клетки и делает дырку (плешь) в вирусных структурах;
- лизоцим. Структурно связан с вирусной частицей, разрушает β-1,4-гликозидную часть в муреиновом каркасе и облегчает проникновение НК бактериофага внутрь бактериальной клетки.
- АТФаза. Встроен в структуру бактериофага и некоторых вирусов человека и животных клеточного происхождения. Функции изучены на примере бактериофагов, с помощью АТФазы происходит гидролиз АТФ, которые интеркалированы в структуру вируса и имеют клеточное происхождение, выделяющаяся энергия расходуется сокращение хвостового отростка, это облегчает транспортировку НК внутрь бактериальной клетки.

Нуклеиновые кислоты (НК)
Молекулярная масса вирусной ДНК колеблется 106-108 Д, а РНК - меньше 106-107 Д.
НК вирусов в 10 раз меньше, чем НК самых мелких клеток.
Количество нуклеотидов в ДНК варьирует от нескольких тысяч до 250 тысяч нуклеотидов. 1 ген - 1000 нуклеотидов, это означает, что в структуре вирусов встречается от 10 до 250 генов.
В состав НК наряду с пятью азотистыми основаниями, имеют место и аномальные основания - основания, которые полностью способны замещать стандартные: 5-оксиметилцитозин - полностью замещает цитозин, 5-оксиметилурацил − замещает тимин.
Аномальные основания встречаются только у бактериофагов, у остальных - классические основания.
Функции аномальных оснований: блокируют клеточную ДНК, не дают возможность реализовать информацию заложенную в ДНК, в момент, когда вирусная частица попадает в клетку.
Помимо аномальных, обнаружены и минорные основания: малое количество 5-метилцитозина, 6-метиламино пурин.
У некоторых вирусов могут встречаться метилированые производные цитозина и аденина.
НК вирусов как РНК, так и ДНК, могут встречаться в двух видах:
- в виде кольцевых цепей;
- в виде линейных молекул.

Кольцевые цепи имеют две формы:
- ковалентно-замкнутые цепи (не имеют 3’ - 5’ свободных концов, на них не действуют экзонуклеазы);
- релаксированая форма, когда одна цепь ковалентно замкнутая, а вторая имеет один или несколько разрывов в своей структуре.
Линейные молекулы делятся на две группы:
- линейная структура с фиксированной последовательностью нуклеотидов (начинается всегда одним нуклеотидам);
- линейная структура с пермитированной последовательностью (определенный набор нуклеотидов, но последовательность разлмчная).
В структуре РНК встречаются одноцепочечные +РНК и −РНК цепи.
+РНК - с одной стороны хранитель генетической информации, а с другой стороны - выполнять функцию иРНК и узнается рибосомами клетки как иРНК.
−РНК − выполняют только функцию хранителя генетической информации, а иРНК синтезируется на её основе.

Зольный компонент
В вирусных частицах встречаются катионы металлов: калия, натрия, кальция, мангана, магния, железа, меди, и их содержанием может достигать несколько мг на 1 г вирусной массы.
Функции Ме2+: играют важную роль в стабилизации вирусной НК, формируют упорядоченную четвертичную структуру вирусной частицы. Состав металлов непостоянный и определяется составом окружающей среды. У некоторых вирусов имеются поликатионы связанные с полиаминами, которые играют огромную роль в физической стабильности вирусных частиц. Также ионы металлов обеспечивают нейтрализацию отрицательного заряда НК, которые формируют фосфорно-кислые (фосфатные группы) НК.

Вирусология (от лат. vīrus - «яд» и греч. logos — слово, учение) - наука о вирусах , раздел биологии.

Вирусология выделилась в самостоятельную дисциплину в середине XX века. Она возникла как ветвь патологии - патологии человека и животных с одной стороны, и фитопатологии - с другой. Первоначально вирусология человека, животных и бактерий развивалась в рамках микробиологии. Последующие успехи вирусологии в значительной мере основаны на достижениях смежных естественных наук - биохимии и генетики . Объектом исследования вирусологии являются субклеточные структуры - вирусы. По своему строению и организации они относятся к макромолекулам, поэтому с того времени, когда оформилась новая дисциплина, молекулярная биология , объединившая различные подходы к изучению структуры, функций и организации макромолекул, определяющих биологическую специфичность, вирусология стала также составной частью молекулярной биологии. Молекулярная биология широко применяет вирусы как инструмент исследования, а вирусология для решения своих задач используют методы молекулярной биологии.

История вирусологии

Вирусные болезни, такие как оспа, полиомиелит, желтая лихорадка, пестролистность тюльпанов известны с давних времен, однако о причинах, их вызывающих долгое время никто ничего не знал. В конце XIX столетия, когда удалось установить микробную природу ряда инфекционных заболеваний, патологи пришли к заключению, что многие из распространенных болезней человека, животных и растений нельзя объяснить заражением бактериями.

Открытие вирусов связано с именами Д.И.Ивановского и М.Бейеринка . В 1892 г. Д.И.Ивановский показал, что заболевание табака - табачная мозаика - может быть перенесено от больных растений к здоровым, если их заразить соком больных растений, предварительно пропущенным через специальный фильтр, задерживающий бактерии. В 1898 году М.Бейеринк подтвердил данные Д.И.Ивановского и сформулировал мысль о том, что заболевание вызывается не бактерией, а принципиально новым, отличным от бактерий, инфекционным агентом. Он назвал его contagium vivum fluidum - живое жидкое заразное начало. В то время для обозначения инфекционного начала любой болезни употребляли термин «virus» - от латинского слова «яд», «ядовитое начало». Сontagium vivum fluidum стали называть фильтрующимся вирусом, а позже - просто «вирусом». В том же, 1898 году Ф.Лефлер и П.Фрошш показали, что через бактериальные фильтры проходит возбудитель ящура крупного рогатого скота. Вскоре после этого было установлено, что и другие болезни животных, растений, бактерий и грибов вызываются подобными агентами. В 1911 году П.Раус открыл вирус, вызывающий опухоли у кур. В 1915 году Ф.Туорт, а в 1917 году Ф.Д’Эрель независимо друг от друга открыли бактериофаги - вирусы, разрушающие бактерии.

Природа этих возбудителей болезней, оставалась непонятной более 30 лет - до начала 30-х годов. Это объяснялось тем, что к вирусам нельзя было применить традиционные микробиологические методы исследования: вирусы, как правило, не видны в световой микроскоп и не растут на искусственных питательных средах.

Категории:Детализирующие понятия: