Происхождение вирусов.

Третья - вирусы возникли вследствии отделœения определœенных генетических элементов клетки, которые приобрели способность передаваться от организма к организму. Известно, что в нормальной клетке происходит перемещение генетических структур – мобильных элементов (инсерционных элементов, транспозонов и плазмид, которые в процессе эволюции могли приобрести белковые оболочки и дать начало новым неклеточным формам жизни – вирусам, которым присуще размножаться и эволюционировать.

Наука, изучающая вирусы – вирусология. Абсолютное большинство вирусов было открыто при установлении причины какого-либо заболевания человека, животных или растений. И это наложило отпечаток и на отношение к вирусам, и к науке вирусологии, которая их изучает. В ней стали видеть, прежде всœего, раздел патологии, вернее, раздел о причинах патологии, а мельчайшие объекты, исследуемые этой дисциплиной, назвали однозначно - яд (по-гречески яд - вирус).

Строение вирусов . Очень мелкие (от 20 до 300 нм.).Под электронным микроскопом разные виды вирусов имеют форму палочек или шариков. Отдельная вирусная частица состоит из молекулы нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), которая окружена белковой оболочкой (капсидом) одного или нескольких типов. В составе вирусов есть углеводы и липиды. Некоторые вирусы имеют также дополнительную оболочку, образованную из плазматической мембраны клетки - хозяина. Никаких других структур вирусы не имеют, у них нет собственного обмена веществ, они могут размножаться только внутри клеток, используя их белоксинтезирующий аппарат, в-ва и энергетические ресурсы. Вирусы отличаются от микроорганизмов такими особенностями:

Имеют нуклеиновую кислоту только одного типа – ДНК или РНК;

Для их репродукции необходима только вирусная нуклеиновая кислота;

Они не могут размножаться вне живой клетки; - вне живой клетки они не проявляют свойств живого. Жизненный цикл вирусов – 3 стадии вирусной инфекции: 1). адсорбция вируса на клеточной мембране и проникновение вируса в клетку происходит за счёт эндоцитоза или слияния клеточной мембраны и оболочки вируса; 2). экспрессия и репликация вирусного генома (внутри клетки-хазяина вирусный капсид разрушается под действием клеточных ферментов, освобождая вирусный генетический материал, на базе которого синтезируются вирусные иРНК и начинается образование вирусных белков и репликация вирусного генома); 3). собирание вирусов и их выход из зараженной клетки (Часто сопровождается ее разрушением, но не всœегда. Много вирусов выходят из клетки путем отпочкования от клеточной мембраны, приобретая при этом внешнюю оболочку. В этом случае клетка продолжает жить и продуцировать вирус).

Свиной грипп - это инфекционное острое респираторное заболевание свинœей, вызываемое одним из нескольких вирусов свиного гриппа А. Наиболее часто вирусы свиного гриппа принадлежат к подтипу H1N1, но среди свинœей циркулируют и другие подтипы (такие как H1N2, H3N1 иH3N2). Наряду с вирусами свиного гриппа свиньи бывают также инфицированы вирусами птичьего гриппа. Вирус гриппа очень изменчив. Он может менять свою антигенную структуру таким образом, что если ранее вирус гриппа свинœей вызывал заболевание только у свинœей, то после мутации вируса гриппа свинœей он начинает вызывать заболевание и у человека. Новый вирус становится более активным и сильным, может вызывать более тяжелые формы заболевания гриппом у людей. В этом вся и проблема. Предугадать когда и какой именно вирус гриппа видоизменится практически невозможно, в связи с этим заранее сделать вакцину против гриппа тоже невозможно. Но из истории известно, что практически каждые 40-50 лет происходит подобная мутация вируса гриппа, что вызывает массовые заболеваний у людей, то есть приводит к вспышкам пандемий гриппа. По прогнозам специалистов, на начало третьего тысячелœетия должна была возникнуть очередная пандемия гриппа, вот только с антигенным видом вируса гриппа немного ошиблись. Передача инфекции осуществляется воздушно-капельным путем. Вирус со слизистых дыхательных путей при дыхании, чихании, кашле, разговоре выделяется в огромной концентрации и может находиться во взвешенном состоянии несколько минут. Свиной грипп может протекать в среднетяжелой и тяжелой форме. Основные признаки свиного гриппа - это: повышение температуры тела до 38,5-39,5°С и выше; интоксикация; обильное потоотделœение; слабость; светобоязнь; суставные и мышечные боли; головная боль; ринит (насморк).

При развитии тяжелой формы гриппа температура тела поднимается до 40-40,5°С. В дополнение к симптомам, характерным для среднетяжелой формы гриппа появляются признаки психотические состояния, судорожные припадки, галлюцинации),сосудистые расстройства (носовые кровотечения, точечные геморрагии на мягком небе) и рвота. Как уберечься от свиного гриппа?

Конечно, стопроцентной гарантии того, что свиной грипп обойдет всœех стороной, нет. Ведь свиной грипп, как и любой другой человеческий грипп, передается воздушно-капельным путем. Но некоторые меры осторожности, чтобы не заболеть свиным гриппом, всœе-таки будет не лишним соблюдать.

Старайтесь избегать контакта с людьми, у которых есть признаки простуды: кашель, чихание, повышенная температура тела и др.

Старайтесь во время эпидемии гриппа не посœещать общественные места͵ особенно с детьми (магазины, аптеки, общественный транспорт).

Используйте защитную ватно-марлевую повязку.

Чаще мойте руки (один из способов передачи вируса есть контактный и через предметы обихода).

Исключите, по возможности, поездки за границу, в очаги, где сейчас выявлены вспышки заболеваемости свиным гриппом.

Принимайте комплексные поливитамины при недостатке витаминов в организме, особенно весной.

Более десяти базовых групп вирусов могут вызывать инфекционные заболевания у человека. ДНК-содержимые вирусы вызывают: натуральную оспу, герпес, гепатит В, а РНК-содержимые – полиомиелит, гепатит А, острые простудные заболевания, разные формы гриппа, кори и эндемического паротита.

Кишечные вирусные инфекционные заболевания вызваны ДНК- и РНК-содержимыми вирусами. Вирусные гепатиты (гепатит В, передается трансмесивным и половым путем). Их возбудители – вирусы гепатита А, В, С, D, Е,G, ТТ – имеют разные механизмы передачи, но могут попадать в клетки печени. Одна из наиболее известных инфекций – ВИЧ-инфекция.

О вирусе иммуно - дефицита человека, вызывающего ВИЧ-инфекцию и СПИД.

СПИД. Его не видно, но он рядом.

Происхождение вирусов. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Происхождение вирусов." 2017, 2018.

Нет нужды говорить о том, что большинство инфекционных заболеваний протекают крайне тяжело. Причем вирусные инфекции наиболее трудно поддаются лечению. И это при том, что арсенал противомикробных средств пополняется все новыми и новыми средствами. Но, несмотря на достижения современной фармакологии, истинные противовирусные препараты пока не получены. Трудности заключаются в особенностях строения вирусных частиц.

Этих представителей обширного и многоликого царства микроорганизмов зачастую ошибочно путают между собой. Между тем, бактерии и вирусы принципиально отличаются между собой. И точно так же отличаются между собой бактериальные и вирусные инфекции, а также принципы лечения этих инфекций. Хотя справедливости ради стоит отметить, что на заре становления микробиологии, когда было доказана «вина» микроорганизмов в возникновении многих заболеваний, все эти микроорганизмы именовались вирусами. В дословном переводе с латыни вирус означат яд . Затем по мере научных изысканий были выделены бактерии и вирусы как отдельные самостоятельны формы микроорганизмов.

Основной признак, отличающий бактерий от вирусов – это клеточное строение. Бактерии – это, по сути, одноклеточные организмы, в то время как вирусы имеют неклеточное строение. Напомним, что клетка имеет клеточную мембрану с находящейся внутри цитоплазмой (основным веществом), ядром и органеллами – специфическими внутриклеточными структурами, выполняющими различные функции по синтезу, хранению и выделению определенных веществ. Ядро содержит ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислоту) в виде парных спирально закрученных нитей (хромосом), в которых закодирована генетическая информация. На основе ДНК синтезируется РНК (рибонуклеиновая кислота), которая, в свою очередь, служит своего рода матрицей для образования белка. Таким образом, с помощью нуклеиновых кислот, ДНК и РНК, происходит передача наследственной информации и осуществляется синтез белковых соединений. И эти соединения строго специфичны для каждого вида растений или животных.

Правда, некоторые одноклеточные организмы, наиболее древние в эволюционном отношении, могут не иметь ядра, функцию которого выполняет ядроподобная структура – нуклеоид. Такие безъядерные одноклеточные именуются прокариотакми. Установлено, что многие типы бактерий являются прокариотами. А некоторые бактерии могут существовать и без мембраны – т.н. L-формы. Вообще, бактерии представлены многими типами, между которыми имеются переходные формы. По внешнему виду различают бактерии-палочки (или бациллы), изогнутые (вибрионы), шарообразные (кокки). Скопления кокков может иметь вид цепочки (стрептококк) или виноградной грозди (стафилококк). Бактерии отлично растут на углеводных и белковых питательных средах in vitro (в пробирке). И при правильной методике посева и фиксации определенными красителями хорошо видны в микроскоп.

Вирусы

Не являются клетками, и в отличие от бактерий, их строение довольно примитивно. Хотя, возможно, этой примитивностью обусловлена вирулентность – способность вирусов проникать в клетки тканей и вызывать в них патологически изменения. Да и по размерам вирус ничтожно мал – в сотни раз меньше, чем бактерии. Поэтому его можно увидеть только с помощью электронного микроскопа. Структурно вирус представляет собой 1 или 2 молекулы ДНК или РНК. По этому признаку вирусы делятся на ДНК-содержащие и РНК-содержащие. Как видно из этого, вирусная частица (вирион) вполне может обходиться без ДНК. Молекула ДНК или РНК окружена капсидом – белковой оболочкой. Вот и вся структура вириона.

Приближаясь к клетке, вирусы фиксируются на ее оболочке, разрушая ее. Далее через образовавшийся оболочечный дефект вирион впрыскивает нить ДНК или РНК внутрь клеточной цитоплазмы. И все. После этого, внутри клетки начинает многократно воспроизводиться вирусная ДНК. А каждая новая вирусная ДНК – это, по сути, новый вирус. Ведь и белок внутри клетки синтезируется не клеточный, а вирусный. Когда клетка погибает, из нее выходит множество вирионов. Каждый из них, в свою очередь, ищет клетку-хозяина. И так далее, в геометрической прогрессии.

Вирусы имеются везде и повсеместно, в местах с любым климатом. Нет ни одного вида растений и животных, которые бы не были подвержены их вторжению. Считается, что вирусы были самыми первыми жизненными формами. И если жизнь на Земле закончится, то самыми последними элементами жизни тоже будут вирусы. Следует заметить, что каждый вид вируса поражает только определенный вид клеток. Это свойство называют тропностью. Например, вирусы энцефалита тропны к мозговой ткани, ВИЧ – к клеткам иммунной системы человека, вирус гепатита – к клеткам печени.

Основные принципы лечения бактериальных и вирусных инфекций

Все микроорганизмы, бактерии, и вирусы склонны к мутированию – изменению своей структуры и генетических свойств под действием внешних факторов, коими могут быть тепло, холод, влажность, химические вещества, ионизирующее излучение. Мутации вызываются и антимикробными лекарствами. При этом мутировавший микроб становится невосприимчив к действию антимикробных препаратов. Именно этот фактор лежит в основе резистентности – устойчивости бактерий к действию антибиотиков.

Уж давно улеглась эйфория, имевшая место несколько десятилетий назад после получения пенициллина из плесневого грибка. Да и сам пенициллин уж давно ушел на заслуженный отдых, передав эстафету в инфекционной борьбе другим, более молодым и сильным антибиотикам. Действие антибиотиков в отношении бактериальной клетки может быть различным. Одни препараты разрушают бактериальную мембрану, другие – угнетают синтез микробной ДНК и РНК, третьи – разобщают ход сложных ферментативных реакций в бактериальной клетке. В этой связи антибиотики могут оказывать бактерицидное (уничтожать бактерии) или бактериостатическое (тормозить их рост и подавлять размножение) действие. Разумеется, бактерицидное действие более результативно, чем бактериостатическое.

А что же вирусы? На них, как на неклеточные структуры, антибиотики абсолютно не действуют !

Тогда почему же при ОРВИ назначают антибиотики?

Может, это безграмотные врачи?

Нет, дело здесь вовсе не в профессионализме врачей. Суть в том, что практически любая вирусная инфекция истощает и угнетает иммунитет. В результате организм становится восприимчивым не только к бактериям, но и к вирусам. Антибиотики назначают как превентивную меру против бактериальной инфекции, которая зачастую идет как осложнения ОРВИ.

Примечательно, что мутируют вирусы намного быстрее, чем бактерии. Возможно, этим обусловлен тот факт, что истинных противовирусных лекарств, способных уничтожить вирусы, нет.

А как же Интерферон, Ацикловир, Ремантадин, другие противовирусные препараты? Многие из этих лекарств активизируют иммунную систему, и тем самым препятствуют внутриклеточному проникновению вириона, и способствуют его уничтожению. Но вирус, проникший в клетку, непобедим. Этим в значительной степени обусловлено персистирование (скрытое бессимптомное течение) многих вирусных инфекций.

В качестве примера можно привести герпес, точнее, один из его типов, herpes labialis – губной герпес . Дело в том, что внешние проявления в виде пузырьков на губах – это лишь надводная часть айсберга. На самом деле вирус герпеса (дальний родственник вируса оспы) находится в мозговой ткани, а на слизистую губ проникает по нервным окончаниям при наличии провоцирующих факторов – главным образом, переохлаждения. Вышеупомянутый Ацикловир способен устранять только внешние проявления герпеса. Но сам вирус, однажды «угнездившись» в мозговой ткани, пребывает там до конца жизни человека. Сходный механизм наблюдается при некоторых вирусных гепатитах, при ВИЧ. Этим и обусловлены трудности в получении лекарств для полноценного лечения этих заболеваний.

Но ведь должно же быть лекарство, быть не может, чтобы вирусные болезни оказались неодолимыми. Ведь смогло человечество одолеть грозу средневековья – оспу.

Вне сяких сомнений, такое лекарство будет получено. Точнее, оно уж есть. Имя ему – иммунитет человека .

Только наша иммунная система способна обуздать вирус. Согласно клиническим наблюдениям, тяжесть течения ВИЧ-инфекции заметно уменьшилась за 30 лет. И если так и дальше будет, то через несколько десятков лет частота перехода ВИЧ-инфекции в СПИД и последующая летальность будет высокой, но не 100%. А далее эта инфекция, возможно, будет чем-то вроде обычного быстро проходящего заболевания. Но тогда, скорее всего, появится новый опасный вирус, наподобие сегодняшнего вируса Эбола. Ведь борьба между Человеком и Вирусом, как между макромиром и микромиром, будет продолжаться до тех пор, пока существует Жизнь.

Вирусы (биология расшифровывает значение этого термина так) - внеклеточные агенты, которые могут воспроизводиться только с помощью живых клеток. Причем они способны поражать не только людей, растения и животных, но также и бактерии. Вирусы бактерий принято называть бактериофагами. Не столь давно были обнаружены виды, которые поражают друг друга. Они называются «вирусы-сателлиты».

Общие характеристики

Вирусы являются очень многочисленной биологической формой, так как существуют в каждой экосистеме на планете Земля. Их изучением занимается такая наука, как вирусология - раздел микробиологии.

Каждая вирусная частица имеет несколько компонентов:

Генетические данные (РНК или ДНК);

Капсид (белковая оболочка) - выполняет защитную функцию;

Вирусы имеют достаточно разнообразную форму, начиная от самой простой спиральной и заканчивая икосаэдрической. Стандартные размеры составляют около одной сотой размера небольшой бактерии. Однако большая часть экземпляров такие маленькие, что их даже не видно под световым микроскопом.

Распространяются несколькими способами: вирусы, живущие в растениях, перемещаются с помощью насекомых, питающихся травяными соками; животные вирусы переносят кровососущие насекомые. У передаются большим количеством способов: воздушно-капельным или половым путем, а также посредством переливания крови.

Происхождение

В наше время существуют три гипотезы происхождения вирусов.

Кратко о вирусах (по биологии этих организмов база знаний наша, к сожалению, далека от совершенства) вы можете прочитать в данной статье. Каждая из перечисленных выше теорий имеет свои минусы и недоказанные гипотезы.

Вирусы как форма жизни

Существует два определения формы жизни вирусов. Согласно первому, внеклеточные агенты - это комплекс органических молекул. Второе определение сообщает о том, что вирусы являются особой формой жизни.

Вирусы (биология подразумевает появление многих новых видов вирусов) характеризуются как организмы на границе живого. Они похожи на живые клетки тем, что имеют свой неповторимый набор генов и эволюционируют исходя из метода естественного отбора. Также они могут размножаться, создавая при этом собственные копии. Так как вирусы не ученые не рассматривают их как живую материю.

Для того чтобы синтезировать собственные молекулы, внеклеточным агентам нужна клетка-хозяин. Отсутствие собственного обмена веществ не позволяет им размножаться без посторонней помощи.

Классификация вирусов по Балтимору

Какие бывают вирусы, биология описывает достаточно детально. Дейвид Балтимор (лауреат Нобелевской премии) разработал свою классификацию вирусов, которая до сих пор пользуется успехом. Данная классификация основывается на способах образования мРНК.

Вирусы должны образовывать мРНК из собственных геномов. Этот процесс необходим для репликации собственной нуклеиновой кислоты и образования белков.

Классификация вирусов (биология учитывает их происхождение), согласно Балтимору, выглядит следующим образом:

Вирусы с двуцепочной ДНК без РНК стадии. К таким относятся мимивирусы и герпевирусы.

Одноцепочная ДНК с положительной полярностью (парвовирусы).

Двучепочная РНК (ротавирусы).

Одноцепочная РНК положительной полярности. Представители: флавивирусы, пикорнавирусы.

Одноцепочная молекула РНК двойной или негативной полярности. Примеры: филовирусы, ортомиксовирусы.

Одноцепочная положительная РНК, а также наличие синтеза ДНК на матрице РНК (ВИЧ).

Двуцепочная ДНК, и наличие синтеза ДНК на матрице РНК (гепатит В).

Жизненный период

Примеры вирусов в биологии встречаются едва ли не на каждом шагу. Но у всех жизненный цикл протекает практически одинаково. Не имея клеточного строения, размножаться методом деления они не могут. Поэтому и используют материалы, находящиеся внутри клетки своего хозяина. Таким образом, они воспроизводят большое количество копий самих себя.

Цикл вируса состоит из нескольких этапов, которые являются взаимоперекрывающимися.

На первом этапе вирус прикрепляется, то есть образовывает специфическую связь между своими белками и рецепторами клетки-хозяина. Далее нужно проникнуть в саму клетку и передать ей свой генетический материал. Некоторые виды переносят еще и белки. После этого происходит потеря капсида, и геномная нуклеиновая кислота высвобождается.

Заболевания человека

Каждый вирус имеет определенный механизм действия на своего хозяина. Этот процесс включает лизис клеток, который приводит к их смерти. У при отмирании большого количества клеток начинает плохо функционировать весь организм. Во многих случаях вирусы могут и не наносить вреда человеческому здоровью. В медицине это называется латентностью. Примером такого вируса является герпес. Некоторые латентные виды способны приносить пользу. Порой их присутствие вызывает иммунный ответ против бактериальных патогенов.

Некоторые инфекции могут быть хроническими или пожизненными. То есть вирус развивается, несмотря на защитные функции организма.

Эпидемии

Горизонтальная передача является самым распространённым типом распространения вируса среди человечества.

Скорость передачи вируса зависит от нескольких факторов: плотности популяции, количества людей с плохим иммунитетом, а также от качества медицины и погодных условий.

Защита организма

Виды вирусов в биологии, которые могут повлиять на человеческое здоровье, неисчислимые. Самой первой защитной реакцией является врожденный иммунитет. Его составляют специальные механизмы, которые дают неспецифическую защиту. Такой вид иммунитета не способен обеспечить надежную и долгую защиту.

Когда у позвоночных появляется приобретенный иммунитет, то вырабатываются специальные антитела, которые присоединяются к вирусу и делают его безопасным.

Однако далеко не против всех существующих вирусов образуется приобретенный иммунитет. Например, ВИЧ постоянно меняет аминокислотную последовательность, поэтому уходит от иммунной системы.

Лечение и профилактика

Вирусы в биологии - это очень распространенное явление, поэтому ученые вывели специальные вакцины, содержащие «убийственные вещества» для самих вирусов. Самой распространенным и действенным методом борьбы является вакцинация, которая создает иммунитет к инфекциям, а также противовирусные препараты, которые способны избирательно ингибировать репликацию вирусов.

Вирусы и бактерии биология описывает в основном как вредоносных обитателей человеческого организма. В настоящее время с помощью вакцинации можно побороть более тридцати вирусов, поселившихся в теле человека, и еще больше - в организме животных.

Меры профилактики против вирусных заболеваний следует проводить вовремя и качественно. Для этого человечество должно вести здоровый образ жизни и стараться всеми возможными способами повысить иммунитет. Государство же должно вовремя устраивать карантины и обеспечивать хорошее медицинское обслуживание.

Вирусы растений

Искусственные вирусы

Возможность создавать вирусы в искусственных условиях может иметь много последствий. Вирус не может полностью вымереть до тех пор, пока имеются чувствительные к нему тела.

Вирусы - это оружие

Вирусы и биосфера

На данный момент внеклеточные агенты могут "похвастаться" наибольшим количеством особей и видов, проживающих на планете Земля. Они выполняют важную функцию, регулируя численность популяций живых организмов. Очень часто они образовывают с животными симбиоз. Например, яд некоторых ос содержит компоненты вирусного происхождения. Однако их главной ролью в существовании биосферы является жизнь в море и океане.

В одной чайной ложке морской соли содержится приблизительно миллион вирусов. Их основной целью является регуляция жизни в водных экосистемах. Большая их часть абсолютно безвредны для флоры и фауны

Но это далеко не все положительные качества. Вирусы регулируют процесс фотосинтеза, поэтому увеличивают процентное содержание кислорода в атмосфере.

Человеческий организм подвержен всякого рода заболеваниям и инфекциям, также довольно часто болеют животные и растения. Ученые прошлого века пытались выявить причину многих заболеваний, но, даже определив симптоматику и течение болезни, они не могли уверенно сказать о ее причине. И лишь в конце девятнадцатого века появился такой термин, как "вирусы". Биология, а точнее один из ее разделов - микробиология, стала изучать новые микроорганизмы, которые, как оказалось, уже давно соседствуют с человеком и вносят свою лепту в ухудшение его здоровья. Для того чтобы эффективнее бороться с вирусами, выделилась новая наука - вирусология. Именно она может рассказать о древних микроорганизмах очень много интересного.

Вирусы (биология): что это такое?

Только в девятнадцатом веке ученые выяснили, что возбудителями кори, гриппа, ящура и других инфекционных заболеваний не только у людей, но и у животных и растений являются микроорганизмы, невидимые человеческому глазу.

После того как были открыты вирусы, биология не сразу смогла дать ответы на поставленные вопросы об их строении, возникновении и классификации. У человечества появилась потребность в новой науке - вирусологии. В настоящий момент вирусологи работают над изучением уже знакомых вирусов, наблюдают за их мутациями и изобретают вакцины, позволяющие уберечь живые организмы от заражения. Довольно часто с целью эксперимента создается новый штамм вируса, который хранится в "спящем" состоянии. На его основе разрабатываются препараты и проводятся наблюдения по их воздействию на организмы.

В современном обществе вирусология является одной из самых важных наук, а самый востребованный научный сотрудник - это вирусолог. Профессия вирусолога, по прогнозам социологов, с каждым годом становится все более популярной, что хорошо отражает тенденции современности. Ведь, как считают многие ученые, скоро с помощью микроорганизмов будут вестись войны и устанавливаться правящие режимы. В таких условиях государство, имеющее высококвалифицированных вирусологов, может оказаться самым стойким, а его население наиболее жизнеспособным.

Появление вирусов на Земле

Ученые относят возникновение вирусов к самым древним временам на планете. Хотя с точностью сказать, каким образом они появились и какую форму имели в то время, невозможно. Ведь вирусы имеют способность проникать в абсолютно любые живые организмы, им доступны простейшие формы жизни, растения, грибы, животные и, конечно же, человек. Но вирусы не оставляют после себя никаких видимых остатков в виде окаменелостей, например. Все эти особенности жизни микроорганизмов существенно затрудняют их изучение.

• они были частью ДНК и со временем отделились;
• они были встроены в геном изначально и при определенных обстоятельствах "проснулись", начали размножаться.

Ученые предполагают, что в геноме современных людей находится огромное количество вирусов, которыми были заражены наши предки, и теперь они естественным образом встроились в ДНК.

Вирусы: когда были обнаружены

Изучение вирусов - это достаточно новый раздел в науке, ведь считается, что он появился только в конце девятнадцатого века. На самом деле можно сказать, что неосознанно открыл сами вирусы и вакцины от них английский врач в конце девятнадцатого века. Он работал над созданием лекарства от оспы, косившей в те времена сотни тысяч людей во время эпидемии. Он сумел создать экспериментальную вакцину прямо из болячки одной из девушек, болевшей оспой. Эта прививка оказалась весьма эффективной и спасла не одну жизнь.

Но официальным "отцом" вирусов считается Д. И. Ивановский. Этот русский ученый долгое время изучал болезни растений табака и сделал предположение о мелких микроорганизмах, которые проходят через все известные фильтры и не могут существовать самостоятельно.

Спустя несколько лет француз Луи Пастер в процессе борьбы с бешенством выявил его возбудителей и ввел термин "вирусы". Интересен тот факт, что микроскопы конца девятнадцатого века не могли показать ученым вирусы, поэтому все предположения делались относительно невидимых микроорганизмов.

Развитие вирусологии

Середина прошлого века дала мощный толчок в развитии вирусологии. К примеру, изобретенный электронный микроскоп позволил, наконец, увидеть вирусы и провести их классификацию.

В пятидесятые годы двадцатого века была изобретена вакцина от полиомиелита, ставшая спасением от этого страшного заболевания для миллионов детей по всему миру. К тому же ученые научились выращивать человеческие клетки в специальной среде, что привело к появлению возможности изучать вирусы человека в лабораторных условиях. В настоящий момент описано уже около полутора тысяч вирусов, хотя еще пятьдесят лет назад известными были всего лишь двести подобных микроорганизмов.

Свойства вирусов

Вирусы имеют ряд свойств, которые отличают их от других микроорганизмов:

• Очень маленькие размеры, измеряющиеся в нанометрах. Крупные вирусы человека, например оспы, имеют размер триста нанометров (это всего лишь 0,3 миллиметра).
• Каждый живой организм на планете содержит два вида нуклеиновых кислот, а вирусы имеют только одну.
• Микроорганизмы не могут расти.
• Размножение вирусов происходит только в живой клетке хозяина.
• Существование происходит только внутри клетки, вне ее микроорганизм не может проявлять признаков жизнедеятельности.

Формы вирусов

К настоящему моменту ученые могут с уверенностью заявлять о двух формах данного микроорганизма:

• внеклеточная - вирион;
• внутриклеточная - вирус.

Вне клетки вирион находится в "спящем" состоянии, он не поддет никаких признаков жизни. Попав в организм человека, он находит подходящую клетку и, только проникнув в нее, начинает активно размножаться, превращаясь в вирус.

Строение вируса

Практически все вирусы, несмотря на то что они довольно разнообразны, имеют однотипное строение:

• нуклеиновые кислоты, образующие геном;
• белковая оболочка (капсид);
• некоторые микроорганизмы поверх оболочки имеют еще и мембранное покрытие.

Ученые считают, что подобная простота строения позволяет вирусам выживать и приспосабливаться в изменяющихся условиях.

В настоящий момент вирусологи выделяют семь классов микроорганизмов:

• 1 - состоят из двуцепочечной ДНК;
• 2 - содержат одноцепочечную ДНК;
• 3 - вирусы, копирующие свою РНК;
• 4 и 5 - содержат одноцепочечную РНК;
• 6 - трансформируют РНК в ДНК;
• 7 - трансформируют двуцепочечную ДНК через РНК.

Несмотря на то что классификация вирусов и их изучение шагнули далеко вперед, ученые допускают возможность появления новых видов микроорганизмов, отличающихся от всех уже перечисленных выше.

Типы вирусной инфекции

Взаимодействие вирусов с живой клеткой и способ выхода из нее определяет тип инфекции :

• Литическая

В процессе инфицирования все вирусы одновременно выходят из клетки, и в результате она погибает. В дальнейшем вирусы "селятся" в новых клетках и продолжают их разрушать.

• Персистентная

Вирусы выходят из клетки хозяина постепенно, они начинают поражать новые клетки. Но прежняя продолжает свою жизнедеятельность и "рождает" все новые вирусы.

• Латентная

Вирус встраивается в саму клетку, в процессе ее деления он передается другим клеткам и распространяется по всему организму. В подобном состоянии вирусы могут находиться достаточно долгое время. При необходимом стечении обстоятельств они начинают активно размножаться и инфекция протекает по уже перечисленным выше типам.

Россия: где изучают вирусы?

В нашей стране вирусы изучают уже достаточно давно, и именно российские специалисты лидируют в этой области. В Москве расположен НИИ вирусологии имени Д. И. Ивановского, специалисты которого вносят существенный вклад в развитии науки. На базе НИИ работаю научно-исследовательские лаборатории, содержится консультативный центр и кафедра вирусологии.

Параллельно российские вирусологи работают с ВОЗ и пополняют свою коллекцию штаммов вирусов. Специалисты НИИ работают по всем разделам вирусологии:

• общей:
• частной;
• молекулярной.

Стоит отметить, что в последние годы наметилась тенденция к объединению усилий вирусологов всего мира. Такая совместная работа является более эффективной и позволяет серьезно продвинуться в изучении вопроса.

Вирусы (биология как наука это подтвердила) - это микроорганизмы, сопровождающие все живое на планете на протяжении всего их существования. Поэтому их изучение является столь важным для выживания многих видов на планете, в том числе и человека, который уже не раз в истории становился жертвой различных эпидемий, вызванных вирусами.

1)Введение

2)История открытия и методы исследования вирусов.

3) Особенности строения и размножения вирусов.

4)Список литературы.

Введение.

Человек встречается с вирусами, прежде всего, как с возбудителями наиболее распространенных болезней, поражающих все живое на Земле: людей, животных, растении и даже одноклеточные организмы – бактерии, грибы, простейших. Резко возрос удельный вес вирусных инфекций в инфекционной патологии человека – он достиг почти 80%. Это объясняется, по меньшей мере, тремя причинами:

- Во-первых, существуют успешные меры борьбы с инфекциями другого происхождения (например, высокоэффективные антибиотики при бактериальных инфекциях), и на этом фоне значительно изменилось соотношение между вирусными и бактериальными инфекциями;

- Во-вторых, увеличилось абсолютное число заболеваний некоторыми вирусными инфекциями (например, вирусный гепатит);

- В-третьих, разрабатываются новые и улучшаются существующие методы диагностики вирусных инфекций, повышается порог их чувствительности.

-В результате «открыты» новые инфекции, которые, конечно, существовали и раньше, но оставались нераспознанными.

I. История открытия и методы исследования вирусов

Рисунок 1. – Ивановский Д.И.

В 1852 г. русский ботаник Д.И. Ивановский впервые получил инфекционный экстракт из растений табака, пораженных мозаичной болезнью. Когда такой экстракт пропустили через фильтр, способный задерживать бактерии, отфильтрованная жидкость все еще сохраняла инфекционные свойства. В 1898 г. голландец Бейеринк придумал новое слово вирус, чтобы обозначить этим термином инфекционную природу некоторых профильтрованных растительных жидкостей. Хотя удалось достигнуть значительных успехов в получении, высокоочищенных проб вирусов и было установлено, что по химической природе это нуклеопротеины, сами частицы все еще оставались неуловимыми и загадочными, потому что они были слишком малы, чтобы их можно было увидеть с помощью светового микроскопа. Поэтому-то вирусы и оказались в числе первых биологических структур, которые были исследованы в электронном микроскопе сразу же после его изобретения в 30-е годы нашего столетия.

Пять лет спустя, при изучении заболеваний крупного рогатого скота, а именно - ящура, был выделен аналогичный фильтрующийся микроорганизм. А в 1898 году, при воспроизведении опытов Д. Ивановского голландским ботаником М. Бейеринком, он назвал такие микроорганизмы «фильтрующимися вирусами». В сокращённом виде, это название и стало обозначать данную группу микроорганизмов.

В 1901 году было обнаружено первое вирусное заболевание человека - жёлтая лихорадка. Это открытие было сделано американским военным хирургом У. Ридом и его коллегами.

В 1911 году Фрэнсис Раус доказал вирусную природу рака - саркомы Рауса (лишь в 1966 г, спустя 55 лет, ему была вручена за это открытие Нобелевская премия по физиологии и медицине).

Эксперимент Херши. Эксперимент проводился на бактериофаге T2, структура которого к тому времени была выяснена с помощью электронной микроскопии. Оказалось, что бактериофаг состоит из белковой оболочки, внутри которой находится ДНК. Эксперимент был спланирован таким образом, чтобы выяснить, что же - белок или ДНК - является носителем наследственной информации.

Херши и Чейз выращивали две группы бактерий: одну в среде, содержащей радиоактивный фосфор-32 в составе фосфат-Иона, другую - в среде с радиоактивной серой-35 в составе сульфат-Иона. Бактериофаги, добавленные в среду с бактериями и размножавшиеся в них, поглощали эти радиоактивные изотопы, которые служили маркёрами, при построении своей ДНК и белков. Фосфор содержится в ДНК, но отсутствует в белках, а сера, наоборот, содержится в белках (точнее в двух аминокислотах: цистеин и метионин), но её нет в ДНК. Таким образом, одни бактериофаги содержали меченые серой белки, а другие - меченую фосфором ДНК.

После выделения радиоактивно-меченых бактериофагов их добавляли к культуре свежих (не содержащих изотопов) бактерий и позволяли бактериофагам инфицировать эти бактерии. После этого среду с бактериями подвергали энергичному встряхиванию в специальном смесителе (было показано, что при этом оболочки фага отделяются от поверхности бактериальных клеток), а затем инфицированных бактерий отделяли от среды. Когда в первом опыте к бактериям добавлялись меченые фосфором-32 бактериофаги, оказалось, что радиоактивная метка находилась в бактериальных клетках. Когда же во втором опыте к бактериям добавлялись бактериофаги, меченые серой-35, то метка была обнаружена во фракции среды с белковыми оболочками, но её не было в бактериальных клетках. Это подтвердило, что материалом, которым инфицировались бактерии, является ДНК. Поскольку внутри инфицированных бактерий формируются полные вирусные частицы, содержащие белки вируса, данный опыт был признан одним из решающих доказательств того факта, что генетическая информация (информация о структуре белков) содержится в ДНК.

В 1969 году Алфред Херши получил Нобелевскую премию за открытия генетической структуры вирусов.

В 2002 году, в университете Нью-Йорка был создан первый синтетический вирус.