"Ну ось знову підчепив вірус!" Так, уважно вдивляючись у шкалу гарячого градусника, батьки повідомляють нам про існування цих загадкових дрібних капосників. Крім досади, в голосі дорослих читаються тривожні нотки. Напевно, не всякий батько знає, що слово «вірус» з латини перекладається як «отрута», але всі точно чули про великі епідемії минулого і смертельні погрози, що ховаються в сучасних мегаполісах, - про грип, гепатит, СНІД... Так що ж це за істоти чи речовини такі – віруси? І чи всі вони такі страшні?

Взагалі віруси прекрасні. Вони чудово виглядають і чудово пристосовані до використання з метою будь-яких живих організмів: тварин, рослин, грибів, найпростіших, бактерій і архей. І навіть неклітинних створінь, братів-вірусів.

Як віруси влаштовані?

У найпростішому випадку вірус складається з геному(одно-або дволанцюгової молекули нуклеїнової кислоти) та білкової оболонки. Якщо оболонки немає, то об'єкт не дотягує до звання вірусу та задовольняється ім'ям віроїд. Нуклеїнова кислота - ДНКабо РНКкодує необхідні для розмноження вірусу білки. В одних вірусів геном містить інструкції для побудови всього пари білків, в інших - двох тисяч і більше. Білкова оболонка, або капсид, захищає нуклеїнову кислоту від пошкоджень і складається з декількох деталей, що повторюються - капсомірівякі, у свою чергу, побудовані з молекул одного або декількох типів білка. Капсид може мати форму ікосаедра (двадцятигранника, але не завжди правильного), нитки або палички, а може поєднувати різні форми: наприклад, у більшості вірусів бактерій. бактеріофагів- ікосаедрична «головка» насаджена, як ескімо, на паличкоподібний порожнистий відросток.

Але далеко не всі віруси влаштовані так просто: деякі покриваються зверху додатковою, поцупленою у господаря і трохи зміненою ліпідною мембраною, нашпиговані господарськими та вірусними білками - вони дуже корисні для інфікування нових клітин. Так роблять, наприклад, віруси грипу та імунодефіциту людини (ВІЛ). Зовсім складні віруси, наприклад вірус осповакцини або мімівірус, можуть похвалитися багатошаровим «одягом». Вони здатні перетягувати у своїх частках багато корисних молекул – ферментів та факторів, необхідних для побудови нових віріонів. Більшість вірусів змушена покладатися тільки на господарську систему синтезу білка.

Як віруси розмножуються?

Якщо жива клітина розмножується розподілом, то вірус багаторазово копіює свої запчастини в ураженій клітині. Будь-яка клітина будь-якого організму йому не підходить - потрібна особлива, яку вірус дізнається за спеціальними молекулами на клітинній поверхні, рецепторів. Тому людині не страшні багато вірусів інших ссавців, а ВІЛ може розпочати свою підривну діяльність лише після контакту з конкретними клітинами імунної системи. Коли довгоочікувана зустріч відбувається, вірус проникає в клітину через ушкодження (так люблять робити віруси рослин) або шляхом злиття своєї зовнішньої оболонки з клітинною мембраною, а може впорскувати, як шприцом, свій геном через клітинну стінку (так надходить більшість бактеріофагів) або заковтуватись самою клітиною , не помітила каверзи.

У клітині вірус повністю чи частково «роздягається». Якщо геном вірусу представлений ДНК, то процес його копіювання, або реплікації, відбувається у клітинному ядрі Більшість вірусів вже з цього етапу починає експлуатувати чужі, господарські ферменти. Щоб напрацювати інші компоненти віріона, необхідно переписати інформацію, що міститься в ДНК, трохи іншою мовою. Починається транскрипція: за копіями ДНК синтезуються нитки РНК - посередники, які будуть передавати ( транслювати) інструкції, що зберігаються в ДНК, клітинним машинам, що виробляють білок. Тільки основі таких посередників можуть будуватися білки. Відбувається це вже в цитоплазмі і, звичайно, на господарському устаткуванні рибосомах. Тобто вірус змушує клітину працювати тільки на нього та жертвувати своїми потребами. Клітина страждає від дефіциту власних і напрацювання чужих речовин і навіть може накласти на себе руки. Але і так доля її незавидна. Нові компоненти вірусного капсиду пов'язуються з новими молекулами нуклеїнової кислоти - відбувається самоскладання віріонів, які можуть по-партизански відбрунькуватися від клітини, укутавшись її мембраною, а можуть вискочити в єдиному хвацькому пориві, і покалічена клітина лусне ( лізується).

Найзавбачливіші віруси приховуються «наглухо», поки не відчують, що настав підходящий момент для активного розмноження. Такі, наприклад, герпесвіруси та деякі бактеріофаги. Деякі з них так і не встигають прокинутися.

А віруси вірусів взагалі рідко шкодять своїм господарям. Та й господарями віруси назвати складно. Просто їх фабриками з виробництва віріонів починають без попиту користуватись віруси-приживали. Щоправда, окремі види - вірофаги- можуть сприяти виживанню клітин, які страждають від цих самих «господарів».

Чи всі віруси - лиходії?

Від вірусів страждає не тільки людина, а й тварини та рослини. Однак такі складні живі організми стикалися з вірусами вже з моменту свого виникнення і тому пристосувалися до спільного співіснування з більшістю. Та й вірусу, як правило, нема чого вбивати господарів - тоді доведеться весь час шукати нових, і якщо в скупчених бактеріальних спільнотах це не так вже й складно, то ось у людських...

З більшістю вірусів чудово справляються захисні системи нашого організму, тому для лікування неважких кишкових розладів і застуд, що викликаються різноманітними агентами, нічого особливого навіть винаходити не стали. Поки шукаєш справжнього винуватця, людина вже одужує. Більше того, віруси можуть бути і нашими союзниками: на прикладі вірусів біологи вивчають різні молекулярні процеси, їх використовують для генної інженерії; водночас бактеріофаги вміють розправлятися з хвороботворними бактеріями, а деякі «сплячі» герпесвіруси, можливо, здатні захищати від зараження... чумою.

Але якщо відволіктися від добрих і злих, з погляду людини, справ вірусів, то треба визнати, що на цих невидимках багато в чому тримається наш світ: вони переносять свої та чужі гени від організму до організму, збільшуючи генетичну різноманітність, регулюють чисельність угруповань живих істот і просто необхідні для кругообігу біогенних елементів, адже віруси - найчисленніші біооб'єкти на нашій планеті.

творча робота

Спосіб розмноження вірусів

Вірус (від лат. virus-отрута) - мікроскопічна частка, здатна інфікувати клітини живих організмів.

Вірусологія (від virus і logos – слово, вчення), наука про віруси. Загальна вірусологія вивчає природу вірусів, їхню будову, розмноження, біохімію, генетику.

Спосіб розмноження вірусів також відрізняється від поділу, брунькування, спороутворення або статевого процесу, які мають місце в одноклітинних організмів, клітин багатоклітинних організмів і в останніх в цілому. Репродукція, або реплікація, зазвичай позначають розмноження вірусів. Формування віріонів відбувається або шляхом складання (упаковка вірусної нуклеїнової кислоти в білкові капсиди та утворення нуклеокапсиду), або за участю клітини, або обома способами (оболонкові віруси). Звичайно, протиставлення мітотичного поділу клітини і реплікації не абсолютно, так як способи реплікації генетичного матеріалу у ДНК-вірусів принципово не відрізняються, а якщо врахувати, що і синтез генетичного матеріалу у РНК-вірусів також здійснюються по матричному типу, то відносним є протиставлення мітозу та реплікації всіх вірусів. І, тим не менш, відмінності у способах розмноження клітин та вірусів настільки суттєві, що має ділити весь живий світ на віруси та невіруси.

Вірусні захворювання живих організмів

Найбільші віруси (віруси віспи) наближаються за розмірами до невеликих бактерій, найдрібніші (збудники енцефаліту, поліомієліту, ящуру) – до великих білкових молекул. Іншими словами, серед вірусів є свої велетні та карлики. (див...

Віруси та їх особливості

Перші згадки про найгрізнішу вірусну інфекцію минулого - віспи знайдені в давньоєгипетських папірусах. Епідемія віспи в Єгипті за 12 століть до нашої ери описана давніми арабськими вченими. На шкірі мумії фараона Рамзеса V (1085 р. до н.е.

У XVI-XV1I ст. натурфілософське і багато в чому схоластичне пізнання природи перетворилося на сучасне природознавство, на систематичне наукове пізнання на базі експериментів і математичного викладу...

Природничо-гуманітарна культура

Природознавство XVIII розвивалося з урахуванням класичної механіки Галілея-Ньютона, що визначила механістичний погляд на природу. Серед основних найбільш значущих досягнень природознавства XVIII ст.

Значення плодів та ягід як продуктів харчування

Нинішній рік для садівників Алтайського краю був дуже важким. Плодові культури – яблуня, груша, слива, вишня – не витримали суворих різдвяних морозів. Багато сортів вимерзли взагалі, або в кращому разі від дерева залишився пень.

Кодування та реалізація біологічної інформації в клітині, генетичний код та його властивості

Комунікації у птахів

У птахів комунікація досліджена краще, ніж у будь-яких інших тварин. Птахи спілкуються з особинами свого виду, а також інших видів, у тому числі з ссавцями та навіть з людиною. Для цього вони використовують звукові (не лише голосові)...

Комунікації у птахів

Справа в тому, що поряд з піснею, акустичний репертуар усіх видів співчих птахів, у тому числі й усіх, про які ми з вами говорили, включає так звані "позиви" або "позивки", це зовсім інший клас звуків. Відрізняються вони від пісні, мабуть...

Віруси є збудниками багатьох небезпечних захворювань людини, тварин та рослин. В той же час віруси - збудники захворювань у небажаних для людини організмів («вороги наших ворогів»).

Медичне та ветеринарне значення вірусів

Віруси культивують на біологічних моделях: в організмі лабораторних тварин, в курячих ембріонах і культурах клітин (тканин), що розвиваються. Лабораторних тварин (дорослих та новонароджених білих мишей, хом'яків, кроликів, мавп та ін.)

Механізми руху хромосом при розподілі клітини

На основі з'ясованого механізму поділу клітини можна запропонувати більш щадний спосіб порушення мітозу, за допомогою руйнування сполуки хромосоми та мікротрубочки. Оскільки мікротрубочки і кінетохори з'єднуються за допомогою фібрил.

Мутація – мінливість, пов'язана із зміною самих генів. Вона може мати уривчастий, стрибкоподібний характер і призводить до стійкої зміни спадкових властивостей вірусів.

Мутація вірусів, характеристика мутагенів

Цвілеві гриби

Розмноження відбувається шляхом поділу, що йде у поперечному напрямку. При розподілі бактерія розпадається на дві рівні чи нерівні за величиною частини. Дві клітини, що утворилися, розглядаються як материнська і дочірня...

Користь меду

Здобування меду - старовинний слов'янський промисел. Він називався бортництвом, а люди, які ним займалися - бортниками. Бортники берегли старі товсті дерева, в яких були дупла, і самі довбали отвори - борти.

Першовідкривач вірусів Д. І. Івановський виявив дві їх основні властивості вони настільки малі, що проходять через фільтри, що затримують бактерії, та їх неможливо, на відміну від клітин, вирощувати на штучних живильних середовищах. Лише за допомогою електронного мікроскопа вдалося побачити ці найдрібніші з живих істот та оцінити різноманіття їхніх форм.

Жоден із відомих вірусів не здатний до самостійного існування. Віруси можуть існувати у двох формах: позаклітинної та внутрішньоклітинної. Поза клітинами віріони (вірусні частинки) не виявляють ознак життя. Потрапивши в організм, вони проникають у чутливі до них клітини і переходять з форми, що покоїться, в розмножується.

Починається складна та різноманітна взаємодія вірусів та клітини, що закінчується утворенням та виходом у навколишнє середовище дочірніх віріонів.

Залежно від тривалості перебування вірусу у клітині та характеру зміни її функціонування розрізняють три типи вірусної інфекції. Якщо віруси одночасно залишають клітину, то вона розривається і гине. Віруси, що вийшли з неї, вражають нові клітини. Так розвивається літична (руйнування, розчинення) інфекція. При вірусній інфекції іншого типу, що називається персистентною(стійкою), нові віруси залишають клітину господаря поступово. Клітина продовжує жити і ділиться, виробляючи нові віруси, хоча її може змінитися.

Третій тип інфекції називається латентним (прихованим). Генетичний матеріал вірусу вбудовується в хромосоми клітини і за її розподілі відтворюється і передається дочірніми клітинами. За певних умов у деяких із заражених клітин латентний вірус активується, розмножується, і його нащадки залишають клітини. Інфекція розвивається за літичним або персистентним типом. Хвороби, що викликаються вірусами, легко передаються від хворих здоровим та швидко поширюються. Довгий час вважали, що віруси спричиняють гострі масові захворювання. До теперішнього часу накопичено багато доказів того, що віруси є причиною і різних хронічних хвороб, що тривають роками і навіть десятиліттями. Розробка методів вивчення вірусів, відкриття вірусів (тепер їх відомо близько півтори тисячі), визначення діапазону їх хвороботворних проявів та спроби боротьби з ними були основним змістом вірусології першої половини нашого століття. Саме негативні властивості вірусів, точніше здатність викликати хвороби, послужили спочатку основним стимулом до вивчення. Але в процесі цієї роботи було виявлено багато позитивних властивостей вірусів, завдяки яким у другій половині 20 ст. вони стали чудовою моделлю на дослідження фундаментальних проблем біології. З їхньою допомогою були зроблені такі видатні відкриття, як розшифрування генетичного коду та будова генетичних нуклеїнових кислот, встановлені закономірності синтезу білків. Віруси виявились основним інструментом генетичної інженерії. Тепер ми знаємо що за своєю будовою та властивостями віруси займають проміжне місце між найскладнішими хімічними речовинами (полімерами, макромолекулами) та найпростішими організмами (бактеріями).

1.1 Будова та хімічний склад віріонів.

Найбільші віруси (віруси віспи) наближаються за розмірами до невеликих розмірів бактерій, найдрібніші (збудники енцефаліту, поліомієліту, ящуру) до великих білкових молекул, спрямованих до молекул гемоглобіну крові. Іншими словами, серед вірусів є свої велетні та карлики. Для вимірювання вірусів використовують умовну величину, яка називається нанометром (я1нм). Один нм становить мільйонну частку міліметра. Розміри різних вірусів варіюють від 20 до декількох сотень 1 нм.

Прості віруси складаються з білка та нуклеїнової кислоти. Найважливіша частина вірусної частки нуклеїнова кислота є носієм генетичної інформації. Якщо клітини людини, тварин, рослин і бактерій завжди містять два типи нуклеїнових кислот дезоксирибонуклеїнову кислоту ДНК і рибонуклеїнову РНК, то у різних вірусів виявлено лише один тип ДНК або РНК, що покладено в основу їх класифікації. Другий обов'язковий компонент віріону білки відрізняються у різних вірусів, що дозволяє розпізнавати їх за допомогою імунологічних реакцій.

Більш складні за структурою віруси, крім білків та нуклеїнових кислот, містять вуглеводи, ліпіди. Для кожної групи вірусів характерний свій набір білків, жирів, вуглеводів та нуклеїнових кислот. Деякі віруси містять у своєму складі ферменти. Кожен компонент віріонів має певні функції: білкова оболонка захищає їх від несприятливих впливів, нуклеїнова кислота відповідає за спадкові та інфекційні властивості та відіграє провідну роль у мінливості вірусів, а ферменти беруть участь у їх розмноженні. Зазвичай нуклеїнова кислота знаходиться в центрі віріона і оточена білковою оболонкою (капсидом), як одягнена в неї.

Капсид складається з певним чином покладених однотипних білкових молекул (капсомерів), які утворюють симетричні геометричні форми на місці з нуклеїновою кислотою віруси (нуклеокапсид). У разі кубічної симетрії нуклеокапсиду нитка нуклеїнової кислоти згорнута в клубок, а капсомери щільно покладені навколо неї. Так улаштовані віруси поліомієліту, ящуру та ін.

При спіральній (паличкоподібній) симетрії нуклеокапсиду нитка вірусу закручена у вигляді спіралі, кожен її виток покритий капсомерами, що темно прилягають один до одного. Структуру капсомерів та зовнішній вигляд віріонів можна спостерігати за допомогою електронної мікроскопії.

Більшість вірусів, які викликають інфекції в людини і тварин, має кубічний тип симетрії. Капсид майже завжди має форму ікосаедра правильного двадцятигранника з дванадцятьма вершинами та з гранями з рівносторонніх трикутників.

Багато вірусів, крім білкового капсиду, мають зовнішню оболонку. Крім вірусних білків та глікопротеїнів вона містить ще й ліпіди, запозичені у плазматичної мембрани клітини господаря. Вірус грипу – приклад спірального віріону в оболонці з кубічним типом симетрії.

Сучасна класифікація вірусів заснована на вигляді та форми їх нуклеїнової кислоти, типі симетрії та наявності або відсутність зовнішньої оболонки.

1.2 Розмноження вірусів.

Розмноження вірусів відбувається особливим, ні з чим не можна порівняти. Спочатку віріони проникають усередину клітини, і звільняються вірусні нуклеїнові кислоти. Потім "заготівляються" деталі майбутніх віріонів. Розмноження закінчується збиранням нових віріонів і виходом їх у навколишнє середовище.

Розглянемо найпростіший спосіб розмноження вірусів. Уявімо якийсь узагальнений варіант вірусної частинки, що складається з двох основних компонентів нуклеїнової кислоти (РНК або ДНК), укладеної в білковий чохол (оболонку). Зустріч вірусів із клітинами починається з його адсорбції, тобто прикріплення до клітинної стінки, плазматичної мембрани клітини. Причому кожен віріон здатний прикріплюватися лише до певних клітин, що мають спеціальні рецептори. На одній клітині можуть адсорбуватись десятки і навіть сотні віріонів. Потім починається впровадження чи проникнення віріона у клітину, яке здійснює вона сама. Цей процес називається віропексисом.

Клітина як би "втягує" віріонів, що прикріпилися всередину. Простіше влаштовані бактерії не здатні самі захоплювати віріони з навколишнього середовища. Цим, мабуть, і можна пояснити наявність у вірусів, що їх вражають, складного і досконалого апарату, подібно шприцу, що впорскує нуклеїнові кислоти.

У зараженій клітині бактеріальні ферменти реплікації синтезують компліментарний їй ланцюг, який є матрицею для утворення фагових ДНК. Вони з'єднуються з фаговими білками, також синтезовані бактеріальними ферментами, і нові фаги залишають клітину хазяїна.

Різноманітність видів та форм вірусів нуклеїнових кислот визначає і різноманітність способів їх реплікації. Бактеріофаг (вірус, який поселяється в клітинах бактерій) Т4 має одну дволанцюжкову лінійну молекулу, що складається з 160×10 пар нуклеотидів. У ній закодовано понад 150 різних білків, зокрема понад 30 білків, що у реплікації фагової ДНК. Мавповий вірус SV40 має дволанцюжкову кільцеву ДНК. Реплікація у вірусів з дволанцюжковою ДНК принципово не відрізняється від реплікації бактеріальної та еукаріотичної ДНК.

Багато вірусів рослин містять одну лінійну молекулу РНК, наприклад, перший з описаних вірус тютюнової мозаїки (ВТМ). Молекула РНК ВТМ поміщена в білковий капсид, що складається з 2130 ідентичних поліпептидних субодиниць.

Реплікація РНК вірусу тютюнової мозаїки здійснюється ферментом, який називається РНК залежною РНК полімеразою, закодованою в геномі вірусу. Спочатку цей фермент будує компліментарну РНК, та був за нею, як у матриці, синтезує безліч вірусних РНК.

Вражаюче, як віруси, які в десятки і навіть сотні разів менші за клітини, вміло і впевнено розпоряджаються клітинним господарством. Для побудови собі подібних вони використовують клітинні матеріали та енергію. Розмножуючись, вони виснажують клітинні ресурси і глибоко, часто незворотно, порушують обмін речовин, що в кінцевому рахунку причиною загибелі клітин.

Але віруси не можуть бути надто небезпечними для свого господаря. Інакше це може призвести до повного зникнення донорського організму, а отже, буде знищений і збудник хвороб. Але й надто слабкими віруси не можуть. Якщо в організмі господаря надто швидко розвиватиметься імунітет, то вони зникнуть як вид. Часто буває, що дані мікроорганізми мають одного господаря, всередині якого вони живуть, не завдаючи останньому неприємностей, а патогенний вплив при цьому мають інші живі істоти.

Розмножуються вони шляхом репродукції. Це означає, що спочатку відтворюються їх нуклеїнові кислоти та білки. А потім із створених компонентів комплектуються віруси.

Види віріонів та шляхи зараження

Перш ніж розбиратися, як відбувається розмноження вірусів у клітині, треба зрозуміти, як ці частинки туди потрапляють. Наприклад, є інфекції, які поширюються виключно людиною. До них відносять, кір, герпес та частково грип. Вони передаються контактним чи повітряно-краплинним шляхом.

Ентеровіруси, реовіруси, аденовіруси можуть потрапляти до організму харчовим шляхом. Заразитися, наприклад, папіломавірус можна при прямому контакті з людиною (як побутовому, так і статевому). Але є й інші шляхи інфікування. Наприклад, деякими видами рабдовірусів можна заразитися в результаті укусу комах.

Трапляється і парентеральний шлях зараження. Наприклад, вірус гепатиту В може потрапити до організму людини при хірургічних маніпуляціях, стоматологічних процедурах, переливанні крові, педикюрі чи манікюрі.

Не варто забувати і про вертикальний шлях передачі інфекцій. В цьому випадку при захворюванні матері під час вагітності уражається плід.

Опис вірусів

Досить довгий час про збудників більшості захворювань судили лише з хвороботворного на організм. Побачити ці патогенні організми вченим вийшло лише тоді, коли було винайдено електронний мікроскоп. Тоді ж удалося з'ясувати, як здійснюється розмноження вірусів.

Ці мікроорганізми помітно різняться за розміром. Деякі їх за величиною схожі на невеликі бактерії. Найдрібніші наближаються за розміром до білкових молекул. Для їх виміру використовують умовну величину - нанометр, який дорівнює одній мільйонній частині міліметра. Вони можуть бути від 20 до кількох сотень нанометрів. На вигляд вони бувають схожі на палички, кульки, кубики, нитки, багатогранники.

Склад мікроорганізмів

Щоб зрозуміти, як розмноження вірусів відбувається у клітинах, треба розібратися з їх складом. Прості складаються з нуклеїнової кислоти та білків. Причому перший компонент є носієм генетичних даних. Вони складаються лише з одного виду нуклеїнової кислоти – це може бути ДНК чи РНК. На цій відмінності і заснована їхня класифікація.

Якщо всередині клітини віруси є компонентами живої системи, то поза ними є інертними нуклепротеїнами, які називаються віріонами. Обов'язковим компонентом є білки. Але в різних видів вірусів вони різняться. Завдяки цьому їх вдається розпізнати за допомогою специфічних імунологічних реакцій.

Вченими було виявлено як прості віруси, а й складніші за структурою організми. До їх складу можуть входити ліпіди, вуглеводи. Кожна група вірусів відрізняється унікальним складом жирів, білків, вуглеводів, нуклеїнових кислот. У деяких із них є навіть ферменти.

Початок процесу розмноження

Зрозуміти, як відбувається цей процес, можна, якщо детально розглянути, як мікроорганізм проникає в клітину, і що в ній відбувається після цього. Віріони можна уявити як частинку, що складається з ДНК (або РНК), укладену в білковий чохол. Розмноження вірусів починається лише після того, як мікроорганізм прикріплюється до клітинної стінки, до її плазматичної мембрани. При цьому треба розуміти, що кожен віріон може прикріплюватись лише до певних видів клітин, у яких є спеціальні рецептори. На одній клітині можуть розташуватись сотні вірусних частинок.

Після цього розпочинається процес віропексису. Клітина сама втягує всередину віріони, що прикріпилися. Лише після цього починається «роздягання» вірусів. За допомогою комплексу ферментів, що входить в клітину, розчиняється білкова оболонка вірусу і вивільняється нуклеїнова кислота. Саме вона каналами клітини проходить у її ядро ​​або залишається в цитоплазмі. Кислота відповідає як за розмноження вірусів, а й у їх спадкові особливості. Власний обмін у клітинах пригнічується, всі сили спрямовуються те що, щоб створювати нові компоненти вірусів.

Процес композиції

Вбудовується у ДНК клітини. Усередині починають активно створюватися багаторазові копії вірусної ДНК (РНК), робиться це за допомогою полімераз. Деякі з новостворених частинок поєднуються з рибосомами, там же відбувається процес синтезу нових білків вірусу.

Як тільки достатньо компонентів вірусу буде накопичено, почнеться процес композиції. Він проходить біля Суть його у тому, що з компонентів збираються нові віріони. Так і відбувається розмноження вірусів.

У складі новостворених віріонів можна виявити частинки клітин, в яких вони знаходилися. Часто процес формування закінчується тим, що вони обволікаються клітинним мембранним шаром.

Завершення розмноження

Щойно закінчується процес композиції, віруси залишають свого першого господаря. Сформоване потомство йде і починає заражати нові клітини. Розмноження вірусів відбувається у клітинах. Але вони у результаті повністю руйнуються чи частково ушкоджуються.

Заразив нові клітини, віруси починають активно розмножуватися в них. Цикл репродукції повторюється. Те, як відбуватиметься процес виходу створених віріонів, залежить від групи вірусів, яких вони ставляться. Наприклад, ентеровіруси характеризуються тим, що вони швидко вивільняються у навколишнє середовище. А ось агенти герпесу, реовіруси, ортоміксовіруси виходять у міру дозрівання. Перед тим, як загинути, вони можуть пройти кілька циклів такого розмноження. У цьому ресурси клітин виснажуються.

Діагностика захворювань

Розмноження у деяких випадках супроводжується тим, що частинки патогенних мікроорганізмів можуть накопичуватися всередині клітин, утворюючи кристалоподібні скупчення. Фахівці називають їх тільцями включень.

Наприклад, при грипі, віспі або сказі такі скупчення знаходяться в При весняно-літньому енцефаліті їх виявляють в ядрі, а при інших інфекціях вони можуть бути і там і там. Цю ознаку використовують для діагностики хвороб. Важливо в цьому випадку і те, де відбувається процес розмноження вірусів.

Наприклад, при виявленні овальних або круглих утворень у клітинах епітелію говорять про віспу. Цитоплазмотичні скупчення у клітинах головного мозку свідчать про сказ.

Спосіб розмноження вірусів дуже специфічний. Спочатку віріони входять всередину відповідних клітин. Після цього починається процес вивільнення нуклеїнових кислот та створення «заготівель» деталей для майбутніх патогенних мікроорганізмів. Процес розмноження завершується тим, що комплектуються нові віріони, які виходять у довкілля. Достатньо порушити один із етапів циклу, щоб розмноження вірусів було зупинено або вони почали давати неповноцінне потомство.

1. Введення

2) Історія відкриття та методи дослідження вірусів.

3) Особливості будови та розмноження вірусів.

4) Список літератури.

Вступ.

Людина зустрічається з вірусами, насамперед, як із збудниками найпоширеніших хвороб, що вражають все живе на Землі: людей, тварин, рослин і навіть одноклітинні організми – бактерії, гриби, найпростіших. Різко зросла питома вага вірусних інфекцій в інфекційній патології людини – вона досягла майже 80%. Це пояснюється щонайменше трьома причинами:

- по-перше, існують успішні заходи боротьби з інфекціями іншого походження (наприклад, високоефективні антибіотики при бактеріальних інфекціях), і на цьому фоні значно змінилося співвідношення між вірусними та бактеріальними інфекціями;

- по-друге, збільшилася абсолютна кількість захворювань на деякі вірусні інфекції (наприклад, вірусний гепатит);

- По-третє, розробляються нові та покращуються існуючі методи діагностики вірусних інфекцій, підвищується поріг їхньої чутливості.

-В результаті «відкрито» нові інфекції, які, звичайно, існували і раніше, але залишалися нерозпізнаними.

I. Історія відкриття та методи дослідження вірусів

Малюнок 1. - Івановський Д.І.

У 1852 р. російський ботанік Д.І. Івановський вперше отримав інфекційний екстракт із рослин тютюну, уражених мозаїчною хворобою. Коли такий екстракт пропустили через фільтр, здатний затримувати бактерії, фільтрована рідина все ще зберігала інфекційні властивості. У 1898 р. голландець Бейєрінк вигадав нове слово вірус, щоб позначити цим терміном інфекційну природу деяких профільтрованих рослинних рідин. Хоча вдалося досягти значних успіхів у отриманні високоочищених проб вірусів і було встановлено, що за хімічною природою це нуклеопротеїни, самі частки все ще залишалися невловимими і загадковими, тому що вони були надто малі, щоб їх можна було побачити за допомогою світлового мікроскопа. Тому віруси і опинилися серед перших біологічних структур, які були досліджені в електронному мікроскопі відразу ж після його винаходу в 30-ті роки нашого століття.

П'ять років по тому, при вивченні захворювань великої рогатої худоби, а саме - ящуру, був виділений аналогічний мікроорганізм, що фільтрується. А в 1898 році, при відтворенні дослідів Д. Івановського голландським ботаніком М. Бейєрінком, він назвав такі мікроорганізми «вірусами, що фільтруються». У скороченому вигляді, ця назва і позначала цю групу мікроорганізмів.

В 1901 було виявлено перше вірусне захворювання людини - жовта лихоманка. Це відкриття було зроблено американським військовим хірургом У. Рідом та її колегами.

У 1911 році Френсіс Раус довів вірусну природу раку - саркоми Рауса (лише у 1966 р, через 55 років, йому було вручено за це відкриття Нобелівська премія з фізіології та медицини).

Експеримент Херші. Експеримент проводився на бактеріофазі T2, структуру якого на той час було з'ясовано за допомогою електронної мікроскопії. Виявилося, що бактеріофаг складається з білкової оболонки, всередині якої міститься ДНК. Експеримент був спланований таким чином, щоб з'ясувати, що ж – білок чи ДНК – є носієм спадкової інформації.

Херші та Чейз вирощували дві групи бактерій: одну в середовищі, що містить радіоактивний фосфор-32 у складі фосфат-Іона, іншу - у середовищі з радіоактивною сіркою-35 у складі сульфат-Іону. Бактеріофаги, додані в середу з бактеріями і розмножувалися в них, поглинали ці радіоактивні ізотопи, які служили маркерами, при побудові ДНК і білків. Фосфор міститься в ДНК, але відсутня в білках, а сірка, навпаки, міститься в білках (точніше у двох амінокислотах: цистеїн та метіонін), але її немає в ДНК. Таким чином, одні бактеріофаги містили мічені сірою білки, інші - мічену фосфором ДНК.

Після виділення радіоактивно-мічених бактеріофагів їх додавали до культури свіжих (що не містять ізотопів) бактерій та дозволяли бактеріофагам інфікувати ці бактерії. Після цього середовище з бактеріями піддавали енергійному струшування у спеціальному змішувачі (було показано, що при цьому оболонки фага відокремлюються від поверхні бактеріальних клітин), а потім інфікованих бактерій відокремлювали від середовища. Коли в першому досвіді до бактерій додавалися мічені фосфором-32 бактеріофаги, виявилося, що радіоактивна мітка була в бактеріальних клітинах. Коли ж у другому досвіді до бактерій додавалися бактеріофаги, мічені сіркою-35, то мітку виявили у фракції середовища з білковими оболонками, але її не було в бактеріальних клітинах. Це підтвердило, що матеріалом, яким бактерії інфікувалися, є ДНК. Оскільки всередині інфікованих бактерій формуються повні вірусні частинки, що містять білки вірусу, цей досвід був визнаний одним із вирішальних доказів того факту, що генетична інформація (інформація про структуру білків) міститься в ДНК.

1969 року Алфред Херші отримав Нобелівську премію за відкриття генетичної структури вірусів.

У 2002 році в університеті Нью-Йорка було створено перший синтетичний вірус.