Состав, размеры и форма. Вирусы У вирусов и фагов

Вирусы.

(Хранение и передача генетической информации вирусами)

СОСТАВ, РАЗМЕРЫ И ФОРМА.

Схематически вирусы представляют собой наследственный материал, упакованный в защитную белковую оболочку, иногда содержащую также липидные и углеводные компоненты. В наследственном веществе - молекуле или нескольких молекулах РНК или ДНК – обязательно закодирована «минимальная потребительская корзина»: ферменты для копирования этих вирусных нуклеиновых кислот, а также белки, входящие в состав вирусной частицы (вириона).

Если у всех организмов клеточного строения наследственное вещество - это двуцепочечные молекулы ДНК, то вирусы могут содержать не только ДНК, но и РНК, причем оба типа нуклеиновых кислот встречаются как в двуцепочечной, так и в одноцепочечной форме. Для каждого вируса характерна определенная форма нуклеиновой кислоты. Молекулы вирусных РНК и ДНК – неразветвленные (иногда кольцевые) полимеры, построенные из множества звеньев – нуклеотидов, в одной такой молекуле - от нескольких тысяч до нескольких сот тысяч нуклеотидов. Вирусные нуклеиновые кислоты представляют собой длинные нити, более гибкие в случае одноцепочечных молекул и более упругие в случае двуцепочечных.

Существует несколько основных вариантов "внешности" вирионов. Вирусы, построенные только из нуклеиновой кислоты и белка, могут походить на жесткую палочкообразную или гибкую нитевидную спираль, на шар, а также на структуру, имеющую как бы головку и хвостовой отросток. Липиды, если присутствуют, образуют внешнюю мембрану, в которую включаются и некоторые вирусные белки, и такая липопротеидная оболочка обволакивает белковую "сердцевину" с "запечатанной" в ней нуклеиновой кислотой.

Размеры вирусных частиц также существенно варьируют. Наиболее "худые" имеют диаметр около 10 нм, а их длина у самых протяженных достигает 2 мкм. Диаметр сферических вирионов колеблется от-20 до 300 нм. Самые крупные из известных вирусов - родственники вируса оспы, их вирионы могут иметь длину до 450 нм и 260 нм в ширину и толщину.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ В ПРИРОДЕ.

Есть вирусы, размножающиеся в клетках животных, растениий,бактерий и грибов.

Особенности строения заражаемой клетки - один из факторов, от которых зависит форма вириона.

У некоторых вирусов "прописка" очень строгая. Например, вирус полиомиелита может жить и размножаться только в клетках (да и то не во всех) человека и приматов.

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕДАЧА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ.

Как известно, синтез белков осуществляется в рибосомах, а последовательность аминокислот синтезируемых белков задается молекулами матричных РНК (мРНК). При описании разнообразия способов хранения и передачи генетической информации у вирусов удобно обозначать молекулы мРНК как (+) РНК.

Есть обширная группа вирусов, генетический материал которых представляет собой мРНК. Геном таких вирусов называют положительным. Сюда, например, относят вирусы полиомиелита и клещевого энцефалита, а у растений - табачная мозаика. Попав в клетку хозяина, вирусная РНК обеспечивает синтез собственных белков. После этого начинается его размножение. На заключительной стадии из накопившихся вирусных белков и РНК монтируются вирионы.

Геном другой группы вирусов представлен молекулами не мРНК, а их комплиментарной копией, то есть молекулами (-) РНК. Среди них есть вирусы гриппа, кори, бешенства, желтой карликовости картофеля. Инфекционный процесс не может начаться с синтеза белков, записанных в зеркальной форме, т.к. рибосомы не распознают (-) РНК. Но и репликация вирусной РНК кажется невозможной, поскольку в клетке нет собственных ферментов, способных осуществить этот процесс. Вирусы с негативным РНК-геномом решают эту проблему так: они вводят в заражаемую клетку свой геном не в "голом" виде, как поступают вирусы первой группы, а в виде более сложных структур, содержащих, в частности, ДНК-зависимую РНК-полимеразу. Этот вирусный фермент, синтезированный в предыдущем цикле размножения, упакован в вирионе в удобной для доставки в клетку форме. Инфекционный процесс начинается с того, что вирусный фермент копирует вирусный геном, образуя комплиментарные молекулы РНК, то есть (+) РНК. Эти молекулы уже "находят общий язык" с рибосомами. Образуются вирусные белки, в том числе и ДНК-зависимая РНК-полимераза, которая, с одной стороны, обеспечивает размножение вирусного генома в данной клетке, а с другой - "консервируется впрок" во вновь образующихся вирионах.

Есть вирусы, которые близнецы форм с негативной РНК, в их геноме наряду с участками, соответствующими (-) РНК, есть последовательности позитивной полярности.

У третьей группы вирусов наследственная информация хранится в виде двуцепочечной (или ±) РНК. Вместе с вирусной РНК в клетку попадает и фермент ДНК-зависимая РНК-полимераза, который обеспечивает синтез молекул (+) РНК. В свою очередь, (+) РНК выполняет две работы: обеспечивает производство вирусных белков в рибосомах и служит матрицей для синтеза новых цепочек вирусной РНК-полимеразы. Цепочки (+) и (-) РНК, объединяясь друг с другом, образуют двунитевой (±) РНК - геном, который упаковывается в белковую оболочку.

Четвертая группа - вирусы с двуцепочечной ДНК. Хотя геном этих вирусов и можно условно изобразить как (±) ДНК, во многих случаях в каждой из двух цепочек ДНК имеются участки, соответствующие как позитивной, так и негативной полярности.

Следующая группа - вирусы с одноцепочечным ДНК-геномом, который может быть представлен молекулами как позитивной, так и негативной полярности. Попав в клетку, вирусный геном сначала превращается в двуцепочную форму, это превращение обеспечивает клеточная ДНК-зависимая ДНК-полимераза.

Шестая группа - ретровирусы, - включающая, в частности, такую "знаменитость", как вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Геном этих форм - одноцепочечная (+) РНК, но инфекционный процесс развивается по совершенно иному сценарию. В вирусном геноме закодирован необычный фермент (ревертаза), который обладает свойствами как ДНК-зависимой, так и ДНК-независимой ДНК-полимеразы. Этот фермент попадает в заражаемую клетку вместе с вирусной РНК и обеспечивает синтез ее ДНК-копии сначала в одноцепочечной форме [(-) ДНК], а затем и в двуцепочечной [(±) ДНК]. Далее события развиваются по обычному расписанию: синтез вирусных (+) РНК, синтез вирусных белков, формирование вирионов, выход из клетки.

Седьмая группа - ретроидные вирусы, из которых наиболее известен вирус гепатита В. В состав этих вирусов входит двуцепочечная ДНК, но реплицируется она иначе, чем у вирусов четвертой группы. Там вирусную ДНК копирует ДНК-зависимая ДНК-полимераза. Здесь же сначала с вирусной ДНК считывается (+) РНК, которая затем служит матрицей для синтеза двух компонентов вириона: белков и ДНК. Синтез ДНК осуществляет вирусный фермент с активностью ревертазы по схеме, которая реализуется у ретровирусов.

ТИПЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С КЛЕТКОЙ.

Существуют два основных типа взаимодействия вируса и клетки, принципиальное различие между которыми - степень автономии вируса от своего "хозяина". Есть вирусы-«соглашатели», которые более склонны подчиняться клеточному контролю. Геном этих вирионов включается в состав клеточной хромосомы, при этом вирусная ДНК ковалентно соединяется с клеточной. Вирусные гены, как бы, превращаются в клеточные. Далее события могут развиваться по-разному. В одном случае они, почти не проявляет активности. Клетки и их хромосомы делятся, а вместе с хромосомами в каждую дочернюю клетку попадают и затаившиеся вирусный геном. И при определенных обстоятельствах вирус активизируется.

В другом случае в зараженной клетке постоянно производятся новые и новые поколения вирионов, но клетка при этом не погибает.

РАСШИФРОВАН ГЕНОМ ВИРУСА АТИПИЧНОЙ ПНЕВМОНИИ.

Ученые из США и Канады заявили о полной расшифровке генома вируса, который вызывает заболевание атипичной пневмонией. Ожидается, что в результате этого открытия станет возможным проведение более точных тестов, по которым среди многих подозрений на болезнь можно будет с достоверностью выявить действительные случаи заражения. "Наличие подобной информации чрезвычайно важно для проведения более быстрых анализов и, конечно, должно помочь нам в разработке антител и вакцины", - сообщила Джули Гербердинг, директор федерального Центра по контролю и предотвращению заболеваний в американском штате Атланта.
В этом центре уже были проведены два теста на антитела к вирусу атипичной пневмонии, но они оказались недостаточно точными для повсеместного использования. "Открытие полной последовательности должно привести к более точным генетическим анализам", - отмечает Гербердинг.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Таким образом можно отметить, что и внутреннее содержание и форма, и поведение вирусов очень разнообразны и индивидуальны.

Вирусы с негативной РНК устроены намного сложнее т.к. вирион содержит не только РНК, но и ферменты, которые способны ее реплицировать. Введение в клетку не только собственной РНК, но и РНК – полимеразы обеспечивает наработку множества молекул (+) РНК (в том числе и мРНК), которые могут конкурировать с клеточным мРНК не только умением, но и числом.

ЛИТЕРАТУРА.

«Вирусология», 3 т. / Под ред. Б. Филдса, Д.Найпа. М.: «Мир», 1989 г.

Батурин Александр

Несмотря на то что размер вируса гриппа небольшой, ущерб, им причиняемый, огромен. Это миллионы жизней и миллиарды рублей. Коварство этого возбудителя состоит в способности изменять свои свойства.

Размер вируса гриппа всего около 100 нм (от 80 до 120), одна капля воды вмещает в себя несколько миллионов вирусных частиц. Вроде бы, про него известно все, но эпидемии этого заболевания ежегодно прокатываются по континентам волнами, периодически захлестывая всю планету огромными пандемиями.

Если не понимать сути этого эпидемического процесса, то вполне может сложиться впечатление, что есть некто, кто «запускает» вирус гриппа в человеческую популяцию. Но это не так. У этого возбудителя существуют механизмы, которые постоянно трансформируют его антигенную структуру, обновляя его, делая его неуязвимым для иммунитета.

Несмотря на небольшой размер, вирус гриппа наносит большой ущерб

Вирус гриппа относится к семейству Ортомиксоирусов. Он РНК-содержащий. Это семейство, помимо гриппа, который представлен тремя отдельными родами (A, B и C) включает еще 3 рода, содержащие 5 видов. Особенностью этого семейства, вируса гриппа в том числе, является их тропность к слизистым оболочкам, то есть в организм вирус попадает, изначально поражая клетки слизистых. Частица –миксо- в названии означает слизь (от лат. myxa-).

Приставка орто- (лат. orthos- прямой) характеризует особенность строения нуклеокапсида – он нитевидный. Нуклеокапсид – это внутренняя часть вируса, содержащая генетический материал. У гриппа он представлен РНК. Особенностью РНК этого возбудителя является то, что она фрагментирована. Геном вируса гриппа содержит следующее количество фрагментов – 8 независимых друг от друга участков РНК, которые кодируют все белки.

РНК отличается от ДНК тем, что чаще подвергается мутациям, такова ее особенность. Если генетический материал «упакован» в ДНК, то он закодирован вдвое надежнее – нити ДНК комплементарны друг другу, поэтому информация «записана» дважды. Если происходит потеря фрагмента одной нити ДНК, она восстанавливается по другой.

С РНК такое невозможно. Высокая изменчивость антигенных свойств связана с этой особенностью. Если точечная мутация вируса гриппа затрагивает часть генома, ответственного за синтез гемагглютинина или нейраминидазы (это поверхностные антигены), то появляются штаммы с новыми антигенными свойствами.

Это один из видов изменчивости – антигенный дрейф вируса . Есть еще и другой вид – антигенный шифт . Это полная замена гемагглютинина или нейраминидазы на новый тип. Например, гемагглютинин первого типа (Н1) заменяется на гемагглютинин пятого типа (Н5). Причины этого явления не известны достоверно. Наиболее распространенным является точка зрения, что это связано с обменом фрагментами РНК между вирусами.

Вирус гриппа является РНК-содержащим

Механизм образования новых штаммов

Одной из главных особенностей этого возбудителя является то, что он антропозооноз . Это значит, что жизнеспособность вируса гриппа сохраняется в организме человека и животных. Циркулируя среди животных, он приобретает новые свойства посредством мутации. Возбудители, поражающие животных, могут существенно отличаться от «человеческих». И их передача от животного к человеку не всегда возможна.

Если же случается так, что вирус все-таки приобретает способность передаваться от животного к человеку (благодаря мутации белка рецептора – гемагглютинина) или от животного одного вида другому виду, то ситуация становится угрожающей. Опасен не всегда сам передавшийся штамм, так как он может быть хоть и высоко патогенным, но низко вирулентным. Опасна потенциальная ситуация «встречи» в одном организме разных типов возбудителя.

Не исключена ситуация, что человек или животное, имея в своем организме один тип возбудителя, заражается другим типом. Размер вируса гриппа такой, что одна клетка может служить «фабрикой» по производству большого количества вирусных частиц. Поэтому вполне может оказаться, что одна клетка становится местом размножения обоих типов. При сборке в теле дочернего вируса могут оказаться вновь синтезированные фрагменты РНК различных типов. Этот процесс называется реассортацией вируса гриппа.

Новая комбинация может оказаться очень неблагоприятной. Например, новый вирус может содержать фрагмент от генома человеческого штамма, отвечающий за высокую вирулентность и фрагмент генома гриппа животного с высокой патогенностью.

Человеческий высоковирулентный вирус до этого момента был, конечно, опасен, но не сильно. Так как он циркулировал в популяции, некоторая часть людей уже имеет иммунитет. Грипп животного также был опасен, но его распространение ограничивалось низкой вирулентностью. Новый штамм может сочетать в себе высокую патогенность гриппа животного с вирулентностью человеческого.

Вирус гриппа постоянно мутирует и приобретает новые свойства

При попадании этого вируса в человеческую популяцию происходит его лавинообразное распространение среди людей. Каждый, кто инфицируется, заболевает практически со стопроцентной вероятностью. Пандемическое распространение нового штамма прекращается только после того, как примерно половина популяции переболела и получила иммунитет.

Методы борьбы с возбудителем болезни

Эпидемическое распространение это заболевание получает чаще всего во время сезонов, когда понижена температура воздуха (осень, зима). При низких температурах он выживает дольше.

Для того чтобы защититься от заражения надо знать, чего боятся вирусы гриппа и ОРВИ:

1. На них губительно действует высокая температура. Возбудители погибают уже при 70°С. Кипячение, проглаживание горячим утюгом убивает их практически моментально.
2. Погибают они от высушивания. В сухом свежем воздухе они выживают гораздо меньше, чем во влажной застоявшейся атмосфере. Поэтому так важны проветривания во время сезона гриппа.
3. Они не переносят ультрафиолетового света. Поэтому не стоит сомневаться в том, убивает ли кварц вирус гриппа. Использование бактерицидных ламп и рециркуляторов предотвращает заражение, особенно в помещениях с большим скоплением людей (холлы и коридоры поликлиник, например).
4. И также они погибают от обычных дезинфицирующих средств, применяемых в стандартных концентрациях.

Самым действенным способом профилактики заражения гриппом является прививка. Особенностью современных вакцин является то, что для их производства используются именно те штаммы, которые в настоящее время циркулируют среди людей.

В лабораториях культивируют вирусы гриппа для создания вакцин

Эпидемиологами производится постоянный мониторинг того, какие штаммы вызывают заболевание. Для идентификации вирусов гриппа применяют различные серологические реакции. Суть их заключается в том, что препарат, который надо исследовать, обрабатывается составом, содержащим антитела. Если реакция произошла, это свидетельствует о том, что препарат содержит вирусы. Это упрощенная схема, она имеет множество модификация, благодаря которым штаммы довольно точно типируют.

Прививку от гриппа желательно делать за несколько недель до ожидаемого подъема заболеваемости, чтобы иммунитет успел выработаться . Особенно желательно сделать прививку людям из группы риска (согласно календарю прививок и санитарным правилам):

• детям (посещающим детские учреждения, школьникам);
• студентам;
• пациентам старше 60 лет, они составляют основную категорию людей, часто погибающих от этого заболевания и его осложнений;
• больным с тяжелыми хроническими заболеваниями (ИБС, сахарный диабет, бронхиальная астма и другие), потому что эти заболевания часто обостряются во время гриппа;
• медицинским работникам и представителям социальных профессий, так как риск заразиться у них очень высок;
• воинскому контингенту.

При создании вакцины опираются на прогнозы ВОЗ

Информация о том, какие штаммы предпочтительнее использовать для изготовления вакцины, периодически обновляется. Поэтому современные вакцины достаточно надежно защищают от заражения. А в случае заболевания облегчают течение болезни.

Вирусы растений имеют такие размеры, которые делают очень удобным их анализ с помощью аналитического ультрацентрифугирования. Этот метод особенно полезен для контроля этапов очистки вируса, а также для изучения влияния различных обработок на физическое состояние вирусных частиц и определения количества вируса в неочищенном экстракте ткани. При использовании шлирен-оптики обычно можно обнаружить вирус в концентрации около 100 мкг на 1 мл. Иногда удается работать с вирусом даже при концентрации 50 мкг на 1 мл. Верхний предел концентрации отчасти зависит от вируса, а также от скорости центрифугирования. При концентрации вируса, составляющей 3-4 мг/мл, возможно зашкаливание, так что появляется черная линия, пересекающая пик. Оптимальными являются условия, при которых концентрация каждого компонента находится в пределах 0,5-2 мг/мл.[ ...]

Размеры и форма микробов. Размеры бактерий колеблются в пределах от десятых долей микрона до нескольких микрон. В среднем диаметр тела большинства бактерий находится в пределах 0,5-1 мк, а средняя длина составляет у палочковидных бактерий 1-5 мк. Разрешающая способность современных бактериологических микроскопов равна 0,2 мк. Поэтому чтобы увидеть ультрамикробы (вирусы, бактериофаги), нужно использовать электронный микроскоп, позволяющий увеличить объем в миллионы раз и имеющий разрешающую способность 0,4 ммк. .[ ...]

ВИРУСЫ - мельчайшие неклеточные частицы - вироспоры, представляющие собой наборы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенные в белковую оболочку. Размер В. от 20 до 3000 нм1 и более. Размножаются только в клетках растений или животных, часто вызывая опасные заболевания (оспа, ящур, грипп, паротит, полиомиелит и т. д.) животных и человека, а также бактерий.[ ...]

Размеры вирусных частиц составляют от 15-18 до 300-350 нм. Их можно увидеть только с помощью электронного микроскопа. Исключение составляют лишь вирус оспы и некоторые другие крупные вирусы, которые можно увидеть в высокопрецизионном световом микроскопе.[ ...]

Вирус бронзовости томатов благодаря крупным размерам и наличию липидной мембраны легко идентифицируется на тонких срезах. Практически все частицы вируса, видимые в цитоплазме, заключены внутри небольших пузырьков, окруженных мембраной (фото 19). Весьма вероятно, что сборка этого вируса происходит в цитоплазме; высказывалось предположение, что вирусные частицы созревают, т. е. приобретают свою липидную мембрану, в результате отпочковывания в пузырьки .[ ...]

Это - микроорганизмы, не имеющие клеточного строения. Размеры структурных единиц вирусов (вирионов) колеблются от 10 до 300 нм. В состав вирионов входят молекулы рибонуклеиновой (РНК) или дезоксирибонуклеиновой (ДНК) кислот, окруженные белковой оболочкой. Вирусы имеют разнообразную форму: кубическую, сферическую, палочковидную и др. Размножение вирусов осуществляется простым делением или более сложным путем только внутри клеток живого организма. Вирусы обладают специфичностью действия, т. е. отдельные группы вирусов поражают определенные живые организмы.[ ...]

Вирусы - это микроорганизмы, значение которых очень велико, так как они вызывают болезни растений, животных и человека. Они представляют собой неклеточные организмы гораздо меньшего размера, чем клетки бактерий и простейших. Вирусные частицы нуждаются для размножения в живом орга-низме-хозяине, причем различные штаммы специфичны к определенному хозяину. Когда зараженный материал подвергается компостированию, количество патогенных вирусов в нем резко-снижается преимущественно благодаря температурно-временным воздействиям.[ ...]

Вирусы, имеющие более мелкие размеры и менее сложную структуру, чем клетки, не могут жить независимо. Они всего лишь очень своеобразно упакованные частицы генетической информации, способные жить и размножаться только инфицировав какую-нибудь клетку. При этом в одной клетке могут образоваться тысячи вирусных частиц. Предполагают, что вирусы каким-то образом подчиняют себе механизм жизнедеятельности клетки и используют его в собственных целях. Происхождение вирусов в процессе эволюции не совсем ясно. Их можно рассматривать как сильно дсгенерированные клетки или их фрагменты. Гены вирусов подобны генам других форм и также могут подвергаться мутации.[ ...]

Размеры молекул РНК малых частиц достаточно велики, для того чтобы обеспечить кодирование по крайней мере одного или двух белков помимо Структурного белка. Оффорд , в частности, рассчитал, что длинные частицы Голландского штамма вируса погремковости табака содержат около 7100 нуклеотидов, тогда как короткие частицы содержат около 2400 нуклеотидов. Белок этого вируса состоит из 218 аминокислот , для синтеза которых требуется всего 654 нуклеотида. Вероятно, РНК крупных частиц кодирует РНК-полимеразу, поскольку известно, что эти частицы сами по себе способны инициировать синтез вирусной РНК. Значит, у отой. группы вирусов короткие частицы зависят от крупных, так как только последние кодируют РНК-полимеразу. Вполне возможно, что РНК длинных частиц ■ответственна за несколько функций и при этом дублирования функций не происходит, так что синтез частиц одного класса полностью зависит от информации, которая содержится в РНК частиц другого класса.[ ...]

Диаметр частиц этого вируса при использовании для их изучения метода негативного контрастирования составлял 30 нм (диаметр ВККБ 26 нм). Таким образом, по структуре поверхности вирус огуречной мозаики можно рассматривать как увеличенный вариант ВККБ.[ ...]

Мелкие вирусы растений, как, например, ВТМ и вирус-сателлит вируса некроза табака, представляются очень удобной моделью для такого рода исследований. Преимущества ВТМ в этом плане связаны с доступностью больших количеств вируса, а также с тем, что здесь известна аминокислотная последовательность структурного белка большинства мутантов; удобство использования вируса-сателлита обусловлено небольшими размерами его РНК. Верхний компонент вируса мозаики люцерны (гл.[ ...]

Другие вирусы растений содержат РНК, кодирующие несколько вирусоспецифичных белков. По-видимому, можно не сомневаться в том, что зависимость вируса-сателлита от ВНТ обусловлена малыми размерами первого. Эти авторы обнаружили, что РНК ВС непригодна в качестве матрицы для двух выделенных ими РНК-полимераз. Таким образом, на основании имеющихся данных можно заключить, что, вероятнее всего, ВС кодирует как собственную РИК-полимеразу, так и собственный структурный белок.[ ...]

Мелкие вирусы растений, описанные до сих лор, содержат одпоцопочеч-ную или двухцепочечную нуклеиновую кислоту, заключенную в белковую оболочку. Структурный белок состоит из целого ряда правильно упакованных идентичных субъединиц небольшого размера (молекулярная масса обычно « 20 ООО). Некоторые мутанты вирусов, изолированные в лаборатории, по синтезируют функциональный структурный белок. Сообщалось также о двух встречающихся в естественных условиях вирусах, которые содержат только «голую» РНК (.45(3, 1540, 1001]. В состав некоторых вирусов растений входят такие вещества, как полиамины и липиды. В этой главе мы рассмотрим вопросы, касающиеся выделения и некоторых свойств различных компонентов, входящих в состав вирусов.[ ...]

Частицы вируса желтой карликовости картофеля (ВШКК) имеют бацилловидную форму с округленными концами и средние размеры 380 -75 нм. Вирусная оболочка состоит из трех слоев толщиной около 3,5 нм, расположенных на расстоянии 5 нм друг от друга [ИЗО] (фото 20). Отдельные слои образованы, вероятно, из соединенных своей боковой поверхностью субъединиц диаметром около 3,5 нм. При изучении электронных микрофотографий можно предположить, что внутренний компонент вируса расположен в виде спирали.[ ...]

Штаммы Х-вируса картофеля вызывают образование аморфных включений в зараженной клетке . Размер и число этих включений значительно варьируют в зависимости от штамма вируса и исследуемого вида растения-хозяина. Например, у растений табака включения по своим размерам не больше клеточного ядра, тогда как у картофеля они занимают около половины всего объема клетки. С помощью электронного микроскопа Кику-мото и Матсуи обнаружили в клетках Datura stramonium, инфицированных Х-вирусом картофеля, большие нитевидные массы, иногда окруженные мембранами, а также упаковки нитевидных частиц. Предполагают, что-эти большие нитевидные массы соответствуют аморфным вирусным включениям, которые можно наблюдать под световым микроскопом, однако это предположение нуждается в проверке.[ ...]

Колонии бактерий и вирусов (биоколлоиды) состоят из сотен и тысяч клеток и отличаются периодичностью строения. Толщина водных прослоек между клетками 1-3 мкм, т. е. соизмерима с размерами бактериальных клеток .[ ...]

Возбудитель болезни - вирус хлоротической пятнистости листьев яблони. Форма вируса нитевидная, размер 60 X 12 нм. В тканях растений образует веретеновидные включения. Болезнь весьма вредоносна, особенно в питомниках. При поражении подавляется рост молодых деревьев, уменьшаются листовая поверхность, длина побегов и окружность ствола.[ ...]

В очищенных препаратах вируса мозаики люцерны (ВМЛ) содержатся частицы различных размеров. Исходя из размеров, их делят на несколько классов, которые можно выявить путем седиментациопного или электронно-микроскопического исследования 1619]. Эти компоненты названы нижним (В), средним (М), верхним «Ь» (Ть) и верхним «а» (Та). Компонент верхний «а» (Та) в свою очередь состоит из двух компонентов «а» и «о», которые удается разделить лишь с большим трудом. Размеры и состав этих частиц были определены Келли и Кесбергом , а также Раусом и др. . Результаты более поздних исследований структуры этих частиц обсуждаются в гл.[ ...]

Концентрацию, или выход, вируса обычно выражают величиной массы на единицу сырой массы или величиной массы на 1 мл экстракта. Однако разные ткани и разные листья даже в пределах одного и того же растения и при одних и тех же условиях значительно различаются по содержанию в них воды, что может быть следствием, например, разного размера вакуолей или количества волокнистого материала.[ ...]

К третьей группе примесей, размер частиц которых составляет КГ6 - 10“7 см, отнесены молекулярно растворенные вещества, вирусы и бактериофаги, а также растворенные в воде газы - кислород, диоксид углерода и т. д.[ ...]

Процессы, регулирующие инактивацию вирусов в пресной воде, отличаются от таковых в морской воде только отсутствием химического инактивирующего агента. Исследования с пресной водой показали, что скорость инактивации вирусов и в этом случае пропорциональна размеру нативной микробной популяции (рис. 52). Природа микробного инактивирующего агента, действующего как в пресной, так и в морской воде, остается пока неизвестной.[ ...]

К этой же группе могут быть отнесены вирусы и другие микроорганизмы, в том числе и болезнетворные (патогенные) бактерии, которые по своим размерам приближаются к коллоидным частицам. Удаление их из воды является чрезвычайно ответственным мероприятием.[ ...]

Эта группа объединяет клещей средних размеров (0,8 мм), питающихся на растениях и обычно имеющих широкий круг хозяев. Известен только один представитель Те1;га:пусЫ(1ае, обыкновенный паутинный клещ ТеЬгапускт 1е1а,г1ш Ь., который, как можно полагать, служит переносчиком вируса (он передает У-вирус картофеля) . Оптимальный период для инфицирования насекомого и для заражения растений составляет около 5 мин, однако следует отметить, что число растений, использованных в опыте, было недостаточным для точного установления этих сроков. Передача клещом У-вируса картофеля сходна с передачей вирусов (в том числе того же У-вируса картофеля) тлями с помощью стилета.[ ...]

В тканях растений кукурузы, зараженных вирусом мозаики кукурузы, были найдены бацилловидные вирусоподобные частицы . Эти частицы, длина которых оказалась равной около 240 им и диаметр 48 нм (измерения проводили на ультратонких срезах), имели две отграничивающие их мембраны и плотную палочковидную сердцевину диаметром около 10 нм. Частицы подобного же размера наблюдались в слюнных железах и в клетках эпителия стенки кишечника инфицированных особей насокомого-переносчика Feregrinus maidis (Ashm.) . Частицы, обнаруженные в препаратах, приготовленных методом распыления капель, имели значительно больший диаметр - около 90 нм . Разница, вероятно, была обусловлена сморщиванием частиц, изучавшихся на срезах, и уплощением частиц при распылении их на пленке-подложке. Вирус до сих пор не выделен, и вывод о том, что эти частицы представляют собой вирус мозаики кукурузы, основан только на отсутствии подобных частиц в тканях здоровых растений кукурузы или здоровых насекомых-переносчиков. Частицы сходного строения, но несколько отличающиеся по размерам наблюдали в растениях ячменя, зараженных вирусом риса (tungro),H в тканях цикадки-переносчика Laodelphax siri-atellus Fallen .[ ...]

Эффективность больных растений как источника вируса может меняться в зависимости от времени после инокуляции, если меняется концентрация вируса в растении (см., например, ). Это может сказываться на эффективности инфицирования тлей. Так, Брэдли показал, что у растений табака, зараженных У-вирусом картофеля, эпидермис различных листьев средних размеров неодинаково пригоден для передачи вируса тлями и что это тесно связано с количеством вируса в экстрактах (количество вируса определялось серологически). Восприимчивость данного вида или сорта растений к тому или иному вирусу может быть различной в зависимости от того, какой вид тлей использовался в качестве переносчика . Это явление иллюстрируется данными, приведенными в табл. 21.[ ...]

Следует принять во внимание, что в нейтральной среде вирусы и бактерии являются носителями отрицательного электрического заряда: размеры этих микроорганизмов от 10 6 см и более. Такие признаки позволяют считать данные болезнетворные микроорганизмы гидрофильными биоколлоидами . Естественно, что с позиций классификации по Кульскому состояние, в котором они пребывают в воде, приближает их к примесям первой либо второй группы, следовательно, и удаление их из воды должно осуществляться рекомендуемыми для этих групп методами.[ ...]

Большинство работ по получению искусственных мутантов вирусов растений проводилось с ВТМ. С целыо выделения мутантов были использованы растения-хозяева, реагирующие на инокуляцию всоми штаммами появлением местных некрозов, как, например, N. glutinosa и N. tabacum, сорт Ксанти. Были использованы также другие виды растений рода Nico-tiana, у которых обычно возникают системные мозаичные заболевания, а при заражении некоторыми штаммами - местные некрозы. Один из обычных методов выделения мутантов состоит в том, чтобы инокулировать растения, реагирующие местными некрозами, при таких условиях, при которых большинство некрозов возникает в результате заражения одной вирусной частицей. Иногда мутанты вызывают местные некрозы, легко отличимые от вызываемых обычным штаммом. Часто поражения, вызываемые новым штаммом, бывают меньше по размеру . Для выявления других различий в характере симптомов болезни, вызываемых известным и мутантным штаммами, экстрактами ткани, полученной из местных поражений, вызываемых мутантным штаммом, ииокулировали растения, реагирующие системным заболеванием. При этом мутантные штаммы можно идентифицировать по характеру симптомов развивающегося заболевания.[ ...]

Исследование вирусной суспензии. Ни один из обнаруженных вирусов не может быть использован как имитатор всех типов вирусов . Однако бактериофаг E. coli Т объединяет многие типы вирусов, найденные в бытовых сточных водах, и его довольно легко определить (Т - является двадцатигранным фагом размером приблизительно 500-100 нм). Поэтому с ним и проводили эксперименты. Связь вирусов с кишечной палочкой зависит от типа и концентрации катионов в растворе.[ ...]

Г. Адсорбция на мембранных фильтрах. Метод основан на адсорбции вирусов на мембранных фильтрах типа «МППроге» или «Сле1тап», хотя диаметр пор на фильтре в 10-20 раз больше, чем размер вирусов. Добавление М С 2 к вирусной суспензии повышает адсорбцию. Этот метод, однако, не был эффективен при исследовании водопроводной воды.[ ...]

Внутриядерные включения обнаружены также в случае заражения другим вирусом из группы У-вируса картофеля - вирусом желтой мозаики фасоли. Мюллер и Кёниг использовали размер включений в качестве индикатора инфекции определенным вирусом в тесте перекрестной инокуляции со штаммами вируса желтой мозаики. Один из этих штаммов продуцировал небольшое число очень крупных кристаллов в инфицированных клетках, другие - агрегаты мелких кристаллов. В опытах по перекрестной инокуляции растения, инфицированные штаммами, вызывающими образование’ мелких кристаллов, инокулировали штаммом, продуцирующим крупные кристаллы; о результатах теста судили по тому, присутствуют ли крупные кристаллы в ядрах клеток листа или нет. Вайнтрауб и Рагетли нашли, что кристаллические включения, индуцируемые вирусом желтой мозаики-фасоли, часто обнаруживаются в ядрышках зараженных клеток Vicia faba.[ ...]

В подземных загрязненных водах могут находиться ультрамикроорганизмы - вирусы, размеры которых в тысячи раз меньше размеров обычных бактерий (они проходят через мембранные фильтры). Так, размер вируса полимиелита составляет всего 8-17 нм (10 9 м). На холоде вирусы сохраняют свою активность на протяжении многих лет, они являются стойкими и к повышенным температурам. При инфильтрации и фильтрации воды в породах вирусы не задерживаются в ней и могут мигрировать с водой на большие расстояния, вызывая вирусные инфекции.[ ...]

В своих классических исследованиях по изучению действия панкреатической рибонуклеазы на РНК вирусов растений Маркхэм и Смит использовали хроматографию на бумаге и методы электрофореза для разделения фрагментов длиной до трех нуклеотидов. Современные методы хроматографии на колонках оказались более эффективными для разделения длинных олигонуклеотидов. При фракционировании олигонуклеотидов на колонках с ДЭАЭ-целлюлозой в 7 М мочевине смеси разделяют вплоть до фрагментов, содержащих 8 нуклеотидов . Таким образом, оказалось возможным получить данные об относительной частоте определенных последовательностей длиной до пяти нуклеотидов и сравнить их с частотой, вычисленной в предположении беспорядочного распределения нуклеотидов. Такой анализ можно провести для РНК различных штаммов одного вируса (гл. Однако это слишком длинный путь для получения информации о полной последовательности оснований в какой-то вирусной РНК. Необходимой промежуточной стадией при выяснении полной последовательности оснований будет выделение фрагментов РНК, достаточно больших, чтобы в них содержались уникальные последовательности оснований и идентифицируемые участки перекрывания с другими последовательностями, но в то же время достаточно коротких для того, чтобы было осуществимо определение последовательности оснований. Эти требования ограничивают средний размер таких фрагментов РНК длиной приблизительно 20-50 нуклеотидов.[ ...]

Бактерии в нейтральной среде являются отрицательно заряженными частицами, их изоэлектрическая точка находится в пределах между pH 3 и 4 . Вирусы также оказались отрицательно заряженными частицами, что было установлено рядом исследователей . Отмеченные данные, а также ряд других физико-химических особенностей, в частности, размеры частиц 10 6 см и больше, неспособность к диализу и пр. позволяют рассматривать болезнетворные микроорганизмы как гидрофильные биоколлоиды. Однако не следует упускать из виду, что стабильность микробных дисперсий может определяться и физиологическими особенностями входящих в ее состав клеток.[ ...]

Микроорганизмы, невидимые под микроскопом, называются ультрамикробами. Из этой группы ультра-микроскопических форм наиболее важное значение в практической деятельности человека имеют бактериофаги - фильтрующиеся вирусы и невидимые формы бактерий. Наблюдать ультрамикробы удалось только в электронный микроскоп, дающий увеличение до 45 000 раз. Вирусы (рис. 85) представляют собой частицы, состоящие из белковых веществ и нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК). Они не обладают обычной клеточной структурой. К неклеточной форме жизни относятся также бактериофаги (рис. 86), представляющие собой удлиненные образования с утолщенным концом.[ ...]

Чувствительность реакции преципитации определяется минимальным количеством антигена, способного образовать видимый преципитат. Чем меньше молекула антигена, тем большее его количество требуется для проявления реакции. Било разработано несколько различных методов, в которых вирус перед реакцией с аптисывороткой адсорбируется па значительно больших по размеру частицах или эритроцитах. Чувствительность подобного рода методов выше, чем обычной реакции преципитации, однако пи один из них не получил до сих пор широкого распространения. Например, Сайт о и Мвата 11472] использовали метод адсорбции очищенного вируса штрихова-той мозаики ячменя па эритроцитах овцы, обработанных Таллином. С помощью этого метода можно было тестировать даже такое незначительное количество вируса, как 0,01 мкг.[ ...]

Менее организованные, но более способные к мутации виды часто и вытесняют более организованные виды, занимая их экологические ниши. При этом новые виды часто оказываются, во-первых, весьма агрессивными и трудно уничтожимыми за счет своей высокой изменчивости (как это произошло с вирусом СПИДа, который пришел на смену вирусам кори, скарлатины и др.), а во-вторых, более мелкими по размеру особями. Так, исчезающих в степях копытных животных, функциями которых являлись поедание и частичная переработка растительности (что облегчало ее дальнейшее разложение редуцентами), могут заменить грызуны и растительноядные насекомые. При этом следует учесть, что мелким организмам труднее противостоять нарастающей энтропии, поэтому в перспективе возможна гибель всей экосистемы.[ ...]

Заболевание известно во многих странах мира. В СССР обнаружено на Украине, в Молдавии, Эстонии и Грузии и является объектом внутреннего карантина. Поражаются слива, алыча, мирабель, абрикос и персик. Возбудитель болезни - Plum pox (= Prunus virus 7 Smith). Форма вируса - нитевидная, размер 760X20 им.[ ...]

В состав бактерий входит 1-4% жиров, 8 - 14% белков и 80- 85% воды. В микроколичествах содержатся фосфор, калий, кальций, магний, железо и другие элементы . Вирусы не обладают клеточной структурой и имеют размер 10- 100 нм .[ ...]

В большинстве ранних работ, в которых изучалось явление перекрестной защити, растения обычно заражали сначала слабым штаммом, а затем сильным, вызывающим образование дискретных некротических или хлороти-ческих местных поражений. Интерференцию между родственными штаммами можно продемонстрировать и путем инокуляции растений смешанным иноку-лумом, содержащим вирусы или штаммы, один из которых или оба вызывают образование местных некрозов. На фото 73 показана интерференция типичного штамма ВТМ со штаммом, вызывающим хлоротические местные поражения. Результатом интерференции является уменьшение числа местных некрозов. Это показано для штамма UI ВТМ в присутствии возрастающих концентраций штамма VM и в присутствии вируса некроза табака. Поражения, вызываемые штаммом VM, легко отличить от поражений, вызываемых штаммом Ut на листьях растений N. glutinosa, по их малым размерам (фиг. 51).[ ...]

В эту группу входят коллоидные (минеральные и органоминеральные) частицы почв и грунтов, а также недиссоциированные и нерастворимые формы гумусовых веществ, придающие воде окраску. Последние вымываются в природные водоемы из лесных, болотистых и торфяных почв, а также образуются в самих водоемах в результате жизнедеятельности водных растений и водорослей. К этой группе могут быть отнесены также вирусы и другие организмы, приближающиеся по размерам к коллоидным частицам. Так как среди них находятся болезнетворные (патогенные) организмы, то удаление их из воды является весьма ответственным мероприятием.[ ...]

В некоторых случаях вирусная инфекция моя ет приводить к более или менее равномерной задержке роста всех органов растений, включая листья, цветки и плоды, а такя-te к укорачиванию черешков и междоузлий. В ряде других случаев рост одних органов может замедляться в значительно большей степени, чем других. Например, при мелкоплодности вишни плоды ее остаются мелкими в результате уменьшения числа клеточных делений, листья же продолжают расти достаточно хорошо. Снижение урожая плодов является обычным симптомом вирусных болезней и имеет важное экономическое значение. Это снижение урожая обусловлено, вероятно, уменьшением как размеров, так и количества образующихся плодов. При некоторых заболеваниях, например при заболевании, носящем название карликовости сливы, количество образующихся плодов сильно уменьшается, тогда как размер их больше, чем в норме. Описан один интересный пример, когда урожай плодов с деревьев, которые были здоровыми в момент цветения, оказался меньше обычного. Такой урожай плодов наблюдался на вишне, которая была опылена пыльцой с деревьев, зарая енных вирусом желтухи вишни .[ ...]

В большинстве вирусных препаратов, несомненно, имеются иеинфекцион-ные частицы и их доля в некоторых случаях может быть высока. Тем не менее можно почти с полной уверенностью утверждать, что основным фактором, вызывающим необходимость использования огромного количества вирусных частиц для осуществления каждого успешного заражения, является низкая эффективность процесса механической инокуляции. Существует, вероятно, несколько причин, которыми можно объяснить недостаточную эффективность этого процесса: 1) весьма вероятно, что лишь небольшая часть из примерно 10е эпидермальных клеток имеет потенциально восприимчивые к инфекции поврежденные участки, возникшие в результате поранения расположенной над ними листовой поверхности; 2) продолжительность существования этих восприимчивых к инфекции участков коротка, и многие из вирусных частиц, находящихся в инокулуме над каким-либо повреждением, никогда не вступают в контакт с такими участками; 3) распределение вирусных частиц, нанесенных на ¡поверхность листа, вероятно, очень неравномерно с точки зрения участков поверхности, соответствующих размерам отдельных клеток; 4) значительная часть вирусных частиц, возможно, адсорбируется на неактивных участках листовой поверхности и не принимает, таким образом, участия в процессе инфекции; 5) некоторые вирусные частицы могут проникнуть в потенциально восприимчивые к инфекции клетки, но не способны в них репродуцироваться, не будучи тем или иным способом активированы. Существование таких центров было продемонстрировано для некоторых систем вирус - растение. Например, штамм U2 ВТМ не вызывает видимых поражений у фасоли сорта Пинто при благоприятных для этого условиях, и инфекционный вирус в инокулированных растениях не обнаруживается. Однако, если эти растения прогреть в течение 1 мин при 50 °С в любое время по прошествии 6-24 ч после инокуляции, образуются многочисленные местные поражения .

— это мельчайшие частицы жизни, размером они раз в 50 меньше бактерий. Обычно вирусы нельзя увидеть в све-товой микроскоп, так как их особи более чем вдвое меньше длины световой волны. Особей вируса, находящихся в состоянии покоя, называют вирионом. Вирусы существуют в двух формах : покоящейся , или внеклеточной (вирусные частицы, или вирионы), и репродуцирующейся, или внутриклеточной (комп-лекс «вирус — клетка хозяина»).

Формы вирусов различны, они могут быть нитевидными , сферическими , пулевидными , палочковидными , многоугольными , кирпичеобразными , куби-ческими , при этом некоторые имеют кубическую головку и отросток. Каждый вирион состоит из нуклеиновой кислоты и белков.

В вирионах вирусов всегда присутствует только один тип нуклеиновой кис-лоты — либо РНК, либо ДНК. Причем как та, так и другая может быть одноцепо-чечной и двуцепочечной, а ДНК может быть линейной или кольцевой. РНК в ви-русах всегда только линейная, но она может быть представлена набором фраг-ментов РНК, каждый из которых несёт определённую часть генетической информации, необходимой для репродукции. По наличию той или иной нуклеи-новой кислоты вирусы называют ДНК-содержащими и РНК-содержащими. Осо-бо следует отметить, что в царстве вирусов функцию хранителя генетического кода выполняет не только ДНК, но и РНК (она может быть и двуцепочечной).

У вирусов очень простое строение . Каждый вирус состоит всего из двух частей — сердцевины и капсида . Сердцевина вируса, в которой находит-ся ДНК или РНК, окружена белковой оболочкой — капсидом (лат. capsa — «вместилище», «ящик», «футляр»). Белки защищают нуклеиновую кислоту, а также обусловливают ферментативные процессы и мелкие изменения белков в капсиде. Капсид со-стоит из определённым образом уложенных одно-типных белковых молекул — капсомеров. Обычно это или спиральный тип укладки (рис. 22), или тип симметричного многогранника (изометрический тип) (рис. 23).

Все вирусы условно разделяют на простые и сложные. Простые вирусы состоят только из сердцевины с нуклеиновой кислотой и капсида. Сложные вирусы на поверхности белкового капси-да имеют ещё внешнюю оболочку, или суперкапсид, содержащий двухслойную липопротеидную мембрану, углеводы и белки (ферменты). Эта внеш-няя оболочка (суперкапсид) обычно бывает пост-роена из мембраны клетки-хозяина. Материал с сайта

На поверхности капсида находятся различные выросты — шипы, или «гвоздики» (их называют фибрами ), и отростки. Ими вирион прикрепляется к поверхности клетки, в кото-рую затем проникает. Следует отметить, что на поверхнос-ти вируса имеются ещё специальные прикрепительные бел-ки, связывающие вирион со специфическими группами молекул — рецепторами (лат. recipio — «получаю», «прини-маю»), находящимися на поверхности клетки, в которую проникает вирус. Одни вирусы прикрепляются к белковым рецепторам, другие — к липидам, третьи узнают углевод-ные цепочки в составе белков и липидов. В процессе эволюции вирусы «научи-лись» узнавать чувствительные к ним клетки по наличию специальных рецепторов на клеточной поверхности хозяев.