Вирусы

Вирусы

В конце 19 века было сделано открытие огром­ной важности, которое, как это ни странно, прошло в свое время почти незамеченным и получило всеобщее признание лишь спустя несколько десятилетий.

Русский ботаник Дмитрий Иосифович Ивановский, из­учая болезнь табачных растений — табачную мозаику, при­шел к выводу, что ее вызывает какой-то микроорганизм. Все старания Ивановского выделить этого возбудителя бо­лезни ни к чему не привели. Микроорганизм был неуловим. Его нельзя было видеть в микроскоп, не удавалось выра­щивать на питательных средах, которыми тогда пользова­лись исследователи. Однако опыты Ивановского доказали: возбудитель способен к размножению в листьях табака, то есть в живом организме, и он настолько мал, что проходит через поры фарфорового фильтра, который задерживает обычных микробов.

Для Ивановского и его современников все это было необычным и загадочным. Теперь мы знаем, что исследо­ватель открыл вирус — мельчайший микроорганизм, кото­рый оставался невидимым вплоть до того времени, когда был создан электронный микроскоп.

Как-же выглядел тот таинственный микроорганизм, который ускользал от взоров Ивановского. Мы можем увидеть и возбудителей оспы, герпеса, полиомиелита и многих-многих других.

Измеряются миллимикронами…

По своим размерам вирусы принадлежат к самым мел­ким формам жизни. Измеряют их миллионными долями миллиметра — миллимикронами — или десятыми долями миллимикрона — ангстремами. Размеры их колеблются от 20 до 400 миллимикронов. Если величина крупных виру­сов, таких, как возбудитель оспы или пситтакоза, прибли­жается к бактериям, то самые мелкие вирусы по размерам почти не отличаются от молекул.

Таким образом, вирусы являются не только особым классом субмикроскопических существ, но и служат как бы звеном, соединяющим мир свободноживущих бактерий с молекулами простого белка.

Форма вирусов разнообразна. Как показывает электрон­ный микроскоп, они могут быть палочковидными, лентооб­разными. овальными, круглыми, многоугольными.

Посмотрите на вирус табачной мозаики. Его палочко­видная частица представляет собой цилиндр с поперечни­ком в 15 и длиной в 300 миллимикронов. Стенки этого цилиндра образованы белковой спиралью, витки плотно примыкают один к другому. В середине цилиндра находится нуклеиновая кислота, окруженная массой белка. Оказа­лось, что в известных условиях вирус табачной мозаики может кристаллизоваться. Аналогичным свойством облада­ют и некоторые другие вирусы, в том числе вирус полио­миелита. Он относится к числу самых мелких возбуди­телей болезней человека и состоит из белка и нуклеиновой кислоты. А кристаллизоваться могут именно те вирусы, которые организованы наиболее просто. Бактерии же кри­ста ллизоваться не могут, даже самые мелкие.

Наука далеко шагнула вперёд по сравнению с тем временем, когда жил Ивановский. Ивановский и другие ученые не могли увидеть ви­рус, и даже высказывалось мнение, что это не частицы живой оформленной материи, а растворимый яд. А в наше время вирус не только видят и фотографируют, но посте­пенно раскрывается и его химический состав. Не порази­тельно ли, что ученые уже знают строение мельчайших организмов размером в миллионные доли миллиметра!

Все вирусы содержат белок и нуклеиновую кислоту в разных соотношениях. Кроме того, в состав некоторых из них входят жировые вещества и углеводы. Белок — про­теин. который есть в частице вируса, состоит из комби­нации различных аминокислот. Можно даже сравнивать аминокислотный состав некоторых вирусов, например виру­сов гриппа разного типа. Оказалось, что наиболее сложно устроены крупные по величине вирусы, такие, как вирус оспы, вирус пситтакоза.

Внутри чужих клеток

Не случайно Ивановский не мог получить культуру вируса ни на одной из питательных сред, хотя в то время методика выращивания микробов на этих средах уже была хорошо известна.

Войдем в обычную бактериологическую лабораторию. Человек в белом халате заполняет питательной средой круглую стеклянную чашечку и вводит в нее жидкость, со­держащую микробы. Чашечку помещают в термостат, и через сутки на поверхности питательной среды покажется пушок. Это и есть микробная культура — колонии размно­жившихся микробов.

Вирус таким способом не размножается. Еще Иванов­ский убедился, что неуловимый вирус табачной мозаики, отказываясь от существования на питательных средах, легко заселяет табачные растения, особенно молодые его листья. Теперь уже точно доказано, что вирусы размно­жаются только в живых клетках. И это их свойство счи­тают одним из наиболее характерных.

Значит ли это, что вирус нельзя культивировать?

Нет, не значит. Современная наука нашла способы на­капливания вирусов в больших количествах; их выращи­вают в культурах тканей.

Культура тканей — это клетки тканей живых организ­мов. Такие клетки могут не только долго жить, но и раз­множаться в особой искусственно созданной среде, состав­ленной из химически чистых аминокислот, витаминов и со­лей. На эти клетки засевают вирусы и размножают их в любом количестве не только для научных исследований, но и для практических целей — производства лечебных и профилактических препаратов. Так, например, культура почек обезьяны используется для размножения на ней вируса полиомиелита, из которого в дальнейшем готовят вакцину.

Для культивирования вируса используются также све­жие оплодотворенные яйца. В таких яйцах вирус получает необходимые питательные вещества и размножается с огромной быстротой. Например, в курином зародыше за 24 часа вирусы гриппа накапливаются в таком количестве, какого достаточно для заражения миллиона новых яиц. Этот метод нашел применение в практике, в частности для массового производства противогриппозной вакцины.

Что же происходит ,с вирусом, проникшим в живую клетку? Как известно, все живые клетки размножаются главным образом путем простого деления. Однако многие вирусы отличаются своим способом размножения. Попав в восприимчивую клетку, вирус распадается на составные части, которые соединяются с белками и нуклеиновыми кислотами клетки. В результате происходит синтез новых частиц вируса. Ученые подсчитали, что каждая живая клет­ка дает начало приблизительно 50—100 новым частицам вируса. При этом вирус вызывает в клетке ряд болезнен­ных процессов, нарушая ее обмен веществ. Дело в том, что вирусы не обладают ферментативными системами, необ­ходимыми для обмена веществ, и могут существовать лишь «заимствованной жизнью» за счет тканей хозяина.

Простейшая форма жизни

Таким образом, вирусы являются резко выраженными паразитами и вызывают значительные изменения обмена веществ в тех организмах, которые ими поражены.

В настоящее время известно не менее 600 разных виру­сов. Одни из них вызывают болезни у человека, другие — у животных, третьи — у растений.

Вирусы

Увеличенный в 200 000 раз вирус мозаичной болезни табака
При увеличении в 350 000 раз видна внутренняя структура вируса герпеса

При увеличении в 350 000 раз видна внутренняя структура вируса герпеса
Вирусы

Вирус папилломы Шопа (увеличен в 150 000 раз)

Инфекционные болезни, которые вызываются микроба­ми, уже хорошо изучены; найдены средства их предупреж­дения и лечения. Нашим главным врагом остаются вирус­ные болезни. Об их распространении, об ущербе, который они наносят, можно судить хотя бы по панде­мии гриппа, которая охватила весь земной шар и вызвала не менее полутора миллиардов случаев заболе­ваний.

Среди вирусных болезней человека есть совсем легкие, например простые бородавки, и есть такие тяжелые, как энцефалит или полиомиелит.

Вирусные болезни наносят серьезные потери животно­водству и звероводству. Громадный урон от них терпит сельское хозяй­ство. Вирусы пора­жают такие культу­ры, как пшеница, овес, плодовые деревья, де­ревья какао, помидо­ры, баклажаны.

Как же попадают ви­русы в организм чело­века и животных? Для этого есть три пути.

Первый путь — че­рез воздух либо вместе с капельками слюны и слизи из верхних ды­хательных путей, либо вместе с пылью. Так передаются болезни ор­ганов дыхания, напри­мер грипп. Всего нсколько месяцев оказалось достаточно, чтобы панде­мия гриппа распространилась по всем частям света.

Второй путь — это передача вируса через грязные руки с пище­выми продуктами. Так распространяются по­лиомиелит и эпидеми­ческий гепатит.

Наконец, третий путь — передача виру­са через членистоногих переносчиков — кома­ров, москитов, клещей. Так распространяются желтая и москитная лихорадка, клещевой энцефалит, ряд болезней животных и птиц.

Но проникновение вируса в организм отнюдь не обя­зательно влечет за собой заболевание. Играют роль разные факторы и прежде всего — болезнетворность самого виру­са, его способность к быстрому размножению. Важнейшее значение имеет и восприимчивость пораженного организ­ма. Нередко вирус не находит в организме условий для размножения, потому что в борьбу с инфекцией немедленно вступают защитные силы организма. Эти защитные силы принято называть иммунитетом, то есть невосприимчи­востью. Иммунитет ограничивает болезнетворные силы ин­фекции и препятствует распространению заразных болез­ней, в том числе и вирусных.

Удивительно, что вирусы вызывают болезни не только многоклеточных организмов, но и одноклеточных бакте­рий. Вирусы бактерий называют бактериофагами.

Проникая в тайны невидимого…

Бактериофаги также состоят из белка и нуклеиновой кислоты и обладают всеми признаками живых существ.

Происхождение бактериофага некоторые исследователи объясняют внутренним его развитием в теле бактерий. Они считают, что некоторые нуклеопротеиды, являясь нормаль­ными составными частями протоплазмы одних видов расте­ний, могут попасть в протоплазму других видов. Там они сохраняют способность к размножению и в силу своей чужеродности оказываются болезнетворными.

Однако эта теория не подтверждается фактами. Виру­сы не самозарождаются внутри организма, а всегда попа­дают в него из внешней среды.

Другая гипотеза объясняет происхождение вирусов вы­рождением некоторых бактерий, приспособившихся к пара­зитизму внутри чужих клеток. Со временем они утратили ферментативные системы, потому что вирусы, став парази­тами, не требуют самостоятельного обмена веществ.

Эта теория может объяснить существование более круп­ных вирусов, которые имеют довольно сложную внутрен­нюю структуру.

Но скорее всего вопрос о происхождении вирусов сле­дует рассматривать в связи с общей проблемой происхож­дения жизни на Земле.

Широко известна теория происхождения жизни, раз­работанная академиком А. И. Опариным. Эта теория утвер­ждает, что главным носителем жизни, необходимым эле­ментом всего живого, является углерод. Химические соеди­нения углерода путем длительной эволюции постепенно усложнялись и стали основой для образования первых живых белков.

Вирусы, может быть,— одна из ветвей этих древнейших форм жизни.

С этой точки зрения вирусы — крайне интересный объект для изучения наиболее простых форм жизни; они поражают своей близостью к простейшим, бесструктурным белкам.

Наука о вирусах — вирусология — молодая наука. Проникая в тайны невидимого мира, она помогает нам из­учать повадки врага, находить его слабые стороны и бо­роться с ним. Поэтому отныне ви­русология приобретает еще большее значение.

Однако эта наука нужна не только в борьбе с болез­нями; она способствует накоплению теоретических знаний, имеющих большое значение для естествознания, и проли­вает свет на загадку возникновения жизни на Земле.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: