Основы общей вирусологии

Вирусология - наука, изучающая морфологию, физиологию, генетику, экологию и эволюцию вирусов

Слово «вирус» означало яд. Этот термин применил ещё Л. Пастер для обозначения заразного начала. В настоящее время под вирусом подразумеваются мельчайшие реплицирующиеся микроорганизмы, находящиеся всюду, где есть живые клетки.

Открытие вирусов принадлежит русскому учёному Дмитрию Иосифовичу Ивановскому, который в 1892 году опубликовал работу по изучению мозаичной болезни табака. Д. И. Ивановский показал, что возбудитель этой болезни имеет очень малые размеры и не задерживается на бактериальных фильтрах, являющихся непреодолимым препятствием для мельчайших бактерий. Кроме того, возбудитель мозаичной болезни табака не способен культивироваться на искусственных питательных средах.

В 1898 году Леффлер и Фрош показали, что широко распространённая болезнь крупного рогатого скота - ящур вызывается агентом, который также проходит через бактериальные фильтры. Этот год считается годом открытия вирусов животных.

В 1901 году Рид и Кэррол показали, что фильтрующиеся агенты можно выделить из трупов людей, умерших от жёлтой лихорадки. Этот год считается годом открытия вирусов человека.

Ф. Д'Эррель и Ф.Туорт в 1917-1918 г.г. обнаружили вирусы у бактерий, назвав их «бактериофагами». Позднее были выделены вирусы из насекомых, грибов, простейших.

Вирусы – мелкие, фильтрующиеся (т.е. проходящие через бактериальные фильтры) формы микроорганизмов, утерявшие способности расти на обычных субстратах.

Вирусы имеют кардинальные отличия от других прокариотических микроорганизмов:

1. Вирусы не имеют клеточного строенияи проявляющая свойства живого только внутри клетки-хозяина.

2. Вирусы имеют субмикроскопические размеры, варьирующие у вирусов человека от 15-30 нм до 250 и более нм.

3. Вирусы имеют в своём составе только один тип нуклеиновой кислоты: или ДНК, или РНК, где закодирована вся генетическая информация вируса.

4. Вирусы не обладают собственными метаболическими (отсутствуют рибосомы) и энергетическими (отсутствуют митохондрии) системами.

5. Размножение вирусов происходит с использованием белок синтезирующих и энергетических систем клетки-хозяина, поэтому вирусы облигатные внутриклеточные паразиты.

6. Вирусы не способны к росту и бинарному делению. Они размножаются путём репродукции их белков и нуклеиновой кислоты в клетке хозяина с последующей сборкой вирусной частицы.

В силу своих особенностей вирусы выделены в отдельное царство Vira, включающее вирусы позвоночных и беспозвоночных животных, растений и простейших. В основу современной классификации вирусов положены следующие основные критерии:

1. Тип нуклеиновой кислоты (РНК или ДНК), её структура (одно- или двунитчатая, линейная, циркулярная, непрерывная или фрагментированная).

2. Наличие липопротеидной оболочки (суперкапсида).

3. Стратегия вирусного генома (т.е. используемый вирусом путь транскрипции, трансляции, репликации).

4. Размер и морфология вириона, тип симметрии, число капсомеров.

5. Феномены генетических взаимодействий.

6. Круг восприимчивых хозяев.

7. Патогенность, в том числе патологические изменения в клетках и образование внутриклеточных включений,

8. Географическое распространение.

9. Способ передачи.

10. Антигенные свойства.

Царство Vira подразделено по типу нуклеиновой кислоты на два подцарства – рибовирусы и дезоксирибовирусы. Подцарства делятся на семейства (в настоящее время выделяют - 18), которые в свою очередь подразделяются на рода. Понятие о виде вирусов пока еще четко не сформулировано, так же как и обозначение разных видов.

В качестве таксономических характеристик первостепенное значение придается типу нуклеиновой кислоты и ее молекулярно-биологическим признакам (дву – или однонитевая, сегментированная или несегментированная, с повторяющимися и инвертированными последовательностями и др.). Однако на практике в основном используются морфологические признаки, структурная характеристика, размеры вириона, наличие или отсутствие суперкапсида, антигены, внутриядерная или цитоплазматическая локализация и др., а также резистентность к температуре, рН, детергентам и т.д.