Многие из них во внешней среде имеют форму кристаллов. Размеры вирусов колеблются в пределах от 20 до 300 нм в диаметре

Поскольку в составе вирусов присутствует всегда один тип нуклеиновой кислоты — ДНК или РНК, вирусы делят также на ДНК-содержащие и РНК-содержащие. При этом наряду с двухцепочечными ДНК и одноцепочечными РНК встречаются одноцепочечные ДНК и двухцепочечные РНК. ДНК могут иметь линейную и кольцевую структуры, а РНК, как правило, линейную. Подавляющее большинство вирусов относится к РНК-типу.

В отличие от обычных живых клеток вирусы не употребляют пищи и не вырабатывают энергии. Они не способны размножаются без участия живой клетки. Вирус начинает размножаться лишь после того, как он проникнет в клетку определенного типа.

Многие из них во внешней среде имеют форму кристаллов. Размеры вирусов колеблются в пределах от 20 до 300 нм в диаметре

• Вирусы состоят из различных компонентов:

• а) сердцевина - генетический материал (ДНК или РНК). Генетический аппарат вируса несет информацию о нескольких типах белков, которые необходимы для образования нового вируса: ген, кодирующий обратную транскриптазу и другие.

• б) белковая оболочка, которую называют капсидом.

• Оболочка часто построена из индентичных повторяющихся субъединиц - капсомеров. Капсомеры образуют структуры с высокой степенью симметрии.

• в) дополнительная липопротеидная оболочка.

• Она образована из плазматической мембраны клетки-хозяина. Она встречается только у сравнительно больших вирусов (грипп, герпес).

Бактериофаги

Особую группу представляют вирусы бактерий — бактериофаги, или фаги, которые способны проникать в бактериальную клетку и разрушать ее. Тело фага кишечной палочки состоит из головки, от которой отходит полый стержень, окруженный чехлом из сократительного белка. Стержень заканчивается базальной пластинкой, на которой закреплены шесть нитей (см. рис. 5.2). Внутри головки находится ДНК. Бактериофаг при помощи отростков прикрепляется к поверхности кишечной палочки и в месте соприкосновения с ней растворяет с помощью фермента клеточную стенку. После этого за счет сокращения головки молекула ДНК фага впрыскивается через канал стержня в клетку. Примерно через 10—15 мин под действием этой ДНК перестраивается весь метаболизм бактериальной клетки, и она начинает синтезировать ДНК бактериофага, а не собственную. При этом синтезируется и фаговый белок. Завершается процесс появлением 200— 1 000 новых фаговых частиц, в результате чего клетка бактерии погибает.

Бактериофаги, образующие в зараженных клетках новое поколение фаговых частиц, что приводит к лизису (распаду) бактериальной клетки, называются вирулентными фагами.

Некоторые бактериофаги внутри клетки хозяина не реплицируются. Вместо этого их нуклеиновая кислота включается в ДНК хозяина, образуя с ней единую молекулу, способную к репликации. Такие фаги получили название умеренных фагов или профагов.

Вироиды

• Вироиды — мельчайшие инфекционные агенты (молекулярная масса 150 000-170 000), представляющие собой низкомолекулярную одноцепочечную кольцевую РНК, не кодирующую собственные белки. Впервые вироиды были обнаружены в 1971 году Теодором О. Динером, исследовавшим веретеновидность клубней картофеля. Особенностью вироидов, кроме меньшей, чем у вирусов, молекулярной массы, является отсутствие у них капсида. Виройдная РНК не кодирует собственные белки.

• Вироиды вызывают различные заболевания растений, такие как веретеновидность клубней, карликовость, утонченность покровов, обводненность тканей пораженного растения и т. д. переносчиками вироидов являются питающиеся клеточным соком насекомые (например, тли) и некоторые паразиты растений (например, круглые черви). Также они могут распространятся при вегетативном размножении растений и их механической обработке. Некоторые виды распространяются через семена и пыльцу Механизм репликации вироидов окончательно не выяснен

Прионы

• Прионы (от англ.— белковые заразные частицы) — белковые инфекционные агенты, не содержащие нуклеиновых кислот и вызывающие ряд заболеваний нервной системы человека и животных. Человек может заразиться прионами, содержащимися в пище. Так переносится болезнь Крейтцфельдта-Якоба, которой люди заражаются после употребления в пищу говядины, содержащей нервную ткань из голов скота, больных бычьей губчатой энцефалопатией (коровье бешенство).

• Прионы могут проникать в тело и парентеральным путем при внутримышечном введении препаратов, изготовленных из человеческих гипофизов (главным образом гормоны роста для карликовости), а также при нейрохирургических операциях через инструменты. Прионы обладают высокой устойчивостью: не разрушаются при кипячении в течение 4 часов и под действием пищеварительных ферментов, очень стойки к обычным методам дезинфекции. Ионизирующее, ультрафиолетовое или микроволновое излучение на них практически не действует. Надежно их ликвидируют дезинфицирующие реактивы — сильные окислители, разрушающе действующие на белки

• Инфекционное воздействие прионов связано с патогенной конформацией их белковой молекулы. Прионный белок, обладающий аномальной трехмерной структурой, способен прямо катализировать структурное превращение гомологичного ему нормального клеточного белка в себе подобный, присоединяясь к белку-мишени и изменяя его конформацию. Пораженная нервная ткань приобретает губчатую структуру, утрачивает способность выполнять свои функции. В результате развивается болезнь губчатая энцефалопатия, приводящая к гибели организма.

Плазмида

• ПЛАЗМИДА, внехромосомный самовоспроизводящийся генетич. элемент (фактор наследственности) бактерий и нек-рых др. организмов. Представляет собой кольцевую двухцепочечную молекулу ДНК, закрученную в суперспираль (см. Нуклеиновые кислоты). Размеры плазмид необычайно широко варьируют-от 2 тыс. до неск. сотен тысяч пар оснований; нек-рые из них содержат 1-3 гена, другие достигают 10-20% размера бактериальной хромосомы.

• Большинство плазмид может передаваться от одной бактерии к другой при конъюгации клеток (трансмиссибельные плазмиды). Такие плазмиды способны провоцировать конъюгацию между бактериями и тем самым обеспечивают собственную миграцию от клетки к клетке и распространение среди бактерий. Нетрансмиссибельные плазмиды передаются благодаря конъюга-тивным плазмидам-помощникам. Во мн. случаях для переноса плазмид между клетками необязательна конъюгация последних. Так, мелкие плазмиды могут передаваться в виде коинте-гратов с бактериофагами (вирусами микробов).

• Число копий плазмид в клетке зависит от их генетич. особенностей. Плазмиды, находящиеся под "ослабленным контролем", могут реплицироваться до тех пор, пока каждая клетка не будет содержать в среднем от 10 до 200 копий. Плазмиды, находящиеся под "строгим контролем", реплицируются примерно с той же скоростью, что и хромосома, и содержатся в клетке в виде одной или неск. копий. В обоих случаях благодаря контролируемой репликации число плазмид в клетке поддерживается постоянным в ряду поколений.

• Помимо ряда общих ф-ций, свойственных очень многим плазмидам, существует множество спец. ф-ций, характерных для разного вида плазмид. У бактерий наиб. изучены три главные группы плазмид:F-плазмиды ответственны за половой процесс, R-плазмиды обеспечивают устойчивость бактериальных клеток к действию антибиотиков, в Col-плазмидах локализованы гены синтеза колицинов (бактерио-цинов) – токсичных белков, к-рые не действуют на производящую ихклетку, но убивают др. бактерии.

• Плазмиды не являются неотъемлемой составной частью бактериальнойклетки, однако их наличие расширяет ее генетич. возможности. Плазмиды позволяют бактериям получать энергию необычными способами, напр. Окисление водорода или метана. Плазмиды играют важную роль в эволюции бактерий, особенно в их быстрой адаптации к меняющимся факторам среды.

Вирусные болезни.

Поселяясь в клетках живых организмов, вирусы вызывают опасные заболевания многих сельскохозяйственных растений (мозаичную болезнь табака, томатов, огурцов; скручивание листьев, карликовость, желтуху и др.) и домашних животных (ящур, чуму у свиней и птиц, инфекционную анемию у лошадей, рак и др.). Указанные болезни резко снижают урожайность культур, приводят к массовой гибели животных. Вирусы вызывают также многие опасные заболевания человека: грипп, корь, оспу, полиомиелит, свинку, бешенство, желтую лихорадку и др. В последние годы к ним прибавилось еще одно страшное заболевание — СПИД. СПИД— синдром приобретенного иммунодефицита— эпидемическое заболевание, поражающее преимущественно иммунную систему человека, которая защищает его от различных болезнетворных микроорганизмов. Поражение системы клеточного иммунитета приводит к инфекционным заболеваниям и злокачественным опухолям. Организм становится беззащитным к микробам, которые в обычных условиях не вызывают болезни.

Возбудитель болезни— вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Геном ВИЧ представлен двумя идентичными молекулами РНК, состоящими примерно из 10 тыс. пар оснований. ВИЧ обладает уникальной изменчивостью, которая в пять раз превышает изменчивость вируса гриппа и в сто раз больше, чем у вируса гепатита В. Беспрерывная генетическая и антигенная изменчивость вируса в человеческой популяции приводит к появлению новых вирионов ВИЧ, что резко усложняет проблему получения вакцины и затрудняет проведение специальной профилактики СПИДа. Одно из проявлений заражения человека вирусом СПИДа — поражение центральной нервной системы.

Для СПИДа характерен очень длительный инкубационный период (исчисляется с момента поражения до появления первых признаков болезни). У взрослых он составляет в среднем 5 лет. Предполагается, что ВИЧ может сохраняться в организме человека пожизненно. Это значит, что до конца своей жизни инфицированные люди могут заражать других, э при соответствующих условиях могут сами заболеть СПИДом.

Один из главных путей передачи ВИЧ и распространения СПИДа — половые контакты, поскольку возбудитель болезни наиболее часто находится в крови, сперме и влагалищных выделениях инфицированных людей.

Другой путь инфицирования — использование нестерильных медицинских инструментов, которыми зачастую пользуются наркоманы. Возможна также передача инфекции через кровь и некоторые лекарственные препараты, при пересадке органов и тканей, использовании донорской спермы и др.

Поиск по сайту: