КАКОЙ УЧЁНЫЙ ДОКАЗАЛ СУЩЕСТВОВАНИЕ ВИРУСА КАК НОВОГО ТИПА ВОЗБУДИТЕЛЯ

Текущая версия страницы пока не проверялась
опытными участниками и может значительно отличаться от версии
, проверенной 30 сентября 2020 года; проверки требуют 12 правок
.

Вирусология
— раздел микробиологии
, изучающий вирусы
, их морфологию, физиологию, генетику, а также эволюцию
вирусов и вопросы экологии. Медицинская и ветеринарная вирусология прежде всего рассматривают вирусы, поражающие человека и животных, изучает их роль в развитии инфекционных
и онкологических
заболеваний, определяет способы диагностики, терапии и профилактики вирусных заболеваний.

Вследствие развития вирусологии были достигнуты определённые успехи в борьбе с некоторыми вирусными инфекциями. Например, в XX веке на земном шаре благодаря массовой вакцинации населения была ликвидирована оспа
. Существует, однако, ряд вирусных заболеваний, неизлечимых на современном этапе развития науки, самое известное из них — ВИЧ-инфекция
.

Эволюция вирусов
— раздел эволюционной биологии
и вирусологии
, который посвящён именно эволюции
вирусов
. Множество вирусов
, в частности РНК-вирусы
, имеют маленький период размножения и повышенную частоту мутаций (одна точечная мутация или более на геном за один раунд репликации РНК вируса). Такая повышенная частота мутаций, в случае комбинации с естественным отбором
, позволяет вирусам быстро адаптироваться к изменениям в окружающей среде.

Эволюция вирусов — важнейший аспект эпидемиологии
вирусных болезней, таких как грипп
( ортомиксовирусы
), ВИЧ-инфекция
( Вирус иммунодефицита человека
) и гепатит
(например вирус гепатита С
). Быстрое мутирование вирусов также вызывает проблемы с разработкой действенных вакцин
и противовирусных препаратов
, так как мутации устойчивости к лекарственным препаратам
возникают в течение недели или месяца после начала лечения. Одной из главных теоретических моделей для изучения вирусной эволюции является

квазивидов
.

Запрос «Вирус» перенаправляется сюда; см. также другие значения
.

Геномы вирусов могут быть представлены как ДНК
, так и РНК
, причем в обоих случаях как одноцепочечной, так и двуцепочечной. Некоторые вирусы способны к обратной транскрипции
. Кроме того, у некоторых РНК-содержащих вирусов
в репликации участвует рибозим
, что сближает их с вироидами
. Однако все вирусы, в отличие от вироидов, образуют белковые
капсиды
, в которые заключён их генетический материал.

У животных вирусные инфекции вызывают иммунный ответ
, который чаще всего приводит к уничтожению болезнетворного вируса. Иммунный ответ также можно вызвать вакцинами
, дающими активный приобретённый иммунитет
против конкретной вирусной инфекции. Однако некоторым вирусам, в том числе вирусу иммунодефицита человека
и возбудителям вирусных гепатитов
, удаётся избежать иммунного ответа, вызывая хроническую болезнь
. Антибиотики
не действуют на вирусы, однако было разработано несколько противовирусных препаратов
.

Вирусология — раздел микробиологии, изучающий вирусы, их морфологию, физиологию, генетику, а также эволюцию вирусов и вопросы экологии.

Возбудитель мозаичной болезни называется Д. И. Ивановским по-разному, термин «вирус» ещё не был введён, иносказательно их называли то «фильтрующимися бактериями», то просто «микроорганизмами».

Пять лет спустя, при изучении заболеваний крупного рогатого скота, а именно — ящура, был выделен аналогичный фильтрующийся микроорганизм. А в 1898 году, при воспроизведении опытов Д. Ивановского голландским ботаником Мартином Бейеринком, он назвал такие микроорганизмы «фильтрующимися вирусами». В сокращённом виде это название и стало обозначать данную группу микроорганизмов.

В 1901 году было обнаружено первое вирусное заболевание человека — жёлтая лихорадка. Это открытие было сделано американским военным хирургом Уотером Ридом и его коллегами.

В 1911 году Фрэнсис Раус доказал вирусную природу рака — саркомы Рауса (лишь в 1966 году, спустя 55 лет, за это открытие ему была вручена Нобелевская премия по физиологии и медицине).

Систематику
и таксономию
вирусов в настоящий момент кодифицирует и поддерживает Международный комитет по таксономии вирусов
(International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV), поддерживающий также и таксономическую базу (The Universal Virus Database, ICTVdB).

Международный комитет по таксономии вирусов
разработал современную классификацию вирусов и выделил основные свойства вирусов, имеющие больший вес для классификации
с сохранением единообразия семейств.

Реалм
( -viria
) и субреалм ( -vira
)

Царство
( -virae
) и подцарство
( -virites
)

Тип
( -viricota
) и подтип
( -viricotina
)

Класс
( -viricetes
) и подкласс
( -viricetidae
)

Порядок
( -virales
) и подпорядок
( -virineae
)

Семейство
( -viridae
) и подсемейство
( -virinae
)

Род
( -virus
) и подрод
( -virus
)

Вид
( -virus
)

Классификация по Балтимору

Классификация вирусов по Балтимору основывается на механизме образования мРНК. Вирусы синтезируют мРНК из собственного генома для образования белков и репликации своей нуклеиновой кислоты, однако каждое семейство вирусов имеет собственный механизм этого процесса. Вирусные геномы могут быть одноцепоченые (оц) или двухцепочечные (дц), ДНК- или РНК-содержащие, могут использовать или не использовать обратную транскриптазу
. Кроме того, одноцепочечные РНК-вирусы в составе своего генома могут иметь положительную (+) или отрицательную (-) цепь РНК.

(I) Вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК и не имеющие РНК-стадии (например, герпесвирусы
, поксвирусы
, паповавирусы
, мимивирус
).
(II) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу ДНК (например, парвовирусы
). В этом случае ДНК всегда положительной полярности.
(III) Вирусы, содержащие двуцепочечную РНК (например, ротавирусы
).
(IV) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК положительной полярности (например, пикорнавирусы
, флавивирусы
).
(V) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК негативной или двойной полярности (например, ортомиксовирусы
, филовирусы
).
(VI) Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК положительной полярности и имеющие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретровирусы (например, ВИЧ
).
(VII) Вирусы, содержащие частично двуцепочечную, частично одноцепочечную ДНК ^[147]
^[148]
и имеющие в своём жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретроидные
вирусы (например, вирус гепатита B
) ^[149]
.

Дальнейшее деление производится на основе таких признаков, как структура генома (наличие сегментов, кольцевая или линейная молекула), генетическое сходство с другими вирусами, наличие липидной оболочки, таксономическая принадлежность организма-хозяина и других.

Циммер, 2023
, с. 23.

Barrett, Thomas C; Pastoret, Paul-Pierre; Taylor, William J.
Rinderpest and peste des petits ruminants: virus plagues of large and small ruminants (неопр.)
. — Amsterdam: Elsevier Academic Press
, 2006. — ISBN 0-12-088385-6
.
Leppard, Keith; Nigel Dimmock; Easton, Andrew.
Introduction to Modern Virology (неопр.)
. — Blackwell Publishing Limited
, 2007. — ISBN 1-4051-3645-6
.
Desk Encyclopedia of General Virology (неопр.)
/ Mahy W. J. and Van Regenmortel MHV. — Oxford: Academic Press
, 2009. — ISBN 0-12-375146-2
.
Sussman, Max; Topley, W. W. C.; Wilson, Graham K.; Collier, L. H.; Balows, Albert.
Topley & Wilson’s microbiology and microbial infections (англ.)
. — London: Arnold, 1998. — ISBN 0-340-66316-2
.
Witzany, Guenther (ed);
Viruses: Essential Agents of Life (неопр.)
. — Dortrecht: Springer Science and Business Media
, 2012. — ISBN 978-94-007-4898-9
.
David M. Knipe, Peter Howley.
Fields Virology (неопр.)
. — Philadelphia: LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS, a WOLTERS KLUWER business, 2013. — ISBN 978-1-4511-0563-6
.
Holmes E. C.
The Evolution and Emergence of RNA Viruses. (англ.)
. — Oxford: Oxford University Press, 2009.
Nee S.
The evolution of multicompartmental genomes in viruses.
// J Mol Evol. — 1987. — . — .
Simon-Loriere E., Holmes E. C.
Why do RNA viruses recombine? // Nat Rev Microbiol. — 2011. — . — .

Имеется три классические гипотезы о происхождении вирусов:

Вирусы могли быть когда-то небольшими клетками, которые паразитировали
на больших клетках ( гипотеза вырождения
^[4]
^[5]
или редукционная гипотеза
^[6]
);
некоторые вирусы могли произойти от кусков ДНК
или РНК
которые «сбежали» из генов
больших организмов ( гипотеза бродяжничества
^[7]
или гипотеза беглой ДНК
);
или вирусы могли бы эволюционировать от комплексов молекул белка
и нуклеиновой кислоты
одновременно с появлением первых клеток на Земле или ранее ( гипотеза первичности вирусов
). ^[6]
^[8]

Роль вирусов в биосфере

Вирусы являются самой распространённой формой существования органической материи на планете по численности. Они играют важную роль в регуляции численности популяций некоторых видов живых организмов (например, вирус дикования
с периодом в несколько лет сокращает численность песцов
в несколько раз).

Однако основная роль вирусов в биосфере
связана с их деятельностью в водах океанов
и морей
.

Роль в водных экосистемах

В массовой культуре

Вирусная инфекция заложена в основу следующих произведений (список неполный):

Кодзи Судзуки
. « Звонок
».
Кир Булычёв
. « Лиловый шар
».
Стивен Кинг
. « Противостояние
».
Майкл Крайтон
. « Штамм „Андромеда“
» ^[280]
.
Джек Лондон
. « Алая чума
».
Дэн Браун
. « Инферно
».

Комментарии

На английском языке
. В латинском языке
вопрос о множественном числе данного слова является спорным. Слово лат.
принадлежит редкой разновидности II склонения, словам среднего рода на -us: Nom. Acc. Voc. virus, Gen. viri, Dat. Abl. viro. Так же склоняются лат.
и ; в классической латыни множественное число зафиксировано только у последнего: , форма древнегреческого
происхождения, где η<εα.
На данный момент устоявшегося русскоязычного термина, соответствующего англ.
в таксономии, нет. Предложены варианты «империя», «надцарство», «сфера», «реалм».
В различных источниках такое свойство вирусов, как инфекционность, имеет различное значение. Некоторые, например, Большая Советская энциклопедия
, определяют вирусы как неклеточные организмы, обладающие свойством вызывать инфекционные болезни у клеточных организмов. Другие, например, Большой Энциклопедический словарь
и Биологический энциклопедический словарь
, не относят инфекционность к определяющим свойствам вирусов.
Как отмечается там, «вид вирусов представляет собой политетический класс вирусов, которые вместе образуют единую линию поколений и занимают особенную экологическую нишу». « Политетический» класс — это таксономическая группа, члены которой имеют несколько общих свойств, хотя и не обязательно имеют все одинаковые свойства. Этим вид вирусов отличается от вышестоящих вирусных таксонов, которые являются «универсальными» классами и имеют набор свойств, обязательных для каждого их члена.

Использованная литература и источники

Вирусы очень разнообразны, изменчивы и широко распространены, способны заражать практически всех представителей флоры и фауны и даже многие микроорганизмы.

Ряд уникальных свойств позволяет выделить вирусы из общей массы микроорганизмов:

Наличие только одного из двух видов нуклеиновых кислот.
Отсутствие собственных белок-синтезируемых систем.
Вирусы не растут, а только репродуцируются (размножаются) клеткой, в которую проник вирус.
Жизнедеятельность вирусов осуществляется только в пределах живой клетки хозяина.

А. Н. Сизенцов, А. О. Плотников, Е. А. Дроздова, Е. С. Алешина, И. В. Грязева.
Общая вирусология с основами таксономии вирусов позвоночных
. — Оренбург, 2012. — 624 с.
Белоусова Р. В., Преображенская Э. А., Третьякова И. В.
Ветеринарная вирусология. — КолосС, 2007. — 448 с. — ISBN 978-5-9532-0416-3
Букринская А. Г.
Вирусология. — М.: Медицина
, 1986. — 336 с.
Вирусология: В 3-х т. Т. 1: Пер. с англ. / Под ред. Б. Филдса, Д. Найпа, при участии Р. Ченока, Б. Ройзмана, Дж. Мелника, Р. Шоупа. — М.: Мир
, 1989. — 492 с. — ISBN 5-03-000283-9
Вирусология: В 3-х т. Т. 2: Пер. с англ. / Под ред. Б. Филдса, Д. Найпа, при участии Р. Ченока, Б. Ройзмана, Дж. Мелника, Р. Шоупа. — М.: Мир, 1989. — 496 с. — ISBN 5-03-000284-7
Вирусология: В 3-х т. Т. 3: Пер. с англ. / Под ред. Б. Филдса, Д. Найпа, при участии Р. Ченока, Б. Ройзмана, Дж. Мелника, Р. Шоупа. — М.: Мир, 1989. — 452 с. — ISBN 5-03-000285-5
Карл Циммер
.
Планета вирусов = Carl Zimmer. A PLANET OF VIRUSES. — М.
: Альпина нон-фикшн, 2023. — С. 190. — ISBN 978-5-00139-545-4
.
.

Роль в заболеваниях человека

Эпидемии и пандемии

Защитная реакция хозяина

Профилактика и лечение

Так как вирусы используют для размножения естественные метаболические пути
клеток-хозяев, их сложно уничтожить без применения препаратов, токсичных
для самих клеток-хозяев. Наиболее эффективными медицинскими мерами против вирусных инфекций являются вакцинации
, создающие иммунитет к инфекции, и противовирусные препараты
, избирательно ингибирующие
репликацию вирусов.

Эволюция размеров вирусных геномов

Эволюция организации генома

Совершенно иначе обстоит дело с оц(-)РНК-вирусами
. Поскольку оц(-)RNA-вирусам необходимо транскрибировать свои геномы в мРНК, перед их трансляцией, некоторый контроль над экспрессией генов может происходить на этом этапе транскрипции. С одной (-)цепи РНК может быть транскрибировано несколько мРНК, при этом первая мРНК (транскрипция которой начинается ближе всех к 3’-концу) будет представлена в большей концентрации, а последняя (5’-концевая) мРНК в наименьшей концентрации. То есть в зависимости от расположения старта транскрипции мРНК в геноме вируса создается транскрипционный градиент. Следовательно, возможно, что способность лучше контролировать экспрессию генов посредством контроля транскрипции сама по себе представляет собой причину, по которой в первую очередь возникали геномы с антисмысловой (-)РНК. В этом отношении важно, что геномы несегментированных оц(-)РНК– вирусов обладают высококонсервативным порядком генов, составляют одну группу при построении филогенетических деревьев
на основе последовательностей полимераз, и могут быть легко классифицированы в пределах группы Mononegavirales

. Более того, при этом способе организации генома, порядок генов, по-видимому, зависит от требуемого количества белкового продукта этих генов, так что первые гены расположенные ближе к 3’-концу кодируют белки нуклеокапсида
, а гены расположенные на 5’-конце, кодируют РНК-полимеразу. Это подтверждает предположение, что это адаптация для облегчения контроля экспрессии генов.

Вирусы как форма жизни

Пока вирус находится во внеклеточной среде или в процессе заражения клетки, он существует в виде независимой частицы. Вирусные частицы ( вирионы
) состоят из двух или трёх компонентов: генетического материала
в виде ДНК
или РНК
(некоторые, например мимивирусы
, имеют оба типа молекул); белковой
оболочки ( капсида
), защищающей эти молекулы, и, в некоторых случаях, — дополнительных липидных
оболочек. Наличие капсида отличает вирусы от вирусоподобных инфекционных нуклеиновых кислот — вироидов
. В зависимости от того, каким типом нуклеиновой кислоты представлен генетический материал, выделяют ДНК-содержащие вирусы
и РНК-содержащие вирусы
; на этом принципе основана классификация вирусов по Балтимору
. Ранее к вирусам также ошибочно относили прионы
, однако впоследствии оказалось, что эти возбудители представляют собой особые инфекционные белки и не содержат нуклеиновых кислот. Форма вирусов варьирует от простой спиральной и икосаэдрической до более сложных структур. Размеры среднего вируса составляют около одной сотой размеров средней бактерии. Большинство вирусов слишком малы, чтобы быть отчётливо различимыми под световым микроскопом
.

Вирусы являются облигатными паразитами
, так как не способны размножаться
вне клетки. Вне клетки вирусные частицы не проявляют признаки живого
и ведут себя как частицы биополимеров
. От живых паразитарных организмов вирусы отличаются полным отсутствием основного и энергетического обмена и отсутствием сложнейшего элемента живых систем — аппарата трансляции
(синтеза белка), степень сложности которого превышает таковую самих вирусов.

Классифицируют четыре морфологических типа капсидов вирусов: спиральный, икосаэдрический, продолговатый и комплексный.

Вирусы не размножаются клеточным делением, поскольку не имеют клеточного строения. Вместо этого они используют ресурсы клетки-хозяина для образования множественных копий самих себя, и их сборка происходит внутри клетки.

Прикрепление
представляет собой образование специфичной связи между белками вирусного капсида и рецепторами
на поверхности клетки-хозяина. Это специфичное связывание определяет круг хозяев вируса. Например, ВИЧ поражает только определённый тип человеческих лейкоцитов
. Это связано с тем, что оболочечный гликопротеин
вируса gp120 специфично связывается с молекулой CD4 — хемокиновым
рецептором, который обычно встречается на поверхности CD4+ T-лимфоцитов
. Этот механизм обеспечивает инфицирование вирусом только тех клеток, которые способны осуществить его репликацию. Связывание с рецептором может вызвать конформационные
изменения белка оболочки (или белка капсида в случае безоболочечного вируса), что в свою очередь служит сигналом к слиянию вирусной и клеточной мембран и проникновению вируса в клетку.
Проникновение в клетку.
На следующем этапе вирусу необходимо доставить внутрь клетки свой генетический материал. Некоторые вирусы также переносят внутрь клетки собственные белки, необходимые для её реализации (особенно это характерно для вирусов, содержащих негативные РНК). Различные вирусы для проникновения в клетку используют разные стратегии: например, пикорнавирусы
впрыскивают свою РНК через плазматическую мембрану, а вирионы ортомиксовирусов
захватываются клеткой в ходе эндоцитоза
и попадают в кислую
среду лизосом
, где происходит депротеинизация вирусной частицы, после чего РНК в комплексе с вирусными белками преодолевает лизосомальную мембрану и попадает в цитоплазму
. Вирусы также различают по тому, где происходит их репликация: часть вирусов (например, те же пикорнавирусы) размножается в цитоплазме клетки, а часть (например, ортомиксовирусы
) в её ядре
. Процесс инфицирования вирусами клеток грибов
и растений отличается от инфицирования клеток животных. Растения имеют прочную клеточную стенку
, состоящую из целлюлозы
, а грибы — из хитина
, так что большинство вирусов могут проникнуть в них только после повреждения клеточной стенки ^[99]
. Однако почти все вирусы растений (включая вирус табачной мозаики) могут перемещаться из клетки в клетку в форме одноцепочечных нуклеопротеиновых комплексов через плазмодесмы
^[100]
. Бактерии, как и растения, имеют крепкую клеточную стенку, которую вирусу, чтобы попасть внутрь, приходится повредить. Но в связи с тем, что клеточная стенка бактерий намного тоньше таковой у растений, некоторые вирусы выработали механизм впрыскивания генома в бактериальную клетку через толщу клеточной стенки, при котором капсид остаётся снаружи ^[101]
.
Лишение оболочек
представляет собой процесс потери капсида. Это достигается при помощи вирусных ферментов или ферментов клетки-хозяина, а может быть и результатом простой диссоциации
. В конечном счёте вирусная геномная нуклеиновая кислота освобождается.
Репликация

вирусов подразумевает, прежде всего, репликацию генома. Репликация вируса включает синтез мРНК ранних генов вируса (с исключениями для вирусов, содержащих положительную РНК), синтез вирусных белков, возможно, сборку сложных белков и репликацию вирусного генома, которая запускается после активации ранних или регуляторных генов. Вслед за этим может последовать (у комплексных вирусов с крупными геномами) ещё один или несколько кругов дополнительного синтеза мРНК: «поздняя» экспрессия генов приводит к синтезу структурных или вирионных
белков.

Вслед за этим происходит сборка
вирусных частиц, позже происходят некоторые модификации белков. У вирусов, таких как ВИЧ, такая модификация (иногда называемая созреванием) происходит после выхода вируса из клетки-хозяина ^[102]
.
Выход из клетки.
Вирусы могут покинуть клетку после лизиса
, процесса, в ходе которого клетка погибает из-за разрыва мембраны
и клеточной стенки, если такая есть. Эта особенность есть у многих бактериальных и некоторых животных вирусов. Некоторые вирусы подвергаются лизогенному циклу
, где вирусный геном включается путём генетической рекомбинации в специальное место хромосомы клетки-хозяйки. Тогда вирусный геном называется провирусом

, или, в случае бактериофага, профагом

^[103]
. Когда клетка делится, вирусный геном также удваивается. В пределах клетки вирус в основном не проявляет себя; однако в некоторый момент провирус или профаг может вызвать активацию вируса, который может вызвать лизис клеток-хозяев ^[104]
.

Особенности репликативного цикла различных вирусов

Генетический материал внутри вирусных частиц и способ его репликации
значительно отличается у различных вирусов.

ДНК-содержащие вирусы
.
Репликация генома у большинства ДНК-содержащих вирусов происходит в клеточном ядре. Если клетка имеет соответствующий рецептор на своей поверхности, эти вирусы проникают в клетку либо путём непосредственного слияния с клеточной мембраной (напр. герпесвирусы
), либо — что бывает чаще — путём рецептор-зависимого эндоцитоза. Большинство ДНК-содержащих вирусов полностью полагаются на синтетический аппарат клетки-хозяина для производства их ДНК
и РНК
, а также последующего процессинга РНК
. Однако вирусы с крупными геномами (например, поксвирусы
) могут сами кодировать большую часть необходимых для этого белков. Геному вируса эукариот необходимо преодолеть ядерную оболочку
для того, чтобы получить доступ к ферментам, синтезирующим ДНК и РНК, в случае же бактерифагов ему достаточно просто проникнуть в клетку ^[106]
^[107]
.
РНК-содержащие вирусы
.
Репликация таких вирусов обычно происходит в цитоплазме. Р НК-содержащие вирусы можно подразделить на 4 группы в зависимости от способа их репликации. Механизм репликации определяется тем, является ли геном вируса одноцепочечным или двухцепочечным, вторым важным фактором в случае одноцепочечного генома является его полярность (может ли он непосредственно служить матрицей для синтеза белка рибосомами). Все РНК-вирусы используют собственную РНК-репликазу
для копирования своих геномов ^[108]
.
Вирусы, использующие обратную транскрипцию
.
Эти вирусы содержат одноцепочечную РНК ( Retroviridae

, Metaviridae

, Pseudoviridae

) или двухцепочечную ДНК ( Caulimoviridae

и Hepadnaviridae

). Р НК-содержащие вирусы, способные к обратной транскрипции ( ретровирусы
, например, ВИЧ), используют ДНК-копию генома как промежуточную молекулу при репликации, а содержащие ДНК ( параретровирусы
, например, вирус гепатита B
) — РНК ^[109]
. В обоих случаях используется обратная транскриптаза
, или РНК-зависимая ДНК-полимераза. Ретровирусы встраивают ДНК, образующуюся в процессе обратной транскрипции, в геном хозяина, такое состояние вируса называется провирусом
. Параретровирусы же этого не делают, хотя встроенные копии их генома могут давать начало инфекционным вирусам, особенно у растений ^[110]
. Вирусы, использующие обратную транскрипцию, восприимчивы к противовирусным препаратам
, ингибирующим обратную транскриптазу, в том числе к зидовудину
и ламивудину
.

Действие на клетки

The Universal Virus Database ICTVdB

. Дата обращения: 13 декабря 2007.
Архивировано из оригинала
13 декабря 2007 года.
ViralZone Ресурс Швейцарского института биоинформатики, предоставляющий информацию обо всех семействах вирусов, сопровождается общей молекулярной и эпидемиологической информацией

.
(англ.)

Онлайн-семинар Дейвида Балтимора: «Введение в вирусы и ВИЧ»

.

Дата обращения: 13 октября 2011.

Архивировано из

оригинала

13 октября 2011 года.

(англ.)

Онлайн-семинар Эри Гелениуса: «Введение в вирусы»

.
Дата обращения: 14 октября 2011.

Архивировано из оригинала

14 октября 2011 года.

(англ.)

3D-структуры вирусов в EM Data Bank (EMDB)

.
(англ.)

Пташник, Ольга; Волкова, Ольга.
Вирусы. Раскрась вирусные частицы

. // Сайт Biomolecula.ru
(17 февраля 2017). Дата обращения: 5 апреля 2018.

Лапочкин, Юрий.

Вирусные геномы в системе эволюции

. // Сайт Biomolecula.ru
(28 ноября 2014). Дата обращения: 5 апреля 2018.

Ржешевский, Алексей.
Вирусы и человек. Противостояние длиной в тысячелетия

. // Сайт Biomolecula.ru
(8 ноября 2015). Дата обращения: 5 апреля 2018.
Чугунов, Антон.
Нобелевскую премию 2008 года по физиологии и медицине вручили за вирусологические исследования

. // Сайт Biomolecula.ru
(6 ноября 2008). Дата обращения: 5 апреля 2018.
Ожаровская, Татьяна.
Фаговый домик. А в ваши строительные магазины уже завезли фаговые нанопровода?

// Сайт Biomolecula.ru
(11 ноября 2016). Дата обращения: 5 апреля 2018.
Закубанский, Александр.
Вирусы-платформы: яд во благо

. // Сайт Biomolecula.ru
(5 октября 2012). Дата обращения: 5 апреля 2018.
Минина, Елизавета.
Анти-CRISPR: ответ вирусов

. // Сайт Biomolecula.ru
(6 декабря 2017). Дата обращения: 5 апреля 2018.
Цветные изображения вирусов
из книги Карла Циммера
Планета вирусов
(2011) .

Впервые существование вируса (как нового типа возбудителя болезней) доказал в 1892 году
русский учёный Д. И. Ивановский
. После многолетних исследований заболеваний табачных растений
, в работе, датированной 1892 годом, Д. И. Ивановский приходит к выводу, что мозаичная болезнь табака
вызывается «бактериями, проходящими через фильтр Шамберлана
, которые, однако, не способны расти на искусственных субстратах». На основании этих данных были определены критерии, по которым возбудителей заболеваний относили к этой новой группе: фильтруемость через «бактериальные» фильтры, неспособность расти на искусственных средах, воспроизведение картины заболевания фильтратом, освобождённым от бактерий
и грибов
. Возбудитель мозаичной болезни называется Д. И. Ивановским по-разному, термин «вирус» ещё не был введён, иносказательно их называли то «фильтрующимися бактериями», то просто «микроорганизмами».

Пять лет спустя, при изучении заболеваний крупного рогатого скота, а именно — ящура
, был выделен аналогичный фильтрующийся микроорганизм. А в 1898 году
, при воспроизведении опытов Д. Ивановского голландским ботаником М. Бейеринком
, он назвал такие микроорганизмы «фильтрующимися вирусами». В сокращённом виде это название и стало обозначать данную группу микроорганизмов.

В 1901 году
было обнаружено первое вирусное заболевание человека — жёлтая лихорадка
. Это открытие было сделано американским военным хирургом У. Ридом и его коллегами.

В 1911 году Фрэнсис Раус
доказал вирусную природу рака — саркомы Рауса
(лишь в 1966 году, спустя 55 лет, за это открытие ему была вручена Нобелевская премия по физиологии и медицине
).

Общая вирусология изучает основные принципы строения, размножения вирусов, их взаимодействие с клеткой-хозяином, происхождение и распространение вирусов в природе. Один из важнейших разделов общей вирусологии — молекулярная вирусология
, изучающая структуру и функции вирусных нуклеиновых кислот, механизмы экспрессии вирусных генов, природу устойчивости организмов к вирусным заболеваниям, молекулярную эволюцию вирусов.

Частная вирусология исследует особенности определённых групп вирусов человека, животных и растений и разрабатывает меры борьбы с вызываемыми этими вирусами болезнями.

В 1962 г. вирусологи многих стран собрались на симпозиуме в США
, чтобы подвести первые итоги развития молекулярной вирусологии. На этом симпозиуме звучали не совсем привычные для вирусологов термины: архитектура вирионов, нуклеокапсиды, капсомеры. Начался новый период в развитии вирусологии — период молекулярной вирусологии.

Молекулярная вирусология, или молекулярная биология вирусов, — составная часть общей молекулярной биологии и в то же время — раздел вирусологии. Это и неудивительно. Вирусы — наиболее простые формы жизни, и поэтому вполне естественно, что они стали и объектами изучения, и орудиями молекулярной биологии. На их примере можно изучать фундаментальные основы жизни и её проявления.

С конца 1950-х годов, когда начала формироваться синтетическая область знаний, лежащая на границе неживого и живого и занимающаяся изучением живого, методы молекулярной биологии хлынули обильным потоком в вирусологию. Эти методы, основанные на биофизике
и биохимии
живого, позволили в короткие сроки изучить строение, химический состав и репродукцию вирусов.

Поскольку вирусы относятся к сверхмалым объектам, для их изучения нужны сверхчувствительные методы. С помощью электронного микроскопа удалось увидеть отдельные вирусные частицы, но определить их химический состав можно, только собрав воедино триллионы таких частиц. Для этого были разработаны методы ультрацентрифугирования
.

Если в 1960-х годах основное внимание вирусологов было фиксировано на характеристике вирусных нуклеиновых кислот и белков, то к началу 1980-х годов была расшифрована полная структура многих вирусных генов и геномов и установлена не только аминокислотная последовательность, но и третичная пространственная структура таких сложных белков, как гликопротеид гемагглютинина вируса гриппа. В настоящее время можно не только связать изменения антигенных детерминант вируса гриппа с заменой в них аминокислот, но и рассчитывать прошедшие, настоящие и будущие изменения этих антигенов.

С 1974 года начала бурно развиваться новая отрасль биотехнологии
и новый раздел молекулярной биологии — генетическая (генная) инженерия
. Она немедленно была поставлена на службу вирусологии.

Вирусные заболевания у различных организмов

У животных вирусные инфекции вызывают иммунный ответ
, который чаще всего приводит к уничтожению болезнетворного вируса. Иммунный ответ также можно вызвать вакцинами
, дающими активный приобретённый иммунитет
против конкретной вирусной инфекции. Однако некоторым вирусам, в том числе вирусу иммунодефицита человека
и возбудителям вирусных гепатитов
, удаётся ускользнуть от иммунного ответа, вызывая хроническую болезнь
. Антибиотики
не действуют на вирусы, однако было разработано несколько противовирусных препаратов
(см. выше).

Если же вирус, попадая в гриб, проявляет свою вирулентность
, то реакция гриба на это может быть различной: снижение или повышение вирулентности у патогенных видов, дегенерация мицелия
и плодовых тел
, изменение окраски, подавление спороношения
. Некапсидированные вирусные РНК передаются через анастомозы
независимо от митохондрий
.

Гипотезы о происхождении вирусов

Гипотеза клеточного происхождения

Букринская А. Г.

Вирусология : Учеб. пособие
. — М.
: Медицина
, 1986. — 336 с.
Зуев В. А.

Многоликий вирус. — М.
: АСТ
, 2020. — 304 с. — (Наука и жизнь). — — ISBN 978-5-17-118736-1
.
Mayo M. A., Pringle C. R.
Virus taxonomy — 1997
(англ.)
// Journal of General Virology

. —
, 1998. — . — . Архивировано
29 сентября 2007 года.
Collier, Leslie; Balows, Albert; Sussman, Max.
Topley and Wilson’s Microbiology and Microbial Infections / Mahy, Brian and Collier, Leslie. Arnold. — ninth edition. — Virology, 1998. — Т. 1. — ISBN 0-340-66316-2
.
Dimmock N. J., Easton, Andrew J.; Leppard, Keith.
Introduction to Modern Virology. — sixth edition. — Blackwell Publishing, 2007. — ISBN 1-4051-3645-6
.
Knipe, David M.; Howley, Peter M.; Griffin, Diane E.; Lamb, Robert A.; Martin, Malcolm A.; Roizman, Bernard; Straus Stephen E.
Fields Virology
. — Lippincott Williams & Wilkins., 2007. — ISBN 0-7817-6060-7
.
Shors, Teri.
Understanding Viruses. — Jones and Bartlett Publishers, 2008. — ISBN 0-7637-2932-9
.
(Дата обращения: 17 мая 2020)
.