Какие свойства живых организмов не проявляют вирусы
Существенной характеристикой вируса как организма является его способность к размножению — воспроизведению потомства, сходного с родительской формой. Другим важным свойством является обладание наследственностью. Наследственным материалом служит имеющаяся у вируса нуклеиновая кислота — РНК или ДНК.
Кроме того, вирусу, как и прочим организмам, свойственна изменчивость. Примером тому может служить изменчивость, проявляющаяся у вируса гриппа A. Каждая пандемия гриппа A в XX в. вызывалась новой разновидностью этого вируса: A0 (испанка) — в 1918 г., А1 (Сингапур) — в 1947 г., A2 (Гонконг) — в 1968 г., A3 (Виктория) — в 1972 г. Каждая из названных вариаций гриппа A отличалась некоторой сменой белков в капсиде. Наличие изменчивости обеспечивает процесс эволюции видов вирусов.
Вирусы, как и все другие организмы, обладают приспособляемостью к изменяющимся условиям окружающей среды (адаптацией). Следует только помнить, что средой для них является организм хозяина. Каждый вирус имеет строго определённый круг хозяев. Этот круг хозяев может быть очень узким, например у группы бактериофагов, паразитирующих только на кишечной палочке, или очень широким, как у вируса бешенства, поражающего всех млекопитающих животных и человека. Кроме того, проявляя свою активность и воспроизведение в ядре или в цитоплазме клеток-хозяев — растений, животных или бактерий, вирусы занимают различные экологические ниши, что свойственно живому миру.
Однако, в отличие от всех клеточных организмов, вирусы не способны размножаться бинарным делением, т. е. разделяться надвое. Размножение осуществляется путём репродукции их генетического материала в клетке-хозяине. Этот процесс репродукции уникален, так как, проникнув, например, в бактериальную клетку, вирус своими нуклеиновыми кислотами начинает управлять клеточными механизмами бактерии и программирует синтез вирусного материала из её веществ. Материал с сайта https://doklad-referat.ru
 |
| Рис. 21. Семейства вирусов |
Впервые вирусы (вирус мозаики табака) были открыты отечественным учёным-ботаником Дмитрием Иосифовичем Ивановским в 1892 г. С тех пор выявлено более 1 000 различных видов. Виды объединяют в роды и семейства. Все вместе их выделяют в особое царство живой природы — Вирусы как неклеточную форму жизни. Более 500 разных видов вирусов могут вызывать разнообразные инфекционные заболевания человека. Семейства этих вирусов показаны на рис. 21.
Таким образом, вирусы являются уникальной формой жизни. С одной стороны, вирусы — дискретные (автономные) генетические структуры, которым присущи основные свойства живых организмов: размножение, изменчивость, адаптация и способность к эволюции. С другой стороны, вирусы не имеют таких важнейших свойств живого организма, как метаболизм (обмен веществ и энергии), и не способны к самостоятельной репродукции своей наследственности вне клетки хозяина. Весь цикл репродукции вирусов и их размножение происходят в клетке-хозяине и за счёт её метаболических систем.
На этой странице материал по темам:
Вирусы обладают такими признаками живого, как:
Из множества свойств живых организмов для вирусов характерно наличие
Определить признаки живой природы и не живой у вирусов
Каким свойством обладает вирус свойствами живого
Общие черты компьютерных вирусов с живыми организмами:
Источник
Анонимный вопрос
7 декабря 2018 · 8,6 K
Всем трям, то есть здравствуйте. 🙂 Я по жизни оптимист, натуралист, огородник-г…
Вирусы не имеют клеточного строения, они не растут, не взаимодействуют с окружающей средой, не синтезируют белки самостоятельно, проявляют свойства живого организма только попадая в клетку хозяина.
Какую роль играют моллюски в природе и жизни человека?
Значение моллюсков для человека:
- Пищевое (кальмары, осьминоги, устрицы)
- Производство украшений и ювелирных изделий (из жемчуга, раковин)
- Вредители культурных растений (улитки,слизни)
- Сельскохозяйственное (получение удобрений – из раковин)
В природе:
- Выступают важным объектом питания для других животных
- Участвуют в биологической очитке воды
- Разрушают органические остатки (брюхоногие, питающиеся детритом)
- Образуют осадочные горные породы
Для чего мы создали это сообщество
Заместитель Председателя Правления
МОО “Содействие больным саркомой” .
Защита прав… · sarcoma.pro
Человеку, столкнувшемуся с онкологическим заболеванием очень важно не остаться один на один со своими страхами и переживаниями, особенно в начальный период лечения, когда он находится в растерянности и вопросов гораздо больше, чем ответов.
Пациент с редким онкологическим заболеванием находится просто в информационном вакууме, и ему довольно сложно найти информацию о современных методах лечения и медицинских центрах, специализирующихся на лечении его заболевания.
Наше сообщество на Яндекс.Кью создано для того, чтобы распространить достоверную информацию о редких формах рака, возможностях лечения и правовых аспектах жизни онкологических больных.
Отвечают на вопросы наши эксперты: врачи ведущих российских медицинских центров и представители пациентской организации “Содействие больным саркомой”
Что общего в питании большинства бактерий и грибов?
Биолог, фанатка естественных наук и токсикологии. С удовольствием отвечу на…
И бактерии, и грибы всасывают питательные вещества из окружающей среды. Некоторые бактерии и все грибы являются гетеротрофами. Это означает, что они не могут синтезировать органические вещества из неорганических и должны получать их с пищей. В этом грибы (и некоторые бактерии) схожи с животными.
Прочитать ещё 1 ответ
Как рассказать о вирусах на человеческом языке?
Провизор, основатель проекта “Медицина – Просто”, разработчик полезных медицинских… · medicine-simply.ru
Теперь представьте себе, что вирус – это военный космический корабль с супер-прочным корпусом. Однако инженеры не предусмотрели в нем одну маленькую, но существенную деталь – место для топливного бака.
Что случится с кораблем?
Ответ прост – он будет дрейфовать в космосе, пока не натолкнётся на какую-нибудь планету.
Когда корабль состыкуется с ней, войска межгалактической службы выйдут на поверхность и реализуют свой план по экспансии этой планеты. Они захватят все заводы и производства, заставят их построить копии своего космического корабля (однако, по-прежнему без места для топливного бака).
Миллионы ресурсов неизвестной планеты будут потрачены на эти цели. Когда корабли будут готовы, то все военные улетят, вот только истощенная после их пребывания планета никогда не станет прежней. Повсюду остались лишь одни руины.
Подобное вирусы совершают и в нашем организме. Этим они и уникальны.
Что же их отличает от всех остальных микробов?
Им не нужна энергия для того, чтобы жить. Они могут спокойно плавать в крови, лимфе, или слизи пока не встретят подходящую клетку. После этого они спокойно проникают в нее, устраивая себе “новый временный дом”.
Вирусы состоят из белковой оболочки (капсид), которая окружает их генетический материал. У них нет никаких специальных структур, которые есть у всех нормальных клеток. Органеллы и рибосомы для синтеза белка? Вирусам это не нужно!
Вирусы могут содержать в себе либо ДНК либо РНК (генетический материал). Но никогда не вместе. Благодаря этим кислотам, вирус реализует свой план по захвату клетки. Они создают миллионы копий себя, что облегчит распространение вирусных частиц по всему организму.
Как именно вирус поработит клетку?
Как мы сказали, вирусы не могут создавать белки самостоятельно.
Но это необходимо для появления новых копий вируса, которые и состоят из белка!
Коварные вирусы оригинально решили этот вопрос – они внедряются в нормальную клетку и начинают контролировать ее белковый аппарат, в том числе и ферменты. Таким образом, обычная клетка человека становится «фабрикой» для производства миллиона вирусных частиц.
Продолжение истории в статье
Почему, так называемую, теорию эволюции невозможно объяснить без нагромождения других теорий и словоблудия?
Потому что все люди, которые являются профессионалами в науке вообще и в биологии в частности, то есть, в отличие от вас, понимающие, что именно может считаться доказательствами того или иного утверждения, сочли, что только теория эволюции объясняет то огромное множество наблюдений, которые накопились в настоящий момент в биологии.
“Ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции”, как сказал один православный.
Среди отрицателей же эволюции биологов единицы, а невежд миллионы. Поэтому ничего не стоят их слова про “бездоказательность”, про “ошибочность”, про “опровергнутость” – они мало того, что не понимают ничего в обсуждаемом вопросе, так еще и никаких альтернативных объяснений, выдерживающих хоть какую-то критику, предложить не в состоянии.
Вот и вышло, что теория эволюции на коне, а отрицатели эволюции на дне.
Прочитать ещё 5 ответов
Источник
Привет, я Лина! Биология – невероятная наука, о которой во взрослой жизни забывает большинство людей, не связанных с ней профессионально. Давайте вместе изучать сложную науку простым языком!
Предлагаю узнать немного больше о вирусах – одной из самых загадочных групп существ на нашей планете.
Большинство из нас знает, что все известные организмы делятся на 5 групп (царств): растения, животные, грибы, бактерии и вирусы. И если с первыми тремя все более менее понятно, то остальные вызывают неоднозначную реакцию. Как не путать бактерии с вирусами? Чем же отличаются эти микроорганизмы?
Обо всем по порядку! Первая клетка была обнаружена еще в далеком 1665 году ученым Робертом Гуком:
Роберт Гук, его собственный усовершенствованный им микроскоп и первая открытая в мире клетка – пробка в стебле.
Уже намного позже (в 19 веке!), после многочисленных исследований была сформулирована «клеточная теория Шлейдена-Шванна», из которой мы узнаем следующее:
Клетка — элементарная единица всех живых организмов. Вне клетки нет жизни
Бактерии – организмы клеточного строения, в чем и состоит их главное отличие от вирусов, а вирусов – от всех остальных известных нам существ. Итак, мы подходим к первому заключению:
ВИРУСЫ НЕ СОСТОЯТ ИЗ КЛЕТОК
Но если вне клетки нет жизни, то как они функционируют и кем являются? Если не состоят из клеток, как всем известные инфузории-туфельки, ромашки, мыши и даже человек?
Рассмотрим строение вируса на примере вируса герпеса:
Герпесвирус и куча непонятных названий
Не стоит бояться страшных «умных» слов! На деле все намного проще. Для понимания строения вируса нам нужно изучить только нуклеокапсид:
- Внутри «шара» находится нуклеопротеид: молекулы ДНК или РНК. Это значит, что именно там располагается генетическая информация нашего вируса;
- Обволакивает все это капсид – белковая оболочка, которая защищает ту самую генетическую информацию от химических, механических и физических повреждений. Своеобразная «броня» вируса.
Эти две структуры – основные структуры вируса.
ВИРУСЫ НЕ ИМЕЮТ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ ЖИВОГО
Ничего не потребляют, ничего не выделяют, не имеют своего обмена веществ…Чем же тогда занимаются вирусы?
В первую очередь, вирусы – паразиты. Они не могут функционировать за пределами чужой клетки! Вне клетки эти организмы «кристаллизируются». Они не подают никаких признаков жизни и «впадают в спячку». А вот внутри наши загадочные существа размножаются, «собирая» там себе подобные.
Но попадая в клетку, вирус заставляет ее помогать производить нужные ему для размножения вирусные кислоты и белки. После выполнения цели клетка погибает (это называется лизис), а новые вирусы выходят из нее.
Воспроизведение (размножение) вируса в клетке
Итак, вирусы не имеют клеточного строения и прочих свойств живого. Почему тогда мы вообще можем считать их живыми?
СХОДСТВА ВИРУСОВ С ЖИВЫМИ ОРГАНИЗМАМИ
Свойств не много, но они все-таки есть, а значит, мы не можем их игнорировать:
- Вирусы имеют набор генов (вспомним строение вируса: в нуклеопротеиде находится ДНК или РНК, где и «живут» гены);
- Могут воспроизводить себе подобных (однако только внутри какой-либо клетки);
- И даже эволюционировать путем естественного отбора!
Однозначного мнения по этому вопросу нет и ученых: кто-то считает, что вирусы – переходная форма между неживым и живым, кто-то – что это лишь комлексы молекул.
ЧТО НАМ ДЕЛАТЬ С ВИРУСАМИ или
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ
Самое главное заблуждение насчет вирусов: они уничтожаются антибиотиками. Это совсем не так: антибиотики – ПРОТИВОМИКРОБНЫЕ препараты и совершенно не действуют на вирусы! Это значит, что их нельзя использовать при лечении любых вирусных заболеваний: гриппа, гепатитов, оспы, герпеса, краснухи и многих других.
Не все вирусы так вредны и страшны, как нам кажется: вирусы-бактериофаги являются паразитами бактерий. «Фаги» вызывают гибель бактерий, что стало основной для фаготерапии – лечении с помощью этих удивительных и во многом полезных вирусов.
Бактериофаги чем-то напоминают паучков…
Вирусы – самая распространенная форма жизни! На поверхности моря их «концентрация» составляет 10млн вирусов на 1мм2!
ЧТО МЫ ЗНАЕМ?
Вирусы нельзя однозначно причислить ни к живым, ни к неживым организмам – они обладают свойствами обеих групп.
Вирусы проявляют свойства живого только внутри других организмов – клеток, а за их пределами не могут ни размножаться,
Как Вы считаете, можно ли называть вирусы живыми существами и почему? Буду рада, если Вы оставите свой комментарий и поддержите статью лайком и подпиской на канал! Впереди нас ждет немало приключений в изучении науки о живом 🙂
Источник
Вирусы эволюционируют, мутируют и размножаются. Как и сложные организмы вроде человека, вирусы также подвержены естественному отбору. Тем не менее вне клеток они нежизнеспособны и быстро разрушаются. О том, является ли вирус переходной формой между миром живого и неживого, в рамках гида «Полезные вирусы» ПостНауке рассказывает вирусолог Леонид Марголис.
Прежде чем говорить о том, является ли вирус живым, стоит сказать, что граница между живым и неживым проведена не так однозначно. Безусловным признаком живого является способность производить потомство. Однако многие животные и люди не передают свой генетический материал следующим поколениям. Означает ли это, что они не являются живыми? Еще один признак живого — способность адаптироваться к окружающей среде. Камень при падении может изменить свою форму, и формально это адаптация к окружающей среде. Кроме того, камень при этом тратит энергию, а энергообмен — это еще один признак.
Является ли вирус живым или неживым, ученые спорят очень давно. Дело в том, что вирус не обладает всеми признаками живого, поэтому однозначно отнести его к этой категории нельзя. Например, строение у вирусов неклеточное, и они не способны жить автономно. Для размножения вирусы используют живую клетку вместе с ее ресурсами. Если говорить метафорически, то вирус напоминает запечатанное в конверте письмо от главнокомандующего. Само по себе оно не является живым, но приказы, которые в нем содержатся, приводят в движение огромное количество солдат и подразделений. Похожим образом некоторые вирусы способны менять жизнь клетки или даже организма.
Клетка — это самостоятельный организм. Клетки в нашем теле находятся в тесном взаимодействии с другими клетками, но и они в принципе могут жить обособленно. В начале XX века американский биолог Росс Гаррисон и французский хирург Алексис Каррель, который к тому времени был лауреатом Нобелевской премии, начали культивировать отдельные клетки животных, начиная с клеток цыпленка. Они доказали, что в специальном питательном растворе клетка животного может размножаться и выполнять некоторые функции, например ползать, если речь идет о бактериях или простейших. То же оказалось верным и для клеток человека.
Вирус, напротив, неавтономная система. Несмотря на многообразие форм вирусов, их строение более-менее одинаково: нуклеиновая кислота (ДНК или РНК) и капсид — набор белковв липидной оболочке. Некоторые вирусы, например бактериофаги, обладают отростками, с помощью которых впрыскивают свой генетический материал внутрь клеток. Вне зависимости от структуры вируса его устройство в десятки раз проще, чем устройство клетки. Кроме того, вирусы не способны производить и накапливать энергию, а также поддерживать внутреннюю среду, потому как ее просто нет. Эти три параметра и отличают живую клетку от неживого вируса.
С другой стороны, вирусы способны самовоспроизводиться и развиваться, если под развитием понимать весь жизненный цикл вируса. Более того, вирусы меняют стадии своего жизненного цикла под влиянием среды. Они также способны передавать генетическую информацию следующим поколениям и эволюционировать.
И вместе с тем вирусы — это очень хрупкие создания. Например, коронавирус живет на некоторых поверхностях всего лишь несколько дней, а затем разрушается. Вирус ВИЧсохраняет свою целостность вне организма всего порядка часа. Иная ситуация с холодом: в условиях глубокой заморозки (около -80 °C) вирусы способны долго сохранять инфекционность. Тем не менее остальные среды делают вирусы очень уязвимыми.
Жизнь относительно дискретна, и переходных форм нет. Однако сравнительно недавно ученые выяснили, что все клетки выпускают пузырьки — экстраклеточные везикулы, внутри которых находится часть генома клетки, а их оболочки очень похожи на вирусные: они состоят из липидов, жиров и белков. Некоторые клетки, поглощающие эти везикулы, меняют функцию своей РНК. Это открытие повлекло за собой серьезный спор: является ли экстраклеточная везикула предшественником вируса или она представляет собой примитивную форму вируса, которая потеряла многие свои свойства? Очевидно то, что вирусы — одна из самых удачных форм существования гена из-за своей простоты, и поэтому вирусы — это очень выгодная форма жизни. А многие удачные мутации, как мы знаем, эволюция сохраняет.
Источник
Вирус (от лат. virus — яд) — простейшая форма жизни, микроскопическая частица, представляющая собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенные в белковую оболочку (капсид) и способные инфицировать живые организмы.
Вирусы, за редким исключением, содержат только один тип нуклеиновой кислоты: либо ДНК, либо РНК (некоторые, например мимивирусы, имеют оба типа молекул).
Вирусы являются облигатными паразитами, так как не способны размножаться вне клетки. Вне клетки вирусные частицы ведут себя как химические вещества.
В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий (последних обычно называют бактериофагами). Обнаружены также вирусы, поражающие другие вирусы (вирусы-сателлиты).
Рис. 1 Бактериофаг
Впервые существование вируса (как нового типа возбудителя болезней) доказал в 1892 г. русский ученый Д. И. Ивановский. После многолетних исследований заболеваний растений табака в работе, датированной 1892 г., Д. И. Ивановский приходит к выводу, что табачная мозаика вызывается «бактериями, проходящими через фильтр Шамберлана, которые, однако, не способны расти на искусственных субстратах».
Пять лет спустя, при изучении заболеваний крупного рогатого скота, а именно ящура, был выделен аналогичный фильтрующийся микроорганизм. А в 1898 г., при воспроизведении опытов Д. Ивановского голландским ботаником М. Бейеринком, он назвал такие микроорганизмы «фильтрующимися вирусами». В сокращенном виде это название и стало обозначать данную группу микроорганизмов.
В 1901 г. было обнаружено первое вирусное заболевание человека — желтая лихорадка. Это открытие было сделано американским военным хирургом У. Ридом и его коллегами.
В 1911 г. Фрэнсис Раус доказал вирусную природу рака — саркомы Рауса (лишь в 1966 г., спустя 55 лет, ему была вручена за это открытие Нобелевская премия по физиологии и медицине).
В последующие годы изучение вирусов сыграло важнейшую роль в развитии эпидемиологии, иммунологии, молекулярной генетики и других разделов биологии. Так, эксперимент Херши и Чейза стал решающим доказательством роли ДНК в передаче наследственных свойств. В разные годы еще как минимум шесть Нобелевских премий по физиологии и медицине и три Нобелевских премии по химии были вручены за исследования, непосредственно связанные с изучением вирусов.
В 2002 г. в Нью-Йоркском университете был создан первый синтетический вирус (вирус полиомиелита).
Строение вирусов
Просто организованные вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и нескольких белков, образующих вокруг нее оболочку — капсид. Примеров таких вирусов является вирус табачной мозаики. Его капсид содержит один вид белка с небольшой молекулярной массой.
Рис. 2 Вирус табачной мозаики
Сложно организованные вирусы имеют дополнительную оболочку — белковую или липопротеиновую; иногда в наружных оболочках сложных вирусов помимо белков содержатся углеводы. Примером сложно организованных вирусов служат возбудители гриппа и герпеса. Их наружная оболочка — это фрагмент ядерной или цитоплазматической мембраны клетки-хозяина, из которой вирус выходит во внеклеточную среду.
Рис. 3 Вирус гриппа
Распространение вирусов на Земле
Вирусы являются одной из самых распространенных форм существования органической материи на планете по численности: воды мирового океана содержат колоссальное количество бактериофагов (около 250 миллионов частиц на миллилитр воды), их общая численность в океане — около 4×$10^{30}$, а численность вирусов (бактериофагов) в донных отложениях океана практически не зависит от глубины и всюду очень высока. В океане обитают сотни тысяч видов (штаммов) вирусов, подавляющее большинство которых не описаны и тем более не изучены. Вирусы играют важную роль в регуляции численности популяций некоторых видов живых организмов (например, вирус дикования раз в несколько лет сокращает численность песцов в несколько раз).
Генетические связи и происхождение вирусов
Вирусы имеют генетические связи с представителями флоры и фауны Земли. Согласно последним исследованиям, геном человека более чем на 32 % состоит из информации, кодируемой вирусподобными элементами и транспозонами. С помощью вирусов может происходить так называемый горизонтальный перенос генов (ксенология), то есть передача генетической информации не от непосредственных родителей к своему потомству, а между двумя неродственными (или даже относящимися к разным видам) особями. Так, в геноме высших приматов существует белок синцитин, который, как считается, был привнесен ретровирусом. Иногда вирусы образуют с животными симбиоз. Так, например, яд некоторых паразитических ос содержит структуры, называемые поли-ДНК-вирусами (Polydnavirus, PDV), имеющие вирусное происхождение.
Вирусы — сборная группа, не имеющая общего предка. В настоящее время существует несколько гипотез, объясняющих происхождение вирусов.
Считается, что крупные ДНК-содержащие вирусы происходят от более сложных (и, возможно, клеточных, таких как современные микоплазмы и риккетсии), внутриклеточных паразитов, утративших значительную часть своего генома. И действительно, некоторые крупные ДНК-содержащие вирусы (мимивирус, вирус оспы) кодируют функционально избыточные, на первый взгляд, ферменты, по-видимому, оставшиеся им в наследство от более сложных форм существования. Следует также отметить, что некоторые вирусные белки не обнаруживают никакой гомологии с белками бактерий, архей и эукариот, что свидетельствует о сравнительно давнем обособлении этой группы.
ДНК-содержащие бактериофаги и некоторые ДНК-содержащие вирусы эукариот, возможно, происходят от мобильных элементов — участков ДНК, способных к самостоятельной репликации в клетке.
Происхождение некоторых РНК-содержащих вирусов связывают с вироидами. Вироиды представляют собой высокоструктурированные кольцевые фрагменты РНК, реплицируемые клеточной РНК-полимеразой. Считается, что вироиды представляют собой «сбежавшие интроны» — вырезанные в ходе сплайсинга незначащие участки мРНК, которые случайно приобрели способность к репликации. Белков вироиды не кодируют. Считается, что приобретение вироидами кодирующих участков (открытой рамки считывания) и привело к появлению первых РНК-содержащих вирусов. И действительно, известны примеры вирусов, содержащих выраженные вироидподобные участки (вирус гепатита Дельта).
Вирусные частицы (вирионы) представляют собой белковую капсулу — капсид, содержащую геном вируса, представленный одной или несколькими молекулами ДНК или РНК. Капсид построен из капсомеров — белковых комплексов, состоящих, в свою очередь, из протомеров. Нуклеиновая кислота в комплексе с белками обозначается термином нуклеокапсид. Некоторые вирусы имеют также внешнюю липидную оболочку. Размеры различных вирусов колеблются от 20 (парвовирусы) до 500 (мимивирусы) и более нанометров. Вирионы часто имеют правильную геометрическую форму (икосаэдр, цилиндр). Такая структура капсида предусматривает идентичность связей между составляющими ее белками, и, следовательно, может быть построена из стандартных белков одного или нескольких видов, что позволяет вирусу экономить место в геноме.
Процесс вирусного инфицирования
Условно процесс вирусного инфицирования в масштабах одной клетки можно разбить на несколько взаимоперекрывающихся этапов:
• проникновение в клетку
• перепрограммирование клетки
• персистенция (переход в неактивное состояние)
• создание новых вирусных компонентов
• созревание новых вирусных частиц и их выход из клетки
ПРОНИКНОВЕНИЕ В КЛЕТКУ
На этом этапе вирусу необходимо доставить внутрь клетки свою генетическую информацию. Некоторые вирусы переносят также собственные белки, необходимые для ее реализации. 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, попадают в кислую среду лизосом, где происходит их окончательное созревание (депротеинизация вирусной частицы), после чего РНК в комплексе с вирусными белками преодолевает лизосомальную мембрану и попадает в цитоплазму. Вирусы также различаются по локализации их репликации, часть вирусов (например, те же пикорнавирусы) размножается в цитоплазме клетки, а часть (например, ортомиксовирусы) — в ее ядре.
ПЕРЕПРОГРАММИРОВАНИЕ КЛЕТКИ
При заражении вирусом в клетке активируются специальные механизмы противовирусной защиты. Зараженные клетки начинают синтезировать сигнальные молекулы — интерфероны, переводящие окружающие здоровые клетки в противовирусное состояние и активирующие системы иммунитета. Повреждения, вызываемые размножением вируса в клетке, могут быть обнаружены системами внутреннего клеточного контроля, и такая клетка должна будет «покончить жизнь самоубийством» в ходе процесса, называемого апоптозом или программируемой клеточной смерти. От способности вируса преодолевать системы противовирусной защиты напрямую зависит его выживание. Неудивительно, что многие вирусы (например, пикорнавирусы, флавивирусы) в ходе эволюции приобрели способность подавлять синтез интерферонов, апоптозную программу и т.д.
Кроме подавления противовирусной защиты вирусы стремятся создать в клетке максимально благоприятные условия для развития своего потомства.
ПРИМЕР ПЕРЕПРОГРАММИРОВАНИЯ СИСТЕМ КЛЕТКИ-ХОЗЯИНА
Хрестоматийным примером перепрограммирования систем клетки-хозяина является трансляция РНК энтеровирусов (семейство пикорнавирусы). Вирусная протеаза расщепляет клеточный белок eIF4G, необходимый для инициации трансляции подавляющего большинства клеточных мРНК (транслирующихся по так называемому кэп-зависимому механизму). При этом инициация трансляции РНК самого вируса происходит другим способом (IRES-зависимый механизм), для которого вполне достаточно отрезанного фрагмента eIF4G. Таким образом, вирусные РНК приобретают эксклюзивные «права» и не конкурируют за рибосомы с клеточными.
ПЕРСИСТЕНЦИЯ
Некоторые вирусы могут переходить в латентное состояние (так называемая персистенция для вирусов эукариот или лизогения для бактериофагов — вирусов бактерий), слабо вмешиваясь в процессы, происходящие в клетке, и активироваться лишь при определенных условиях. Так построена, например, стратегия размножения некоторых бактериофагов — до тех пор, пока зараженная клетка находится в благоприятной среде, фаг не убивает ее, наследуется дочерними клетками и нередко интегрируется в клеточный геном. Однако при попадании зараженной лизогенным фагом бактерии в неблагоприятную среду возбудитель захватывает контроль над клеточными процессами, так что клетка начинает производить материалы, из которых строятся новые фаги (так называемая литическая стадия). Клетка превращается в фабрику, способную производить многие тысячи фагов. Зрелые частицы, выходя из клетки, разрывают клеточную мембрану, тем самым убивая клетку. С персистенцией вирусов (например, паповавирусов) связаны некоторые онкологические заболевания.
СОЗДАНИЕ НОВЫХ ВИРУСНЫХ КОМПОНЕНТОВ
Размножение вирусов в самом общем случае предусматривает три процесса:
Транскрипция вирусного генома, то есть синтез вирусной мРНК.
Ее трансляция, то есть синтез вирусных белков.
Репликация вирусного генома (в некоторых случаях, когда генетическая информация вируса закодирована в виде РНК, геномная РНК одновременно играет роль мРНК, и, следовательно, процесс транскрипции в паразитируемой клетке не происходит за ненадобностью).
У многих вирусов существуют системы контроля, обеспечивающие оптимальное расходование биоматериалов клетки-хозяина. Например, когда вирусной мРНК накоплено достаточно, транскрипция вирусного генома подавляется, а репликация, напротив, активируется.
СОЗРЕВАНИЕ ВИРИОНОВ И ВЫХОД ИЗ КЛЕТКИ
В конце концов новосинтезированные геномные РНК или ДНК одеваются соответствующими белками и выходят из клетки. Следует сказать, что активно размножающийся вирус не всегда убивает клетку-хозяина. В некоторых случаях (например, ортомиксовирусы) дочерние вирусы отпочковываются от плазматической мембраны, не вызывая ее разрыва. Таким образом, клетка может продолжать жить и продуцировать вирус.
Источник