Практическое занятие № 2.
Тема. Особенности строения вирусов.
Цель. Изучить строение и жизненный цикл вирусов.
План.
Общая характеристика вирусов.
Строение и классификация вирусов. Зарисовать схему общего строения вируса (рис. 1) и бактериофага (рис. 3).
Жизненный цикл вирусов и механизм инфицирования. Описать и зарисовать проникновение в клетку бактериофага (рис. 4).
Значение и эволюция вирусов.
1. Общая характеристика вирусов.
Вирус — микроскопическая частица, представляющая собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключённые в защитную белковую оболочку и способная инфицировать живых организмов. Наличие капсида отличает вирусы от других инфекционных агентов. Вирусы содержат только один тип нуклеиновой кислоты: либо ДНК, либо РНК. Ранее к вирусам также ошибочно относили прионы, однако впоследствии оказалось, что эти возбудители представляют собой особые белки и не содержат нуклеиновых кислот. Вирусы являются облигатными паразитами — они не способны размножаться вне клетки. В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий (последних обычно называют бактериофагами). Обнаружен также вирус, поражающий другие вирусы. Вирусы тоже болеют вирусными заболеваниями.
Вирусы обладают уникальными свойствами, которые позволяют выделить их из общей массы микроорганизмов:
Наличие только одного из двух видов нуклеиновых кислот.
Отсутствие собственной белок-синтезирующей системы.
Они представляют собой генетических паразитов.
Вирусы не растут, а только репродуцируются (размножаются).
Вирусология — раздел микробиологии, изучающий вирусы. Разделы вирусологии:
Общая вирусология изучает основные принципы строения, размножения вирусов, их взаимодействие с клеткой-хозяином, происхождение и распространение вирусов в природе.
Молекулярная вирусология изучает структуру и функции вирусных нуклеиновых кислот, механизмы экспрессии вирусных генов, природу устойчивости организмов к вирусным заболеваниям, молекулярную эволюцию вирусов.
Частная вирусология исследует особенности определенных групп вирусов человека, животных и растений и разрабатывает меры борьбы с вызываемыми этими вирусами болезнями.
2. Роль вирусов в биосфере
Вирусы являются одной из самых распространённых форм существования органической материи на планете по численности: воды мирового океана содержат колоссальное количество бактериофагов (около 250 миллионов [3] частиц на миллилитр воды), их общая численность в океане — около 4×1030, 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 живых организмов.
Положение вирусов в системе живого
Вирусы имеют генетические связи с представителями флоры и фауны Земли. 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 привнесён ретровирусом. Иногда вирусы образуют с животными симбиоз[7][8]. Так, например, яд некоторых паразитических ос содержит структуры, называемые поли-ДНК-вирусами (Polydnavirus, PDV), имеющие вирусное происхождение.