6. Устойчивость вирусов к факторам окружающей среды

Вирусы животных вне клетки-хозяина инактивируются, однако наблюдаются большие различия у разных форм. Вирус полиомиэлита сохраняет жизнеспособность в сточных водах в течение недель. Большинство вирусов погибает при пастеризации за несколько минут. В то же время вирус гомологичной сывороточной желтухи сохраняется после кипячения. Вирус табачной мозаики годами сохраняются в высушенных тканях растений.

Многие вирусы устойчивы к низким температурам и остаются живыми при -76°С в течение года. Хранят вирусы в твердой углекислоте. Облучение ультрафиолетом приводит к быстрому разрушению всех вирусов, так как нуклеиновые кислоты очень чувствительны к действию лучей. Фаги не обезвреживаются в малых концентрациях дезинфицирующих веществ, они резистентны к антибиотикам, хлороформу и ферментным ядам. Исследование вирусов имело огромное значение для возникновения и развития молекулярной генетики. За заслуги в области изучения лизогении французский микробиолог и вирусолог Андре Мишель Львов удостоин Нобелевской премии в 1965 г. За исключительные заслуги в деле изучения фагов три патриарха молекулярной генетики — Макс Дельбрюк, Альфред Д. Херши и Сальвадор Э. Лурия — удостоены Нобелевской премии в 1969 г.

Репликация генома и экспрессия генов вирусов

Геном вирусов внутри вирионов может быть представлен ДНК или РНК. которые могут быть одно- и двуцепочечными, кольцевой или линейной формы.

Размер и сложность строения генома вирусов разных групп варьируют в широком диапазоне — от наличия 4 генов у РНК-содержащего фага Q β До 250 генов у ДНК-содержащего вируса оспы. Геном вирусов может состоять из одной или нескольких молекул нуклеиновой кислоты. Двуцепочечная РНК реовирусов состоит из 10 молекул (или сегментов), а геном вирусов с одноцепочечной РНК может быть цельным (ретровирус) или сегментированным (вирус гриппа). Геномы ДНК-содержащих вирусов позвоночных состоят из одной линейной или кольцевой молекулы ДНК, с наличием одной или двух цепочек. Геном вируса гепатита В представляет собой кольцевую молекулу двуцепочечной ДНК, тогда как геномы вируса гепатитов А и С состоят из однонитевых РНК с положительной полярностью (+) РНК.

В настоящее время разработана «Классификационная система Балтимора», в которой учитывается два параметра — тип находящейся в вирионе нуклеиновой кислоты, а также стратегия ее репликации в клетке хозяине.

Все вирусы РНК разделяются на две группы по полярности ее молекулы — позитивные и негативные. Позитивные РНК обозначаемые как (+РНК), способны в клетке-хозяине транслироваться рибосомами, т. е. выполнять функцию мРНК. Геном с негативной РНК, обозначаемый как (-РНК), не способен выполнять функцию мРНК, а РНК этого типа служит матрицей для синтеза мРНК.

Репликация дочерних вирусных геномов после проникновения вируса в клетку, а также их транскрипция и трансляция (синтез собственных белков) имеет ряд особенностей:

• во-первых, в клеточном ядре и цитоплазме отсутствуют ферменты, необходимые для транскрипции вирусных ДНК-геномов, т. е. для синтеза м-РНК на вирусных РНК. В цитоплазме также нет ферментов, которые способны транскрибировать вирусную ДНК. Поэтому ДНК-содержащие вирусы могут проникать в ядро клетки и использовать хозяина для считывания вирусных мРНК. Все остальные вирусы способны создавать собственные ферменты для синтеза мРНК;

• во-вторых, белоксинтезирующий аппарат эукариот может транслировать только моноцистронные мРНК, а внутри полицистронных молекул мРНК не распознает инициации. Вирусы же способны синтезировать моноцистронные мРНК, а также мРНК для кодирования большого полипротеина, который затем расщепляется на отдельные белки.

По способам осуществления репликации, транскрипции и трансляции все вирусы разделяются на семь групп Балтимора.