51Особливості біології вірусів

Віруси (Від лат. virus — отрута) — неклітинні форми живих організмів^[1] , які складаються з нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК) і білкової оболонки, зрідка включаючи інші компоненти (ферменти, ліпідні оболонки тощо). Віруси займають екологічну нішу облігатних внутрішньоклітинних паразитів, розмножуючись тільки в живих клітинах, вони використовують їхній ферментативний апарат і переключають клітину на синтез зрілих вірусних часток —віріонів. Поширені всюди. Викликають хвороби рослин, тварин і людини. Існує декілька механізмів антивірусного захисту організму людини. Один із них — синтез інтерферону, протеїну, що бере участь в блокуванні розповсюдження вірусної інфекції між сусідніми клітинами. Розділ біології, що вивчає віруси називається вірусологією

Те, чи можна віруси вважати живими, залежить від прийнятого визначення життя. Зазвичай віруси вважаються живими за «функціональним» визначенням життя, проте не за «структурним».

Функціональне означення життя полягає у формуванні списку аксіом, які не відштовхуються від його структури, які мусить виконувати кожен організм, щоб його можна було визнати живим. Він повинен (одна з можливих аксіоматизацій, хоча усі вони означають приблизно те саме):

-бути здатним до розмноження;

-виказувати спадкову мінливість, яка впливає на можливості розмноження, тобто бути здатним до еволюції.

Отже кристали, пріони чи комп'ютерні віруси, хоча й здатні розмножуватися, не володіють жодними істотними спадковими рисами, отже не є живими. Біологічні віруси згідно з цим визначенням, є живими.

Структурне визначення життя полягає у встановленні списку критеріїв, які відштовхуються від структури організму. Це, між іншим:розмноження,ріст,обмін речовин,клітинна будова, з рибосомами та іншими органелами,генетичний матеріал, який зберігається у вигляді нуклеїнових кислот,наявність білка і нуклеїнових кислот,Рух

На відміну від функціонального визначення, тут не має визначеного набору умов, у більшості таких наборів віруси не задовольняють принаймні одну з таких умов.

52. Місце вірусів серед автономних генетичних систем (віроїди, транспозони, плазміди). Віруси бактерій (бактеріофаги)

Окрім класичних вірусів, які представлені віріонами, існують вірусоподібні структури: плазміди, віроїди і пріони. Плазміди (син.: епісоми, епівіруси) паразитують у цитоплазмі бактерій. На відміну від вірусів, вони не мають білкової оболонки, а складаються лише з молекули кільцевої дволанцюгової ДНК, розміри якої становлять 1 — 3 % розміру геному бактерії. Кількість плазмід в одній бактеріальній клітині коливається від 1 до 10 і більше. Гени плазмід кодують різні білки, які не є їхнім структурним компонентом, а виконують різні функції, як правило, корисні для бактеріальної клітини. Так, К-плазміди кодують синтез ферментів, які руйнують антибіотики, що зумовлює стійкість бактерій до лікарських препаратів. У Вас. anthracis капсульний антиген і токсин кодуються плазмідами; відсутність одного з них або обох робить бацили авірулентними. Плазміди не здатні самостійно розмножуватися. їхня реплікація здійснюється за участю ферментів бактеріальної клітини. Не виключається наявність у плазмід власної системи реплікації, проте її функціонування залежить від метаболічної активності бактерії. Плазміди можуть вбудуватися в клітинний геном і довготривало перебувати в інтегрованому стані, реплікуючись синхронно з хромосомою. Вони зумовлюють нестабільність генетичних ознак у бактерій. Плазміди виявлено також у дріжджів і плісеневих грибів. У вигляді плазмід можуть існувати деякі віруси тварин, наприклад вірус папіломи корів з родини Раріїїотауігісіае або мавпячий вірус 40 з родини Роїуотауігісіае. Ще більш своєрідними вірусоподібними структурами є віроїди — збудники інфекційних хвороб рослин (хризантем, цитрусових, огірків, томатів, картоплі). Як і плазміди, віроїди не мають білкової оболонки, складаються тільки з молекули кільцевої одноланцюгової РНК, яка не кодує жодних білків. Реплікація віроїдів відбувається за участю ферментів рослинної клітини. І, нарешті, зовсім незвичайними є пріони — збудники трансмі- сивних губкоподібних енцефалопатій тварин і людини, що характерризуються прогресуючим руйнуванням нервових клітин, внаслідок чого головний мозок набуває губчастої структури.

Транспозони (англ. transposable element, transposon) — це ділянки ДНК організмів, що здатні до пересування (транспозиції) та розмноження в межах геному^[1]. Транспозони також відомі під назвою «стрибаючі гени» і є прикладамимобільних генетичних елементів.

Транспозони формально належать до так званої некодуючої частини геному — тієї, що в послідовності пар основ ДНК не несе інформацію про амінокислотні послідовності білків, хоча деякі класи мобільних елементів містять у своїй послідовності інформацію про ферменти, що транскрибуються та каталізують пересування, наприклад, ДНК-транспозони та LINE-1 кодують білки транспозазу, ORF1p й ORF2p. У різних видів транспозони розповсюджені різною мірою, так у людини транспозони складають до 45% всієї послідовності ДНК, у плодової мухи Drosophila melanogaster частина мобільних елементів становить лише 15-20% усього геному^[2]. У рослин транспозони можуть займати основну частину геному, так укукурудзи (Zea mays) з розміром геному у 2,3 мільярдів пар основ принаймні 85% складають різні мобільні елементи