Вирусы не способны к размножению и синтезу своих белков в отсутствии

Обновлено: 02.10.2022

Вирусы открыты Д.И.Ивановским (1892 г., вирус табачной мозаики).

Вирусы – это внутриклеточные паразиты, они могут жить и размножаться только в живых клетках. Вирусы паразитируют на клетках организмов всех царств живой природы. Вирусы бактерий называются бактериофаги.

Если вирусы выделить в чистом виде, то они существуют в форме кристаллов (у них нет собственного обмена веществ, размножения и других свойств живого). Из-за этого многие ученые считают вирусы промежуточной стадией между живыми и неживыми объектами.

Вирусы – это неклеточная форма жизни. Вирусные частицы (вирионы) – это не клетки:

  • вирусы гораздо меньше клеток;
  • вирусы гораздо проще клеток по строению – состоят только из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки, состоящей из множества одинаковых молекул белка.
  • вирусы содержат либо ДНК, либо РНК.

Синтез компонентов вируса:

  • В нуклеиновой кислоте вируса содержится информация о вирусных белках. Клетка делает эти белки сама, на своих рибосомах.
  • Нуклеиновую кислоту вируса клетка размножает сама, с помощью своих ферментов.
  • Затем происходит самосборка вирусных частиц.

Значение вирусов:

  • вызывают инфекционные заболевания (грипп, герпес, СПИД и т.д.)
  • некоторые вирусы могут встраивать свою ДНК в хромосомы клетки-хозяина, вызывая мутации.

Синдром приобретенного иммунного дефицита вызывается вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). ВИЧ паразитирует на белых клетках крови (лейкоцитах лимфоцитах), это приводит к разрушению иммунной системы.

Вирус СПИДа очень нестоек, на воздухе легко разрушается. Заразиться им можно только при половых контактах без презерватива и при переливании зараженной крови.

Дополнительные материалы

ДЛЯ ДОНОВ: ВИДЕО-УРОК ПО ДАННОЙ ТЕМЕ

Задания части1

Выберите один, наиболее правильный вариант. Доклеточные формы жизни изучает наука
1) вирусология
2) микология
3) бактериология
4) гистология

Выберите один, наиболее правильный вариант. Клетки каких организмов поражаются бактериофагом?
1) лишайников
2) грибов
3) прокариот
4) простейших

Выберите один, наиболее правильный вариант. Вирус иммунодефицита поражает в первую очередь
1) эритроциты
2) тромбоциты
3) фагоциты
4) лимфоциты

Выберите один, наиболее правильный вариант. В какой среде вирус СПИДа, как правило, погибает
1) в лимфе
2) в грудном молоке
3) в слюне
4) на воздухе

Выберите один, наиболее правильный вариант. Вирусы обладают такими признаками живого, как
1) питание
2) рост
3) обмен веществ
4) наследственность

ВИРУСЫ
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Вирусы:
1) не обладают собственным обменом веществ
2) являются внутриклеточными паразитами
3) способны размножаться только внутри животных клеток
4) не содержат нуклеиновых кислот
5) могут быть уничтожены применением антибиотиков
6) не способны к самостоятельному синтезу белка

Бактериофаг


ВИРУС РИС
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие признаки характерны для указанного природного объекта?
1) характерен хемотрофный тип питания
2) образован нуклеиновой кислотой и белками
3) ведет паразитический образ жизни
4) образует споры при неблагоприятных условиях среды
5) отсутствует собственный обмен веществ
6) образует симбиоз с бактериальной клеткой



2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие признаки характерны для биологического объекта, изображённого на рисунке?
1) генетический материал представлен молекулами РНК
2) клеточная стенка из муреина
3) наличие мелких рибосом
4) наличие клеточного центра
5) является возбудителем СПИДа
6) имеет наружную белково-липидную мембрану

ВИРУС КРОМЕ
Все приведенные ниже характеристики, кроме трех, используют для описания вирусов. Определите три характеристики, «выпадающие» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) вызывают ВИЧ, грипп, оспу
2) имеют собственные рибосомы
3) способны кристаллизоваться
4) способны к фагоцитозу
5) ведут только паразитический образ жизни
6) состоят только из нуклеиновой кислоты и капсида

ВИРУС - БАКТЕРИЯ
1. Установите соответствие между особенностями организмов и представителями: 1) Вирус иммунодефицита, 2) Кишечная палочка. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) Нет клеточной стенки
Б) Наследственный материал заключён в кольцевой ДНК
В) Наследственный материал заключён в РНК
Г) Может иметь жгутик
Д) Внутриклеточный паразит
Е) Симбионт человека

2. Установите соответствие между признаками биологического объекта и объектом, к которому относится данный признак: 1) бактериофаг, 2) кишечная палочка. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) состоит из нуклеиновой кислоты и капсида
Б) клеточная стенка из муреина
В) вне организма находится в виде кристаллов
Г) может находиться в симбиозе с человеком
Д) имеет рибосомы
Е) имеет хвостовой канал

3. Установите соответствие между признаком организма и группой, для которой он характерен: 1) прокариоты, 2) вирусы.
А) клеточное строение тела
Б) наличие собственного обмена веществ
В) встраивание собственной ДНК в ДНК клетки хозяина
Г) состоит из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки
Д) размножение делением надвое
Е) способность к обратной транскрипции

4. Установите соответствие между характеристиками и природными объектами: 1) вирусы, 2) бактерии. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) только паразитический образ жизни
Б) способность к синтезу белковых молекул
В) образование спор для перенесения неблагоприятных условий среды
Г) отсутствие собственного обмена веществ
Д) наличие клеточной стенки
Е) деление клетки надвое

5. Установите соответствие между особенностями строения и жизнедеятельности 1) вируса иммунодефицита человека и 2) стафилококка. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) геном представлен молекулой РНК
Б) способен к обратной транскрипции
В) представлен паразитическими и свободноживущими штаммами
Г) имеет дополнительные гены в плазмидах
Д) паразитирует в лимфоцитах
Е) погибает при действии антибиотиков


ВИРУС-БАКТЕРИЯ РИС.
1. Установите соответствие между функциями и организмами, для которых они характерны. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) имеет оболочку из муреина
Б) является облигатным клеточным паразитом
В) способен к спорообразованию
Г) размножается бинарным делением
Д) состоит из ДНК или РНК и капсида
Е) способен кристаллизоваться


2. Установите соответствие между характеристиками и формами жизни, изображенными на рисунке. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) при неблагоприятном воздействии образует споры
Б) является облигатным внутриклеточным паразитом
В) имеет нуклеоид
Г) цитоплазматическая мембрана образует мезосомы
Д) генетический аппарат представлен молекулами ДНК или РНК
Е) имеет белково-липидную мембрану и капсид


3. Установите соответствие между характеристиками и формами жизни, представленными на рисунках. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) не имеет собственного метаболизма
Б) поддерживает собственный гомеостаз
В) может быть автотрофной и гетеротрофной
Г) содержит ДНК или РНК в качестве носителя наследственной информации
Д) размножается только внутри клеток хозяина
Е) может самостоятельно передвигаться


4. Установите соответствие между характеристиками и формами жизни, представленными на рисунках 1 и 2. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) представляет собой неклеточную форму жизни
Б) имеет нуклеоид и рибосомы
В) размножается только в живых клетках
Г) размножается делением
Д) не имеет собственного обмена веществ
Е) неблагоприятные условия переживает в состоянии споры


5. Установите соответствие между характеристиками и формами жизни, представленными на рисунках. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) нахождение нуклеиновой кислоты внутри белкового капсида
Б) размножение в клетках бактерий
В) может быть автотрофом или гетеротрофом
Г) не имеет рибосом
Д) размножается делением надвое
Е) не имеет собственного обмена веществ


Установите соответствие между признаками и организмами, обозначенными на рисунке цифрами 1-3. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) содержит линейные хромосомы
Б) имеет белковый капсид
В) клеточная стенка из муреина
Г) содержит хроматофор
Д) способен к обратной транскрипции
Е) мелкие рибосомы 70S типа

ВИРУС В ОТЛ. ОТ БАКТЕРИЙ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Вирусы, в отличие от бактерий
1) имеют неоформленное ядро
2) размножаются только в других клетках
3) не имеют мембранных органоидов
4) осуществляют хемосинтез
5) способны кристаллизоваться
6) образованы белковой оболочкой и нуклеиновой кислотой

СОБИРАЕМ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Вирусы, в отличие от бактерий
1) имеют неоформленное ядро
2) образованы белковой оболочкой и нуклеиновой кислотой
3) относятся к свободноживущим формам
4) размножаются только в других клетках

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
1. Установите правильную последовательность стадий размножения ДНК-содержащих вирусов. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) выход вируса в окружающую среду
2) синтез белка вируса в клетке
3) внедрение ДНК в клетку
4) синтез ДНК вируса в клетке
5) прикрепление вируса к клетке

2. Установите последовательность этапов жизненного цикла бактериофага. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) биосинтез ДНК и белков бактериофага бактериальной клеткой
2) разрыв оболочки бактерии, выход бактериофагов и заражение новых бактериальных клеток
3) проникновение ДНК бактериофага в клетку и встраивание его в кольцевую ДНК бактерии
4) прикрепление бактериофага к оболочке бактериальной клетки
5) сборка новых бактериофагов

3. Установите последовательность этапов проникновения и паразитирования в клетке вирусных частиц. В ответе запишите соответствующую последовательность цифр.
1) прикрепление вируса своими отростками к оболочке клетки
2) проникновение ДНК вируса в клетку
3) растворение оболочки клетки в месте прикрепления вируса
4) синтез вирусной ДНК и белков
5) выход вирусных частиц из клетки-хозяина
6) формирование новых вирионов

4. Установите последовательность процессов, происходящих при заражении человека вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) высвобождение РНК из капсида
2) трансляция вирусных белков
3) проникновение вируса в лейкоциты
4) встраивание ДНК в хромосому лейкоцита
5) обратная транскрипция

5. Установите последовательность этапов развития РНК-содержащего вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) с момента его проникновения в лимфоцит. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) синтез вирусной ДНК на РНК вируса (обратная транскрипция)
2) проникновение вирусной РНК в цитоплазму лимфоцита
3) синтез иРНК и вирусных белков в лимфоците
4) самосборка вирусных частиц
5) встраивание вирусной ДНК в хромосому лимфоцита

Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Обмен веществ как свойство живого характерен для
1) вирусов растений
2) простейших
3) почвенных бактерий
4) вирусов животных
5) бактериофагов

БОЛЕЗНИ
1. Установите соответствие между инфекционным заболеванием и его возбудителем: 1) бактерии, 2) вирусы, 3) простейшие. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) лямблиоз
Б) куриная холера
В) мозаичная болезнь табака
Г) коровья оспа
Д) малярия
Е) туберкулез

2. Установите соответствие между заболеванием и его возбудителем: 1) грибы, 2) гельминты, 3) вирусы. Запишите цифры 1-3 в правильном порядке.
А) аскаридоз
Б) головня злаков
В) мучнистая роса
Г) ветряная оспа
Д) грипп

Какие из перечисленных симптомов характерны для гриппа? Выберите три верных признака из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) высокая температура
2) воспалённые глаза
3) головная боль
4) выпадение волос
5) повышенный аппетит
6) слабость

Как вирусы обманывают заражённую клетку


Структура фрагмента 5'-нетранслируемой области мРНК вируса иммунодефицита человека, ВИЧ-1 (PDB 7LVA)

Коллектив учёных из МГУ, Института белка РАН и других организаций опубликовал большой обзор о необычных приёмах, с помощью которых вирусы заставляют заражённую клетку синтезировать свои белки взамен тех, которые нужны ей самой. Статья вышла в юбилейном сборнике журнала «Биохимия», посвящённом памяти академика Александра Сергеевича Спирина.

Наша планета населена вирусами, многие из которых представляют опасность для здоровья и жизни людей. Вирусы – это молекулярные паразиты, они не только используют ресурсы заражённой клетки, но и «берут в аренду» многие её детали и механизмы, вместо оплаты производя тысячи новых вирусных частиц.

Вирусы бывают разными: некоторые из них имеют такой большой геном, что в нём могли бы быть закодированы едва ли не все компоненты, необходимые для примитивной клеточной жизни. Однако есть механизм, детали которого, по-видимому, никогда не представлены у них в полном комплекте. Это трансляционный аппарат, необходимый для биосинтеза белка. Его центральным компонентом является рибосома – сложная молекулярная машина, состоящая из большого количества разнообразных частей, рибосомных РНК и белков. Возможно, дело здесь в том, что сборка этой машины настолько сложна, требует такого огромного количества энергии и скоординированной работы такого большого числа генов, что «носить это всё с собой» просто нецелесообразно: куда проще воспользоваться готовым. Однако это делает вирусы полностью зависимыми от клеточного трансляционного аппарата, и чтобы обеспечить синтез своих белков, вирусам приходится вступать в конкуренцию с матричными РНК (мРНК), кодирующими белки самой клетки.

«Вот тут-то вирусам и приходится применять многочисленные уловки, – рассказал соавтор статьи Иван Сорокин, младший научный сотрудник НИИФХБ имени А.Н.Белозерского МГУ. – Например, на одном из концов клеточных мРНК, с которым обычно связывается рибосома, есть особая химическая структура, которая называется “кэпом”. Одна из главных функций кэпа заключается в том, что с ним связываются специальные клеточные белки (кэп-связывающие факторы), которые потом привлекают рибосому и таким образом способствуют началу (инициации) трансляции. Так вот, мРНК многих вирусов не имеют кэпа, но в ходе эволюции они научились обращать этот недостаток в преимущество. Так, вирус полиомиелита кодирует специальный фермент (протеазу), разрезающую кеп-связывающий белок клетки. Она сразу “выводит из игры” клеточные мРНК. При этом РНК самого вируса содержит специальный участок (IRES), который связывает “обрезок” этого фактора – благодаря этому вирусная мРНК продолжает транслироваться как ни в чём ни бывало».

У некоторых вирусов на конце вместо кэпа расположен маленький вирусный белок (VPg), который связывает те же факторы, что и кэп. А многие вирусы растений имеют специальные сигналы (3’ CITE) на противоположном конце мРНК, но благодаря замыканию молекулы мРНК в кольцо у них тоже получается привлекать рибосому в нужное место. «А вот небезызвестный коронавирус SARS-CoV-2, вызвавший нынешнюю пандемию COVID-19, применяет совсем другой “приём”, – продолжил Иван. – Он кодирует белок, который “затыкает” рибосому подобно пробке и не даёт ей связываться с клеточными мРНК. В то же время все мРНК самого коронавируса содержат особую структуру, которая способна вытеснять “пробку” на время их трансляции. И таких хитростей множество. Вот их мы и рассматриваем в нашем обзоре».

«Биосинтез белка – это ахиллесова пята вирусов, поскольку здоровой клетке обычно не нужно синтезировать белок в таких больших количествах, как при вирусной инфекции, - продолжает мысль другой соавтор, заведующий отделом взаимодействия вирусов с клеткой НИИФХБ имени А.Н.Белозерского МГУ Сергей Дмитриев. – Многие низкомолекулярные вещества, подавляющие трансляцию, могут оказаться потенциальными антивирусными препаратами широкого спектра действия. А понимание таких специфических механизмов трансляции, которые мы рассматриваем в нашем обзоре, может помочь в борьбе с конкретными вирусными инфекциями. Однако у нашего обзора была и ещё одна цель. Его написанием мы хотели отдать должное памяти академика Спирина, замечательного учёного, внёсшего огромный вклад в изучение биосинтеза белка и занимавшегося в том числе и исследованиями трансляции вирусных мРНК. В состав нашего коллектива вошли ученики и друзья Александра Сергеевича, его коллеги, соавторы и сотрудники, работавшие с ним в Институте белка РАН, на биологическом факультете и в НИИФХБ МГУ».

Обзор вышел в двух версиях – на русском и на английском языках. На официальном сайте журнала «Биохимия» можно найти и другие интереснейшие статьи, составившие два юбилейных выпуска, которые увидели свет в августе и в сентябре. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда.

Вирусы и бактерии — в чем отличия


Чтобы понять разницу, нужно подробнее рассмотреть суть и виды обоих понятий. Из чего состоят, как взаимодействуют с другими, чем опасны и чем полезны. Самое короткое объяснение: бактерии — это клетки, вирусы — полноценные организмы. Первые способны жить самостоятельно, а вот вторые — паразиты, погибающие без хозяина.

Что такое бактерия: состав, питание, размножение

Чаще всего бактерии являются одноклеточными. Их клетка содержит РНК или ДНК, плавающие в воде, которая заполняет внутреннее пространство на 70-80%. Это содержимое обычно удерживается оболочкой — клеточной стенкой. «Одиночки» способны собираться в группы, порой весьма многочисленные, приклеиваясь к стенкам друг друга.

Различают три способа питания бактерий. Так они называются сапротрофами, паразитами или симбионтами. Сапротрофы — падальщики, живущие за счет отмершей органики. Паразиты питаются за счет своего живого носителя, а вот симбионты сосуществуют вместе с ним.

Стандартный метод размножения — так называемое деление, способ, не требующий полового различия. При благоприятных условиях оно происходит весьма стремительно.

Вирусы: состав, питание, размножение

Все известные вирусы (не бактерии) являются паразитами, то есть питаются за счет живого существа, в котором поселились. Жить в отсутствие организма-носителя могут недолго, срок зависит от условий окружающей среды. При потере прежнего «уютного домика» паразит подыскивает себе другого хозяина, чтобы продолжать питаться и размножаться.

Одиночное существование не является возможным, так как у этих микроорганизмов отсутствует клеточная оболочка. Отсутствие собственных белков компенсируется свободным использованием клеток организма-хозяина. Это и еда, и транспортное средство, и материал, чтобы воспроизводить копии. Вне живой клетки размножения не происходит, а питание затруднительно.

Каждый из них содержит сложные молекулы ДНК и/или РНК. Эти молекулы имеют «память» и способны переносить информацию на будущие поколения. Каждое последующее поколение может воспроизводить молекулы с мутациями разной степени. Именно это позволяет адаптироваться к изменениям. Вирусы — великолепный пример эволюции внутри вида, базирующийся на выборе самого выгодного и перспективного варианта мутации.

Принцип борьбы с вирусными заболеваниями

Разрушение не имеющего оболочки организма-паразита внутри живого носителя представляется весьма сложной задачей. Потому лечение само по себе не является эффективным. Носитель может избавиться от паразита с помощью иммунной системы. Иммунитет работает по принципу памяти. Клетки записывают каждое нарушение и способ, благодаря чему было устранено несоответствие. «Воспоминания» позволяют выбрать способ подавления размножения организмов-чужаков или заблокировать возможность вносить изменения в свой белок.

На примере человека это выглядит как накопление иммунитета в детстве. Почти каждый ребенок в возрасте от 2 до 9 лет много болеет. Перенесенные болезни оставляют информацию о себе. Впоследствии организм, заметив патологию, просто «поднимает архивы» перенесенных заболеваний и использует наиболее эффективный метод борьбы с вирусами.

Для борьбы с незнакомым вирусом приходится перебирать все известные способы отторжения чужих микроорганизмов. Чем сильнее иммунитет, тем эффективнее он сопротивляется. Внутренняя «система безопасности» пробует блокировать размножение чужеродных ДНК-РНК, не допуская их связи со своими белками. Этот принцип может сослужить и плохую службу. Когда дает сбой система распознавания своих и чужих клеток, организм может начать бороться с собственными. Такой процесс называется аутоиммунным заболеванием.

Принцип борьбы с бактериальными инфекциями

Изучили вирусы, а теперь обсудим бактерии. С одноклеточными бороться гораздо проще, для их уничтожения были созданы антибиотики. Принцип действия антибиотика заключается в разрушении оболочки, той самой клеточной стенки, что удерживает вредоносное содержимое. Минус этого способа в том, что «агрессор» не различает своих-чужих и рубит все головы подряд. При использовании антибиотиков погибают и вредоносные организмы, и родные, которые являются частью микрофлоры. Следствием подавления бактериальной активности является общее снижение иммунитета.

Есть второй способ воздействия антибиотических препаратов — нарушение состава внутренней части клеточных организмов. Методика влияния тоже не отличает вражеские бактерии от дружественных, результат соответствующий — падение работоспособности иммунитета.

Вирусы и бактерии: можно ли одновременно болеть двумя инфекциями?

Ответ однозначен: да. Некоторые инфекционные заболевания в принципе не проходят. Например, герпес способен спокойно сосуществовать в организме хозяина наряду со множеством бактерий, никак не мешая их размножению.

Иногда бактерии и вирусы борются друг против друга. Конкуренция происходит на уровне молекул, когда бактерия просто не дает вирусу перезаписывать свою РНК или ДНК в белок клетки. Чаще всего это часть собственной микрофлоры, которая запрограммирована на защиту. В самых интересных случаях это болезнетворные бактерии, которые при взаимодействии с вирусом взаимоослабляют друг друга

В борьбе с инфекциями организм ослабляется, поэтому после выздоровления следует оберегать его. Рацион, богатый витаминами, аминокислотами и белками поможет быстрее восстановить иммунитет и подготовить к следующей атаке.

Вирусы не способны к размножению и синтезу своих белков в отсутствии

Вирусы. Простейшие существа и серьёзные задачи для учёных

Так уж повелось, что о многих вещах человек задумывается, когда появляется проблема. Объявили пандемию – и все стали чаще мыть руки, в общественных местах появились антисептики, а ручки дверей стали усиленно протирать. Вирусы были рядом с нами всегда. Но так ли хорошо мы их знаем и готовы ли защищаться от них не только в период пандемии? О том, кто или что такое вирусы, как они размножаются и почему их нужно не истреблять, а изучать, рассказывает эксперт Красноярского краевого фонда науки, заведующая кафедрой биофизики СФУ, профессор, доктор биологических наук Валентина Александровна Кратасюк.

-Валентина Александровна, человечество не первый раз сталкивается с вирусами. Что они собой представляют?

— Вирусы –это простейшие существа. Настолько простые, что идет спор о том, живые ли это существа или нет. Это связано, в первую очередь, с тем, что вирусы не могут размножаться вне живых клеток. У вирусов нет собственного обмена веществ, а для синтеза своих молекул им необходима клетка-хозяин. При этом устроен вирус идеально для такого паразитического поведения. В отличие от клеток живых организмов вирусы не имеют клеточной оболочки, органелл, протоплазмы и других компонентов клетки. Все вирусы состоят из двух основных типов молекул –наследственного материала (РНК –рибонуклеиновая кислота или ДНК –дезоксирибонуклеиновая кислота) и белковой оболочки. Жизненный цикл вируса состоит в том, что нуклеиновая кислота проникает в клетку и, используя возможности клетки, нарабатывает свою ДНК или РНК, а также свои белки. Затем вирусные частицы самопроизвольно собираются в инфицированной клетке, разрушая ее, и уже батальоны вирусов продолжают свое черное дело.

— Действительно ли коронавирус опаснее других, известных человеку? И если да, то чем?

— Коронавирус — это РНК-содержащий вирус, передающийся людям и животным. 2019-nCoV — это новый штамм коронавируса, который произошел от диких животных (предположительно — от летучих мышей). Пути передачи: воздушно-капельный (вирус выделяется при разговоре, чихании, кашле) и контактный (например, при касании грязными руками лица, носа, глаз). 2019-nCoV в 2-3 раза менее заразен, чем корь, и в 2-3 раза заразнее гриппа. Процент летальности — 2,3%.

38 видов короновируса известны науке, но только 6 из них передаются человеку. Новый вирус отличается большей активностью. Это пневмотропный вирус, то есть он поражает легкие человека. Все вирусные инфекции одинаковы и поэтому затруднена точная диагностика. Наши новосибирские коллеги быстро разработали диагностический метод на короновирус. Честь им и хвала.

— Какие вирусы за историю человечества приводили к эпидемиям и какие из них удалось победить?

Следует еще отметить, что российская эпидемиологическая служба имеет большой опыт борьбы с инфекциями, который опирается на опыт эпидемиологов двух прошлых столетий. Сложность настоящей ситуации состоит в том, что очень сильно увеличилась миграция, и потому одним из важных средств защиты от заражения является изоляция и карантин.

— Есть ли какой-то общий алгоритм борьбы с вирусами?

Конечно. Нужно приостановить размножение вирусов, что можно сделать разными путями, например, с помощью ферментов, разрушающих их генетический материал и не позволяющих копировать РНК и ДНК. Так, для лечения энцефалита, вызванного РНК-овым вирусом, используют препараты рибонуклеазы наряду со специфическим гамма-глобулином. Для защиты от вирусов в России активно используют препараты интерферона. Но надо помнить, что это заместительная терапия. При инфицировании вирусом собственный интерферон появляется на 4-5 день заболевания, потому интерферон применяют для профилактики и лечения в первые 4-5 дней заболевания.
Сейчас продают большое количество иммуномоделирующих препаратов, таких как Кагоцел, которые имитируют проникновение вируса в организм и стимулируют иммунную систему, но они нужны в первую очередь для профилактики заболевания, а не для лечения.
Кстати, вирусы прекрасно истребляются спиртом, на чём основано действие антисептиков, и перекисью водорода, а также полезна рекомендация почаще мыть руки.
С новым коронавирусом оказалось важным сохранить молодость. Может, стоит подумать об этом?

— Каков механизм появления новых вирусов и можно ли как-то противостоять их появлению?

Как и все живые организмы, вирусы эволюционизируют, то есть появляются новые вирусы, за счет мутаций в генетическом материале. 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 позволяет вирусам быстро адаптироваться к изменениям в окружающей среде. Быстрое мутирование вирусов также вызывает проблемы с разработкой действенных вакцин и противовирусных препаратов, так как мутации устойчивости к новым лекарственным препаратам возникают очень быстро. Потому и есть трудности в создании защиты от ежегодных эпидемий гриппа. Появляется новый мутированный вирус, для истребления которого может не пригодиться прошлогодняя вакцина. Эволюцию невозможно остановить. Да и нужно ли истреблять вирусы? Например, свойство вирусов проникать в клетки используется широко в генетической инженерии и молекулярной биологии для создания рекомбинантных организмов.

Что такое вирусы и чем они отличаются от бактерий

Слово «вирус» у большинства людей ассоциируется с микроорганизмами, проникающими в организм человека и вызывающими различные заболевания (грипп, ОРВИ, СПИД и т.д.).

Но это очень поверхностное представление.

Вирусы

Конечно, по сложности строения вирусы не могут сравниться с многоклеточными организмами, но они таят в себе множество загадок в силу недостаточной изученности, связанной с огромным разнообразием и микроскопическими размерами этих существ.

Недавняя вспышка коронавируса (это что такое?) – лишнее тому доказательство.

Что же такое вирус

В переводе с латыни вирус означает некую «ядовитую субстанцию». Его можно охарактеризовать как мельчайший инфекционный агент, который, будучи паразитом, может жить и размножаться исключительно внутри живой клетки.

Это могут быть клетки животных, растений, грибов и даже бактерий. Вне клетки вирусные агенты существуют в виде микроскопических частиц (вирионов) и ведут себя подобно химическим веществам, не проявляя признаков жизни.

С биологической точки зрения, вирус – это сложная молекула нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), заключённая в защитную белковую оболочку – капсид.

Почти все вирусы содержат только один вид нуклеиновой кислоты. Лишь немногие (в частности, мимивирусы) имеют молекулы как ДНК, так и РНК.

Вирус способен передавать заразу любому организму: животному, растению, бактерии (в последнем случае его называют бактериофагом) и, разумеется, человеку.

Вирусы являют собой низшее проявление жизни на Земле. Они присутствуют в любой экосистеме (это что?), где есть жизнь: в воде, в земной толще, в атмосфере.

Учёные считают, что вирусы – древнейшая субстанция, существующая с момента возникновения живых организмов.

Распространяются они по-разному.

Среди животных зараза переносится кровососущими насекомыми, в растительном мире в передаче инфекции также участвуют насекомые (только дело обходится без крови), у людей передача вируса в большинстве случаев происходит воздушно-капельным и половым путём.

Состав и строение вирусов

Как уже было отмечено выше, в состав вируса входит одна из нуклеотидных кислот (реже – оба вида) и несколько типов белков, образующих капсид.

У сложно организованных вирусов имеется ещё и дополнительная оболочка, которая помимо белков может содержать липопротеин и углеводы.

Форма вирусов весьма разнообразна: от обычной спирали до самых причудливых конфигураций (например, в виде короны – правильно, той самой).

Размер вируса колеблется в пределах 50-300 нанометров, что в десятки раз меньше размера средней бактерии. Такая «малявка» различима только в электронный микроскоп.

У вирусов есть сходство с живыми клетками: они имеют собственный геном, эволюционируют по принципу естественного отбора.

Однако ввиду отсутствия клеточного строения эти агенты не способны размножаться путём деления, что заставляет их использовать для этой цели материалы, которые находятся в клетке хозяина.

Классификация

Одну из самых популярных классификаций вирусов разработал американский микробиолог и вирусолог Д.Балтимор.

В обобщённом виде классификация изображена на нижеследующей схеме:

Схема

Он разделил вирусы на 7 категорий, основываясь на таких параметрах, как тип и структура нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), количество нитей (одна или две), характер симметрии, место расположения в клетке (ядро или цитоплазма).

  1. Вирусы с двуниточной ДНК (проникают в ядро клетки для репликации).
  2. Вирусы с однониточной ДНК с положительной полярностью – парвовирусы.
  3. Вирусы с двуниточной РНК – ротавирусы.
  4. Вирусы с однониточной РНК с положительной полярностью.
  5. Вирусы с однониточной РНК с отррицательной полярностью.
  6. Вирусы с однониточной положительной РНК, на матрице которой синтезируется ДНК.
  7. Вирусы с двуниточной ДНК, которая синтезируется на матрице однониточной РНК.

Жизненный цикл вируса

Жизненный цикл вирусов, несмотря на огромное разнообразие, протекает примерно по одному сценарию, который включает в себя несколько этапов:

    Проникновение в клетку – здесь вирусы применяют различные стратегии. Некоторые впрыскивают свой генетический материал через клеточную мембрану, другие попадают в клетку в ходе эндоцитоза.

Клетка

Проникнув в клетку, вирус освобождается от своей белковой оболочки, растворяя её своими ферментами либо используя материал клетки-хозяина. Репликация происходит либо в цитоплазме, либо в ядре клетки.

Если вирус одерживает верх, клетка включает программу самоуничтожения (апоптоз), чтобы не допустить репликацию вируса и обезопасить здоровые клетки.

От исхода этой борьбы зависит дальнейшая судьба организма, то есть будет ли он инфицирован или нет.

На ней построена, в частности, стратегия бактериофагов: при благоприятных для себя условиях они могут годами не нарушать происходящие в клетке процессы и активизируются лишь тогда, когда эти условия ухудшаются.

Иногда вирус не убивает клетку, а отпочковывается от мембраны, после чего клетка продолжает жить и генерировать новые вирусы.

Чем отличается вирус от бактерии

И те и другие – невидимые глазу микроскопические частицы, и те и другие – источники многих заболеваний. У них есть общие характеристики, но тем не менее это принципиально разные существа.

Главное отличие состоит в том, что бактерии являются, как правило, одноклеточными организмами, способными размножаться самостоятельно, в то время как вирусы – неклеточная структура, которой для репликации нужна живая клетка.

Вирус способен убить бактерию (и даже некоторых своих собратьев), а вот бактерия способна только защищаться от агрессора, а вот «своих» не трогает.

Бактерия

Вирусы гораздо меньше бактерий, поэтому видны только через электронный микроскоп. Из-за этого их долго не удавалось обнаружить при исследовании заражённых тканей.

Подтверждением тому, что мы имеем дело с разными микроорганизмами, является то, что они изучаются разными разделами микробиологии: бактериологией и вирусологией.

Плохие и хорошие вирусы

Поскольку на вирусе стоит клеймо «облигатный паразит», он интуитивно воспринимается как вредная тварь, несущая эпидемии и угрожающая нашему здоровью. По большому счёту так оно и есть, достаточно упомянуть лишь такие болезни, как энцефалит, оспа, СПИД, как мурашки бегут по коже.

Благодаря созданным человеком вакцинам (это что?) многие угрозы удалось ликвидировать либо существенно снизить, но борьба на этом фронте не утихает.

Однако в биосфере (это где?) нет ничего лишнего. О полезных свойствах бактерий знают многие (без них не обходится процесс пищеварения, брожения и т.д.), а что же положительного есть в вирусе?

Оказывается, некоторые виды вирусов могут спасти нас от множества неприятностей.

В частности, бактериофаги способны убить бактерию кишечной палочки, в то время как человека они не инфицируют. Ведутся исследования о возможности использования аденовирусов для борьбы с раковыми опухолями, вызванными другими вирусами.

Работа над превращением врагов в друзей продолжается.

Вирусы как оружие

Свойства инфекционных паразитов провоцировать эпидемии уже давно будоражит умы тех, кто строит планы об использовании вирусов в качестве бактериологического оружия, направленного на поражение живой силы и продовольственных ресурсов противника.

Сейчас бактериологическое (оно же биологическое) оружие находится вне закона: принят ряд международных конвенций (это что?), запрещающих и осуждающих его разработку и использование.

Ведь вирус не разбирает, где свой, а где чужой. Вырвавшись на волю, он может уничтожить всё живое на огромном пространстве.

Тем не менее время от времени просачиваются сведения, что в секретных лабораториях некоторых стран исследования в данном направлении продолжаются. Остаётся надеяться, что у человечества хватит здравого смысла не выпустить джина из бутылки.

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (2)

По-моему, сейчас даже дети знают, что такое вирус. Все из-за пандемии, будь она неладна.

Вирус даже организмом не является, просто набор генов, которые создают свои копии, используя для этого живые клетки.

На самом деле наш организм постоянно подвергается нападению вирусов, но тут дело в их количестве, чем больше вирусов нападает, тем вероятнее, что организм заболеет, поскольку будет сильная интоксикация, потому и важны средства защиты вроде масок.

Пожалуйста, не занимайтесь самолечением!
При симпотмах заболевания - обратитесь к врачу.

Читайте также: