Открытие основных групп вирусов (работы Д.И.Ивановского, М.Бейеринка, Ф.Леффлера и П.Фроша, П.Рауса, У.Стенли, Ф.Туорта, Ф.д\'Эрелля).

1892 году Ивановский подтвердил в основном результаты получанные Маером до него, но пошел несколько дальше. Опыт Ивановского сводился к следующему: здоровое табачное растение заражалось соком, полученным из больного растения, и после развития симптомов заболевания листья заболевшего растения подвергали измельчению, получался экстракт, который Ивановский фильтровал через фильтры, которые не пропускали даже мелких бактерий, и таким профильтрованным материалом заражал следующее здоровое растение. Растение при этом заболевало, и подобную процедуру можно было повторять многократно, от вновь заболевшего передавать заболевание к здоровому растению, от заболевшего растения к следующему здоровому растению, причем инфекциозность не снижалась.

При исследовании сока под микроскопом, Ивановский не обнаружил ничего подобного, даже самые мелкие бактериальные клетки. Фильтрат, который представлял довольно хорошую питательную среду оставался стерильным и никогда там не регистрировался рост, каких либо микроорганизмов. Посев этих фильтратов на употреблявшиеся в то время микробиологические среды не давал положительных результатов.Ивановский сделал вывод, что в данных субстратах содержится живой организм способный размножаться в ткани растения и способен инфицировать здоровые растения. Ивановский предложил называть обнаруженный как он полагал им микроб фильтрующимся вирусом. То есть вирус, который проходит через бактериальные фильтры.

Основным критерием отнесения инфекционного начала к вирусам, в те времена являлась фильтруемость, через бактериальный фильтр. он впервые идентифицировал вирус как агент ультромикроскопических размеров проходящий через бактериальные фильтры, способный вызывать заболевание.

После Ивановского, 1898 году его эксперименты повторил известный Мартин Бейеринк. Он показал то же самое, что данный инфекционный агент пассируется от больного к здоровому растению в течение множества генераций, но сделал несколько иное заключение. Он сказал, что это не живой организм, это некое жидкое инфекционное живое начало, но это не бактерии, Основанием для такого заключение явились два факта, которые обнаружил Бейринг: во-первых –  этот агент мог быть осажден из фильтрата ацетоном, без потери инфекционных свойств, то есть после перевода в раствор, можно было снова этим материалом вызвать заражение здорового растения, во – вторых данный агент диффундировал в агаре, ни первое ни второе не было присуще ни одному известному клеточному организму того времени. Значит, он постулировал, что это не бактерии, а некое непонятное, но живое начало.

1898 году, тот же год когда проводил эксперименты Бейринг, двум немецким  исследователям Лефлеру и Прошу удалось обнаружить такой же вирус, на основании фильтруемости через бактериальные фильтры вызывающий заболевание крупного рогатого скота. Они назвали эту болезнь Ящуром, так был обнаружен первый вирус животных, на основании той же фильтруемости никаких других характеристик к этому агенту, к тому времени не было идентифицированно.

           В1935 году известный американский исследователь Лэмбэл Стенли, ему удалось получить препарат фильтрата из листьев табачного растения зараженного мозаичной болезнью, агент состоящий из белка, и Стэнли идентифицировал вирус табачной мозаики как белковую структуру. Стэнли удалось получить кристаллы белка вируса табачной мозаики. 

С развитием методов  биохимического анализа было показано что белок, который идентифицировал Лэмбел Стенли, не является чистым белком, всегда в препаратах вируса табачной мозаики пресуствует хоть и небольшое количество, но имеется рибонуклеиновая кислота. Таким образом, вирус табачной мозаики стал рассматриваться как некий комплекс белка и рибонуклеиновой кислоты.

1915-1917 годах, двумя исследователями Фридриком Туортом  и  Феликсом  Дэрелем были обнаружены вирусы таких примитивных организмов как бактерий. Дерель назвал обнаруженный им, независимо от Туорта вирус бактерий – бактериофагами, в переводе пожиратель бактерии. в 1915 году изучая стафилококки обнаружил так называемое явление получившее название стекловидного перерождения колоний стафилококков, когда вырастающие колонии на плотной питательной среде были изъедены прозрачными участками. Если эти прозрачные участки, петлей переносили на нормальную колонию, то наблюдалось же опять такое же стекловидное перерождение. Туорт получал фильтраты, которые содержали литическое начало, вызывающее повторение эффекта происходящего у стафилококков. И одним из объяснений данного явления было то, что это фильтрующийся вирус аналогичный вирусам растений и животных.

Биохимический состав вирусных частиц.

ПРО КАПСИД( простой и липопротеидный)

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

Клетки всех живых организмов содержат два вида нуклеиновой кислоты — ДНК и РНК. ДНК представляет собой двунитчатую молекулу, а РНК — однонитчатую. Двунитчатая ДНК — это клеточный геном, выполняющий функции хранения и репликации наследственной информации. Однонитчатая РНК представлена 3 классами молекул: 1) информационные РНК (иРНК), образующиеся в результате транскрипции генома и передающие заложенную в геноме информацию на белок-синтезирующий аппарат клетки; 2) рибосомальные РНК, являющиеся структурным элементом рибосомы; 3) тРНК, доставляющие аминокислоты к белок-синтезирующему аппарату.

В отличие от клеток вирусы содержат лишь один вид нуклеиновой кислоты — либо РНК, либо ДНК. И та, и другая может быть хранителем наследственной информации, выполняя таким образом функции генома.

Вирусные нуклеиновые кислоты характеризуются поразительным разнообразием форм. Вирусный геном может быть представлен как однонитчатыми, так и двунитчатыми молекулами РНК и ДНК. ДНК может быть как линейной, так и кольцевой молекулой, РНК — как непрерывной, так и фрагментированной и кольцевой молекулой.

Вирусные ДНК

Молекулярная масса вирусных ДНК варьирует в широких пределах от 1* 106 до 250* 106. Самые большие вирусные геномы содержат несколько сотен генов, а самые маленькие содержат информацию, достаточную для синтеза лишь нескольких белков.

В геномах, представленных двунитчатыми ДНК, информация обычно закодирована на обеих нитях ДНК. В основном структура ДНК уникальна, т. е. большинство нуклеотидных последовательностей встречаются лишь по одному разу.

Вирусные РНК

Из нескольких сотен известных в настоящее время вирусов человека и животных РНК-геном содержит около 80% вирусов. Способность РНК хранить наследственную информацию является уникальной особенностью вируса.

У просто организованных и некоторых сложно организованных вирусов вирусная РНК в отсутствие белка может вызвать инфекционный процесс. У вирусов обнаружены однонитчатые и двунитчатые, линейные, фрагментированные и кольцевые РНК.

БЕЛКИ

В зараженной клетке вирусный геном кодирует синтез двух групп белков: 1) структурных, которые входят в состав вирусных частиц потомства, и 2) неструктурных, которые обслуживают процесс внутриклеточной репродукции вируса на разных его этапах, но в состав вирусных частиц не входят.

Структурные белки делятся на 2 группы:

1) капсидные белки, образующие капсид, т. е. футляр для нуклеиновой кислоты вируса (от лат. capsa — вместилище), и входящие в состав капсида геномные белки, и ферменты;

2) суперкапсидные белки, входящие в состав суперкап-сида, т. е. наружной вирусной оболочки.

Суперкапсидные белки. Гликопротеиды. Суперкапсидные белки, или пепломеры, располагаются в липопротеидной оболочке (суперкапсиде или пеплосе) сложно устроенных вирусов. Они либо пронизывают насквозь липидный бислой как, например, гликопротеиды альфа-вирусов (вируса леса Семлики), либо не доходят до внутренней поверхности. Эти белки являются типичными внутримембранными белками и имеют много общего с клеточными мембранными белками.

УГЛЕВОДЫ

Углеводный компонент вирусов находится в составе гликопротеидов. Обычными сахарными остатками, обнаруживаемыми в вирусных белках, являются фруктоза, сахароза, манноза, галактоза, нейраминовая кислота, глюкозамин.

Липиды вирусов.

Среди типичных видов вирусов встречаются такие, в составе вириона которых имеются липидные соединения. Как правило, это вирусы животных. например холестерол, триглицериды, фосфолипиды, фосфотидилинозитол. Все эти липидные соединения являются обычными компонентами мембран. Как правило, эти соединения обнаруживаются в составе так называемых оболочечных вирусов. И эта оболочка как полагают, не без веского основания, возникает у вирусной частицы тогда, когда нуклеокапсид высвобождается из клетки во внешнюю среду в результате процесса отпочковывания, проходя через определенные участки клеточной мембраны