Изучение ретровирусов

Учебные материалы по биологии / Изучение ретровирусов

Введение

Вирус (от лат. virus - яд) - простейшая форма жизни на нашей планете, микроскопическая частица, представляющая собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенные в защитную белковую оболочку и способные инфицировать живые организмы. Они являются облигатными паразитами, т.е. не способны размножаться вне клетки. В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий.

Честь открытия вирусов принадлежит нашему соотечественнику Д.И.Ивановскому, который впервые в 1892 г. доказал существование нового типа возбудителя болезней на примере мозаичной болезни табака. Будучи студентом Петербургского университета, он выезжал на Украину и в Бессарабию для изучения причин болезни табака, а затем, после окончания университета, продолжал исследования в Никитском ботаническом саду под Ялтой. В содержимом пораженного листа он не обнаружил бактерий, однако сок больного растения вызвал поражение здоровых листьев. Ивановский профильтровал этот сок через свечу Шамберлана, поры которой задерживали мельчайшие бактерии. В результате он обнаружил, что возбудитель проходит даже через такие поры, так как фильтрат продолжал вызывать заболевание листьев табака. Культивирование его на искусственных питательных средах оказалось невозможным. Все это указывало на необычную природу возбудителя. Д.И. Ивановский назвал новый тип возбудителя "фильтрующиеся бактерии".

По вопросу о происхождении вирусов высказывались разные предположения. Одни авторы считали, что вирусы являются результатом крайнего проявления регрессивной эволюции бактерий или других одноклеточных организмов. Однако эта гипотеза не может объяснить разнообразия генетического материала у вирусов, неклеточной их организации и отсутствия белок-синтезирующих систем.

Согласно второй гипотезе вирусы являются потомками древних, доклеточных форм жизни - протобионтов, предшествовавших появлению клеточных форм жизни, с которых и началась биологическая эволюция. Эта гипотеза также не объясняет тех же вопросов, разрешить которые оказалась бессильной первая.

Наконец третья гипотеза предполагает, что вирусы произошли от генетических элементов клеток, ставших автономными, хотя не ясно, какие из этих элементов дали начало столь большому разнообразию генетического материалу вирусов. Эта гипотеза, которую иронически назвали гипотезой "взбесившихся генов", находит наибольшее число сторонников, однако не в том первоначальном виде, в каком она была высказана, так как и она не объясняет наличие у вирусов форм генетического материала, отсутствующих в клетках, образование капсида, существование двух форм симметрии и т.п.

Вероятно, вирусы возникали и эволюционировали вместе с возникновением и эволюцией клеточных форм жизни. Природа как бы испробовала на вирусах все возможные формы генетического материала прежде чем окончательно остановила свой выбор на канонической его форме - двуниточной ДНК, общей для всех клеточных форм организмов, начиная от бактерии и кончая человеком. Будучи с одной стороны, автономными генетическими структурами, с другой стороны, неспособными развиваться вне клеток, вирусы на протяжении миллиардов лет биологической эволюции проделали настолько разнообразные пути развития, что отдельные их группы не имеют преемственной связи между собой. По-видимому, разные группы вирусов возникали в исторически разные времена из разных генетических элементов и поэтому существующие в настоящее время разные группы вирусов имеют полифилетическое происхождение, т.е. не имеют единого общего предка. Тем не менее, универсальность генетического кода распространяется и на вирусы, свидетельствуя тем самым, что и они являются порождением органического мира земли.

• Ретровирусы
• Подсемейства
• Морфология и морфогенез вирионов
• Генетический состав
• Спектр хозяев
• Фазы репликации
• Канцерогенез