virusi i bakteriofati [Архив]

Incarnadine

05-07-2006, 12:53

ето ти нещо за вирусите :)

Вирус - границата между живото и неживото.
След като разгледахме особеностите на еукариотните и прокариотните клетки, бих¬ме могли да се запитаме дали по-сложно уст¬роените еукариотни клетки са по-приспособени, по-съвършени от прокариотните? Отговорът е „Не!". Всеки преживял вид (бил той бактерийна прокариотна клетка или многоклетъчен бозайник) е прекрасно приспособен към средата, в която съществува и може да се конкурира с другите видове. В тази конку¬ренция достойно място заемат просто уст¬роените неклетъчни форми - вирусите.
През 1892 г. Д. И. Ивановски направил ин¬тересен опит. Той използвал листа от тютюневи растения, заразени с неизвестна дотогава болест, която причинявала появата на петна по листата. Филтрубал извлек от такива листа през филтър, който не пропускал бактерии и установил, че филтратът има инфекциозни свойства. Следователно причини¬телят на заболяването е по-малък от бактериите, защото може да премине през филтър, през който бактерийните клетки не преми¬нават. По-късно Бееринк предложил название на този инфекциозен агент - „вирус", което на латински означава отрова. С откриване-то на електронния микроскоп устройството на вирусите бе проучено. Размерите им вари¬рат от 20 до 300 nм или те са около 50 пъти по-малки от бактериите.
Извън клетката вирусите не могат да се самовъзпроизвеждат, те не притежават рибозоми и не могат сами да синтезират бел¬тъци. Като попаднат в клетка (еукариотна или прокариотна), те я „принуждават" да из¬гражда нови вирусни частици, поради което можем да ги разглеждаме като паразити.
Устройство и действие на виру¬сите. Те са по-просто устроени от бактериите - толкова просто, че не бихме могли да ги наречем клетки.
По своята химична природа вирусите представляват комплекси на нуклеинови ки¬селини с белтъци. Съдържат ДНК или РНК.
Сърцевината на вируса заема молекула нуклеинова киселина, която носи неговата гене¬тична информация. Тя е защитена с белтъчна обвивка, наречена капсид, а самата вирусна частица носи названието вирион. Вирионите са извънклетъчната форма на вирусите, коя¬то не проявява белези на живот.
Най-често вирусът се прикрепва към клет¬вата и „инжектира" своята нуклеинова кисе¬лина в нея. Прикрепването се осъществява са¬мо ако съществува определено сродство между клетката и вируса. Това означава, че не всеки вирус може да зарази която и да е клетка. Не винаги обаче проникването на вируса става по един и същ начин. В някои случаи цялата вирусна частица попада в клетката. Попад¬налата в клетката вирусна нуклеинова кисе¬лина отправя „команда" за синтеза на вирус¬ната белтъчна обвивка. Тази обвивка понякога се състои от повтарящи се еднакви структури (капсомери) (фиг. 2.74).
Щом се изградят капсомерите, те „поз¬нават" вирусната нуклеинова киселина, свър¬зват се с нея и образуват зрели вирусни час¬тици, което унищожава клетката. Този про¬цес на самосглобяване е характерен за мно¬го биологични структури и има много същес¬твено значение в биологичните процеси. Из¬вън клетката-хазяин вирусите съществуват като кристални структури, понякога с дос¬та словна симетрия (фиг. 2.75).
Един от най-подробно изучените вируси е споменатият вече причинител на заболява-нето по тютюна, наречено тютюнева мозайка (от мозаичния вид на листата на зара¬зените растения). Този вирус съдържа РНК и голям брой (2130) капсомери. На фиг. 2.7в е по-казана схема на вирусната частица. Съществуват и по-сложно устроени вируси, напри¬мер вируса на едрата шарка.
Невинаги синтезата на вирусни частици се съпровожда с гибел на клетката. Така напри¬мер грипните вируси напускат клетката пос¬тепенно през клетъчната мембрана и клетка¬та не загива. Възможно е също клетката-носи-тел на вируси да претърпи морфологични про¬мени. Например някои злокачествени тумори се причиняват от туморни вируси.
Устройство и действие на бактериофазите. Вирусите могат да паразитират както в еукариотните клетки (животински и растителни), така и в прокариотните клетки. Вирусите по бактериите се на¬ричат бактериофаги или вируси, изяждащи бактериите. Фагите спадат към вирусите, съдържащи ДНК. Схема и електронномикроскопска снимка на бактериофаг са показани на фиг. 2.77. Вижда се, че бактериофагът се със¬тои от глава със словна симетрия, опашка и пипала, чрез които се прикрепя за клетката. Опашката може да се съкращава подобно на мускул. Това подпомага фага да „инжектира" нуклеиновата си киселина в клетката. В то¬зи случай фаговите белтъци остават на кле¬тъчната повърхност на инфектираната клетка. Като попадне в клетката, фаговата ДНК се вгражда в ДНК на клетката-хазяин и може да остане дълго бреме там, без да се образуват нови бактериофаги и без да се разпространява инфекцията в други клетки. Такива фаги се наричат умерени. При определе¬ни условия умерените фаги се активират, започват синтеза на фаговата ДНК и фагови белтъци, образуват се множество фагови частици, клетката се разрушава и новите фаги нападат други клетки. Цикълът на размножаване на фагите е показан на фиг. 2.78.
Вироиди. Възможно ли е да съществуват още по-просто устроени неклетъчни форми от вирусите? Задължително условие ли е образуването на комплекс от нуклеинова кисе¬лина и белтък? в 1971 г. Т. Динер успя да изоли¬ра инфекциозен агент, който се състои само от РНК. Този тип неклетъчни форми се нари¬чат вироиди. Вироидите представляват молекула едноверижна РНК (от 270-380 нуклеотида). Те са около 1000 пъти по-малки от ви¬русите. Намерени са в растителни клетки. Предизвикват различни заболявания. Прена¬сят се чрез поленовия прашец или пряко през наранената повърхност на растението. Не се знае как РНК на вироидите причинява забо¬ляването.
Вирусите най-често предизвикват заболявания, тъй като попадането им в клетката съществено нарушава нейните структури и функции. В табл. 2.2. са посочени някои разп¬ространени вируси и причиняваните от тях заболявания.
Най-често вирусните инфекции се предават по така наречения въздушно-капков път: при кихане, кашляне. Проста защита срещу такива ин¬фекции е честото сменяне на носните кърпи и проветряване на помещенията.
Има вируси, които се предават само по кръ¬вен и полов път. Така се предава вирусът на СПИН. Названието произлиза от съкращението на: Синдром на придобита имунна недостатъч¬ност. Друго разпространено название на също¬то заболяване е АIDS. Това е вирус, който изби¬рателно поразява определени кръвни клетки със съществено значение за имунната защита. Про¬никналият в тези клетки вирус може да остане известно време, подобно на описания по-горе случай с фагите, като умерен вирус. През този период не се наблюдават признаци за вирусно инфекция. Това може да трае от няколко месе¬ца до няколко години и през това време болният може да не знае, че е вирусоносител и да при¬чини заразяване на своя полов партньор.
След като се запознахме с устройството и действието на вирусите, да се върнем към въпроса къде е тяхното място спрямо еукариотните и прокариотните клетки? живи ли са или не? Прости предшественици на живо-та ли са или като повечето паразити са се опростили и приспособили да използват клетката-хазяин за размножаването си? като се имат предвид изброените им особености -наличие на наследствена информация (което ги причислява към живите организми) и отсъствие на способност сами да се възпроизвеждат (което ги отличава от всички известни живи организми), вирусите могат да се разг¬леждат като неклептъчни форми на живот.
Най-приемлива за произхода на вирусите е хипотезата за така наречената „избягала" ДНК. Такава ДНК, произлязла от някоя клетка, може да се възпроизвежда в друга клетка, като из¬ползва нейния синтетичен апарат, а не този на клетката, от която е произлязла. Ако тази хипо¬теза се потвърди, то следва вирусите да се раз¬глеждат като произлезли от клетъчните организ¬ми, а не като техни предшественици.