1. Общие сведения о вирусах
Вирус (лат. virus – «яд») – неклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри клеток. Вирусы поражают все типы организмов, от растений и животных до бактерий и архей (вирусы бактерий обычно называют бактериофагами). Обнаружены также вирусы, способные реплицироваться только в присутствии других вирусов (вирусы-сателлиты).
Со времени публикации в 1892 году статьи Дмитрия Ивановского, описывающей небактериальный патоген растений табака, и открытия в 1898 году Мартином Бейринком вируса табачной мозаики были детально описаны более 6 тысяч видов вирусов, хотя предполагают, что их существует более ста миллионов. Вирусы обнаружены почти в каждой экосистемена Земле. Они являются самой многочисленной биологической формой. Изучением вирусов занимается наука вирусология, раздел микробиологии.
У животных вирусные инфекции вызывают иммуный ответ, который чаще всего приводит к уничтожению болезнетворного вируса. Иммунный ответ также можно вызвать вацинами, дающими активный приобретённый иммунитет против конкретной вирусной инфекции. Однако некоторым вирусам, в том числе вирусу иммунодефицита человека и возбудителям вирусных гепатитов, удаётся ускользнуть от иммунного ответа, вызывая хроническую болезнь. Антибиотики не действуют на вирусы, однако было разработано несколько проивовирусных препаратов.
Пока вирус находится во внеклеточной среде или в процессе заражения клетки, он существует в виде независимой частицы.
Вирусные частицы (вирионы) состоят из двух или трёх компонентов:
– генетического материала в виде ДНК и/или РНК;
– белковой оболочки (капсида), защищающей эти молекулы,
– в некоторых случаях, – дополнительных липидных оболочек.
Наличие капсида отличает вирусы от вирусоподобных инфекционных нуклеиновых кислот – вироидов.
Форма вирусов варьирует от простой спиральной и икосаэдрической до более сложных структур. Размеры среднего вируса составляют около одной сотой размеров средней бактерии.
В зависимости от того, каким типом нуклеиновой кислоты представлен генетический материал, выделяют ДНК-содержащие вирусыи РНК-содержащие вирусы. На этом принципе основана классификация вирусов по Балтимору, которая предполагает разделение на 7 групп:
1 группа. Вирусы, содержащие двуцепочечную ДНК и не имеющие РНК-стадии (например, герпесвирусы, поксвирусы, паповавирусы) аденовирусы, миммивирус).
2 группа. Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу ДНК (например, парвовирусы). В этом случае ДНК всегда положительной полярности.
3 группа. Вирусы, содержащие двуцепочечную РНК (например, ротавирусы, норовирус).
4 группа. Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК положительной полярности (например, пикорнавирусы, флавивирусы, коронавирусы).
5 группа. Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК негативной или двойной полярности (например, ортомиксовирусы, филовирусы).
6 группа. Вирусы, содержащие одноцепочечную молекулу РНК положительной полярности и имеющие в своем жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретровирусы (например, вирус иммунодефицита человека).
7 группа. Вирусы, содержащие частично двуцепочечную, частично одноцепочечную ДНК и имеющие в своём жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК, ретроидные вирусы (например, вирус гепатита B).