 |
|
|
БИОЛОГИЯ ПОЧВ |
ВИРУСЫ И ФАГИ
|
Смотрите также:
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
Группа чрезвычайно мелких паразитов, способных развиваться только внутри клеток других организмов — растений, животных, грибов, бактерий и актиномицетов, вызывая болезнь организмов или полную гибель микробных клеток.
К вирусам относят паразитов животных и растений, к фагам — паразитов микроорганизмов (альгофаги, микофаги, бактериофаги и актинофаги).
Организмы, составляющие эту группу, не имеют клеточного строения, они существуют в виде особых инфекционных частиц — вирионов.
Вирусы были открыты в конце 19 века Д.И. Ивановским при исследовании болезни табака — табачной мозаики. Он назвал возбудителей этой болезни фильтрующимся вирусом, так как инфекционные частички — вирионы — проходили через бактериальные фильтры. Вирус табачной мозаики (ВТМ) в 1935 г. был получен У. Стенли в кристаллической форме. Его вирионы имеют форму многогранника. Вирионы других вирусов могут быть разной формы и размеров. Каждый вирион состоит из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки — капсида, сложенной из отдельных единиц — капсомеров. Оба типа нуклеиновых кислот встречаются как в двуцепочечной, так и в одноцепочечной форме. Для каждого вируса характерна определенная форма нуклеиновой кислоты.
Они бывают палочковидные, нитевидные, сферические, цилиндрические. Структура может быть шаровидной, пулевилной или кирпичеобразной. Например, у вирусов животных существует липопротеидная оболочка, обволакивающая белковую «сердцевину» с «запечатанной» в ней нуклеиновой кислотой. Вирусы спиральной и нитчатой формы обычно паразитируют на растениях. Эти вирусы состоят только из нуклеиновой кислоты и белка.
Размеры вирусных частиц также существенно варьируют. Наиболее тонкие нитевидные вирусы имеют диаметр около 10 нм, а длина самых протяженных достигает 2 мкм. Диаметр сферических вирионов колеблется от 20 до 300 нм. Самые крупные из известных вирусов — родственники вируса оспы, их кирпичеоб- разные вирионы могут достигать длины 450, ширины и толщины 260 нм. Объекты такой величины уже находятся на пороге разрешающей способности светового микроскопа.
Особенности строения заражаемой клетки — один из факторов, от которых зависит форма вируса. Так, бактерии и растительные клетки помимо цитоплазматической мембраны окружены довольно плотными и прочными стенками, преодолеть которые — серьезная проблема. Многие фаги решают ее при помощи специального приспособления, несколько напоминающего шприц. Отсюда их излюбленная форма, в которой хвостовой отросток выполняет роль иглы. Вирусам растений часто помогают пройти сквозь стенку механические повреждения, наносимые насекомыми.
У некоторых вирусов «прописка» очень строгая. Например, вирус полиомиелита может жить и размножаться только в клетках (да и то не всех) человека и приматов. Многие вирусы передаются клешами. Они могут иметь широкий спектр хозяев, включающий позвоночных и беспозвоночных животных.
В клетке хозяина вирусные нуклеиновые кислоты реплицируются, не подчиняясь клеточному расписанию, а вирусные белки синтезируются, хотя и на клеточном «оборудовании», но по собственному расписанию.
Размножение вируса может заканчиваться гибелью клетки. Но некоторые вирусы ведут себя более расчетливо. Они не убивают клетку обеспечивающую им «хлеб и кров» а нахоцят способ тля относительно мирного с ней сосуществования. Развивается хронический инфекционный процесс, при котором и волки (вирусы) сьпы и овцы (клетюО цзлы, хотя и не вполне здоровы.
Есть вирусы «согтшатели», которые более склонны подчиняться клеточному контролю. Это умеренные вирусы Геном 5тих вирусов включается в состав клеточной хромосомы, при этом вирусная ДНК ковалентно соединяется с клеточной. Вирусные гены как бы превращаютс я в клеточные Клетки и их хромосомы делятся, а вместе с хромосомами в каждую ючернюю клетку попадают и затаившиеся вирусные гены Но при определенных обстоятельствах вирус сыходит из подполья, его гены начинают активно работать, из разрушающейся клетки выходит молодое поколение вирусных частиц и начинается поиск новых жертв.
Сосуществование с вирусом не обходится бесследно для клетки. Свойства ее могут драматически меняться под влиянием хозяйничающих в ней вирусных белков. В некоторых случаях зара женная клетка становится раковой.
Содержание фаговых частиц в почве или другом субстрате можно определить по числу так называемых «негативных колоний» (56) на питательном агаре с ростом культуры лизоген- ной, т.е. носящей фаг бактерии.
Если фаг не вызывает гибели бактериальной клетки, но передается при делении из одной клетки в другую, то он называется умеренным, а носящие его бактерии лизогенными.
Явление фагоносительства или лизогении было описано одним из основоположников учения о бактериофагах д'Эррелом. Он считал, что культуры загрязняются фагом извне. Они называются лизогенными, состоят из устойчивых и чувствительных к определенному фагу клеток. Если происходит ослабление клетки бактерии, то фаг, находящийся в ней, может вызвать ее гибель. Фаги специфичны. Они поражают определенные виды клеток, и это свойство используется для систематики бактерий.
В почве вирусы и фаги не размножаются, но сохраняются длительное время.
В последние годы появилась принципиальная возможность создания новой группы медицинских препаратов на основе элементов генома вируса натуральной оспы. Индивидуальные белки данного вируса, полученные с помощью генной инженерии, могут быть эффективны при лечении ряда патологических состояний — воспалительных, септических, аутоиммунных и др.
|
|
К содержанию книги: Почвоведение - биология почвы
|
Последние добавления:
Происхождение и эволюция растений
Биографии ботаников, биологов, медиков
Книги по русской истории Император Пётр Первый