Глава 12. Вирусы

  Геномная ДНК или РНК вирусов снаружи окружена белковой оболочкой, или капсидом, а иногда липидсодержащей оболочкой с шипами, образованными гликопротеинами и липидами. Вирусы не могут размножаться вне живых клеток, и потому они являются внутриклеточными паразитами.

  Вирусы вызывают большое число инфекций человека и животных, например свинку, корь, грипп, герпес, а также многие болезни растений. Наиболее распространенные из них – некрозы, характеризующиеся появлением мертвых тканей, и мозаичные болезни, при которых на растениях образуются пятна или светлоокрашенные полосы. Бактериофаги, или просто фаги, – это вирусы, поражающие бактерии. Фаги и вирусы постоянно используются в молекулярной биологии.

  Размеры вирусов колеблются от 17 до 300 нм и сравнимы с размерами макромолекул. Многие вирусы имеют сферическую форму с икосаэдрическим типом симметрии, другие – палочковидную форму со спиральным типом симметрии. Размножаясь в клетке-хозяине, вирусы используют ферментативные системы клетки и иногда лизируют ее; в другом случае они встраиваются в клеточные хромосомы и существуют в интегрированном состоянии.

  Вирусная РНК может быть плюс-нитевой (т. е. выполнять функции мРНК) или минус-нитевой, на которой в зараженной клетке синтезируется комплементарная цепь- матрица для образования вирусспецифических мРНК. Вирусные ДНК конкурируют с ДНК клетки-хозяина. Ретровирусы обладают уникальным ферментом – обратной транскриптазой, синтезирующей ДНК на матрице РНК; образующаяся двухцепочечная ДНК может встраиваться в ДНК клетки- хозяина. Во многих случаях ретровирусы могут вызывать рак; изучая ретровирусы, мы узнали об онкогенах и механизмах их действия.

  Полагают, что вирусы произошли из генома бактерий и эукариот в результате высвобождения из генома свободных фрагментов, которые приобрели способность синтезировать защитную белковую оболочку и реплицироваться внутри клеток. Вполне возможно, что в прошлом возникновение вирусов происходило неоднократно; новые виды, вероятно, и в настоящее время появляются из генома бактерий и эукариот.

  Вироиды вызывают целый ряд заболеваний растений, они состоят из небольших молекул РНК и отличаются от вирусов тем, что лишены белковой оболочки. Полагают, что вироиды вмешиваются в процессы регуляции генов в инфицированных клетках.