Вклад Д.Ивановского, У.Стэнли и других исследователей в становлении вирусологии как науки

См. вопрос 19 (про нуклеокапсид,внеш.дополнит.оболочку) + про вирусный геном см.вопрос 18(именно:про нуклеиновые кислоты) +эксперимент:?

Вирусы как особый класс биологических объектов и их отличие от клеточных форм

Вирусы – облигатные внутриклеточные паразиты, которые воспроизводятся в клетке за счет клеточных систем хозяина.

Вирусы не имеют системы Пикмана (системы генерации энергии).

Основные отличия вирусов от клеточных форм: нет многих клеточных элементов, отсутствуют истинные клеточные мембраны, редуцированный состав клеточных ферментов, не имеют рибосом, воспроизводятся иначе.

Отличие вирусов от живых организмов. Есть четыре основные черты, которые отличают вирусы от живых организмов: 1) неклеточное строение; 2) неспособность размножаться путем обычного деления надвое, характерного для прокариотических и эукариотических клеток; 3) неспособность осуществлять свой репродуктивный цикл вне живой клетки (исключение составляют такие внутриклеточные паразитические бактерии, как например, риккетсии); 4) наличие у вирусов только одного типа нуклеиновой кислоты – либо ДНК, либо РНК, но никогда не бывает обоих типов одновременно.

Эти четыре особенности характерны абсолютно для всех вирусов, и, в отличие от других облигатных внутриклеточных паразитов, вирусы паразитируют на генетическом уровне. До сих пор идут споры насчет того, относить ли вирусы к живым организмам, или нет. На самом деле это зависит от того, какое определение термина «организм» принять за точку отсчета. Сторонники А. Львова, например, исходя из определения организма как «независимой единицы взаимосвязанных структур и функций» считают, что вирусы относить к организмам нельзя. Приверженцы мнения С. Лурии наоборот, считают что «материал является живым, если, будучи изолированным, сохраняет свою специфическую конфигурацию так, что это конфигурация может быть вновь включена в цикл, в котором участвует генетическое вещество».

Вирусные заболевания, в принципе были давно известны, без четких представлений о природе возбудителей этих заболеваний, вирусные инфекции даже нашли отражение в трудах художников, особенно в трудах средневековых художников, которые изображали там цветочки пестики всякие и на одной из картин было замечено, что там были нарисованы тюльпаны, у которых цветки были не однотонные, это пестролепестковость тюльпанов. В настоящее время эта особенность появления цветков с пестрыми лепестками, была установлена, что это следствие вирусной инфекции.

В 1886 году Адольф Маер, работавший в Нидерландах в Голандии, обнаружил что заболевание, мозаичная болезнь табака, которая характеризовалась появлением на листьях пораженных растений разных по форме пятен, которые могли отличаться и цветом. Маеру удалось соком из пораженных листьев, который вводился в жилки листьев здоровых растений вызывать идентичное заболевание у нормальных не инфицированных растений, этим он показал, что данное заболевание табачных растений является инфекционным заболевание и может быть передано от одного больного растения к здоровому растению. И действительно были эпидемии на полях, на табачных плантация, когда весь урожай табака приходилось выбрасывать в силу того, что он был поражен вот этим заболеванием. Но если этот экстракт из пораженных листьев прогревался, то он утрачивал инфекциозность и таким экстрактом нельзя было заразить здоровое растение. На основании этого и учитывая те представления которые бытовали в научных кругах относительно причины вызывающей заболевание Маер сделал вывод, что мозаичная болезнь вызывается каким-то неизвестным микроорганизмом скорее всего бактерией.

1892 году он подтвердил в основном результаты получанные Маером до него, но пошел несколько дальше Опыт Ивановского сводился к следующему: здоровое табачное растение заражалось соком, полученным из больного растения и после развития симптомов заболевания листья заболевшего растения подвергали измельчению, получался экстракт, который Ивановский фильтровал через фильтры, которые не пропускали даже мелких бактерий, и таким профильтрованным материалом заражал следующее здоровое растение. Растение при этом заболевало, и подобную процедуру можно было повторять многократно, от вновь заболевшего передавать заболевание к здоровому растению, от заболевшего растения к следующему здоровому растению, причем инфекциозность не снижалась.

При исследовании сока под микроскопом, Ивановский не обнаружил ничего подобного, даже на самые мелкие бактериальные клетки. Фильтрат, который представлял довольно хорошую питательную среду оставался стерильным и никогда там не регистрировался рост, каких либо микроорганизмов. Посев этих фильтратов на употреблявшиеся в то время микробиологические среды не давал положительных результатов, ничего не вырастало. И тем не менее Ивановский сделал вывод, что в данных субстратах содержится живой организм способный размножаться в ткани растения и способен инфицировать здоровые растения. В отличие от известных в то время микроорганизмов Ивановский предложил называть обнаруженный как он полагал им микроб фильтрующимся вирусом. То есть вирус, который проходит через бактериальные фильтры. В последующем прилагательное фильтрующий было отброшено и в науке сохранился термин вирус для обозначения подобного рода инфекционных начал.

Основным критерием отнесения инфекционного начала к вирусам, в те времена являлась фильтруемость, через бактериальный фильтр. Какова природа этих агентов Ивановский не установил но, тем не менее, он считается основоположником учения о вирусах, потому-что он впервые идентифицировал вирус как агент ультромикроскопических размеров проходящий через бактериальные фильтры, способный вызывать заболевание.

После Ивановского, 1898 году его эксперименты повторил известный Мартин Бейеринк. Он показал то же самое, что данный инфекционный агент пассируется от больного к здоровому растению в течение множества генераций, но сделал несколько иное заключение. Он сказал, что это не живой организм, это некое жидкое инфекционное живое начало, но это не бактерии, то есть это не организм, по латыни это звучало так «Contagium vivu fluidum» - инфекционное начало живое жидкое. Основанием для такого заключение явились два факта которые обнаружил Бейринг: во-первых этот агент мог быть осажден из фильтрата ацетоном, без потери инфекционных свойств, то есть после перевода в раствор, можно было снова этим материалом вызвать заражение здорового растения, во – вторых данный агент диффундировал в агаре, ни первое ни второе не было присуще ни одному известному клеточному организму того времени. Значит, он постулировал, что это не бактерии, а некое непонятное, но живое начало.

Понадобилось в принципе более сорока лет после работ Бейринга пока экспериментаторы пришли к представлению, что это не организм, как все остальные известные организмы клеточной природы, а нечто иное.

1898 году, тот же год когда проводил эксперименты Бейринг, двум немецким исследователям Лефлеру и Прошу удалось обнаружить такой же вирус, на основании фильтруемости через бактериальные фильтры вызывающий заболевание крупного рогатого скота. Они назвали эту болезнь Ящуром, так был обнаружен первый вирус животных, на основании той же фильтруемости никаких других характеристик к этому агенту, к тому времени не было идентифицированно.

Природа данных возбудителей оставалась не выясненной примерно до 30 годов 20 столетия. 1935 году известный американский исследователь Лэмбэл Стенли, ему удалось получить препарат фильтрата из листьев табачного растения зараженного мозаичной болезнью, агент состоящий из белка, и Стэнли идентифицировал вирус табачной мозаики как белковую структуру. Стэнли удалось получить кристаллы белка вируса табачной мозаики.

С развитием методов биохимического анализа было показано что белок, который идентифицировал Лэмбел Стенли, не является чистым белком, всегда в препаратах вируса табачной мозаики пресуствует хоть и небольшое количество, но имеется рибонуклеиновая кислота. Таким образом, вирус табачной мозаики стал рассматриваться как некий комплекс белка и рибонуклеиновой кислоты.

Дата добавления: 2014-12-24