VIREN, die kleinsten Krankheitserreger von Infektionskrankheiten. Aus dem Lateinischen übersetzt bedeutet "Gift, giftiges Prinzip". Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts. Der Begriff "Virus" wurde in der Medizin verwendet, um jeden infektiösen Erreger zu bezeichnen, der eine Krankheit verursacht. Dieses Wort erhielt seine moderne Bedeutung nach 1892, als der russische Botaniker DI Ivanovsky die "Filtrierbarkeit" des Erregers der Tabakmosaikkrankheit (Tabakmosaik) feststellte. Er zeigte, dass Zellsaft von Pflanzen, die mit dieser Krankheit infiziert sind, durch spezielle Filter geleitet wird, die Bakterien einfangen, die Fähigkeit behält, dieselbe Krankheit in gesunden Pflanzen zu verursachen. Fünf Jahre später entdeckte der deutsche Bakteriologe F. Löffler einen weiteren Filter, den Erreger der Maul- und Klauenseuche bei Rindern. 1898 wiederholte der niederländische Botaniker M. Beijerink diese Experimente in einer erweiterten Version und bestätigte Ivanovskys Schlussfolgerungen. Er nannte das "filterbare Giftprinzip", das das Tabakmosaik verursacht, ein "filtrierbares Virus". Dieser Begriff wird seit vielen Jahren verwendet und schrittweise auf ein einziges Wort reduziert - "Virus".
1901 stellten der amerikanische Militärchirurg W. Reed und seine Kollegen fest, dass der Erreger des Gelbfiebers auch ein filtrierbares Virus ist. Gelbfieber war die erste menschliche Krankheit, die als viral identifiziert wurde, aber es dauerte weitere 26 Jahre, bis der virale Ursprung endgültig nachgewiesen war.
Es ist allgemein anerkannt, dass Viren durch die Isolierung (Autonomie) einzelner genetischer Elemente der Zelle entstanden sind, die zusätzlich die Fähigkeit erhielten, von Organismus zu Organismus übertragen zu werden. In einer normalen Zelle bewegen sich verschiedene Arten genetischer Strukturen, beispielsweise Matrix- oder Informations-RNA (mRNA), Transposons, Introns und Plasmide. Solche mobilen Elemente können die Vorgänger oder Vorläufer von Viren gewesen sein.
Sind Viren lebende Organismen? 1935 isolierte der amerikanische Biochemiker W. Stanley das Tabakmosaikvirus in kristalliner Form und bewies damit seine molekulare Natur. Die erzielten Ergebnisse haben eine hitzige Debatte über die Natur von Viren ausgelöst: Sind sie lebende Organismen oder nur aktivierte Moleküle? Innerhalb der infizierten Zelle manifestieren sich Viren zwar als integrale Bestandteile komplexerer lebender Systeme, aber außerhalb der Zelle sind sie metabolisch inerte Nukleoproteine. Viren enthalten genetische Informationen, können diese jedoch nicht unabhängig implementieren, ohne über einen eigenen Mechanismus für die Proteinsynthese zu verfügen. Als die Merkmale der Struktur und Reproduktion von Viren geklärt wurden, verlor die Frage, ob sie leben, allmählich an Bedeutung.
STRUKTUR VON VIREN
Vollständig strukturiert und infektiös, d.h. Ein Viruspartikel außerhalb der Zelle, das eine Infektion verursachen kann, wird als Virion bezeichnet. Der Kern ("Kern") des Virions enthält ein Molekül und manchmal zwei oder mehr Moleküle Nukleinsäure. Die Proteinhülle, die die Virion-Nukleinsäure bedeckt und vor schädlichen Umwelteinflüssen schützt, wird als Kapsid bezeichnet. Die Virion-Nukleinsäure ist das genetische Material des Virus (sein Genom) und wird durch Desoxyribonukleinsäure (DNA) oder Ribonukleinsäure (RNA) dargestellt, jedoch niemals durch diese beiden Verbindungen gleichzeitig. (Chlamydien, Rickettsien und alle anderen "wirklich lebenden" Mikroorganismen enthalten sowohl DNA als auch RNA.) Die Nukleinsäuren der kleinsten Viren enthalten drei oder vier Gene, während die größten Viren bis zu hundert Gene aufweisen.
Einige Viren haben neben dem Kapsid auch eine äußere Hülle, die aus Proteinen und Lipiden besteht. Es wird aus den Membranen einer infizierten Zelle gebildet, die eingebettete virale Proteine \u200b\u200benthält. Die Begriffe "nackte Virionen" und "mantellose Virionen" werden synonym verwendet. Die Kapside der kleinsten und am einfachsten angeordneten Viren können nur aus einer oder mehreren Arten von Proteinmolekülen bestehen. Mehrere Moleküle desselben oder verschiedener Proteine \u200b\u200bwerden zu Untereinheiten zusammengefasst, die als Kapsomere bezeichnet werden. Kapsomere bilden wiederum regelmäßige geometrische Strukturen des viralen Kapsids. Bei verschiedenen Viren ist die Kapsidform ein charakteristisches Merkmal (Merkmal) des Virions.
Virionen mit einer spiralförmigen Symmetrie haben wie das Tabakmosaikvirus die Form eines länglichen Zylinders; Innerhalb der Proteinhülle, die aus getrennten Untereinheiten - Kapsomeren - besteht, befindet sich eine Spirale aus gewickelter Nukleinsäure (RNA). Virionen mit einer ikosaedrischen Symmetrie (von der griechischen Eikosi-20, Hedra-Oberfläche) haben wie ein Poliovirus eine kugelförmige oder vielmehr vielschichtige Form; Ihre Kapside bestehen aus 20 regelmäßigen dreieckigen Facetten (Oberflächen) und sehen aus wie eine geodätische Kuppel.
Einzelne Bakteriophagen (Bakterienviren; Phagen) weisen eine gemischte Symmetrie auf. Bei den sogenannten. Von "Schwanz" -Phagen sieht der Kopf aus wie ein kugelförmiges Kapsid; ein langer röhrenförmiger Prozess - "Schwanz" weicht davon ab.
Es gibt Viren mit einer noch komplexeren Struktur. Pockenvirus-Virionen (Pockenviren) haben kein regelmäßiges, typisches Kapsid: Röhren- und Membranstrukturen befinden sich zwischen dem Kern und der Außenhülle.
Genetische Informationen, die in einem einzelnen Gen kodiert sind, können im Allgemeinen als Anweisungen für die Produktion eines bestimmten Proteins in einer Zelle angesehen werden. Eine solche Anweisung wird von der Zelle nur dann wahrgenommen, wenn sie in Form von mRNA gesendet wird. Daher müssen Zellen, in denen das genetische Material durch DNA dargestellt wird, diese Informationen in eine komplementäre Kopie von viralen mRNA-Proteinen "umschreiben" (transkribieren) (siehe auch NUCLEIC ACIDS). DNA-haltige Viren unterscheiden sich in der Art der Replikation von RNA-haltigen Viren.
DNA existiert normalerweise in Form von doppelsträngigen Strukturen: Zwei Polynukleotidketten sind wasserstoffgebunden und so verdreht, dass eine Doppelhelix gebildet wird. Im Gegensatz dazu liegt RNA üblicherweise in Form von einzelsträngigen Strukturen vor. Das Genom einzelner Viren ist jedoch einzelsträngige DNA oder doppelsträngige RNA. Stränge (Ketten) der viralen Nukleinsäure, doppelt oder einfach, können linear oder in einem Ring geschlossen sein.
Die erste Stufe der Virusreplikation ist mit dem Eindringen der viralen Nukleinsäure in die Wirtszelle verbunden. Dieser Prozess kann durch spezielle Enzyme erleichtert werden, die Teil des Kapsids oder der äußeren Hülle des Virions sind, und die Hülle bleibt außerhalb der Zelle oder das Virion verliert sie unmittelbar nach dem Eindringen in die Zelle. Das Virus findet eine Zelle, die für seine Reproduktion geeignet ist, indem es einzelne Teile seines Kapsids (oder seiner Außenhülle) mit bestimmten Rezeptoren auf der Zelloberfläche in einer "Schlüsselverriegelungs" -Methode in Kontakt bringt. Wenn spezifische ("erkennende") Rezeptoren auf der Zelloberfläche fehlen, ist die Zelle nicht empfindlich gegenüber Virusinfektionen: Das Virus dringt nicht in sie ein.
Um seine genetische Information zu realisieren, wird die in die Zelle eingedrungene virale DNA von speziellen Enzymen in mRNA transkribiert. Die resultierende mRNA bewegt sich zu den zellulären "Fabriken" der Proteinsynthese - Ribosomen, wo sie zelluläre "Nachrichten" durch ihre eigenen "Anweisungen" ersetzt und übersetzt (gelesen) wird, wodurch virale Proteine \u200b\u200bsynthetisiert werden. Die virale DNA selbst wird wiederholt dupliziert (dupliziert), wobei ein anderer Satz von Enzymen beteiligt ist, sowohl virale als auch zur Zelle gehörende.
Das synthetisierte Protein, das zum Aufbau des Kapsids verwendet wird, und die in vielen Kopien multiplizierte virale DNA verbinden sich und bilden neue "Tochter" -Virionen. Die gebildeten viralen Nachkommen verlassen die verwendete Zelle und infizieren neue: Der Virusreproduktionszyklus wiederholt sich. Einige Viren fangen während des Knospens von der Zelloberfläche einen Teil der Zellmembran ein, in den "im Voraus" virale Proteine \u200b\u200beingefügt wurden, und erwerben so eine Membran. Die Wirtszelle wird schließlich beschädigt oder sogar vollständig zerstört.
Bei einigen DNA-Viren ist der Reproduktionszyklus selbst in der Zelle nicht mit der sofortigen Replikation viraler DNA verbunden. Stattdessen wird die virale DNA in die DNA der Wirtszelle eingefügt (integriert). In diesem Stadium verschwindet das Virus als einzelne strukturelle Einheit: Sein Genom wird Teil des genetischen Apparats der Zelle und repliziert sich sogar als Teil der zellulären DNA während der Zellteilung. Später, manchmal nach vielen Jahren, kann das Virus jedoch wieder auftreten - der Mechanismus der Synthese viraler Proteine \u200b\u200bwird ausgelöst, die zusammen mit viraler DNA neue Virionen bilden.
Bei einigen RNA-Viren kann das Genom (RNA) direkt als mRNA fungieren. Dieses Merkmal ist jedoch nur für Viren mit einem "+" - RNA-Strang typisch (dh mit RNA mit einer positiven Polarität). Bei Viren mit einem "-" - RNA-Thread muss letzterer zuerst in einen "+" - Thread "umgeschrieben" werden. Erst danach beginnt die Synthese viraler Proteine \u200b\u200bund das Virus repliziert.
Die sogenannten Retroviren enthalten RNA als Genom und haben eine ungewöhnliche Art, genetisches Material zu transkribieren: Anstatt DNA in RNA zu transkribieren, wie es in einer Zelle geschieht und typisch für DNA-haltige Viren ist, wird ihre RNA in DNA transkribiert. Die doppelsträngige DNA des Virus wird dann in die chromosomale DNA der Zelle eingebaut. Auf der Matrix einer solchen viralen DNA wird neue virale RNA synthetisiert, die wie andere die Synthese viraler Proteine \u200b\u200bbestimmt. Siehe auch RETROVIREN.
Wenn Viren tatsächlich mobile genetische Elemente sind, die "Autonomie" (Unabhängigkeit) vom genetischen Apparat ihrer Wirte (verschiedene Zelltypen) erhalten haben, sollten verschiedene Gruppen von Viren (mit unterschiedlichem Genom, unterschiedlicher Struktur und Replikation) unabhängig voneinander entstanden sein. Daher ist es unmöglich, für alle Viren einen einzigen Stammbaum zu erstellen, der sie auf der Grundlage evolutionärer Beziehungen verbindet. Die in der Tiertaxonomie verwendeten Prinzipien der "natürlichen" Klassifizierung sind für Viren nicht geeignet.
In der Praxis ist jedoch ein Virusklassifizierungssystem erforderlich, und es wurden wiederholt Versuche unternommen, es zu erstellen. Der produktivste Ansatz basierte auf den strukturellen und funktionellen Eigenschaften von Viren: Um verschiedene Gruppen von Viren voneinander zu unterscheiden, beschreiben sie den Typ ihrer Nukleinsäure (DNA oder RNA, von denen jede einzelsträngig oder doppelsträngig sein kann), ihre Größe (die Anzahl der Nukleotide in der Nukleinsäurekette). Säuren), die Anzahl der Nukleinsäuremoleküle in einem Virion, die Geometrie des Virions und die Strukturmerkmale des Kapsids und der äußeren Hülle des Virions, die Art des Wirts (Pflanzen, Bakterien, Insekten, Säugetiere usw.), die Merkmale der durch Viren verursachten Pathologie (Symptome und Art der Krankheit). antigene Eigenschaften viraler Proteine \u200b\u200bund Merkmale der Reaktion des körpereigenen Immunsystems auf die Einschleppung des Virus.
Eine Gruppe von mikroskopisch kleinen Pathogenen, die als Viroide bezeichnet werden (d. H. Virusähnliche Partikel), passt nicht ganz in das Klassifizierungssystem von Viren. Viroide verursachen viele häufige Pflanzenkrankheiten. Dies sind die kleinsten Infektionserreger, die nicht einmal die einfachste Proteinhülle aufweisen (in allen Viren enthalten). Sie bestehen nur aus einzelsträngiger RNA, die in einem Ring geschlossen ist.
VIRALE KRANKHEITEN
Für viele Viren wie Masern, Herpes und teilweise Influenza ist der Mensch das wichtigste natürliche Reservoir. Die Übertragung dieser Viren erfolgt durch Tröpfchen in der Luft oder durch Kontakt.
Verteilung einiger viruserkrankungenist wie andere Infektionen voller Überraschungen. Zum Beispiel in Gruppen von Menschen, die unter unhygienischen Bedingungen leben, fast alle Kinder in junges Alter tragen Poliomyelitis, in der Regel mild, und erwerben Immunität. Wenn sich die Lebensbedingungen in diesen Gruppen verbessern, sind die Kinder jüngeres Alter Polio ist normalerweise nicht krank, aber die Krankheit kann in einem höheren Alter auftreten und ist dann oft schwerwiegend.
Viele Viren können in der Natur bei einer geringen Ausbreitungsdichte der Wirtsspezies nicht lange persistieren. Der Mangel an Populationen primitiver Jäger und Pflanzensammler schuf ungünstige Bedingungen für die Existenz einiger Viren; Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass einige menschliche Viren später auftauchten und städtische und ländliche Siedlungen entstanden. Es wird angenommen, dass das Masernvirus ursprünglich bei Hunden existierte (als Erreger von Fieber) und Pocken beim Menschen möglicherweise als Folge der Entwicklung von Pocken bei Kühen oder Mäusen aufgetreten sind. Zu den jüngsten Beispielen für die Virusentwicklung gehört das erworbene Immunschwächesyndrom (AIDS). Es gibt Hinweise auf genetische Ähnlichkeiten zwischen humanen Immundefizienzviren und afrikanischen grünen Affen.
"Neue" Infektionen sind normalerweise schwerwiegend, oft tödlich, aber während der Entwicklung des Erregers können sie leichter werden. Ein gutes Beispiel ist die Geschichte des Myxomatose-Virus. 1950 wurde dieses in Südamerika endemische und für einheimische Kaninchen ziemlich harmlose Virus zusammen mit europäischen Rassen dieser Tiere in Australien eingeführt. Die Krankheit bei australischen Kaninchen, die zuvor nicht auf dieses Virus gestoßen waren, war in 99,5% der Fälle tödlich. Einige Jahre später nahm die Mortalität aufgrund dieser Krankheit in einigen Gebieten bis zu 50% signifikant ab, was nicht nur durch die "Abschwächung" (Schwächung) von Mutationen im viralen Genom, sondern auch durch die erhöhte genetische Resistenz von Kaninchen gegen die Krankheit erklärt wird und in beiden Fällen eine wirksame natürliche Selektion unter stattfand starker Druck der natürlichen Auslese.
Die Vermehrung von Viren in der Natur wird von verschiedenen Arten von Organismen unterstützt: Bakterien, Pilze, Protozoen, Pflanzen, Tiere. Beispielsweise leiden Insekten häufig unter Viren, die sich in Form großer Kristalle in ihren Zellen ansammeln. Pflanzen werden oft von kleinen und einfach angeordneten RNA-Viren angegriffen. Diese Viren haben nicht einmal spezielle Mechanismen, um in die Zelle einzudringen. Sie werden von Insekten (die sich von Zellsaft ernähren), Spulwürmern und durch Kontakt übertragen und infizieren die Pflanze, wenn sie mechanisch beschädigt ist. Bakterienviren (Bakteriophagen) haben den komplexesten Mechanismus zur Abgabe ihres genetischen Materials an eine empfindliche Bakterienzelle. Zunächst haftet der "Schwanz" des Phagen, der wie eine dünne Röhre aussieht, an der Wand des Bakteriums. Dann lösen spezielle Enzyme des „Schwanzes“ einen Abschnitt der Bakterienwand auf und das genetische Phagenmaterial (normalerweise DNA) wird wie durch eine Spritzennadel durch den „Schwanz“ in das resultierende Loch injiziert.
Mehr als zehn Hauptgruppen von Viren sind für den Menschen pathogen. Unter den DNA-haltigen Viren ist dies die Familie der Pockenviren (die Pocken, Vaccinia und andere Pockeninfektionen verursachen), Viren der Herpesgruppe (Herpesbläschen auf den Lippen, Windpocken) und Adenoviren (Krankheiten) atemwege und Augen), die Papovavirus-Familie (Warzen und andere Hautwucherungen), Hepadnaviren (Hepatitis-B-Virus). Es gibt viel mehr RNA-haltige Viren, die für den Menschen pathogen sind. Picornaviren (aus dem lateinischen pico - sehr kleine englische RNA - RNA) sind die kleinsten Säugetierviren, ähnlich wie einige Pflanzenviren; Sie verursachen Poliomyelitis, Hepatitis A, akut erkältungen... Mixoviren und Paramyxoviren sind die Ursache für verschiedene Formen von Influenza, Masern und Mumps (Mumps). Arboviren (von den englischen Arthropoden übertragen - "von Arthropoden übertragen") - die größte Gruppe von Viren (mehr als 300) - werden von Insekten übertragen und sind die Erreger von durch Zecken übertragener und japanischer Enzephalitis, Gelbfieber, Pferde-Meningoenzephalitis, durch Colorado-Zecken übertragenem Fieber, schottischer Enzephalitis und anderen Krankheiten ... Reoviren, die beim Menschen eher seltene Erreger von Atemwegserkrankungen und Darmkrankheiten sind, sind aufgrund der Tatsache, dass ihr genetisches Material durch doppelsträngige fragmentierte RNA dargestellt wird, Gegenstand eines besonderen wissenschaftlichen Interesses geworden. Siehe auch VENERAL DISEASES; WINDPOCKEN; HEPATITIS; GRIPPE; DENGE FEVER; MONONUCLEOSIS INFEKTION; MASERN; KRASNUHA; MENINGITIS; NATÜRLICHER POISK; POLIO; ATEMKRANKHEITEN; SCHWEINCHEN; SYNDROM DER ERWORBENEN IMMUNODEFIZIENZ (AIDS); ENCEPHALITIS.
Die Erreger einiger Krankheiten, einschließlich sehr schwerwiegender, fallen in keine der oben genannten Kategorien. Zu einer besonderen Gruppe von langsamen virusinfektionen In jüngerer Zeit wurden beispielsweise die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit und Kuru, degenerative Erkrankungen des Gehirns mit einer sehr langen Inkubationszeit, erwähnt. Es stellte sich jedoch heraus, dass sie nicht durch Viren verursacht werden, sondern durch die kleinsten Infektionserreger einer Protein-Natur - Prionen (siehe PRION).
Behandlung und Vorbeugung. Die Reproduktion von Viren ist eng mit den Mechanismen der Protein- und Nukleinsäuresynthese der Zelle im infizierten Organismus verknüpft. Daher ist es eine äußerst schwierige Aufgabe, Medikamente zu entwickeln, die das Virus selektiv unterdrücken, aber den Körper nicht schädigen. Es stellte sich jedoch heraus, dass genomische DNA bei den größten Herpes- und Pockenviren eine große Anzahl von Enzymen codiert, die sich in ihren Eigenschaften von ähnlichen zellulären Enzymen unterscheiden, und dies diente als Grundlage für die Entwicklung von antivirale Medikamente... In der Tat wurden mehrere Medikamente entwickelt, deren Wirkmechanismus auf der Unterdrückung der Synthese von viraler DNA beruht. Einige Verbindungen, die für die allgemeine Anwendung zu toxisch sind (intravenös oder oral), eignen sich zur topischen Anwendung, z. B. für Augeninfektionen mit dem Herpesvirus.
Es ist bekannt, dass der menschliche Körper spezielle Proteine \u200b\u200bproduziert - Interferone. Sie unterdrücken die Translation viraler Nukleinsäuren und hemmen so die Reproduktion des Virus. Dank der Gentechnik sind von Bakterien produzierte Interferone verfügbar geworden und werden in der medizinischen Praxis getestet (siehe GENE ENGINEERING).
Zu den wirksamsten Elementen der natürlichen Abwehrkräfte des Körpers gehören spezifische Antikörper (spezielle Proteine, die vom Immunsystem produziert werden), die mit dem entsprechenden Virus interagieren und dadurch die Entwicklung der Krankheit wirksam verhindern. Sie können jedoch kein Virus neutralisieren, das bereits in die Zelle eingedrungen ist. Ein Beispiel ist herpesinfektion: Das Herpesvirus bleibt in den Zellen der Nervenknoten (Ganglien) bestehen, wo Antikörper es nicht erreichen können. Von Zeit zu Zeit wird das Virus aktiviert und verursacht Rückfälle der Krankheit.
In der Regel werden durch das Eindringen des Infektionserregers im Körper spezifische Antikörper gebildet. Dem Körper kann geholfen werden, indem die Produktion von Antikörpern künstlich gesteigert wird, einschließlich des Aufbaus einer Immunität im Voraus durch Impfung. Auf diese Weise wurde die Pockenkrankheit durch Massenimpfungen praktisch weltweit beseitigt. Siehe auch IMPFUNG UND IMMUNISIERUNG.
Moderne Impf- und Immunisierungsmethoden sind in drei Hauptgruppen unterteilt. Erstens ist dies die Verwendung eines geschwächten Virusstamms, der die Produktion von Antikörpern im Körper stimuliert, die gegen einen pathogeneren Stamm wirksam sind. Zweitens die Einführung eines abgetöteten Virus (zum Beispiel mit Formalin inaktiviert), das auch die Bildung von Antikörpern induziert. Die dritte Option ist die sogenannte. "Passive" Immunisierung, d.h. Einführung von vorgefertigten "fremden" Antikörpern. Ein Tier, zum Beispiel ein Pferd, wird immunisiert, dann werden Antikörper aus seinem Blut isoliert, gereinigt und zur Verabreichung an einen Patienten verwendet, um eine sofortige, aber kurzfristige Immunität zu erzeugen. Manchmal werden Antikörper aus dem Blut einer Person verwendet, die die Krankheit hatte (z. B. Masern, durch Zecken übertragene Enzephalitis).
Ansammlung von Viren. Um Impfstoffe herzustellen, muss das Virus akkumuliert werden. Zu diesem Zweck werden häufig sich entwickelnde Hühnerembryonen verwendet, die mit diesem Virus infiziert sind. Nach einer bestimmten Zeit Inkubation der infizierten Embryonen wird das aufgrund der Reproduktion in ihnen angesammelte Virus gesammelt, gereinigt (durch Zentrifugation oder auf andere Weise) und gegebenenfalls inaktiviert. Es ist sehr wichtig, alle Ballastverunreinigungen aus den Präparaten des Virus zu entfernen, die während der Impfung schwerwiegende Komplikationen verursachen können. Ebenso wichtig ist es natürlich sicherzustellen, dass kein nicht inaktiviertes pathogenes Virus in den Präparaten verbleibt. In den letzten Jahren wurden verschiedene Arten von Zellkulturen häufig zur Akkumulation von Viren verwendet.
Methoden zur Untersuchung von Viren
Bakterienviren waren die ersten, die Gegenstand detaillierter Studien wurden, als das bequemste Modell, das eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen Viren aufweist. Vollständiger Zyklus der Phagenreplikation, d.h. Die Zeit von der Infektion einer Bakterienzelle bis zur Freisetzung multiplizierter Viruspartikel aus dieser Zelle beträgt innerhalb einer Stunde. Andere Viren reichern sich normalerweise über mehrere Tage oder sogar länger an. Kurz vor dem Zweiten Weltkrieg und kurz nach seinem Ende wurden Methoden zur Untersuchung einzelner Viruspartikel entwickelt. Platten mit Nähragar, auf denen eine Monoschicht (kontinuierliche Schicht) von Bakterienzellen gezüchtet wurde, werden unter Verwendung ihrer Reihenverdünnungen mit Phagenpartikeln infiziert. Bei der Fortpflanzung tötet das Virus die "geschützte" Zelle ab und dringt in benachbarte Zellen ein, die ebenfalls nach der Ansammlung von Phagennachkommen sterben. Der Bereich der toten Zellen ist mit bloßem Auge als heller Fleck sichtbar. Solche Flecken werden "negative Kolonien" oder Plaques genannt. Die entwickelte Methode ermöglichte es, die Nachkommen einzelner Viruspartikel zu untersuchen, die genetische Rekombination von Viren nachzuweisen und die genetische Struktur und Methoden der Phagenreplikation in Details zu bestimmen, die zuvor unglaublich erschienen.
Die Arbeit mit Bakteriophagen trug zur Erweiterung des methodischen Arsenals bei der Untersuchung von Tierviren bei. Zuvor wurden Untersuchungen an Wirbeltierviren hauptsächlich an Labortieren durchgeführt; Solche Experimente waren sehr mühsam, teuer und nicht sehr informativ. Anschließend erschienen neue Methoden, die auf der Verwendung von Gewebekulturen basierten; In Phagenexperimenten verwendete Bakterienzellen wurden durch Wirbeltierzellen ersetzt. Um die Mechanismen der Entwicklung von Viruserkrankungen zu untersuchen, sind Experimente an Labortieren sehr wichtig und werden derzeit noch durchgeführt.
BEI DER ICOSAHEDRISCHEN SYMMETRIE, die im Diagramm der Struktur von Adenoviren, Kapsomeren oder Proteinuntereinheiten des Virus dargestellt ist, bilden sie eine isometrische Proteinhülle, die aus 20 regelmäßigen Dreiecken besteht.
Im Fall einer SPIRALSYMMETRIE bilden Kapsomere oder Untereinheiten des Virus, die im Diagramm der Struktur des Tabakmosaikvirus gezeigt sind, eine Spirale um den hohlen röhrenförmigen Kern.
KOMBINIERTE oder gemischte Symmetrie in Viren kann durch verschiedene Optionen dargestellt werden. Das im Diagramm gezeigte Bakteriophagenpartikel hat einen "Kopf" mit regelmäßiger geometrischer Form und einen "Schwanz" mit einer Spiralsymmetrie.
Kristallisation von Viren
1932 wurde ein junger amerikanischer Biochemiker, Wendill Stanley, gebeten, Viren zu untersuchen. Stanley drückte zunächst eine Flasche Saft aus einer Tonne Tabakblätter, die mit dem Tabakmosaikvirus infiziert waren. Er begann den Saft mit chemischen Methoden zu untersuchen, die ihm zur Verfügung standen. Er setzte verschiedene Fraktionen des Safts verschiedenen Reagenzien aus und hoffte, ein reines virales Protein zu erhalten (Stanley war überzeugt, dass ein Virus ein Protein ist). Einmal erhielt Stanley eine fast reine Fraktion eines Proteins, die sich in ihrer Zusammensetzung von Proteinen pflanzlicher Zellen unterschied. Der Wissenschaftler erkannte, dass vor ihm das ist, wonach er so beharrlich suchte. Stanley isolierte ein außergewöhnliches Protein, löste es in Wasser und stellte die Lösung in den Kühlschrank. Am nächsten Morgen stattdessen in einer Flasche klare Flüssigkeit Es gab schöne seidige nadelartige Kristalle. Stanley bekam einen Esslöffel dieser Kristalle aus einer Tonne Blätter. Dann goss Stanley einige Kristalle ein, löste sie in Wasser auf, befeuchtete die Gaze mit diesem Wasser und rieb damit die Blätter gesunder Pflanzen. Der Pflanzensaft hat eine ganze Reihe chemischer Einflüsse erfahren. Nach solch einer "massiven Verarbeitung" sollten die Viren höchstwahrscheinlich gestorben sein.
Die geriebenen Blätter sind krank. Die seltsamen Eigenschaften des Virus wurden also durch eine andere ergänzt - die Fähigkeit zu kristallisieren.
Der Kristallisationseffekt war so überwältigend, dass Stanley die Idee aufgab, dass ein Virus lange Zeit eine Kreatur war. Da alle Enzyme Proteine \u200b\u200bsind und viele Enzyme mit der Entwicklung des Körpers zunehmen und kristallisieren können, schloss Stanley, dass Viren reine Proteine \u200b\u200bsind, eher Enzyme.
Die Wissenschaftler waren bald davon überzeugt, dass nicht nur das Tabakmosaikvirus, sondern auch eine Reihe anderer Viren kristallisiert werden konnten.
Fünf Jahre später fanden die englischen Biochemiker F. Bowden und N. Peary einen Fehler in Stanleys Definition. 94% des Inhalts des Tabakmosaikvirus bestand aus Protein und 6% waren Nukleinsäure. Das Virus war eigentlich kein Protein, sondern ein Nukleoprotein - eine Kombination aus Protein und Nukleinsäure.
Sobald Biologen Elektronenmikroskope zur Verfügung standen, stellten Wissenschaftler fest, dass Viruskristalle aus mehreren hundert Milliarden eng zusammengepressten Partikeln bestehen. In einem Kristall des Poliomyelitis-Virus befinden sich so viele Partikel, dass sie alle Bewohner der Erde mehr als einmal infizieren können. Als es möglich war, einzelne Viruspartikel in einem Elektronenmikroskop zu untersuchen, stellte sich heraus, dass sie unterschiedliche Formen haben, aber die äußere Hülle von Viren besteht immer aus Proteinen, die sich in verschiedenen Viren unterscheiden, wodurch sie durch immunologische Reaktionen erkannt werden können, und der innere Inhalt wird durch Nukleinsäure dargestellt, die ist eine Einheit der Vererbung.
Komponenten von VirenDie größten Viren (Pockenviren) nähern sich in ihrer Größe kleinen Bakterien an, die kleinsten (Erreger von Enzephalitis, Poliomyelitis, Maul- und Klauenseuche) - großen Proteinmolekülen. Mit anderen Worten, Viren haben ihre eigenen Riesen und Zwerge. (siehe Abb. 1) Zur Messung von Viren wird eine Konvention namens Nanometer (nm) verwendet. Ein nm ist ein Millionstel Millimeter. Die Größen verschiedener Viren variieren zwischen 20 und 300 nm.
Viren bestehen also aus mehreren Komponenten:
kerngenetisches Material (DNA oder RNA). Der genetische Apparat des Virus enthält Informationen über verschiedene Arten von Proteinen, die für die Bildung eines neuen Virus erforderlich sind.
eine Proteinhülle namens Kapsid. Die Hülle besteht häufig aus identischen sich wiederholenden Untereinheiten - Kapsomeren. Kapsomere bilden Strukturen mit einem hohen Grad an Symmetrie.
Zusätzliche Lipoproteinmembran. Es wird aus der Plasmamembran der Wirtszelle gebildet. Es kommt nur bei relativ großen Viren (Grippe, Herpes) vor. Diese äußere Hülle ist ein Fragment der Kern- oder Zytoplasmamembran der Wirtszelle, von der aus das Virus in die extrazelluläre Umgebung gelangt. Manchmal sind in den Außenschalen komplexer Viren neben Proteinen auch Kohlenhydrate enthalten, beispielsweise in Erregern von Influenza und Herpes.
1. Zusätzliche Shell
2. Kapsomer (Proteinhülle)
3. Kern (DNA oder RNA)
Jede Komponente von Virionen hat bestimmte Funktionen: Die Proteinhülle schützt sie vor nachteiligen Auswirkungen, Nukleinsäure ist für erbliche und infektiöse Eigenschaften verantwortlich und spielt eine führende Rolle bei der Variabilität von Viren, und Enzyme sind an ihrer Reproduktion beteiligt.
Strukturell komplexere Viren enthalten neben Proteinen und Nukleinsäuren auch Kohlenhydrate und Lipide. Jede Gruppe von Viren hat ihre eigenen Proteine, Fette, Kohlenhydrate und Nukleinsäuren. Einige Viren enthalten Enzyme in ihrer Zusammensetzung.
Im Gegensatz zu normalen lebenden Zellen verbrauchen Viren keine Nahrung und produzieren keine Energie. Sie können sich ohne die Beteiligung einer lebenden Zelle nicht vermehren. Das Virus beginnt sich erst zu vermehren, nachdem es in einen bestimmten Zelltyp eingedrungen ist. Das Poliomyelitis-Virus kann beispielsweise nur in Nervenzellen von Menschen oder hochorganisierten Tieren wie z affe. Bakterienviren haben eine etwas andere Struktur.
Interaktion eines Virus mit einer ZelleViren außerhalb der Zelle sind Kristalle, aber wenn sie in die Zelle eindringen, werden sie „lebendig“. Ihre Reproduktion erfolgt auf besondere, unvergleichliche Weise. Zunächst gelangen Virionen in die Zelle und es werden virale Nukleinsäuren freigesetzt. Dann werden die Details der zukünftigen Virionen "geerntet". Die Fortpflanzung endet mit der Ansammlung neuer Virionen und ihrer Freisetzung in die Umwelt.
Das Zusammentreffen von Viren mit Zellen beginnt mit ihrer Adsorption, dh der Anhaftung an die Zellwand. Dann beginnt die Einführung oder das Eindringen des Virions in die Zelle, die sie selbst durchführt. Dem Eindringen des Virus in das Zytoplasma der Zelle geht jedoch in der Regel seine Bindung an ein spezielles Rezeptorprotein voraus, das sich auf der Zelloberfläche befindet. Die Bindung an den Rezeptor erfolgt aufgrund des Vorhandenseins spezieller Proteine \u200b\u200bauf der Oberfläche des Viruspartikels, die den entsprechenden Rezeptor auf der Oberfläche der empfindlichen Zelle "erkennen". Dutzende und sogar Hunderte von Virionen können an einer Zelle adsorbiert werden. Der Bereich der Zelloberfläche, an den sich das Virus angeschlossen hat, taucht in das Zytoplasma ein und verwandelt sich in eine Vakuole. Die Vakuole, deren Wand aus einer zytoplasmatischen Membran besteht, kann mit anderen Vakuolen oder mit dem Kern verschmelzen. Auf diese Weise wird der Virus an einen beliebigen Teil der Zelle übertragen. Dieser Vorgang wird als Viropexis bezeichnet.
Der Infektionsprozess beginnt, wenn sich in die Zelle eingedrungene Viren zu vermehren beginnen, d. H. Es kommt zu einer Reduktion des Virusgenoms und zur Selbstorganisation des Kapsids. Damit eine Reduktion stattfinden kann, muss die Nukleinsäure aus dem Kapsid freigesetzt werden. Nach der Synthese eines neuen Nukleinsäuremoleküls wird es angezogen und ein Kapsid wird durch die im Zytoplasma der Zelle synthetisierten viralen Proteine \u200b\u200bgebildet. Die Ansammlung von Viruspartikeln führt zu deren Austritt aus der Zelle. Bei einigen Viren geschieht dies durch "Explosion", wodurch die Integrität der Zelle verletzt wird und sie stirbt. Andere Viren werden ähnlich wie Knospen ausgeschieden. In diesem Fall können die Zellen des Körpers ihre Lebensfähigkeit für eine lange Zeit aufrechterhalten.
Ein anderer Weg des Eindringens in die Zelle in Bakteriophagen. Durch dicke Zellwände kann das Rezeptorprotein zusammen mit dem daran gebundenen Virus nicht in das Zytoplasma eintauchen, wie dies bei einer Infektion tierischer Zellen der Fall ist. Daher führt der Bakteriophage einen hohlen Stab in die Zelle ein und drückt durch sie die DNA (oder RNA), die sich in seinem Kopf befindet. Das Genom des Bakteriophagen tritt in das Zytoplasma ein, während das Kapsid draußen bleibt. Im Zytoplasma der Bakterienzelle beginnt die Replikation des Bakteriophagengenoms, die Synthese seiner Proteine \u200b\u200bund die Bildung des Kapsids. Nach einer gewissen Zeit stirbt die Bakterienzelle ab und reife Phagenpartikel werden in die Umwelt freigesetzt.
Es ist erstaunlich, wie Viren, die zehn- und sogar hundertmal kleiner als Zellen sind, die Zellökonomie gekonnt und sicher verwalten. Durch die Fortpflanzung erschöpfen sie die zellulären Ressourcen und stören den Stoffwechsel tiefgreifend, oft irreversibel, was letztendlich zum Zelltod führt.
Die Form von Pflanzenviren ist im Allgemeinen stabförmig und rund. Die Abmessungen von stäbchenförmigen Viren betragen 300-480 x 15 nm, und diejenigen mit abgerundeter Form betragen 25-30 nm. [...]
Dies sind Mikroorganismen, die keine Zellstruktur haben. Die Größen der Struktureinheiten von Viren (Virionen) reichen von 10 bis 300 nm. Virionen umfassen Moleküle von Ribonukleinsäuren (RNA) oder Desoxyribonukleinsäuren (DNA), die von einer Proteinhülle umgeben sind. Viren haben verschiedene Formen: kubisch, kugelförmig, stäbchenförmig usw. Die Vermehrung von Viren erfolgt durch einfache Teilung oder auf komplexere Weise nur innerhalb der Zellen eines lebenden Organismus. Viren haben eine spezifische Wirkungsweise, dh bestimmte Gruppen von Viren infizieren bestimmte lebende Organismen. [...]
Viren, die kleiner und weniger komplex als Zellen sind, können nicht unabhängig voneinander leben. Sie sind nur sehr eigenartig verpackte genetische Informationen, die nur durch Infektion einer Zelle leben und sich vermehren können. In diesem Fall können sich in einer Zelle Tausende von Viruspartikeln bilden. Es wird angenommen, dass Viren den Mechanismus des Zelllebens irgendwie unterwerfen und für ihre eigenen Zwecke nutzen. Die evolutionären Ursprünge von Viren sind nicht ganz klar. Sie können als hoch erzeugte Zellen oder deren Fragmente betrachtet werden. Die Gene von Viren ähneln Genen anderer Formen und können auch mutiert werden. [...]
Dieses Virus enthält etwa 20% RNA und seine Partikel sind Polyeder. Der Durchmesser der Teilchen in elektronenmikroskopischen Aufnahmen, die durch negativen Kontrast erhalten wurden, beträgt 26 bis 30 nm, was von den Eigenschaften der Herstellung der Herstellung abhängt. Die detaillierte Struktur dieses Virus ist nicht klar, aber von erheblichem Interesse, da einige Isolate ein Satellitenvirus enthalten, das mit diesem Virus assoziiert ist (siehe unten) sowie in [...]
Eine andere Form der Abhängigkeit ist charakteristisch für das Satellitenvirus des Tabaknekrosevirus. Es ist das kleinste bekannte Virus. Seine RNA enthält eine Informationsmenge, die ausreicht, um sein eigenes Kapsidprotein und möglicherweise eine spezifische RIK-Polymorase zu codieren. Für andere wichtige, aber bisher unbekannte Funktionen hängt op vom Vorhandensein eines nicht verwandten Tabaknekrosevirus ab. [...]
Das Virion des Virus ist fadenförmig, 600-700 x 12 Mikrometer groß, bei 60-67 ° C inaktiviert und widersteht dem Einfrieren. Der Träger ist unbekannt. [...]
Alfalfa Mosaic Virus (ALV) Partikel unterscheiden sich von anderen Pflanzenviren in ihrer bazillischen Form. Die Struktur dieser Viren weist einige Merkmale auf, die sowohl für stäbchenförmige als auch für isometrische Viren charakteristisch sind. Fünf Komponenten (b0, 1a, bb, M und B) wurden aus dem VML-Viruspräparat isoliert. Mindestens vier von ihnen erwiesen sich als notwendig für den Beginn einer Infektion (Kap. [...]
Die Größe und Form von Mikroben. Die Größe der Bakterien reicht von Zehntel Mikrometern bis zu einigen Mikrometern. Im Durchschnitt liegt der Körperdurchmesser der meisten Bakterien im Bereich von 0,5 bis 1 Mikrometer, und die durchschnittliche Länge für stäbchenförmige Bakterien beträgt 1 bis 5 Mikrometer. Die Auflösung moderner bakteriologischer Mikroskope beträgt 0,2 Mikrometer. Um Ultramikroben (Viren, Bakteriophagen) sehen zu können, benötigen Sie daher ein Elektronenmikroskop, das das Volumen um den Faktor Millionen erhöhen kann und eine Auflösung von 0,4 mm hat. [...]
Einzelne Viren des einen oder anderen Typs sind Formationen verschiedener Formen (rund, stäbchenförmig oder andere Formen), in denen sich eine Nukleinsäure (DNA oder RNA) befindet, die in einer Proteinhülle (Kapsid) eingeschlossen ist. [...]
IM gesamtansicht Viren sind submikroskopische Formationen von Protein und Nukleinsäure und in Form von Viruspartikeln organisiert, die oft als Viruskörperchen, Virionen, Virosporen oder Nukleokapside bezeichnet werden. [...]
In einigen elektronenmikroskopischen Aufnahmen beobachteten sie scheibenförmige Partikel mit fast demselben Durchmesser wie das intakte Virus. In diesen Partikeln war ein zentraler Kanal sichtbar, dessen Durchmesser variierte und der von 10 radial angeordneten Untereinheiten umgeben war. [...]
Filtrierbare Formen von Bakterien unterscheiden sich von filtrierbaren Viren dadurch, dass sie sich auch auf künstlichen Nährmedien entwickeln können. [...]
Die Bakterien enthalten 1-4% Fette, 8-14% Proteine \u200b\u200bund 80-85% Wasser. Die Spurenmengen enthalten Phosphor, Kalium, Kalzium, Magnesium, Eisen und andere Elemente. Viren haben keine zelluläre Struktur und eine Größe von 10-100 nm. [...]
Der Erreger der Krankheit ist das Beap Yellow Mosaic Virus (Phaseolus Virus 2 Smith). Das Virus wird bei einer Temperatur von 70 ° C inaktiviert. Es betrifft alle Hülsenfrüchte, kann nicht mit Samen übertragen werden. [...]
Die Erreger sind das Ara-Bis-Mosaik-Virus und das Himbeer-Ringspol-Virus. Beide Viren gehören zur selben Gruppe, haben isometrische Partikel mit einem Durchmesser von ca.: Yu im. Sie werden durch kontaktmechanische Mittel, Bodennematoden und Pfropfen übertragen. Auf den Blättern befinden sich hellgrüne oder gelbliche Flecken unterschiedlicher Größe und Form mit undeutlichen Rändern. Die Blätter sind klein, deformiert, die Pflanzen sind niedergedrückt. Bei schweren Schäden sterben Pflanzen anfälliger Sorten innerhalb eines Jahres ab. [...]
NOLOGIE zur Extraktion von Bakterien, Viren und chemischen Schadstoffen aus Wasser ", die darin besteht, dass Mikroorganismen, die durch das Cellulosesorbens gelangen, aufgrund elektrostatischer Wechselwirkung in die Struktur des Sorptionsmittels" haften "." Infolgedessen „wird das Wasser zu 100% von Viren, zu 100% von fast allen Bakterien und zu 95-100% von E. coli-Bakterien desinfiziert. Verunreinigungen werden auf komplexe Weise aus dem Wasser entfernt: Dies geschieht aufgrund der mechanischen Rückhaltung von Partikeln in der porösen Struktur des Filtermaterials aufgrund molekularer Sorption, elektrostatischer Wechselwirkung und Ionenaustausch. " Persönlich sehe ich in dieser Technologie nichts PRINZIP NEUES, aber es gibt einen ursprünglichen Moment in der Quelle, die Leben gibt. Ich zitiere: "Die Form des oberen Teils des Filters in Form einer Kirchenkuppel hat eine positive energetische und psychologische Wirkung auf Menschen, die gereinigtes Wasser trinken." Dann folgt eine Tabelle, in der das "Lebensspenden" mit allen Arten von "Aquaphern" und "Instapuren" (sic) verglichen wird, mit denen er sich natürlich die Nase abwischt. [...]
Bakteriophagen und filtrierbare Viren haben nicht die übliche Zellstruktur, daher ist eine organisierte Zelle nicht die letzte Einheit des Lebens. Dies wird durch die Tatsache des Übergangs sichtbarer Formen von Bakterien zu "unsichtbar" bestätigt. nichtzelluläre Formen, genannt filtrierbare Formen sichtbarer Bakterien. [...]
Alfalfa-Mosaik. Der Erreger ist das Luzerne-Mosaik-Virus (Alfalfa-Mosaik-Virus, Medicago-Virus 2 Smith). Es wird durch kontaktmechanische Mittel, Blattläuse, Samen übertragen. Symptome: Zuerst erscheinen kleine, abgerundete, gelbliche Flecken auf den Blättern, dann längliche oder unregelmäßige Flecken zwischen den Seitenvenen, hellgelbe oder weißliche Linien entlang der Venen. Die Blätter sind klein und deformiert. Im Sommer werden die Symptome oft maskiert. Latente Infektionen sind keine Seltenheit. Das Virus hat eine Vielzahl von Wirten: Es infiziert wilde und kultivierte Pflanzen vieler Familien: Motten, Solanaceae, Astrovaceae, Kürbis usw. [...]
Neben Organismen mit zellulärer Struktur gibt es auch nichtzelluläre Lebensformen - Viren und Bakteriophagen. Viren wurden übrigens 1892 vom russischen Biologen D.I. Ivanov und ihr Name in der Übersetzung bedeutet "Gift", was im Allgemeinen für viele Menschen im Alltag ihre Auswirkungen auf die Gesundheit widerspiegelt. [...]
Es gibt keine klare Grenze zwischen lebenden und nicht lebenden Substanzen, was durch die Existenz von Viren bestätigt wird. Letztere haben Anzeichen von Leben und Nichtleben. Eine allgemein anerkannte Definition für sie wurde noch nicht formuliert. Es wird normalerweise angenommen, dass Viren die am wenigsten organisierten Lebensformen sind, die keinen eigenen Stoffwechsel haben und nur in den Zellen anderer Organismen existieren können. Sie vermehren sich nicht außerhalb der Zellen. Gleichzeitig ist die Fähigkeit von Viren, sich zu vermehren, selbst wenn sie mit anderen Zellen in Kontakt kommen, ein Zeichen für Lebewesen. [...]
Der Boden enthält verschiedene Mikroorganismen: Bakterien, Actinomyceten oder strahlende Pilze, Pilze, Viren usw. Die meisten von ihnen verarbeiten Waldabfälle (Humusschicht), verbessern die Struktur des Bodens und wandeln organische Verbindungen in verdauliche Formen um. Mit zunehmendem Säuregehalt des Bodens und der Bildung löslicher Formen toxischer Metalle nimmt die Aktivität von Mikroorganismen, insbesondere bei der Verarbeitung von Waldabfällen, ab. [...]
Die inaktivierende Wirkung von Elektrolyseprodukten und Chlor wird stark von der Menge und Form des restlichen Chlors (frei oder gebunden) beeinflusst. Die Untersuchung der Dynamik der Inaktivierung durch Elektrolyseprodukte und Chlor des Modellpoliomyelitis-Virus, Escherichia coli und Escherichia coli-Phagen, zeigte, dass in Gegenwart von restlichem Chlor nur in gebundenem Zustand nach 30 Minuten Kontakt Escherichia coli vollständig starb und das Phagenvirus nur um 80 bzw. 60%. Mit Spuren von freiem Restchlor wurden E. coli und Phagen nach 20 Minuten Kontakt zu mehr als 99% inaktiviert, und das Virus wurde nur zu 90% inaktiviert. Wenn der Gehalt an freiem Restchlor im Wasser 0,1 bis 0,3 mg / l betrug, wurde es nach 10 Minuten Kontakt in Bezug auf E. coli und Phagen vollständig desinfiziert, und nach 30 Minuten wurde nur eine unbedeutende Menge an aktiven Viren nachgewiesen. Der Unterschied zwischen dem Inaktivierungsgrad der untersuchten Mikroorganismen war in allen Fällen statistisch signifikant. Unter den getesteten Desinfektionsbedingungen mit Elektrolyseprodukten und Chlor von Wasser, das Mikroorganismen in gleichen Konzentrationen enthielt, war Escherichia coli weniger resistent als der Phage und der Phage war weniger resistent als das Virus. Daher können E. coli und Phagen als zuverlässige Hygieneindikatoren für eine wirksame Wasserdesinfektion mit Elektrolyseprodukten und Chlor gegen Enteroviren dienen. Grundsätzlich bezieht sich dies auf Fälle, in denen aufgrund ungünstiger epidemischer Hygienebedingungen die Konzentration von Enteroviren im Wasser von Stauseen signifikant ansteigen und das Niveau von E. coli erreichen kann (E. L. Lovtsevich, L. A. Sergunina, 1968). [...]
Nach der Erfindung der Antibiotika war der Hauptfeind des Menschen nicht der einfachste und einzellige Pilz, sondern der Virus. Es gibt die ersten Symptome, dass Retroviren Viren ersetzen - vorvirale, ältere Lebensformen, die ihre Organisation nicht auf der Basis eines DNA-Moleküls, sondern auf der Basis von RNA aufbauen. Einer der bekanntesten Vertreter dieser Lebensform ist das AIDS-Retrovirus. [...]
Unter einem Mikroskop unsichtbare Mikroorganismen werden als Ultra-Mikroben bezeichnet. Von dieser Gruppe ultramikroskopischer Formen sind Bakteriophagen - filtrierbare Viren und unsichtbare Formen von Bakterien - in der menschlichen Praxis am wichtigsten. Ultramikroben konnten nur in einem Elektronenmikroskop beobachtet werden, was eine bis zu 45.000-fache Zunahme ergibt. Viren (Abb. 85) sind Partikel, die aus Proteinen und Nukleinsäuren (DNA oder RNA) bestehen. Sie haben nicht die übliche Zellstruktur. Die nichtzelluläre Lebensform umfasst auch Bakteriophagen (Abb. 86), bei denen es sich um längliche Formationen mit einem verdickten Ende handelt. [...]
Der Infektionsprozess ist ein Komplex von Reaktionen in einem Makroorganismus, die als Reaktion auf die Einschleppung und Vermehrung von Mikroben, Viren usw. auftreten. Er ist nicht immer von Anzeichen der Krankheit begleitet. Beispielsweise gibt es bei einem Mikroträger oder einem asymptomatischen Infektionsverlauf keine klinischen Anzeichen, obwohl sein Pathogen im Körper vorhanden ist und seine verschiedenen Systeme beeinflusst, wodurch dessen immunologische Umstrukturierung verursacht wird. Wenn der Infektionsprozess von der Manifestation klinischer Symptome begleitet wird, wird diese Form der Infektion als Infektionskrankheit bezeichnet. Eine Infektionskrankheit ist daher die sogenannte manifestierte Form der Infektion. [...]
Diese Viren zeichnen sich durch Ähnlichkeit der morphologischen Eigenschaften, Reaktionen auf elektromagnetische Strahlung, Fortpflanzung usw. aus. Ihre Hauptkomponenten sind: C, H, N, P, O, Kohlenhydrate und Lipide. Es ist bekannt, dass Prak-Pries und alle Onkoviren thermisch instabil sind und je nach Art des Onkovirus bei Temperaturen von 50 bis 70 ° C zerstört werden. [...]
Diese Gruppe umfasst kolloidale (mineralische und organominerale) Partikel von Böden und Böden sowie nicht dissoziierte und unlösliche Formen von Huminsubstanzen, die dem Wasser Farbe verleihen. Letztere werden aus Wald-, Moor- und Torfböden in natürliche Gewässer ausgewaschen und durch das Leben von Wasserpflanzen und Algen auch in den Gewässern selbst gebildet. Diese Gruppe kann auch Viren und andere Organismen umfassen, deren Größe sich kolloidalen Partikeln nähert. Da es unter ihnen pathogene (pathogene) Organismen gibt, ist ihre Entfernung aus dem Wasser ein sehr verantwortungsvolles Ereignis. [...]
Die zweite Gruppe von Verunreinigungen kombiniert hydrophile und hydrophobe mineralische und organominerale kolloidale Partikel von Böden und Böden, nicht dissoziierte und unlösliche Formen von Huminsubstanzen und Detergenzien mit hohem Molekulargewicht. Die kinetische Stabilität hydrophober Verunreinigungen ist durch das Verhältnis der Kräfte des Gravitationsfeldes und der Brownschen Bewegung gekennzeichnet; Ihre Aggregatstabilität beruht auf dem elektrostatischen Zustand der Grenzfläche und der Bildung diffuser Schichten oder der Bildung stabilisierender Schichten auf der Partikeloberfläche. Zu dieser Gruppe gehören auch Viren und andere Mikroorganismen, deren Größe kolloidalen Partikeln ähnelt. [...]
Mit der Bracke-Dichtekönnen Pflanzenviren isoliert und quantifiziert werden. Wie sich herausstellte, ist diese Methode mit vielen Möglichkeiten behaftet und wird derzeit auf dem Gebiet der Virologie und Molekularbiologie weit verbreitet eingesetzt. Bei der Durchführung von Untersuchungen durch Zentrifugation in einem Dichtegradienten ist das Zentrifugenröhrchen teilweise mit einer Lösung gefüllt, deren Dichte in Richtung vom Boden zum Meniskus abnimmt. Saccharose wird am häufigsten verwendet, um einen Gradienten bei der Fraktionierung von Pflanzenviren zu erzeugen. Vor Beginn der Zentrifugation können die Viruspartikel entweder über das gesamte Lösungsvolumen verteilt oder auf die Oberseite des Gradienten aufgetragen werden. Bracke schlug drei verschiedene Techniken zur Zentrifugation mit Dichtegradienten vor. Bei der isopycpischen (Gleichgewichts-) Zentrifugation wird der Prozess fortgesetzt, bis alle Partikel im Gradienten ein Niveau erreicht haben, bei dem die Dichte des Mediums gleich ihrer eigenen Dichte ist. Somit erfolgt die Fraktionierung der Partikel in diesem Fall entsprechend den Unterschieden in ihrer Dichte. Saccharoselösungen sind nicht dicht genug für die isopyknische Trennung vieler Viren. Bei der Hochgeschwindigkeits-Zonenzentrifugation wird das Virus zuerst auf einen zuvor erzeugten Gradienten angewendet. Partikel jedes Typs werden gleichzeitig durch einen Gradienten in Form einer Zone oder eines Streifens mit einer Geschwindigkeit sedimentiert, die von ihrer Größe, Form und Dichte abhängt. In diesem Fall wird die Zentrifugation beendet, wenn sich die Partikel weiter absetzen. Die zonale Gleichgewichtszentrifugation ähnelt der zonalen Hochgeschwindigkeitszentrifugation, in diesem Fall wird die Zentrifugation jedoch fortgesetzt, bis der isopyknische Zustand erreicht ist. Die Rolle des Dichtegradienten bei der Hobesteht darin, die Konvektion zu hemmen und verschiedene Arten von Molekülen in bestimmten Zonen zu fixieren. Die Theorie der Dichtegradientenzentrifugation ist komplex und nicht gut verstanden. In der Praxis ist dies jedoch eine einfache und elegante Methode, die bei der Arbeit mit Pflanzenviren weit verbreitet ist. [...]
Das Hauptmerkmal des in der Matrix lokalisierten AHC-CEC (sowie der Onkoviren in der Zelle) ist das Vorhandensein einer Grenzfläche zwischen zwei Medien mit unterschiedlicher Leitfähigkeit. In Abb. 2.11 zeigt elektronenmikroskopische Daten, die Adenovirus zeigen, epstein Barr Virus (EBV) und ЦЭЧ in ShchGK. Feige. 2.11 Es ist ersichtlich, dass alle Formationen des gleichen Maßstabs eine kugelförmige Form haben, die aus einem Kern und einer Schale besteht chemische Zusammensetzung Jede Hülle enthält elektrisch aktive Ionen, deutlich markierte Grenzen für Viren und CEC mit ihren Matrizen. [...]
Es erscheint auf Blättern im zeitigen Frühjahr als gelber Fleck. Im Hochsommer verschwindet dieses Symptom, aber die betroffenen Blätter werden manchmal faltig. Die Früchte sind klein, oft unregelmäßig und mit Tuberkeln entlang der Naht. Ihre Reifung ist verzögert. Der Erreger der Krankheit - das Pfirsichmosaikvirus - wird durch Impfung und Knospung übertragen. Es wird angenommen, dass Pflaumenblattlaus das Virus trägt. [...]
Trotz vieler Entdeckungen gibt es im Bild der Biogenese immer noch viele leere Stellen. Nur wichtige Meilensteine \u200b\u200bkönnen als unbestreitbar angesehen werden. Daher besteht kein Zweifel mehr, dass die Entstehung der Biosphäre ein außergewöhnliches Einzelereignis war. Ein winziges Virus und ein riesiges Monster des Meeres, eine einzellige Alge und ein Baumfarn, die vor Millionen von Jahren verschwunden sind, sind alles nur Zweige und Blätter auf demselben phylogenetischen Baum. Lebensformen offenbaren immer und überall sozusagen "Blutsverwandtschaft", und alle ihre Kinder sind genetisch miteinander verwandt. Seit dem Tag, an dem die erste Kreatur auf der Erde erschien, kommt das Leben nur vom Leben. [...]
Die Zelle ist die grundlegende strukturelle und funktionelle Einheit aller lebenden Organismen, ein elementares lebendes System. Es kann als separater Organismus (Bakterien, Protozoen, einige Algen und Pilze) und als Teil des Gewebes mehrzelliger Organismen existieren. Nur Viren sind nichtzelluläre Lebensformen. [...]
Gemäß dem vorgeschlagenen Schema tritt in der ersten Stufe des Verfahrens die Bildung des Enzym-Substrat-Komplexes EI der Restriktionsendonuklease EcoR I und doppelsträngiger Plasmid-DNA auf. Der Schlüsselpunkt des Schemas ist die Bildung eines Komplexes E-II der Restriktionsendonuklease EcoR I mit einer kreisförmigen Form von DNA, die einen Einzelstrangbruch enthält, der als Ergebnis der Hydrolyse einer Phosphodiesterbindung in einem der DNA-Stränge erhalten wird. Ferner abhängig von den Bedingungen (Art des Substrats, Temperatur usw.) ) entweder kann die Spaltung des zweiten DNA-Strangs innerhalb desselben E-II-Komplexes auftreten, um einen Komplex des E-III-Enzyms mit einer linearen Form von DNA zu bilden, oder die Dissoziation des E-P-Komplexes, um ein freies Enzym und eine zirkuläre DNA zu bilden, die einen Einzelstrangbruch enthalten, was dazu führt Anreicherung von Form II in Lösung. Dieses Schema ermöglichte es, die Unterschiede in den Hydrolysemechanismen der DNA des SV 40-Virus einerseits und der DNA von ColE I und des Bakteriophagen G4 andererseits zu erklären. Im Fall der SV 40-Virus-DNA tritt eine Dissoziation des E-11-Enzym-Substrat-Komplexes auf, was zur Akkumulation der kreisförmigen Form von DNA in Lösung führt. Es wurde vermutet, dass die Unterschiede im Hydrolysemechanismus dieser DNA-Moleküle (SV 40-Virus; ColE I-DNA und Bakteriophage G4) das Ergebnis der Wechselwirkung des EcoR I-Restriktionsenzyms mit verschiedenen Nukleotidsequenzen sind, die die Erkennungsstelle des EcoR I-Restriktionsenzyms flankieren. Diese Annahme erlaubt jedoch keine Erklärung der Unterschiede im Mechanismus der Hydrolyse von zirkulärer DNA ColE I in Abhängigkeit von der Temperatur (siehe oben). [...]
Die Krankheit ist in vielen Ländern der Welt bekannt. In der UdSSR wurde es in der Ukraine, in Moldawien, in Estland und in Georgien gefunden und unterliegt einer internen Quarantäne. Betroffen sind Pflaume, Kirschpflaume, Mirabelle, Aprikose und Pfirsich. Der Erreger der Krankheit sind Pflaumenpocken (\u003d Prunus-Virus 7 Smith). Die Form des Virus ist fadenförmig, Größe 760X20 benannt nach [...]
Weiterentwicklung der Forschung zur Untersuchung des Mechanismus der Hydrolyse von Plasmid-DNA durch Restriktionsendonukleasen, die in den Arbeiten von Halford et al. ... Somit ähnelt der Reaktionsmechanismus dem für die Hydrolyse von DNA des EU 40-Virus durch das Restriktionsenzym EcoI I vorgeschlagenen. [...]
Zusätzlich zu den oben genannten "allgemeinen" Funktionen, dem Vorhandensein einer Homöostase des Organismus, gibt es ein weiteres sehr wichtiges Merkmal: Lebende Materie schafft sozusagen einen weiteren Lebensraum, nämlich die Möglichkeit, dass sich der Organismus mit anderen Lebewesen für eine dauerhafte oder vorübergehende Besiedlung niederlässt. Es ist ein neuer biotischer Lebensraum, der vom Leben geschaffen wird. Viele Experten betrachten Viren als die Kreaturen, die in dieser Umgebung leben. Also, I.A. Shilov (2000) glaubt, dass die außergewöhnliche Einfachheit ihres Designs ein sekundäres Phänomen ist, noch wahrscheinlicher ist es eine neu entstandene Form von Lebewesen, die die intrazelluläre Umgebung in Organismen anderer Ebenen vollständig beherrscht. Die zweite Bestätigung dieser These ist, dass Viren ein hohes Maß an Komplexität und Vielfalt des genetischen Systems aufweisen. Die Vereinfachung der Struktur, die aufgrund der obligatorischen bedingungslosen Verbindung von Viren mit dem Wirtsorganismus möglich wurde und stabile Lebensbedingungen bot, beeinflusste sogar die grundlegenden Eigenschaften, die der überwiegenden Mehrheit der Lebensformen innewohnen: Viren sind nicht reizbar und verfügen nicht über einen eigenen Proteinsyntheseapparat. Viren sind nicht in der Lage, unabhängig zu existieren, und ihre Verbindung mit der Zelle ist nicht nur eine räumliche, sondern auch eine starre funktionelle Verbindung, mit der die Zelle und das Virus eine Art Einheit darstellen. [...]
Eine kurzfristige alkalische Behandlung der HPLC bei 30 ° C und eine hohe Ionenstärke in situ führen zu Brüchen, die zur Bildung von RNA-Fragmenten mit ziemlich einheitlicher Größe führen, in denen s2 [...]
Die Zahl der von Malaria, Hepatitis, HIV und vielen anderen Krankheiten betroffenen Menschen ist enorm. Viele Ärzte glauben, dass man nicht vom "Sieg" sprechen sollte, sondern nur vom vorübergehenden Erfolg im Kampf gegen diese Krankheiten. Geschichte des Kampfes infektionskrankheiten ist sehr kurz und die Unvorhersehbarkeit von Veränderungen in der Umwelt (insbesondere in der Stadt) kann diese Erfolge zunichte machen. Aus diesem Grund wird die "Rückkehr" von Infektionserregern unter Viren aufgezeichnet. Viele Viren "brechen" von der natürlichen Basis ab und betreten ein neues Stadium, das in der menschlichen Umwelt leben kann - sie werden zu Erregern von Influenza, Viruskrebs und anderen Krankheiten. Vielleicht ist diese Form HIV. [...]
Die Änderung des Gewichtsmittel des Molekulargewichts und des Rotationsradius wurde auf der Basis von Lichtstreuungsdaten beurteilt. Bei HPMC-RNA wurde unter Verwendung beider Abbauverfahren festgestellt, dass der Rotationsradius vor dem Beginn des intensiven Abbaus des Moleküls zunahm, während der Rotationsradius und das gewichtsmittlere Molekulargewicht der TMV-RNA von Beginn dieses Prozesses an abnahmen. Strazielli et al. Erklärten diesen Befund, indem sie darauf hinwiesen, dass die RNA von HPMC in Form einer geschlossenen Schleife vorliegt. Diese Ergebnisse können jedoch unterschiedlich interpretiert werden. Zum Beispiel zeigte Hazelkorn, dass TMV-RNA und HPMT-RNA unter Bedingungen von pH-Wert und Ionenstärke, die denen von Strazielli et al. Im Gegensatz dazu sind die zirkulären und lichgeösen Formen der DNA des Phagen cpX174 leicht durch ihre Sedimentationseigenschaften zu unterscheiden [1,515]. Kuiper schlug auf der Grundlage von Sedimentationsdaten unter verschiedenen Bedingungen vor, dass isolierte RNA des Gurkenmosaikvirus (Stamm Y) in zwei Formen vorliegen kann: einer offenen Kette und einer kreisförmigen Struktur. Diese Daten sowie der oben beschriebene Fall können jedoch auf unterschiedliche Weise erklärt werden. [...]
Bakterien-DNA ist eine hochpolymere Verbindung, die aus einer großen Anzahl von Nukleotiden besteht - Polynukleotiden mit einem Molekulargewicht von etwa 4 Millionen. Ein DNA-Molekül ist eine Kette von Nukleotiden, deren Position eine spezifische Sequenz aufweist. In der Reihenfolge der Anordnung der stickstoffhaltigen Basen wird die genetische Information jeder Spezies codiert. Eine Verletzung dieser Sequenz ist bei natürlichen Mutationen oder unter dem Einfluss mutagener Faktoren möglich. In diesem Fall erwirbt oder verliert der Mikroorganismus Eigentum. Er erbte die Veränderung von Merkmalen, dh es erscheint eine neue Form von Mikroorganismen. In allen Mikroorganismen - Prokaryoten und Eukaryoten - sind die Träger der genetischen Information Nukleinsäuren - DNA und RNA. Nur wenige Viren sind eine Ausnahme: Sie haben keine DNA und erbliche Informationen werden nur in RNA aufgezeichnet oder reflektiert.