Паразитизм вирусов это паразитизм на
В 1892 г. русский ученый Д. И. Ивановский описал необычные свойства возбудителя болезни табака — так называемой табачной мозаики. Этот возбудитель проходил через бактериальные фильтры. Таким образом, здоровые растения табака можно было заразить бесклеточным фильтратом сока больного растения. Через несколько лет был обнаружен возбудитель ящура, который также проходил через бактериальные фильтры. В 1917 г. Ф. д'Эррель открыл бактериофаг — вирус, поражающий бактерии. Так были открыты вирусы растений, животных и микроорганизмов.
Эти три события положили начало новой науке — вирусологии, изучающей неклеточные Формы жизни.
Вирусы играют большую роль в жизни человека. Они являются возбудителями ряда опасных заболеваний — оспы, гепатита, энцефалита, краснухи, бешенства, гриппа и др.
Вирусы могут проявлять свойства живых организмов только в клетках, это внутриклеточные паразиты, неспособные размножаться вне клетки. Если все клеточные организмы обязательно имеют две нуклеиновые кислоты — ДНК и РНК, то вирусы содержат только одну из них.
Но независимо от того, какая из нуклеиновых кислот содержится в вирусе, она выполняет функции носителя наследственной информации. На этом основании все вирусы делят на две большие группы — ДНК-содержащие и РНК-содержащие.
В отличие от клеточных организмов у вирусов отсутствует собственная система метаболизма, в том числе и система, синтезирующая белки. Вирусы вносят в клетку только свою генетическую информацию. С матрицы — вирусной ДНК и РНК — синтезируется информационная РНК, которая и служит основой для образования вирусных белков рибосомами инфицированной клетки.
Молекула ДНК вирусов, или их геном, может встраиваться в геном клетки хозяина и существовать в таком виде, являясь как бы дополнительным геном или даже не проявляя себя неопределенно долгое время.
Таким образом, паразитизм вирусов носит особый характер — это паразитизм на генетическом уровне.
ПРОСТО организованные вирусы представляют собой нуклеопротеиды, т. е. состоят из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и нескольких белков, образующих оболочку вокруг нуклеиновой кислоты. Примером может служить вирус табачной мозаики ( 28). Его оболочка содержит всего один вид белка с небольшой молекулярной массой.
Сложно организованные вирусы имеют дополнительную оболочку, белковую или липо- протеиновую. Иногда в наружных оболочках сложных вирусов помимо белков содержатся углеводы. Примером сложно организованных вирусов служат возбудитель гриппа и герпеса ( 29). Их наружная оболочка является фрагментом ядерной или цитоплазматической мембраны клетки-хозяина, из которой вирус выходит во внеклеточную среду
Геном вирусов может быть представлен молекулой ДНК, а также одно- или двунитевыми молекулами РНК. Так, ДНК встречается у вирусов оспы человека, оспы овец, свиней, аденовирусов человека; двунитевая РНК служит генетической матрицей у некоторых вирусов насекомых и других животных. Широко распространены вирусы, содержащие однонитевую РНК (вирусы энцефалита, краснухи, кори, бешенства, гриппа и др.).
Как же вирус проникает в клетку и какое влияние он на нее оказывает?
Как образуются пиноцитозные (или эндоцитозные) вакуоли. Вместе с капельками межклеточной жидкости случайно внутрь клетки могут попадать и вирусы, циркулирующие в жидкостях организма.
Участок поверхности клетки, к которому присоединился вирус, погружается в цитоплазму и превращается в вакуоль. Вакуоль, стенка которой состоит из цитоплазма- тической мембраны, может сливаться с другими вакуолями или с ядром. Так вирус доставляется в любой участок клетки.
Инфекционный процесс начинается с проникновения в клетку вирусов и их размножения. Происходит редупликация вирусного генома и самосборка капсида. Для осуществления редупликации нуклеиновая кислота должна освободиться от оболочки. Помимо редупликации геном вируса участвует в синтезе иРНК, необходимой для образования на рибосомах клетки-хозяина белков капсида. После синтеза новой молекулы нуклеиновой кислоты она одевается белками.
Иной путь проникновения в клетку у вирусов бактерий — бактериофагов. Толстые клеточные стенки бактерий (см. 16) не позволяют белку-рецептору вместе с присоединившимся к нему вирусом погружаться в цитоплазму, как это происходит при инфицировании клеток животных. Поэтому бактериофаг вводит полый стержень в клетку и выталкивает через него ДНК (или РНК), находящуюся в головке. Геном бактериофага попадает в цитоплазму, а оболочка остается снаружи. В цитоплазме бактериальной клетки начинается редупликация генома бактериофага, синтез его белков и формирование капсида.
Через определенный промежуток времени бактериальная клетка гибнет и зрелые фаговые частицы выходят в окружающую среду. Таким образом, вирусы представляют собой автономные генетические структуры, не способные, однако, развиваться вне клетки. Полагают, что вирусы и бактериофаги — обособившиеся генетические элементы клеток, которые эволюционировали вместе с клеточными формами жизни.
Информация
Добавить в ЗАКЛАДКИПоделиться: |
Паразитизм облигатныйПаразитизм характеризуется питанием одного вида организмов за счет тканей тела или переваренной пищи другого, называемого хозяином первого, причем хозяин сразу не погибает в результате нападения паразита. Так как при хищничестве также происходит питание одних видов животных тканями тела других, имея в виду облигатных паразитов, акад. E. Н. Павловский (1946) оттеняет также значение плотоядного способа питания как специфического для вида, причем от хищников паразиты отличаются многократностью питания. Специфичность питания отличает паразитизм от так. называемого ложного паразитизма, при котором лишь редко и случайно отмечается питание за счет другого организма. Так, например, личинки падальной мухи (Lucilia caesar L.) были обнаружены на омертвевших тканях в ранах человека, а личинки серой мясной мухи (Sarcophaga carnaria L.) — в кишечнике людей. Сапрофитные личинки мух Muscina stabulans Flln. и М. pas-cuorum Mgn. были обнаружены паразитически живущими за счет гусениц бабочки монашенки (Lymanthria то-nacha L.). Это случаи ложного и случайного паразитизма.[ . ] Паразитизм — взаимоотношения, при которых паразит не убивает своего хозяина, а длительное время использует его как среду обитания и источник пищи. К паразитам относятся: вирусы, патогенные бактерии, грибы, простейшие, паразитические черви и др. Различают облигатных и факультативных паразитов. Облигатные паразиты ведут исключительно паразитический образ жизни и вне организма хозяина либо погибают, либо находятся в неактивном состоянии (вирусы). Факультативные паразиты ведут паразитический образ жизни, но в случае необходимости могут нормально жить во внешней среде, вне организма хозяина (патогенные грибы и бактерии).[ . ] Паразитизм широко распространен в растительных сообществах, так, среди цветковых растений известны свыше 500 видов настоящих (полных) паразитов и около 2000 полупаразитов (Жизнь растений, т. 1, 1974). К полным П. можно отнести вышеуказанные облигатные паразиты-растения. К полупаразитам, способным к фотосинтезу, но получающим от растений-хозяев лишь воду и питательные вещества, можно отнести такие, как омела, марьянник, оганки и др.[ . ] Паразитизм у энтомопатогенных бактерий сопровождается развитием у них биохимической дифференциации, выражающейся в более узкой специализации питания. Облигатные формы этих микроорганизмов характеризуются зависимостью от многих аминокислот, витаминов и других факторов роста, тогда как сапрофитные и условно патогенные энтомопатогенные виды, как правило, являются ауксоавтотроф-ными, т. е. не нуждаются в дополнительных факторах роста.[ . ] При облигатном паразитизме другой способ питания отсутствует, но следует иметь в виду, что у насекомых паразитический образ жизни нередко свойствен лишь некоторым, а не всем, фазам развития. Например, перепончатокрылые насекомые семейств Braconidae, Ichneumo-nidae, Evaniidae, группы Chalcidodea (называемые обычно наездниками) или мухи семейств Phasiidae, Larvivo-ridae паразитируют лишь в личиночный период развития; блохи (Aphaniptera), комары (Culicidae) паразитируют только во взрослом состоянии.[ . ] Высокоразвитый облигатный паразитизм вирусов, как мы представляем его себе в настоящее время, не дает оснований считать, что вирусы являются примитивными доклеточными формами жизни. Они используют тот же генетический код, что и клеточные организмы, синтез их белков зависит от рибосом, транспортных РЫК и соответствующих ферментов, поставляемых клеткой-хозяином (имеются сведения, что некоторые вирусы могут сами вносить в клетку одну или более необходимых для них транспортных РНК). В свое время при обсуждении вопроса о происхождении генетического кода было высказапо предположение, что примитивный код, возможно, был дублетным и кодировал 16 аминокислот в ранних белках. Когда код превратился в триплетный, в синтезе белка начали использоваться еще 4 аминокислоты [900]. Однако строение белка оболочек у вирусов растений но дает оснований говорить об их примитивности. Четыре аминокислоты, которые, как предполагалось, появились позднее в процессе эволюции (метионин, триптофан, тирозин и серии или аргинин), обнаруживаются у этих вирусов примерно стой же частотой, что и в белках других групп. Например, содержание триптофана — одной из тех аминокислот, которые встречаются в белках с низкой частотой, составляет (в приближенных процентных концентрациях) в бактериальном белке 0,8; в белке дрожжей 1,4; в белке водорослей 2,0; в белке цитоплазмы листьев ячменя 2,3 [214]. Среднее содержание триптофана в 6 капсидных белках вирусов растений составляет 1,2.[ . ] В этом примере ни крабы, ни кишечнополостные не находятся в полной зависимости друг от друга. Следующий этап — развитие зависимости обеих популяций друг от друга. Такие случаи были названы мутуализмом или облигатным симбиозом. Наиболее важные мутуали-стические системы возникают между автотрофами и гетеротрофами. Это и не удивительно, поскольку эти два компонента экосистемы должны в конце концов достигнуть некоторого равновесного симбиоза. Однако общая взаимозависимость, часто наблюдаемая в сообществах, не относится к категории явлений, которые мы обозначили как мутуализм; последний имеет место лишь тогда, когда какой-либо определенный гетеротроф становится полностью зависимым от некоторого определенного автотрофа в отношении пищи, а существование последнего зависит от защиты, обмена веществ и других жизненно важных функций гетеротрофа. Примером может служить сотрудничество между бактериями, фиксирующими азот, и бобовыми растениями (подробнее об этом см. в гл. 4). Часто встречается также мутуализм между микроорганизмами, способными усваивать клетчатку и другие устойчивые части растений, и животными, лишенными необходимых для этого ферментных систем. Облигатный римбиоз между копытными и бактериями, обитающими в их рубце, рассматривается в гл. 19. Как отмечалось ранее, мутуалистические отношения, по-видимому, замещают паразитизм в ходе созревания экосистемы; они, вероятно, особенно важны в тех случаях, когда лимитированы некоторые ресурсы среды (например, на почве с низким плодородием); в такой ситуации взаимная кооперация может обеспечить весьма существенное селективное преимущество.[ . ] Классификация термофильных грибов по отношенш к температуре, как и любая другая, условна; при более детальном изучении гриба в атом аспекте она может быть изменена или дополнена. Мы считаем,что разделение термофильных грибов на облигатные и факультативные по отношению к погашенной температуре соответствует разделению организмов по шюгим другим свойствам и признакам (облигатный и факультативный паразитизм, облигатный и факультативный анаэробиоз и т.д.).[ . ] Н—. Три из них ( + + ,--, Ч—) в свою очередь обычно подразделяются.[ . ] ИнформацияДобавить в ЗАКЛАДКИ
|