Жданов в. М., Ершов ф. И. Укрощение строптивых: рассказы о вирусах и вирусологии

.— М.: Медицина, 1988.— 160 с.: ил.— (Науч.-попул. мед. литература). ISBN 5—225—00249—8

В книге рассказывается об основных проблемах науки о вирусах — вирусологии о том, как вирусы были открыты, как они устроены, какие болезни вызывакм Особое внимание уделено наиболее массовым и серьезным вирусным болезням: гриппу, гепатиту, кори, паротиту и др. Заключительные главы посвящены наиболее эффективным способам борьбы в вирусными инфекциями. .

Книга рассчитана на широкий круг читателей интересующихся вопросами современной медицины.

Предисловие

Введение знакомьтесь — вирусы!

(краткие анкетные данные главных героев книги)

Изучение строения и химического состава вирусов стало возможным лишь в XX веке, но болезнетворные свойства этих мельчайших представителей микромира были описаны еще врачами древности. Способность вирусов вызывать наиболее опасные инфекционные болезни, в первую очередь оспу, привлекла к ним пристальное внимание и заставила еще в средние века искать эффективные противоядия.

Вирусы могут существовать в двух основных формах: внеклеточной и внутриклеточной. Вне клеток вирионы (вирусные частицы) не обнаруживают никаких признаков жизни. Попав в организм, они проникают в чувствительные клетки и переходят из покоящейся формы в размножающуюся. Начинается сложное и многообразное взаимодействие вирусов и клеток, заканчивающееся образованием и выходом в окружающую среду многочисленного потомства.

И все же было бы ошибкой думать, что только болезнетворные свойства вирусов явились причиной повышенного внимания к ним ученых. Так было лишь на первых порах. По мере того как шаг за шагом открывались особенности их строения и размножения, все яснее становилось, что вирусы могут сослужить науке хорошую службу как очень удобный и, по-видимому, единственный в своем роде инструмент познания. Надежды ученых полностью оправдались.

(а которой читатель найдет сведения об открытии вирусов русским ученым Д. И. Ивановским и о возникновении новой науки — вирусологии)

Первые упоминания о самой грозной вирусной инфекции прошлого — оспе найдены в древнеегипетских папирусах. Эпидемия оспы в Египте за 12 веков до нашей эры описана древними арабскими учеными. На коже мумии фараона Рамзеса V (1085 г. до н.э.) обнаружены типичные оспенные поражения.

Дмитрий Иосифович Ивановский

В чем заключалась суть исследований русского ученого? Он экспериментально доказал, что известная болезнь табака — табачная мозаика — вызывается неким агентом, легко проходящим через так называемые бактериальные фильтры (мельчайшие сита, задерживающие все известные бактерии). Такой освобожденный от бактерий прозрачный сок Д. И. Ивановский вводил здоровым растениям. Листья их желтели, скручивались, в конце концов растения погибали. Этот опыт с фильтрованием и заражением можно было повторять без конца с тем же результатом.

Для доказательства своей правоты ученый осваивает все существовавшие к тому времени микробиологические приемы и устанавливает самое главное: по способности вызывать заболевания и размножаться (т. е. по функциям) открытые им организмы напоминают бактерии, но по строению (точнее, по размерам) и свойствам (неспособность расти на искусственных питательных средах) отличаются от них. Теперь это ясно каждому старшекласснику, а тогда Д. И. Ивановскому потребовались годы, чтобы убедиться самому и доказать всем свою правоту. Путь, который он выбрал, удивляет своей логичностью. Сначала надо было показать, что болезнь передается соком больных растений. Ученый ставит множество опытов, которые мы теперь назвали бы экспериментальным заражением, и с несомненностью устанавливает факт именно такой передачи. Далее возникает вопрос о причине заболевания. Априорно существуют две возможности — ядовитое вещество или микроорганизм. Первое предположение опровергается опытами по длительному последовательному переносу болезнетворного начала от. больного растения к здоровому. Ядовитое вещество в этом случае будет разводиться, и действие его в конце концов должно прекратиться. Этого, как доказал Д. И. Ивановский, на самом деле не происходит, наоборот, наблюдается усиление эффекта. Значит, -микроорганизм. По существовавшим тогда правилам он должен был быть выделен, выращен на искусственной питательной среде, увиден и при введении здоровым огранизмам вызвать у них болезнь. Д. И. Ивановский пытался все это проделать, и оказалось, что первый и последний этапы (выделение и заражение) четко воспроизводятся, а промежуточные (выращивание на искусственных питательных средах и прямая микроскопия) никак не удаются. Чтобы объяснить полученные парадоксальные результаты, Д.И. Ивановский допускает, что в его случае причиной болезни является очень мелкий микроб. В опытах по ультрафильтрации он доказывает, что найденный им агент действительно проходит через фильтры, задерживающие все известные бактерии. А дальше начинается дискуссия с более авторитетным ученым М. Бейеринком на тему: что же такое вирусы — живое или неживое, и в конце концов М. Бейеринк признает правоту Д. И. Ивановского. Эта дискуссия по принципиальности и масштабности напоминает проходившую примерно в то же время полемику создателя теории фагоцитоза великого И. И. Мечникова с не менее великим создателем теории антител П. Эрлихом — спор, в котором оба оказались правы.

Открытие Д. И. Ивановского намного опередило время и стало по-настоящему понятно лишь много лет спустя, но комплекс методов, использованных им в работе (ультрафильтрация, пассирование на живых организмах, микроскопия пораженных тканей), сразу же был положен в основу исследования мельчайших организмов. Благодаря им через 5 лет (в 1897 г.) немецкие ученые ф. Леффлер и П. Фрош открыли вирус ящура — первый вирус, поражающий животных. В дальнейшем обнаружение новых вирусов происходит все чаще. В табл. 1 представлена последовательность открытия первых вирусов.

Итак, за первые 25 лет было открыто 13 вирусов, поражающих человека, животных, растения и бактерии. Вспомним, что тогда еще не существовало современных методов культивирования и микроскопии вирусов, поэтому все эти открытия делались на основе принципов, разработанных основоположником вирусологии Д. И. Ивановским. В следующие 25 лет было открыто еще около 30 вирусов и доказана вирусная природа гриппа, свинки, энцефаломиелита лошадей, клещевого и японского энцефалитов, рака молочных желез мышей и других болезней.

Разработка методов изучения вирусов, открытие новых представителей этого невидимого мира, определение диапазона их болезнетворного влияния и первые попытки борьбы с ними — все это стало основным содержанием вирусологии первой половины нашего столетия. Именно способность вирусов вызывать болезни послужила вначале главным стимулом для их изучения. Постепенно были разработаны филигранные методы выделения, накопления, очистки и идентификации вирусов, благодаря чему вирусология стала самостоятельной наукой с собственным арсеналом объектов и методов исследования. В конце концов из различных источников было выделено так много разных вирусов, что потребовалось их классифицировать.

В основу первой классификации было положено распределение вирусов по хозяевам, в которых они паразитируют, что вполне отвечало уровню знаний того времени (вирусы человека и животных, вирусы насекомых, вирусы растений и вирусы бактерий).

Со времени Д. И. Ивановского было известно, что вирусы могут жить и размножаться только в живых клетках, поэтому одним из самых выдающихся событий в развитии вирусологии было создание в 40-х годах метода культуры тканей1. Позже мы подробнее расскажем об этом методе, а сейчас отметим только, что под этим сочетанием слов следует понимать возможность очень длительного искусственного выращивания клеток отдельно от организма в пробирках. И. П. Павлов писал, что метод определяет прогресс науки. Мы можем с полным правом сказать, что метод культуры ткани действительно надолго определил прогресс вирусологии: он позволил успешно начать изучение закономерностей строения и размножения вирусов, совершить качественный скачок в развитии таких важных разделов этой науки, как диагностика вирусных инфекций, открыть ранее неизвестные роды и семейства (аденовирусы, энте-ровирусы и др.), разработать новую технологию приготовления вирусных вакцин, открыть интерферон и т. д. Считается, что приблизительно с этого времени на смену эре бактериологии пришла эра вирусологии, которая, как предполагается, надолго сохранит свои лидирующие позиции в будущем.

Йачиная с 50-х годов в вирусологии наступил самый плодотворный — молекулярно-биологический — этап. Изучение вирусов стало вестись на уровне, соответствующем их строению; вирусология выдвинулась на одно из первых мест среди биологических наук.7Вирусы представляют собой целостную сохраняющуюся единицу, отличную от подобных ей структур клетки, что позволяет изучать судьбу их генетического материала в клетке. Это сделало вирусы замечательной моделью для исследования фундаментальных проблем биологии второй половины 50-х годов. Здесь мы можем говорить о позитивных свойствах вирусов, ибо благодаря их сравнительной простоте и автономности они стали выполнять роль тончайших инструментов для исследования таких общебиологических проблем, как структура гена, генетический код, передача генетической информации, закономерности биосинтеза белка и нуклеиновых кислот, прямая и обратная транскрипция и др.

Наконец, следует остановиться еще на двух крупных разделах вирусологических исследований, планомерная разработка которых начата недавно. Это, во-первых, определение места и роли вирусов в эволюции живого и, во-вторых, использование вирусов для генно-инженерных работ. Вирусологи могут с гордостью утверждать, что ни одно великое открытие в биологии последнего времени не было сделано без прямого или косвенного использования вирусов.

К настоящему времени вирусы изучены уже достаточно детально, а сама вирусология превратилась в интег-ративную комплексную область знания, хорошо вооруженную технически и широко использующую методы химии, микробиологии, цитологии, биофизики, генетики, молекулярной биологии и других естественных наук.

Теперь мы знаем, что по строению и свойствам вирусы относятся к самой границе жизни. Они занимают промежуточное место между сложнейшими химическими веществами (полимеры, макромолекулы) и простейшими организмами (бактерии, риккетсии, хламидии). Это своеобразное положение вирусов между живым и неживым позволяет считать их тем самым ключом, с помощью которого наука сможет открыть волшебный ларец, скрывающий загадку жизни.

Здесь следует отметить еще одно свойство вирусов — их вездесущность. Как мы уже говорили, они поражают человека, домашних и диких животных, сельскохозяйственные и дикие растения, простейших, бактерии, грибы и даже микоплазмы. Вероятно, не существует ни одного вида организмов, нечувствительных к вирусам, и поэтому этих мельчайших из мелких следует воспринимать как обязательный элемент биосферы, внешней среды, окружающей человека. И этот элемент далеко не всегда нейтрален по отношению к человеку и объектам его хозяйственной деятельности.

Гордясь героическим прошлым нашей науки, мы должны думать о задачах ближайшего и отдаленного будущего. Продолжается упорная борьба с гриппом, краснухой, цитомегалией' и эпидемическими гастроэнтеритами. Еще далеко не ясна роль вирусов в возникновении злокачественных опухолей, остаются безнаказанными вирусы, вызывающие медленные и дремлющие инфекции, только начинает приоткрываться роль вирусов в биосфере; на повестке дня стоит дальнейшее совершенствование методов диагностики, предупреждения и лечения наиболее распространенных вирусных болезней.

Учитывая историю вирусологии и бурные темпы ее развития, можно надеяться, что все эти задачи будут успешно решены.

Найдено изданий: 17

Циммер К., Планета вирусов — 2012 (Интересно!)

Вирусы — невидимые, но активные участники борьбы за место в биосфере Земли. С их помощью происходит обмен ДНК между биологическими видами, они предоставляют новый генетический материал для эволюции и контролируют рост популяций. Каждое живое существо — от одноклеточных до млекопитающих — испытывает на себе их воздействие. Власть вирусов не ограничивается влиянием на живые организмы; вирусы способны воздействовать на состав почвы, климат, свойства воды в Мировом океане и пресных водоемах Земли. Когда мы рассматриваем эволюционный путь любого микроорганизма, растения или животного, то за каждым шагом эволюции стоят крошечные, но грозные вирусы — настоящие хозяева нашей планеты.

Жданов В. М., Тайны третьего царства — 1981 (Б-ка "Знание")

Товарницкий В. И., Молекулы и вирусы — 1978

Общая вирусология — 1981

Вирусология Т.2 — 1989

Фундаментальное руководство по вирусологии, написанное известными специалистами из США и Англии. Книга может служить учебным и справочным пособием. На русском языке выходит в 3 томах. В том 2 вошли материалы по системе интерферона, химиотерапии и иммунопрофилактике вирусных заболеваний, а также по отдельным группам вирусов (пикорнавирусам, реовирусам, тогавирусам, аренавирусам, буньявирусам, рабдовирусам, орто- и парамиксовирусам). Для вирусологов, молекулярных биологов, медиков, а также студентов в аспирантов, специализирующихся в области вирусологии

Вирусология Т.3 — 1989

Фундаментальное руководство по вирусологии, написанное известными специалистами из США и Англии. Книга может служить учебным и справочным пособием. На русском языке выходит в 3 томах. В третьем томе рассмотрено более 10 отдельных групп вирусов. Для вирусологов, молекулярных биологов, медиков, а также студентов и аспирантов, специализирующихся в области вирусологии

Голубев Д. Б., Размышления и споры о вирусах — 1989

Что такое вирусы: потомки самостоятельно эволюционировавших форм жизни, итог регресса бактерий, взбесившие гены или пришельцы из космоса? Что представляет собой царство вирусов? Какова их роль в биосфере и может ли человек без них обойтись. Грипп — самая загадочная и самая изученная инфекция. Вирусы и рак. Вирусы и инфаркты и другие заболевания, в возникновении которых заподозрены вирусы. Об этих и других проблемах вирусологии рассказывают авторы

Воинов И.Н., Вирусы, птицы, люди — 1977

В предлагаемой книге в популярной форме рассказывается об истории экологии вирусов и основных проблемах, стоящих перед экологами-вирусологами, а также о первых достижениях этой науки в нашей республике. Книга, несмотря на большой научный материал, читается легко и с увлечением. Она будет полезна не только студентам медицинского и биологического профиля, не только людям, уже знакомым с проблемами, но и самому массовому читателю

Лурия С.Е., Общая вирусология — 1970

Книга представляет собой ценнейшее руководство по общей вирусологии. В ней очень полно рассмотрены современные концепции учения о вирусах, свойства вирусов и методы их изучения, химия и серология вирусных частиц, влияние на них различных физических и химических факторов, взаимодействие вирусов животных и растений с клеткой-хозяином и организмом, генетика и радиобиология бактериофага, лизогения, опухолеродные вирусы и т.д. Предназначена для студентов и преподавателей медицинских, сельскохозяйственных и педагогических институтов и биологических факультетов университетов, а также для научных работников всех биологических и медицинских специальностей

Майер В., Невидимый мир вирусов — 1981

Видный чехословацкий вирусолог В.Майер и популяризатор науки М.Кенда посвятили свою книгу истории возникновения и современному состоянию науки о вирусах. Авторы рассматривают последние данные о биологии вирусов, о различных формах взаимодействия вируса и клетки, о диагностике и профилактике вирусных заболеваний. Книга рассчитана на специалистов и широкий круг читателей, проявляющих интерес к миру микроорганизмов

Практикум по общей вирусологии. [для биол. спец. ун-тов] — 1981

Практикум позволит будущему специалисту самостоятельно выбрать и осуществить методическое решение разнообразные задач, возникающих в процессе экспериментальной работы в общей и прикладной вирусологии. Включены задачи, связанные с вирусами разных групп (бактериофагами, вирусами растений и животных) и методами их выделения. Для изучения вопросов генетического и биохимического плана значительное внимание в практикуме уделено задачам, связанным с препаративным выделением вирусных ДНК, РНК, белков, фракционированием с применением методов скоростного и плотностного центрифугирования, электрофореза в полиакриламидном геле и т.д.

Жданов В. М., Укрощение строптивых. Рассказы о вирусах и вирусологии — 1988 (Научно-популярная медицинская литература)

В книге рассказывается об основных проблемах науки о вирусах — вирусологии о том, как вирусы были открыты, как они устроены, какие болезни вызывают. Особое внимание уделено наиболее массовым и серьезным вирусным болезням: гриппу, гепатиту, кори, паротиту и др. Заключительные главы посвящены наиболее эффективным способам борьбы с вирусными инфекциями. Книга рассчитана на широкий круг читателей интересующихся вопросами современной медицины

Мёллинг К., Вирусы. Скорее друзья, чем враги — 2018

Грипп, ВИЧ, Эбола — мы привыкли думать, что вирусы несут нам только угрозу. Но на самом деле большинство вирусов безвредны; более того, они наши незаменимые помощники. Вирусы есть повсюду: в воздухе, растениях и животных, внутри нас самих и даже на нашей коже. Они борются с бактериями, влияют на погоду, наше самочувствие и настроение, могут способствовать ожирению или лечить от него. Вирусы — часть нашего генома! Они помогли нам стать теми, кто мы есть.Из книги вы узнаете о прошлом вирусов, и о том, как мы можем использовать их в будущем

Гиббс А., Основы вирусологии растений. Пер. с англ. — 1978

Книга написана специалистами, давно и успешно работающими в области общей и практической вирусологии растений. Рассмотрены такие важные в теоретическом и практическом отношениях вопросы, как влияние вирусной инфекции на растение-хозяина, передача инфекции, выделение и очистка вирусных препаратов и определение их инфекционности, техника серологических исследований, вопросы экологии вирусов и борьбы с вирусными инфекциями. Специальный раздел посвящен результатам, полученным с помощью современных физических и химических методов исследования (оптические методы, электрофорез, электронная микроскопия и т.д.). Достоинствами книги являются компактность и четкость изложения; книга хорошо иллюстрирована. Предназначена для вирусологов, микробиологов, молекулярных биологов, биохимиков, ботаников, фитопатологов, агрономов, преподавателей, аспирантов и студентов университетов, педагогических и сельскохозяйственных институтов

Цилинский Я. Я., Популяционная структура и эволюция вирусов — 1984 (Новое в жизни, науке, технике. Биология. 2/1984)

Вирусы — агенты предельной биологической простоты, тем не менее как и более сложные организмы, они обладают популяционной структурой. В природных популяциях происходит эволюция вирусов и возникают новые варианты возбудителя, которые становятся причиной эпидемий. Эти явления и особенности генетической организации популяции изучает специальная научная дисциплина — популяционная генетика. Читатель познакомится с популяционной генетики вирусов и узнает об популяционной структуре и законах эволюции

Вирусология Т. 1 — 1989

Фундаментальное руководство по вирусологии, написанное известными специалистами из США и Англии. Книга может служить учебным и справочным пособием. На русском языке выходит в 3-х томах. В первом томе рассмотрена таксономия вирусов, структурная организация, репродукция, общая и молекулярная генетика, эпидемиология и патогенез вирусных инфекций, трансформация клеток и онкогенез. Для вирусологов, молекулярных биологов, медиков, а также студентов и аспирантов, специализирующихся в области вирусологии

Сазонов А., Мифы о микробах и вирусах. как живет наш внутренний мир — 2019 (Научпоп для всех)

На волне все увеличивающегося интереса к микробам увеличивается и количество связанных с ними мифов. Микробиология в последнее время устремилась вперед семимильными шагами, только вот менять мышление миллионов людей, которое сформировалось на протяжении столетий, чрезвычайно сложно. Но делать это необходимо! Это увлекательное пособие по нескучной микробиологии поможет вам разобраться в своих отношениях с микробами, внести в мышление ясность и разоблачить популярную ложь. Вместе мы рассмотрим наш внутренний мир — тот, который населяют многочисленные микробы, бактерии и чужеродные вирусы, с одной стороны загадочные, а с другой вполне поддающиеся анализу и воздействию. Книга особо рекомендуется к прочтению тем, кто уверен, что никаких микробов в природе не существует и их выдумали ученые для того, чтобы морочить людям головы. Пользуйтесь только правдивой, достоверной информацией. Так получается выгоднее, удобнее и приятнее!

Жданов Виктор Михайлович родился в 1914 г. в семье сельского врача в поселке Штепино Екатеринославской губернии (ныне Донецкая область). Рос он физически крепким мальчиком и рано (еще до поступления в школу) научился читать и писать. Пример и влияние родителей, вероятно, сказались на выборе сыном будущей профессии. Хотя история умалчивает подробности, Виктор Михайлович как-то рассказывал, что уже в 12 лет он точно знал, что будет врачом. Однажды, когда в отсутствие отца он сделал удачную перевязку крестьянину, наступившему на острую косу, и тем спас ему ногу и, возможно, жизнь, судьба В. М. Жданова была предопределена.

В 1930 году В.М. Жданов поступает в Харьковский медицинский институт, который заканчивает в 1936 году с отличием.

С 1936 года по 1946 год, проходя медицинскую службу в пограничных войсках Сибири (Новокузнецк, Чита), а затем Туркестанского округа (Ашхабад), В.М. Жданов занимается изучением региональной инфекционной патологии, активно участвует в мероприятиях по ликвидации массовой заболеваемости малярией и дизентерией. Здесь им была выполнена работа об эффективности использования сульфаниламидных препаратов (эра сульфаниламидов как антибактериальных средств только начиналась) для лечения стрептококковых осложнений при лейшманиозах.

В 1946 году В.М. Жданов демобилизовался в звании майора и вернулся на родину, в Харьков. В Институте эпидемиологии и микробиологии он проработал в течение 1946—1950 гг., занимая последовательно должности заведующего лабораторией, заведующего отделом и директора Института. Одновременно по совместительству В.М. Жданов в 1948—1950 гг. работает доцентом, а потом профессором на кафедре эпидемиологии Харьковского Института усовершенствования врачей. В 1946 году он защищает кандидатскую диссертацию, в 1948 г. — докторскую диссертацию, в 1949 г. становится профессором, в 1950 г. его избирают членом-корреспондентом Академии Медицинских наук СССР.

С 1950 года по 1960 год В.М. Жданов возглавлял санитарно-эпидемиологическую службу Союза ССР сначала как начальник Главного противоэпидемического Управления (1950—1955 гг.), а затем (с 1955 по 1960 гг.) как заместитель министра здравоохранения и Главный государственный санитарный инспектор страны.

Всю свою энергию и накопленный опыт В.М. Жданов сконцентрировал на изучении этиологии и патогенеза, широко распространенных в те годы инфекционных заболеваний: брюшного тифа, дизентерии, дифтерии, кори, коклюша, сыпного и возвратного тифов, эпидемического гепатита, инфекционного мононуклеоза, а также на организацию борьбы с этими инфекциями и на совершенствование санитарно-эпидемиологической службы в нашей стране. Занимая ответственные посты, он курировал разработку технологий производства вирусных вакцин против кори, гриппа, полиомиелита. В эти же годы под его руководством разрабатываются принципы вакцинации против гриппа, изучается устойчивость вируса к факторам внешней среды и впервые создается система оперативной регистрации заболеваемости гриппом в стране — лучшая и до недавнего времени не превзойденная в мире.

С 1961 года по 1963 год В.М. Жданов был Главным Ученым Секретарем Академии медицинских наук СССР, а с 1961 года стал директором Института вирусологии, носящего имя первооткрывателя вирусов — Дмитрия Иосифовича Ивановского. Возглавляя Институт вирусологии с 1961 года по 1987 год, Жданов существенно реорганизовал и расширил Институт, привлек к работе талантливых молодых исследователей, создал научную школу молекулярных вирусологов, установил широкие творческие научные связи с учеными многих стран мира. Под его руководством подготовлено и защищено более 40 докторов и 60 кандидатов наук. В эти годы был построен радиологический корпус, затем молекулярный корпус, создан отдел клинической вирусологии и вирусных гепатитов, начали функционировать 6 региональных центров ВОЗ (по проблемам: Грипп, Арбовирусы, Герпес, Экология вирусов, Вирусные гепатиты, СПИД).

Начиналась эра физико-химической биологии и генной инженерии в вирусологии. При активном участии и под непосредственным контролем Жданова в течение двух десятилетий были выполнены пионерские исследования физико-химических свойств вирионов и их компонентов у разных вирусов, установлены закономерности синтеза вирусных геномов и кодируемых ими белков, выявлены механизмы проникновения вирусов в клетку и способы сохранения генетического материала ряда РНК-содержащих вирусов при острой и хронической инфекции, разрабатывались и апробировались новые принципы рациональной и нетрадиционной терапии вирусных инфекций.

В структуре санитарно-эпидемиологической службы страны появились специализированные вирусологические лаборатории.

Институт вирусологии им. Д.И. Ивановского АМН СССР стал Головным научным вирусологическим учреждением страны (по проблемам общей и молекулярной вирусологии, многим направлениям частной вирусологии) и выдвинули Институт вирусологии на ведущие позиции в вирусологической науке не только в стране, но и во всем мире.

Виктор Михайлович побывал в служебных командировках в 22 странах мира. В. М. Жданов являлся академиком АН Венгерской Народной Республики, почетным членом Чехословацкого медицинского общества им. Пуркинье, Американской ассоциации профилактической медицины и других научных обществ Бельгии, Венгрии, ГДР, Индии, Польши и США.

Жданов был одним из первых ученых-медиков нашей страны, который сразу понял чрезвычайную опасность распространения во всем мире и в нашей стране нового вируса — вируса иммунодефицита человека. Организаторские способности и кипучая энергия Жданова в последние годы жизни были посвящены изучению проблемы ВИЧ-инфекции и СПИДа. При его активном участии наша страна выступила в ВОЗ с инициативой об объединении усилий ученых разных стран в борьбе со СПИД. Под руководством Жданова были проведены первые опыты по культивированию вируса иммунодефицита человека в перевиваемых клеточных культурах, разработаны первые экспериментальные системы для выявления антител к ВИЧ, получены первые изоляты вируса от иностранных граждан, налажены научные контакты с ведущими учеными Запада, начата широкая программа научных исследований по изучению этой коварной болезни. От имени международного сообщества ученых Джонатан Манн летел в страну предложить В. М. Жданову пост Генерального Директора программы ВОЗ по борьбе со СПИДом. Но не успел. 14 июля 1987 года В.М. Жданова не стало.

Заслуги В.М. Жданова высоко оценены Советским правительством. Он награжден орденом Ленина (1984), двумя орденами Октябрьской Революции (1971, 1976), двумя орденами Трудового Красного Знамени (1961, 1966), орденом Красной Звезды (1945), медалями, являлся Лауреатом премии Совета Министров СССР (1981).

Почтовый адрес:
Вадковский переулок дом 18, строение 5 и 7
г. Москва, 127994

Министерство образования и науки РФ

Институт социальных технологий

Кафедра теоретических и медико-биологических основ физической культуры

Вирусы и их особенности

Исполнитель: Студент ИСТ 7190 группы

Олег Алексеевич Баклагин

Преподаватель: к.б.н., доцент Ишкаева А.Ф.

1.1 Открытие вирусов

1.2 Размеры и особенности строения вирусов

1.3 Жизненный цикл вирусов

Глава 2. Вирусы - возбудители различных заболеваний

2.1 Вирусы растений

2.2 Вирусы животных и человека

О вирусах ученым известно сравнительно немного, не говоря уже о тех, кто не занимается их изучением. Вирусы -- это мельчайшие возбудители многочисленных болезней человека, животных, растений и даже своих родственников по микромиру -- бактерий.

И все же было бы ошибкой думать, что только болезнетворные свойства вирусов явились причиной повышенного внимания к ним ученых. Так было лишь на первых порах. По мере того как шаг за шагом открывались особенности их строения и размножения, все яснее становилось, что вирусы могут сослужить науке хорошую службу.

1.1 Открытие вирусов

Первые упоминания о самой грозной вирусной инфекции прошлого -- оспе найдены в древнеегипетских папирусах. Эпидемия оспы в Египте за 12 веков до нашей эры описана древними арабскими учеными. На коже мумии фараона Рамзеса V (1085 г. до н.э.) обнаружены типичные оспенные поражения.

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, можно было заразить бесклеточным фильтратом сока больного растения. Через несколько лет был обнаружен возбудитель ящура, который также проходил через бактериальные фильтры. В 1917 г. 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.

1.2 Размеры и особенности строения вирусов

Вирусы - это мельчайшие живые организмы, размеры которых варьируют в пределах от 20 до 300 нм. (прил.1). Самый крупный вирус (вирус оспы) приближается по размерам к небольшой бактерии; самые мелкие (возбудители полиомиелита, энцефалита, ящура) близки по размерам к крупным белковым молекулам (например, гемоглобин крови) в среднем они в 50 раз меньше бактерий.

Вирусы не имеют клеточного строения. Каждая вирусная частица устроена очень просто - она состоит из расположенного в центре носителя генетической информации и оболочки. Генетический материал представляет собой короткую молекулу нуклеиновой кислоты, это образует сердцевину вируса. Нуклеиновая кислота у разных вирусов может быть представлена ДНК или РНК, причем эти молекулы могут иметь необычное строение: встречается однонитчатая ДНК и двухнитчатая РНК. Так, ДНК встречается у вирусов оспы человека, овец, свиней; двухнитчатая РНК служит генетической матрицей у некоторых вирусов насекомых. Широко распространены вирусы, содержащие однонитчатую РНК (вирусы энцефалита, краснухи, кори, бешенства и др.).

Оболочка называется капсид. Она образована субъединицами - капсомерами, каждый из которых состоит из одной или двух белковых молекул. Число капсомеров для каждого вируса строго постоянно (например, в капсиде вируса полиомиелита их 60, а у вируса табачной мозаики - 2130). Иногда нуклеиновая кислота вместе с капсидом называется нуклеокапсидом. Если вирусная частица, кроме каспида, больше не имеет оболочки, ее называют простым вирусом, если имеется еще одна - наружная, вирус называется сложным. Примером сложно организованных вирусов служат возбудитель гриппа и герпеса. Наружную оболочку сложных вирусов также называют суперкаспидом, генетически она не принадлежит вирусу, а происходит из плазматической мембраны клетки-хозяина и формируется при выходе собранной вирусной частицы из инфицированной клетки. Таким образом, вирусная частица состоит только из двух классов биополимеров: нуклеиновых кислот и белков, тогда как в любой клетке в обязательном порядке должны присутствовать еще полисахариды и липиды.

У каждого вируса капсомеры капсида располагаются в строго определенном порядке, благодаря чему возникает определенный тип симметрии (прил.2):

- при спиральной симметрии капсид приобретает трубчатую (вирус табачной мозаики) и сферическую (РНК-содержащие вирусы животных) форму.

- при кубической симметрии капсид имеет форму икосаэдра (двадцатигранника), такой симметрией обладают изометрические вирусы.(вирус герпеса).

-прикомбинированной симметрии капсид обладает кубической формой, а расположенная внутри нуклеиновая кислота уложена спирально.

Правильная геометрия капсида даже позволяет вирусным частицам совместно образовывать кристаллические структуры.

Каждый компонент имеет определённые функции: белковая оболочка защищает от неблагоприятных воздействий, нуклеиновая кислота отвечает за наследственные и инфекционные свойства и играет ведущую роль в изменчивости вирусов, а ферменты участвуют в их размножении.

1.3 Жизненный цикл вирусов

Вирусы не могут самостоятельно размножаться и осуществлять обмен веществ. В соответствии с этим у них различают две жизненные формы: покоящаяся внеклеточная - вирион и активно репродуцирующаяся внутриклеточная - вегетативная. Вирионы демонстрируют отменную жизнеспособность. В частности, они выдерживают давление до 6000 атм т переносят высокие дозы радиации, однако погибают при высокой температуре, облучении ультрафиолетовыми лучами, а также воздействии кислот и дезинфицирующих веществ. Взаимоотношения вируса с клеткой последовательно проходят несколько стадий. Рис.1.

Первая стадия представляет собой адсорбцию вирионов на поверхности клетки-мишени, которая для этого должна обладать соответствующими поверхностными рецепторами. Именно с ними специфически взаимодействует вирусная частица, после чего происходит их прочное связывание, по этой причине клетки восприимчивы не ко всем вирусам. Именно этим объясняется строгая определенность путей проникновения вирусов. Например, рецепторы к вирусу гриппа имеются у клеток слизистой оболочки верхних дыхательных путей, а у клеток кожи их нет. Поэтому через кожу гриппом заболеть нельзя - вирусные частицы для этого нужно вдохнуть с воздухом.

Первая фаза обратима - вирусную частицу можно отделить от клетки-мишени (например, обычным встряхиванием), после чего следует необратимая фаза, при которой разделение уже невозможно.

Рис. 1. Репродукция вирусов.

1 - адсорбция вириона на клетке;

2 - проникновение вириона в клетку путем виропексиса;

3 - вирус внутри вакуоли клетки;

4 - депротеинизация вириона вируса;

5 - репликация вирусной нуклеиновой кислоты;

6 - синтез вирусных белков на рибосомах клетки;

7 - формирование вириона;

8 - выход вириона из клетки путем почкования.

(Микробиология и иммунология Под редакцией Воробьева А.А. - М. - 1999)

Третья стадия называется депротеинизация. В ходе ее происходит освобождение носителя генетической информации вируса - его нуклеиновой кислоты. У многих вирусов, например бактериофагов (за исключением нитчатых), этот процесс совпадает с предыдущей стадией, поскольку в клетку проникает только нуклеиновая кислота. Если вирус проникает в клетку целиком, то удаление оболочки осуществляется клеточными протеазами. Ферментативному расщеплению подвергаются лишь белковая составляющая вирусной частицы, а его нуклеиновая кислота остается неповрежденной. В результате нуклеиновая кислота вируса освобождается, и впоследствии именно она существенным образом преобразует деятельность клетки-хозяина, подчиняя ее метаболизм своим потребностям и вынуждая ее синтезировать определенные вещества.

У некоторых ДНК-содержащих вирусов сам цикл репродукции в клетке не связан с немедленной репликацией вирусной ДНК; вместо этого вирусная ДНК встраивается (интегрируется) в ДНК клетки-хозяина. На этой стадии вирус как единое структурное образование исчезает: его геном становится частью генетического аппарата клетки и даже реплицируется в составе клеточной ДНК во время деления клетки. Однако впоследствии, иногда через много лет, вирус может появиться вновь - запускается механизм синтеза вирусных белков, которые, объединяясь с вирусной ДНК, формируют новые вирионы.

Так называемые ретровирусы содержат в качестве генома РНК и имеют необычный способ транскрипции генетического материала: вместо транскрипции ДНК в РНК, как это происходит в клетке и характерно для ДНК-содержащих вирусов, их РНК транскрибируется в ДНК. Двухнитчатая ДНК вируса затем встраивается в хромосомную ДНК клетки. На матрице такой вирусной ДНК синтезируется новая вирусная РНК, которая, как и другие, определяет синтез вирусных белков.

В пятой стадии происходит синтез компонентов вирусной частицы - нуклеиновой кислоты и белков капсида, причем все компоненты синтезируются многократно. Клетка, сама того не желая, начинает синтезировать вирусные белки вместо собственных. При этом используются структуры и энергия самой клетки.

В ходе шестой стадии из синтезированных ранее многочисленных копий нуклеиновой кислоты и белков формируются новые вирионы путем самосборки. Для этого необходимо, чтобы концентрация компонентов вириона достигла высокого (критического) уровня. Компоненты вирусной частицы синтезируются раздельно и в разных частях клетки. У сложных вирусов, кроме капсида, также образуется наружная оболочка из компонентов плазматической мембраны клетки.

Последняя - седьмая стадия - представляет собой выход вновь собранных вирусных частиц из клетки-хозяина. У разных вирусов этот процесс проходит неодинаково. У некоторых вирусов это сопровождается гибелью клетки за счет освобождения литических ферментов лизисом - лизис клетки. У других вирионы выходят из живой клетки путем отпочковывания, однако и в этом случае клетка со временем погибнет, поскольку при отпочковывания повреждается плазматическая мембрана.

Глава 2. Вирусы - возбудители различных заболеваний

вирус капсид заболевание

Хотя вирусы не являются полноценными живыми организмами, их эволюционное развитие имеет много общего с эволюцией других патогенных организмов. Для того чтобы сохраниться как вид, ни один паразит не может быть слишком опасным для своего основного хозяина, в котором размножается. В противном случае это привело бы к полному исчезновению хозяина как биологического вида, а вместе с ним и самого возбудителя. В то же время любой патогенный организм не сможет существовать как биологический вид, если у его основного хозяина слишком быстро и эффективно развивается иммунитет, позволяющий подавлять репродукцию возбудителя. Поэтому вирус, вызывающий острое и тяжелое заболевание у какого-либо вида животных, обычно имеет еще и другого хозяина. Размножаясь в последнем, вирус не наносит ему (как виду) существенного вреда, однако такое относительно безвредное сосуществование поддерживает циркуляцию вируса в природе. Так, например, вирус бешенства в природе сохраняется среди грызунов, для которых заражение этим вирусом не является смертельным.

Многие вирусы не могут долго сохраняться в природе при низкой плотности расселения вида-хозяина. Малочисленность популяций первобытных охотников и сборщиков растений создавала неблагоприятные условия для существования некоторых вирусов; поэтому весьма вероятно, что какие-то вирусы человека возникли позже, с появлением городских и сельских поселений.

Репродукция вирусов в природе поддерживается разными типами организмов: бактериями, грибами, простейшими, растениями, животными. Например, насекомые часто страдают от вирусов, которые накапливаются в их клетках в виде крупных кристаллов.

2.1 Вирусы растений

О том, что растения болеют, люди узнали в те далекие времена, когда перешли на оседлое земледелие. Земледельцы как могли, лечили растения, старались предотвратить массовое поражение. Один из возбудителей болезней растений - вирус табачной мозаики. Подобный вирус встречается у картофеля, томатов, цветов, плодовых и ягодных культур. Одним из признаков вирусного поражения является изменение окраски цветов в поколения (например, тюльпанов) и изменения окраски листьев (желтуха растений).

Разработка эффективных противовирусных мероприятий основаны на характерной особенности каждого вируса растений, на передаче заболевания от одних растений другим. Применяется термическая обработка, химиотерапия, сочетание этих способов (опрыскивание растений или насыщения атмосферы термокамеры ингибиторами вируса).

Используется также метод, названный культурой меристемы. Метод, основан на том, что в различных тканях растений вирусы распространены не равномерно, а некоторых частях отсутствует (например, в клетках меристемы, в точках роста). Данный участок в стерильных условиях вырезается и является материалом для получения здорового потомства.

2.2 Вирусы животных и человека

Наряду с вирусами растений существует опасные возбудители болезней животных и человека. Многие вирусы, к которым чувствителен человек, поражает животных и наоборот. Кроме того, некоторые животные являются переносчиками вирусов человека, при этом не болея.

Существует несколько способов передачи вирусных инфекций.

Воздушно-капельный путь (капельная инфекция). При кашле и чихании в воздух выбрасываются миллионы крошечных капелек жидкости (слизи и слюны). Эти капли вместе с находящимися в них живыми микроорганизмами могут вдохнуть другие люди, особенно в местах большого скопления народа, к тому же еще и плохо вентилируемых.

Пищеварительный тракт, кишечник. Некоторые вирусы проникают в организм с пищей и водой (вирус гепатита А).

Непосредственный контакт (контагиозная передача). В результате непосредственного физического контакта с больными людьми или животными передаются сравнительно немногие болезни. К контагиозным вирусным болезням относится трахома (болезнь глаз, очень распространенная в тропических странах), обычные бородавки и обыкновенный герпес.

Половой контакт. Некоторыми вирусами можно заразиться при половом контакте, т.к. вирусы могут содержаться в сперме или вагинальном секрете больного человека. Таким способом распространяются такие заболевания как ВИЧ или гепатит В.

Через кровь. Люди, получающие препараты крови или цельную кровь в лечебных целях, подвержены риску заражения инфекцией, передаваемой с кровью (например, гепатит В).

К лекарству, которое разрабатывается против вируса, предъявляются определенные требования. Оно должно губительно действовать на вирус, но не влиять на жизнедеятельность самой клетки. Лечение вирусных болезней - задача весьма сложная.

Из-за высокой мутабельности вирусов лечение вирусных заболеваний довольно сложно. Гораздо успешнее применять вакцинацию, заключающуюся во введении аттенуированных (то есть ослабленных) микроорганизмов или умеренных (близкородственных, но не патогенных) штаммов.

Кратко остановимся на некоторых вирусных заболеваниях.

Полиомиелит - вирусное заболевание, при котором поражается серое вещество центральной нервной системы.

Корь - острое инфекционное заболевание, протекающее с лихорадкой, крупнопятнистой сыпью на теле, с воспалением слизистых оболочек глаз, полости рта и дыхательных путей.

Вирусный гепатит А - воспалительное заболевание печени, в основе которого лежит гибель ее клеток под воздействием вируса.

Герпес. Это одна из самых распространенных инфекций, наряду с гриппом и гепатитом бытующих в мире.

Грипп - это болезнь вирусной этиологии, склонная к широкому распространению.

Вирусы - мельчайшие живые организмы, не имеют клеточного строения. Способны жить и воспроизводиться, паразитируя внутри других клеток. Каждый тип вируса распознает и инфицирует лишь определенные типы клеток. Многие из них вызывают болезни человека, животных, растений.

Какова вероятность встречи с вирусами? С возбудителями гриппа, кори, свинки, герпеса, гастроэнтерита и различных ОРЗ контакты практически неизбежны (90-100%). С вирусами вызывающими гепатит, краснуху, бешенство, полиомиелит, миокардиты, встреч можно избежать. Так или иначе, но человек на протяжении всей жизни подвергается опасности заразиться и заболеть какой-либо вирусной инфекцией.

Вместе с тем, вирусы, как и любые другие паразиты, стимулируют деятельность защитных сил организмов, направляя, в известной степени, эволюционный процесс. Многие вирусы, поражающие бактерии, чрезвычайно важны для медицины и ветеринарии, поскольку позволяют естественным путем и без химических реагентов побеждать многие бактериальные инфекции.

Вирусы не вредный, чужеродный для живой природы элемент, а необходимая составная часть, без которой, наверное, были бы невозможны существование и эволюция биосферы.

1.Балич Г.Л., Крыжановский В.А. Биология для поступающих в вузы: - М.: Издательство Оникс, 2008. - 1088с.

2. Жданов В.М., Ершов Ф.И. Укрощение строптивых: рассказы о вирусах и вирусологии: - М.: Медицина, 1988. - 160с.

3. Мамонтов С.Г. Биология. Для школьников старших классов и поступающих в вузы: Учеб.пособие - М.: Дрофа, 1995. - 480с.

4. Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. Биология: В 3-х т. Т.1: Пер. с англ./Под ред. Р. Сопера - 3-е изд., - М.: Мир, 2004. - 454с.