9.5. ГЕНЕТИКА ВИРУСОВ

Вирусы были открыты русским ученым Ивановским в 1892 году. Вирусы представляют собой форму жизни, крайне адаптированную к жизни в клетках других организмов. Некоторые даже считают их неживыми. Но вирусы способны копировать сами себя и размножаться, завоевывать новые ареалы обитания. Обычно вирусы имеют вид либо сферических частичек, либо палочек. У них могут быть отростки, как у бактериофагов. Их размеры, как правило, существенно меньше, чем у прокариотов и много, много меньше, чем клетки эукариотов. Размеры вирусов варьируют от 20 нм (диаметр цилиндра вируса табачной мозаики) до 100 нм и иногда более (вирус инфлюентцы). Подробное описание всех известных вирусов не входит в задачу данной книги.

В вирусах выделяют геном, то есть совокупность всех молекул РНК или ДНК, которые присутствуют в вирусной частице. В качестве носителей генетической информации вирусы используют либо двойные цепи ДНК, как про- и эукариоты, либо одиночную цепь ДНК РНК.

Капсид (или покрытие) состоит из белков, которые окружают молекулу РНК или ДНК и защищают ее от воздействия внешней среды. Обычно покрытие состоит из белковых молекул, которые, склеиваясь между собой, дают прочную белковую капсулу. В некоторых вирусах имеется мембранный конверт, это двойной слой липидов, окружающий вирус и в котором обычно внедрены белки, образующие капсулу.

Исходя из внешних признаков все известные вирусы можно классифицировать по ряду признаков. Главными из них являются какая (ДНК или РНК) нуклеиновая кислота используется для хранения наследственной информации, которая может быть записана на двойную или одиночную цепь ДНК или РНК, наличие или отсутствие липидной мембраны и т. д. Следовательно, можно выделить мембранные вирусы (большинство вирусов животных) и безмембранные вирусы (бактериофаги, и вирусы растений, например, вирус табачной мозаики).

Следующим важнейшим признаком является то, какую нуклеиновую кислоту использует вирус для переноса и хранения наследственной информации. Существуют вирусы с двухцепотчатой ДНК и одноцепотчатой ДНК. Или же вирусы с одноцепотчатой РНК и двухцепотчатой РНК. Вирусы, у которых хранилищем наследственной информации служат молекулы РНК (а не ДНК, как у всех прочих организмов) были обнаружены позднее, чем ДНК-вирусы.

У некоторых из РНК вирусов и у них есть специальные ферменты, которые умеют осуществлять обратную транскрипцию, то есть переписывать информацию из РНК в ДНК. Созданная таким путем ДНК встраивается в хромосомы клетки-хозяина и размножается вместе с ними. Поэтому с подобными РНК-вирусами очень трудно бороться (вирус ВИЧ относится к их числу). Но вот обратной трансляции ? переписывания информации из белков в РНК ? не обнаружено и по сей день (68).

Вирусы отличаются друг от друга и по такому параметру, как место, где образуются сгустки вирусных ДНК или РНК, готовых для упаковки в новые вирусные частички. Этим местом может быть ядро, как вирусы гриппа, или цитоплазма как у вируса оспы.

Вирусы также могут быть классифицированы в зависимости от того, какие клетки они инфицируют: вирусы прокариотов (бактериофаги), вирусы растений и вирусы животных. Каждый вирус приспособлен к очень ограниченному ряду клеток, которые он может инфицировать. Некоторые вирусы имеют более широкий ряд хозяев. У вирусов животных эта специфичность касается тканей ? вирусы приспособились обычно только для одного типа клеток или тканей.