Основы молекулярной биологии. Часть 2: Молекулярные генетические механизмы - А.Н. Огурцов 2011

Вирусы
Специфичность вирусов

Вирусы не в состоянии воспроизводить себя самостоятельно. Поэтому они нуждаются в использовании клеточных механизмов для синтеза необходимых для их размножения белков и для репликации вирусного генома.

Таким образом, вирусы являются внутриклеточными паразитами на генетическом уровне.

Микрофотографии с электронного микроскопа и схемы строения некоторых вирусов показаны на рисунке 62.

РНК-вирусы, которые обычно реплицируются в цитоплазме инфицированной клетки, имеют РНК-геном.

ДНК-вирусы, которые реплицируются в ядре клетки, имеют ДНК-геном.

Геномы вирусов могут быть как однонитевыми, так и двухнитевыми, в зависимости от специфического типа вирусов.

Внеклеточная покоящаяся вирусная частица называется вирион. Вирион состоит из нуклеиновой кислоты и внешней белковой оболочки.

Простейший вирус содержит только небольшую молекулу РНК (или ДНК), которая кодирует всего четыре белка. Самые сложные вирусы могут кодировать 100-200 белков. Кроме очевидной необходимости изучать вирусы как причины вирусных инфекций, молекулярная биология использует вирусы в качестве "инструментов" для исследования механизмов клеточных процессов.

Поверхность вириона содержит большое количество копий одного (маркерного) белка, который специфически связывается с рецепторными белками на плазматической мембране инфицируемой клетки. Такое специфическое связывание определяет диапазон клеток, которые могут быть инфицированы данным вирусом — диапазон инфицирования (host range). Большинство вирусов имеют достаточно узкий диапазон инфицирования.

Вирусы, которые инфицируют только бактерии, называются бактериофагами, или просто фагами. Вирусы, которые инфицируют клетки животных или растений, обычно так и называют - вирусы животных или вирусы растений. Некоторые вирусы могут поражать как растения, так и насекомых, которые питаются ими. Подвижные насекомые выполняют функцию векторов, перенося такие вирусы между соответствующими растениями.

Рисунок 62 - Вирусы: а - бактериофаг Т4 (микрофотография); б - вирус табачной мозаики TMV (tobacco mosaic virus) (микрофотография); в - аденовирус (микрофотография); г - схема строения TMV; д - схема бактериофага Т4; е - схема аденовируса; ж - схема вируса ВИЧ - вируса иммунодефицита человека, (human immunodeficiency virus, HIV). 1 - РНК или ДНК; 2 - капсид; 3 - трубчатый канал; 4 - ферменты; 5 - липопротеидная мембрана; 6 - мембранные белки

Широкий диапазон инфицирования характерен для некоторых вирусов животных, таких как вирус везикулярного стоматита, который размножается как в клетках насекомых, так и в клетках млекопитающих. Однако большинство вирусов животных видоспецифичны, а некоторые (например, вирус полиомиелита) инфицируют только представителей одного отряда, таких как приматы.

Диапазон инфицирования некоторых вирусов животных ещё более сужается, поскольку они поражают только ограниченное число типов клеток данного организма, поскольку на поверхности только этих клеток имеются соответствующие рецепторы, с которыми связывается вирион.