Вирусы открыли не так давно, и связано это в первую очередь с их
небольшим размером: в среднем они в несколько раз меньше бактерий.
Сегодня известно, что вирусы, как и бактерии, вызывают огромное
количество заболеваний, но так было не всегда. Об истории открытия
вирусов, их отличии от бактерий и неорганической природе ПостНауке
рассказал вирусолог Леонид Марголис.Вирусы и другие патогеныЧто
такое патоген? Патоген это организм, который вызывает патологию. По
своей природе вирусы патогены, этиологические агенты, которые
способны вызывать различные заболевания.Существуют заболевания, в
которых этиологический агент неизвестен, напримератеросклероз. Есть
разные теории вирусного происхождения атеросклероза, но на самом
деле до сих пор неизвестно, является ли организм, который вызывает
атеросклероз сопутствующее нарушение обмена веществ и появление
атеросклеротических бляшек, вирусом.Есть болезни, где патоген
совершенно понятен. Это, во-первых, бактерии. Они способны вызывать
самые разные с точки зрения серьезности последствий для организма
заболевания: и чуму, и воспаление легких, и ангину. С другой
стороны, и бактерии, и вирусы могут вызывать однотипные
заболевания. Воспаление легких может иметь бактериальную природу и
успешно лечиться с помощью антибиотиков. Мы знаем, что сейчас
коронавирус типа COVID-19 также вызывает воспаление легких, но
однозначного метода лечения от него нет.Поэтому классифицировать
патогены с точки зрения вреда организму, который они наносят, очень
трудно. Например, гепатит вне зависимости от типа А, В или С так
или иначе приводит к поражению печени. Но при одинаковых
последствиях механизм поражения печени запускается при участии
разных вирусов.При этом ставить знак равенства между бактерией и
вирусом категорически нельзя. Бактерия, в отличие от вируса,
представляет собой живой организм, который может самостоятельно
размножаться, питаться и поддерживать постоянство внутренней среды.
Вирус же не является организмом в классическом смысле этого слова.
Вирус это оторвавшийся ген, который так же, как и мы с вами,
придерживается универсального закона природы: размножаться и
сохранять себя.Открытие вирусовПервым из патогенов были обнаружены
бактерии. Открытие бактерий, протистов и микроскопических грибов
объяснило возникновение множества заболеваний, но не всех. В
течение долгого времени был неизвестен возбудитель бешенства, и
французский химик и микробиолог Луи Пастер предположил, что это
связано с величиной возбудителя: его не удавалось обнаружить,
потому что он слишком мал для изучения через микроскоп.В 1884 году
французский микробиолог Шарль Шамберлан изобрел фарфоровый фильтр с
очень маленькими порами, который позволял выделять бактерии из
среды и специальных растворов. Его так и назвали фильтр Шамберлана
Пастера. Уже позже, в 1892 году, русский биолог Дмитрий Ивановский
изучал зараженные листья табака и выяснил, что даже если раствор с
перемолотыми зараженными листьями отфильтровать и исключить все
бактерии, то он все равно сохраняет инфекционные свойства. Тогда
Ивановский предположил, что все дело в очень маленьком токсине,
намного меньшем, чем бактерии. Ивановский предположил, что это
вирус (от лат.virus яд), и считается основоположником вирусологии.И
только в 1989 году Мартин Бейеринк, микробиолог из Голландии,
попробовал выделить этот токсин и вырастить его в питательной
среде. В отличие от Ивановского, он пришел к выводу, что имеет дело
с новыми формами инфекционных агентов, и заметил, что они
размножаются только в клетках. Но вместе с тем выдвинул ошибочную
гипотезу, что вирус по своей природе жидкий. Поиск истины в то
время увлек уже многих ученых, и в том же году был открыт
афтовирус, или возбудитель ящура, первый вирус животных, а в начале
ХХ века бактериофаги.Непаразитическая природа вирусовВирусы
являются инфекционными агентами, которые в среднем в 100 раз меньше
бактерии. Они не являются клетками: вирусы состоят не из органелл,
а из нуклеиновой кислоты (фрагментов ДНК или РНК) и капсида,
который состоит из белковых молекул. Вне клеток вирус неактивен
вирусная частица ждет момента, когда она сможет заразить подходящую
клетку. В зависимости от типа вирусы поражают клетки растений,
животных, бактерий и архей.Является ли вирус паразитом? Вирус не
организм, поэтому и не может иметь паразитическую природу, потому
что, строго говоря, паразиты это живые организмы. Дело в том, что
вирусы неспособны производить белки, а это условие размножения
любого организма. Когда вирус попадает внутрь человека или
животного, он связывается с клеточной поверхностью, точнее, с
рецепторами клетки, при помощи которых она взаимодействует с
окружающей средой и получает регуляторные сигналы или питательные
вещества. Белки вируса, которые находятся на поверхности,
связываются с рецепторами клетки и прикрепляются к ней (некоторые
вирусы попадают в клетки, минуя поверхностные рецепторы). После
этого вирус проникает внутрь и заражает клетку, заставляя ее
воспроизводить вирусный генетический материал.Разнообразие
вирусовПо своему строению вирусы очень разнообразны. Это могут быть
мельчайшие вирусные частицы, оболочка которых состоит из одного
типа белков, и невероятно сложные и крупные вирусы, чья оболочка
состоит из 50 и более видов белков. Просто устроенные вирусы
состоят из нуклеиновой кислоты и капсида оболочки. В составе сложно
устроенных вирусов присутствует и липопротеиновая оболочка.По
своему строению вирусы бывают палочковидными (вирус табачной
мозаики), могут напоминать пулю (вирус бешенства), быть похожими на
сферу (вирусы полиомиелита и ВИЧ), на нить (филовирусы) и
сперматозоид (многие бактериофаги). Самые известные представители
сложных по своему строению вирусов бактериофаги. Они поражают
бактериальные клетки и клетки архей. Бактериофаги бывают очень
разных форм, например сферической или лимоновидной. Типичный
бактериофаг состоит из головки и хвоста, причем хвост, как правило,
может быть в несколько раз больше головки. Головка бактериофага
может быть округлой, гексагональной или палочковидной формы. А
отросток может быть коротким и длинным в виде трубки или нитей или
не существовать вовсе.Кроме классических вирусов существуют прионы
инфекционные белковые частицы. Формально они не являются вирусами,
но по своему воздействию сходны с ними. Например, прион, поражающий
прионовый протеин млекопитающих (PrPC), меняет его форму, превращая
его в третичную или четвертичную структуру, а это, в свою очередь,
вызывает прионные заболевания куру, болезнь Крейтцфельда Якобаи
многие другие.Другая разновидность инфекционных агентов вироиды.
Они состоят из кольцевой РНК и вызывают различные заболевания
растений. Науке известно около 30 возбудителей этой группы, часть
которых поражают плоды картофеля, томата, баклажана и огурца.
Экономические потери от вироидов велики. Например, от заболевания
пальм вида кадаг-кадаг в Филиппинах ежегодно экономика теряет около
16,6 миллиона долларов в год.
