АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Особенности организации и репликации вирусов растений отличающих их от вирусов животных и бактерий.

Вирусы растений, или фитопатогенные вирусы, представляют собой обширную группу вирусов, представители которой способны заражать широкий круг растений из многих семейств. Каждый вирус имеет определенный круг восприимчивых к нему растений, т.е. растений-хозяев, в клетки которых он способен проникать, размножаться и давать новые поколения вирусных частиц. Один и тот же вид растения может быть хозяином многих вирусов. Особенностью фитопатогенных вирусов является то, что они проникают в клетки растений только через повреждения в клеточной стенке при ее механическомтравмировании. Вирус попадает, как правило, во все органы и ткани инфицированного растения, за исключением случаев, когда вирус оказывает тканеспецифическое действие.

В результате заражения растения вирусом выявляются четыре основных типа реакции растения:

1. иммунность - отсутствие фенотипических проявлений заражения;

2. толерантность - симптомы заражения выражены слабо, хотя вирус распространяется по тканям растения;

3. сверхчувствительность – появление в местах инокуляции вируса локальных симптомов поражения, которые проявляются в виде некрозов (за счет отмирания клеток) вокруг участка заражения;

4. системное поражение - наблюдается в случае распространения вируса из участка заражения по всем тканям растения, проявляется ярко выраженными симптомами. Клетки растений, инфицированных вирусом при системном заражении, могут накапливать его в значительных количествах, оставаясь жизнеспособными.

Лучше всего изучены вирусы экономически важных культур. Среди них выделяют две группы фитопатогенных вирусов: обычные классифицированные вирусы и так называемые вироиды (греч. eicfes - подобные), или вирусоподобные агенты.

Подавляющее большинство классифицированных вирусов растений - РНК-вирусы семейств рабдо- и реовирусов. Исклю­чение составляют изометрические вирусы (50 нм) мозаики цвет­ной капусты и мозаики георгины, содержащие обычную двухце­почечную ДНК и дефектные сателлиты вируса некроза табака и кольцевой пятнистости табака с неполноценным геномом, реп­ликация и созревание которых происходят только в присутствии родительского вируса-помощника.

Группа РНК-вирусов с полноценным геномом насчитывает около сотни видов. Большинство из них вирионы с одноцепо­чечнойлинейной цельной РНК. По морфологии их удобно под­разделять на три подгруппы: а) бациллярные (около 10 видов), отличающиеся таким же поперечником, как и у рабдовируса желтой карликовости картофеля, имеющего размеры 380 х 75 нм; б) палочковидные (более 30 видов), поперечник которых не пре­вышает 18 нм, а длина варьирует от 300 нм, как у вируса табач­ной мозаики (ВТМ) и близких ему вирусов зеленой крапчатости мозаики огурца, кольцевой пятнистой орхидеи, мозаики подо­рожника и гороха, до 1250 нм, как у вирусов желтой свеклы и пятнистого некроза гвоздики; в) изометрические (более 30 ви­дов), в диаметре не превышающие 30 нм, типичными предста­вителями которых являются вирусы мозаики костра, крапчато­сти коровьего гороха, мозаики огурца, некротической кольцевой пятнистости сливы, кольцевой пятнистости табака, желтухи яч­меня, кустистой карликовости томата, желтой мозаики турнепса.

К вирусам с двухцепочечной сегментированной РНК относят вирус раневой опухоли, геном которого состоит из 11 фрагментов, и сходные с ним вирусы карликовости кукурузы и риса, сахарного тростника островов Фиджи и измельченности початков кукурузы.

Репликации вирусов. Так же, как у вирусов позвоночных, репликация фитопатогенных вирионов в клетках происходит вскоре после освобождения их РНК от белковой оболочки. При этом у одних вирусов (ВТМ) отмечается декапсидирование, а у других (вирус желтой мозаики турнепса) она освобождается без разрушения белковой оболочки. Вслед за депротеинизацией в зараженных клетках появляются репликативные и промежуточные репликативные формы РНК. Катализируется репликацияРНК у фитопатогенных вирусов, по-видимому, специфическими полимеразами, но как это происходит в действительности - неизвестно, Предполагается, что РНК ВТМ сспособна кодировать синтез нескольких белков, в том числе белка оболочки, но invitro он не образуется ни в бесклеточной системе из зародышей пшеницы, ни в ооцитах, которые использовались для изучения его репродукции.

Созревание вирусов начинается через 4-5 ч после заражения растений. Первичным местом репликации РНК большинства вирусов растений, вероятно, является ядро, а полное формирование их вирионов завершается в цитоплазме.

Особенности сборки вирионов растений. Детально изучен лишь процесс формирования вирионов мозаичной болезни табака. Происходит он путем самопроизвольной сборки составляющих его компонентов (2130 идентичных молекул белка и однонитчатая РНК). При этом начинается самосборкакапсида с образующихся дисков, состоящих из 34 субъединиц белка, уложенных в два слоя по 17 субъединиц в каждом, т. е. в стадии инициации вирионы ВТМ собираются не из субъединиц белка оболочки, а преимущественно из двухслойных дисков. Складываясь в единую структуру нуклеокапсида со спиральным типом симметрии диски должны раскрыться таким образом, чтобы в центр могла включаться молекула РНК.

У многокомпонентных вирусов, геном которых представлен несколькими, часто неравными фрагментами, как, например, у вирусов мозаики коровьего гороха и люцерны, белки оболочки вначале собираются вокруг каждого фрагмента генома. Оболочка каждого из них может состоять из одного или нескольких типов белков. Как осуществляется их упаковка в один геном - неизвестно.

На завершающем этапе репродукции фитопатогенных вирусов у некоторых из них образуются псевдовирионы, содержащие клеточную РНК, в том числе РНК хлоропластов, а при культивировании invitro - даже синтетические полинуклеотиды.

5. Открытие основных групп вирусов (работы Д.И.Ивановского, М.Бейеринка, Ф.Леффлера и П.Фроша, П.Рауса, У.Стенли, Ф.Туорта, Ф.д'Эрелля).

Честь открытия вирусов принадлежит нашему сооте­чественнику Д. И. Ивановскому, который впервые в 1892 г. доказал существование нового типа возбудителя болезней на примере мозаичной болезни табака. В содержимом пораженного листа он не обнаружил бактерий, однако сок больного растения вызывал поражения здоровых листьев. Д. И. Ивановский профильтровал сок больного растения через свечу Шамберлана, поры которой задерживали мельчайшие бактерии. В результате он обнаружил, что воз­будитель проходит даже через такие поры, так как фильт­рат продолжал вызывать заболевание листьев табака. Культивирование его на искусственных питательных сре­дах оказалось невозможным. Д. И. Ивановский приходит к выводу, что возбудитель имеет необычную природу: он фильтруется через бактериальные фильтры и не способен расти на искусственных питательных средах. Он назвал новый тип возбудителя «фильтрующиеся бактерии».

Опыты Д. И. Ивановского в 1898 г. повторил гол­ландский ученый М. В. Бейеринк, придя, однако, к вы­воду, что возбудитель табачной мозаики — жидкий живой контагий. Д. И. Ивановский с этим выводом не согла­сился. К этому времени были опубликованы работы Ф. Леффлера и П. Фроша, показавших, что возбудитель ящура также проходит через бактериальные фильтры. Д. И. Ивановский, анализируя эти данные, пришел к вы­воду, что агенты ящура и табачной мозаики принци­пиально сходны. В споре с М. В. Бейеринком прав ока­зался Д. И. Ивановский.

1892 год считается годом открытия вирусов. д. И. Ивановский от­крыл вирус растений. Ф. Леффлер и П. Фрош открыли вирус, поражаю­щий животных. Наконец, в 1917 г. Ф. д'Эррель открыл бактериофаг — вирус, по­ражающий бактерии. Та­ким образом, вирусы вызывают болезни растений, живот­ных, бактерий

Бейеринк Первооткрыватель симбиотических азотфиксаторов (1888 год), свободноживущих аэробных азотфиксаторов рода Azotobacter (1901 год), сульфатредуцирующих бактерий Spirillum desulfuricans и сульфатредукции, разработал метод накопительных культур, изучал почвенную микробиологию и связь микроорганизмов с плодородием почв, один из основателей (наряду с С. Н. Виноградским) экологической микробиологии.

Наряду с русским учёным Дмитрием Ивановским Бейеринк считается одним из основателей вирусологии. Независимо от Ивановского, в 1898 году Бейеринк повторил его эксперименты по фильтрации экстрактов из растений табака, которые были поражены заболеванием табачной мозаики. В то время вирусы были неизвестны и в своей работе Бейеринк следовал по стопам своего коллегиАдольфа Майера в Вагенингене, который опубликовал десятилетием ранее первую публикацию по табачной мозаике и сделал неправильное заключение о бактериальной природе патогена. Как и Ивановский, Бейеринк показал, что фильтрация не помогает удержать возбудителя заболевания табачной мозаики на керамических фильтрах Чамберлена, которые обладали самыми малыми на то время порами и считались стандартом для ультрафитрации растворов от бактериальных организмов. Бейеринк также показал, что патоген способен репродуцироваться и распространяться в клетках хозяина, но не может быть культивирован в растворе подобно бактериям. В отличие от Ивановского, который продолжал считать, для обозначения особой, небактериальной природы возбудителя.

Бейерлинк, однако, придерживался гипотезы о том, что вирус является некой жидкой материей, называя вирусный раствор сontagium vivum fluidum — заразной живой жидкостью. Данное представление о вирусах, не как частицах, а растворимой материи, впрочем, было опровергнуто вскоре после смерти Бейеринка. В 1935 году вирус табачной мозаики стал первым вирусом, который был закристаллизован Уэнделлом Стенли, что позволило в 1940-х годах установить структуру вируса табачной мозаики методом рентгеноструктурного анализа.

Стенли Основные работы посвящены химическому составу вирусов, их биохимии, репродукции, мутациям, проблеме рака. В 1935 году впервые очистил и выделил в кристаллическом виде вирус мозаики табака, открыв путь для получения чистых препаратов вирусов и их изучения. В 1955 году выделил вирус полиомиелита.

Фридрих Лёффлер — немецкий бактериолог и гигиенист. Один из основоположников медицинской микробиологии. В 1882 году открыл возбудителясапа. В 1884 году выделил в чистой культуре возбудителя дифтерии, открытого Эдвином Клебсом (дифтерийная палочка Клебса-Леффлера). В 1891 году открыл бактерии мышиного тифа и использовал их для борьбы с полевыми мышами.

дЭрелль - Изучая бактерии, вызывающие дизентерию, он обнаружил инфекционный агент, вызвавший их гибель, — лизис. Д’Эрэлю удалось настроить его размножение: бактерии, заражённые им, погибали, а количество агента увеличивалась. Д’Эрэль предложил для агента название «бактериофаг» — пожиратель бактерий. Д’Эрэлю принадлежит также идея использования бактериофагов для лечения бактериальных заболеваний. В 1919 году Д’Эрэль успешно вылечил бактериофагами первых пациентов. В то время ещё не было антибиотиков, так что любая попытка найти лекарство от бактерий имела огромное значение.

Туорт (Twort) Фредерик (22.10.1877, Камберли, Англия, - 20.3.1950, там же), английский микробиолог. Член Лондонского королевского общества (1929). Получил медицинское образование в больнице Сент-Томас (1900) и в 1901-02 работал там же. В 1902-09 помощник бактериолога Лондонской больницы. С 1909 директор Брауновского ветеринарного института и профессор бактериологии Лондонского университета. Основные работы по культивированию микроорганизмов. Первым (1908) применил селективный метод для получения чистой культуры бактерий. Впервые (1912) установил (совместно с Дж. Ингремом) необходимость для роста некоторых микроорганизмов ростового фактора (витамина К). В 1915 описал разрушение гнойного стафилококка перевиваемым фильтрующимся агентом. Тем самым он впервые открыл вирус бактерий, названный Ф. Д'Эреллем в 1917 бактериофагом.

Пейтон Роус (Раус, англ. Francis Peyton Rous, 5 октября 1879, Балтимор — 16 февраля 1970, Нью-Йорк) — американский патолог, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1966 году «за открытие онкогенных вирусов». Разделил премию с Чарлзом Хаггинсом, награждённым «за открытия, касающиеся гормональноголечения рака предстательной железы».

Дата добавления: 2015-12-16 | Просмотры: 872 | Нарушение авторских прав