36. Особенности биологии вирусов. Принципы классификации вирусов

Вирус – неклеточная форма жизни, который может воспроизводиться только внутри живых клеток.

С живым их сближают способности к размножению, эволюции (путем естественного отбора) и наличие генетического материала. Напротив, отсутствие клеточного строения, собственного обмена веществ, способности к размножению делением и вне клетки говорит против причисления вирусов к форме жизни.

Отличия вирусов от бактерий:

• ультрамелкие размеры (15-400 нм);

• неклеточное строение;

• наличие в геноме одного вида нуклеиновых кислот (РНК/ДНК);

• отсутствие собственного белок-синтезирующего аппарата;

• размножение путем – дизъюнктивной (разобщенной) репродукции: в клетке отдельно синтезируются нуклеиновые кислоты вирусов и их белки, затем происходит их сборка в вирусные частицы. Сформированная вирусная частица называется вирионом;

• способность к интеграции (встраиванию) в геном клеток-хозяина и синхронной с ним репликации;

• являются облигатными паразитами;

• способность к кристаллизации.

Принципы таксономии и классификации вирусов.

Классификацию вирусов впервые предложил в 1962 г. А. Львов.

Вирусы составляют царство Vira, которое делится на два подцарства (отдела) – РНК- и ДНК содержащие, которые в свою очередь подразделяются на семейства (название + окончание viridae),

семейства – на подсемейства (название + virinae), подсемейства – на роды (название + virus), роды – на виды (биноминальное название не применяется), виды – на типы.

1. По размерам:

• мелкие – 15-50 нм (например, пикорнавирусы);

• средние – 50-200 нм (например, вирусы гриппа);

• крупные – 200-400 нм (например, вирус натуральной оспы).

2. По форме:

• сферические (например, герпесвирусы, ВИЧ);

• нитевидные (например, вирус гриппа);

• палочковидные/пулевидные (например, вирус бешенства);

• сперматозоидные (например, бактериофаги).

3. По организации:

• простые («голые» – отсутствует внешняя оболочка);

• сложные (наличие внешней липопротеидной оболочки –суперкапсида).

Простые, или безоболочечные, вирусы состоят из НК и белковой оболочки - капсида. Капсид состоит из повторяющихся морфологических субъединиц — капсомеров. Нуклеиновая кислота (НК) и капсид взаимодействуют друг с другом, образуя нуклеокапсид.

Сложные, или оболочечные, вирусы снаружи капсида окружены липопротеиновой оболочкой (суперкапсидом, или пеплосом). На оболочке вируса расположены гликопротеиновые шипы, или шипики (пепломеры).

4. По типу симметрии нуклеокапсида (способу укладки белковых субъединиц – капсомеров вокруг нуклеиновой кислоты):

• кубический / икосаэдрический (например, ВИЧ, вирус клещевого энцефалита);

• спиральный (например, вирусы гриппа и бешенства);

• смешанный (например, бактериофаги).

5. По хозяину:

• вирусы позвоночных;

• вирусы беспозвоночных;

• вирусы растений;

• вирусы бактерий.

6. По типу нуклеиновой кислоты

• вирусы с ДНК

• вирусы с РНК

7. по виду нуклеиновой кислоты:

• двунитчатыми;

• однонитчатыми;

• линейными;

• кольцевыми;

• фрагментированными.

Среди РНК- содержащих вирусов различают вирусы с положительным (плюс-нить РНК) геномом. Плюс-нить РНК этих вирусов выполняет наследственную функцию и функцию информационной РНК (иРНК). Имеются также РНК-содержащие вирусы с отрицательным (минус-нить РНК) геномом. Минус-нить РНК этих вирусов выполняет только наследственную функцию.

Как дополнение к этой систематике вирусов используется классификация по Балтимору, критерием для которой служит механизм образования мРНК.

Выделяют семь групп вирусов по Балтимору:

I: ДНК, двунитевая (например, герпесвирусы).

II: ДНК, однонитевая (парвовирусы).

III: РНК, двунитевая (ротавирусы).

IV: РНК, однонитевая, положительная (пикорнавирусы).

V: РНК, однонитевая, негативная (ортомиксовирусы).

VI: РНК, однонитевая, имеется ДНК-стадия (ретровирусы).

VII: ДНК, двунитевая, имеется РНК-стадия (вирус гепатита В).