Вирусы: строение и жизненный цикл

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение
2. История открытия вирусов и становление вирусологии как науки
3. Строение вирусных частиц: капсид, нуклеиновая кислота, суперкапсид
4. Классификация вирусов по Балтимору и номенклатура ICTV
5. Литический и лизогенный жизненные циклы вирусов
6. Механизмы проникновения вирусов в клетку и репликация вирусного генома
7. Значение вирусов в биосфере и применение в биотехнологии
8. Заключение
9. Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Вирусы занимают уникальное положение среди биологических объектов: они не обладают клеточной структурой и собственным метаболизмом, однако способны к воспроизводству внутри живых клеток. Первый вирус — вирус табачной мозаики (ВТМ) — был описан Дмитрием Ивановским в 1892 году на основании экспериментов с фильтрацией инфицированного сока табачных растений через бактериальные фильтры Шамберлана.

Структура вирусных частиц варьирует от простых нуклеопротеидных комплексов до сложных оболочечных вирионов. Капсид ВТМ, изученный методом рентгеновской кристаллографии Розалинд Франклин и Аароном Клугом в 1950-х годах, состоит из 2130 идентичных белковых субъединиц, расположенных по спирали вокруг молекулы РНК длиной 6400 нуклеотидов. Вирус гриппа A, напротив, имеет суперкапсидную оболочку с гликопротеинами гемагглютинином (HA) и нейраминидазой (NA), определяющими подтип вируса.

Система классификации вирусов по типу и стратегии репликации геномной нуклеиновой кислоты была предложена Дэвидом Балтимором в 1971 году и выделяет семь групп: от двухцепочечных ДНК-вирусов (группа I, например аденовирусы) до двухцепочечных РНК-вирусов (группа III, ротавирусы) и ретровирусов (группа VI, ВИЧ), использующих обратную транскриптазу.

Жизненный цикл вирусов включает стадии адсорбции, проникновения, депротеинизации, репликации генома, сборки вирионов и выхода из клетки. Бактериофаг лямбда, детально изученный Алланом Кэмпбеллом, способен переключаться между литическим и лизогенным путями развития в зависимости от состояния клетки-хозяина.