Віруси. Особливості їхньої організації та функціонування. Гіпотези походження вірусів.

Віруси. Особливості їхньої організації та функціонування. Гіпотези походження вірусів. Урок 6.

Історія відкриття вірусів. Дмитро Йосипович Івановський вивчав мозаїчну хворобу тютюну. Досліджуючи цю хворобу, вчений виявив, що збудник хвороби проходив крізь бактеріальні фільтри, ня яких затримувались бактерії. Було відкрито організм, менший від найменших бактерій, відомих на той час. Про результати досліджень Д. Й. Івановський доповів в Академії наук 14 лютого 1892 року й одночасно опублікував працю «Про дві хвороби тютюну».

Історія відкриття вірусів. Мартін Віллем Бейерінкголландський мікробіолог. У 1899 році голландський мікробіолог М. В. Бейерінк підтвердив відкриття Д. Й. Івановського і запропонував збудника мозаїчної хвороби тютюну називати вірусом (лат. – отрута).

ВІРУСИ (лат. virus – отрута) – це неклітинні форми життя, які є внутрішньоклітинними абсолютними паразитами

Будова вірусів Характерними особливостями вірусів є наявність у них лише одного типу нуклеїнової кислоти (залежно від виду віруса це може бути ДНК або РНК) — генетичного матеріалу, укладеного у білкову оболонку, яка називається капсид. Вірусні білки бувають декількох типів:білки-ферменти для самовідтворення молекул нуклеїнових кислот;білки-гемаглютиніни для розпізнавання клітин;білки-нейромінідази для руйнування рецепторів клітин;структурні білки для побудови капсиду.

Будова вірусів. У вірусів відсутні власні системи перетворення енергії, саме тому віруси є внутрішньоклітинними паразитами. Розмір вірусів — від 20 до 400 нм.

{9 D7 B26 C5-4107-4 FEC-AEDC-1716 B250 A1 EF}Віруси. Прості Складніскладаються з одного типу нуклеїнової кислоти (серцевини) і мають капсид з білкових частинок — капсомерів.крім білків і нуклеїнової кислоти мають ще ліпіди, вуглеводи, можуть мати додаткові оболонки, молекули вуглеводів, ферменти, тощо.

Будова ікосаедричних віріонів: А. Вірус, що не має ліпідної оболонки (наприклад, пікорнавірус). B. Оболонковий вірус (наприклад, герпесвірус). Цифрами позначено: капсид, геномна нуклеїнова кислота, капсомер, нуклеокапсид, віріон, ліпідна оболонка, мембранні білки оболонки

Будова бактеріофага. Бактеріофаг складається з голови (капсиду) та хвоста. Голова містить генетичний матеріал фага, як правило, ДНК або РНК, який містить інструкції для розмноження фага. Хвіст складається з волокон, які призначені для прикріплення до специфічних рецепторів на поверхні бактерії.

{9 D7 B26 C5-4107-4 FEC-AEDC-1716 B250 A1 EF}Гіпотези походження вірусівгіпотеза регресивної еволюціїгіпотеза паралельної еволюціїгіпотеза «скажених генів»«віруси виникли шляхом спрощення клітин паразитичних бактерій»Найбільшою претензією до неї є відсутність “проміжної ланки” між найпримітивнішими клітинними паразитами і Вірусами.«віруси виникли незалежно від клітин, використовуючи їхні можливості». Гіпотеза, яка не спромоглася хоча б якось вмотивувати внутрішньоклітинний облігатний паразитизм Вірусів, адже згідно її положень вони виникли і розвивались самостійно, а лише згодом розвинули здатність до паразитизму…«віруси – це «збіглі» частини геному клітин-хазяїв». Не пояснювала розмаїття складних структур капсидів у Вірусів, вірусних ферментів та механізмів проникнення у клітину.

Найбільші зміни у поглядах щодо походження вірусів сталися внаслідок відкриття велетенських вірусів, як-то мімівіруси, мамавіруси, мегавіруси та ін. Чилійський мегавірус. Мегавірус чілійський маєнайбільший з-поміж вірусів ДНК-геном,який налічує 1 259 197 пар нуклеотидів й містить інформацію про 1120 білків, що сумірно з багатьма паразитичними бактеріями.

У квітні 2017 р., в журналі Science було опубліковано повідомлення про новий велетенський вірус, що названий «клоснойвірус» (Klosneuvirus, KNV) на честь невеличкого містечка Клоcтернойбург в Австрії. Вірус містить майже повний набір із 19 ферментів-синтетаз для вбудовування 20 типів амінокислот у процесі біосинтезу білків. 

Порівняння геномів велетенських вірусів з аналогами в доменах Бактерій, Археїв та Еукаріотів свідчать на користь гіпотези про те, що віруси – це живі істоти, які можуть становити окремий домен органічного світу. Їх протеоми схожі на такі самі у багатьох бактерій, однак у вірусів наявні білки, що їх немає у клітинних організмів, а це свідчить про особливість їхньої еволюції.

Отже, на сучасному етапі розвитку науки не існує єдиного погляду щодо виникнення вірусів. Натомість поширені погляди, що різні віруси виникали незалежно на різних  етапах розвитку життя на Землі.