«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 05 (12) | страница 20

Вирусы выделяют в отдельное царство — царство Вира, они непохожи ни на один вид живых существ. Главным образом потому, что на самом деле они не живы — живыми их можно назвать, когда они заражают другой организм, а вне клетки они напоминают кристаллы — статичные и безжизненные.

Изучение вирусов началось в 1892 году, когда Д.И. Ивановский открыл вирус табачной мозаики. Вскоре, в 1898 году, была доказана вирусная природа ящура, а в 1917 году были открыты бактериофаги. Вирусы сначала считали микроорганизмами, а бактериофаги — и вовсе разновидностью ферментов. В 60-х годах благодаря развивающейся молекулярной биологии было введено понятие вириона — единицы вируса, и стало понятно, что вирусы не являются организмами. В 1962 году на 1-м Международном симпозиуме было сформулировано основное отличие вирусов от других живых организмов: генетический материал вирусов — или ДНК, или РНК, а организмы имеют оба типа нуклеиновых кислот. Другое главное отличие — отсутствие у вирусов собственных систем синтеза белка.

Представители царства Вира не только не являются организмами, к ним неприменимы основные таксонометрические единицы биологии: особь, популяция, вид. Сначала казалось, что единица вируса — вирион — белковый кокон с заключенной внутри вирусной ДНК или РНК. Но выяснилось, что один вирион содержит не все гены вируса, а лишь их фрагменты. Синтез новых вирусов начинается в зараженной клетке, когда в нее проникнут вирионы со всеми фрагментами генотипа — их может быть от 2 до 28. Потому нельзя сказать, что вирион — «вирусная особь».

Но даже множество вирионов не образуют вирусную популяцию. Рядом с ними всегда будут так называемые дефектные вирусы и вирусы-сателлиты (вирусы паразитирующие на другом вирусе). Дефектные вирусы размножаются в клетке только при наличии полноценного вируса-помощника (используя его гены, если дефект самого вируса — дефект гена полимеразы, или используя его белки — если у него дефект гена внутренних или оболочечных белков). При смешанных инфекциях генотип одного вируса находится в оболочке другого. Другой тип паразитирующих вирусов — сателлиты. Они используют полноценный неродственный вирус, и при репликации новый сателлит всегда имеет дефект в генотипе, не позволяющий ему самостоятельно размножаться.

Есть разновидности вирусов, которые всегда находятся в клетке — плазмиды, они часто выполняют полезные функции в клетках бактерий (например, синтезируют токсины, убивающие насекомых, или ферменты, разрушающие антибиотики), их репликация обеспечивается клеткой, а их гены не кодируют синтез белков. Прионы — возбудители спогиформных энцефалопатий (болезнь куру, болезнь Крейгцфельда-Якоби) — это результат выхода из-под контроля генов, кодирующих белки, в результате чего поражаются нервные клетки.