Распространение вирусов

Вирусы способны поражать не только бактерии, но и эукариотические клетки, вызывая различные заболевания у растений, животных и грибов.

Вирусы растений – попадают внутрь растительных клеток через повреждения или через переносчиков (насекомых). Генетическим материалом вирусов, поражающих растения, чаще всего служит РНК.

Иногда вирусы предварительно размножаются в пищеварительном тракте насекомого. Другие передаются прямо при механическом повреждении растения челюстями насекомого.

Передаче вирусов могут способствовать растения-паразиты. Например, растение-паразит повилика, проникая в растения своими отростками, создает прямую связь между растениями, по которой вирусы могут распространяться.

Вирусы вызывают у растений множество болезней. Лучше всего изучен вирус табачной мозаики. Подобные вирусы встречаются и у картофеля, томатов, цветов.

Вирусы распространяются по всему растению и при размножении передаются потомству. Однако, обычно вирусы не проникают в клетки верхушечной меристемы (активно делящиеся ткани). Поэтому клонированием клеток меристемы можно получить безвирусное растение. Так получают безвирусный картофель, плодовые деревья, луковичные и декоративные растения.

Вирусы животных и человека

К вирусным болезням человека относятся корь, краснуха, ветряная оспа, ящур, бешенство, полимиелит, грипп, насморк, герпес и СПИД. Они передаются при контакте и попадают в клетки в результате фагоцитоза или пиноцитоза.

Генетическим материалом этих вирусов может служить ДНК либо РНК. ДНК чаще всего представлена двойной спиралью, а РНК всегда одной.

Особый интерес среди вирусных болезней вызывает СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита человека), поскольку это относительно новая болезнь (первое сообщение в США в 1981г.). Болезнь вызывается вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ). ВИЧ относится к группе ретровирусов. Обычно перенос генетической информации идет в направлении от ДНК к РНК, то есть РНК в клетке синтезируется в соответствии с информацией, записанной в ДНК (транскрипция). У ретровирусов наследуемым генетическим материалом служит РНК, поэтому после попадания в клетку генетическая информация считывается в обратном направлении (обратная транскрипция). Фермент, осуществляющий обратную транскрипцию, называется обратной транскриптазой.

ВИЧ инфицирует и разрушает определенные лейкоциты (Т-хелперы), подавляя в результате активность иммунной системы.

Онкогенез

В основе превращения нормальной клетки в злокачественную (опухолевую) лежит изменение ДНК. Поэтому одной из причин возникновения раковых опухолей могут быть вирусы, встраиваемые в геном клетки.

Вирусы полиомы и SV40 (обезьяний вирус) относятся к группе паповирусов. Они содержат двухцепочечные молекулы ДНК. Размножаясь в некоторых клетках, вирус вызывает их лизис. В других клетках вирус размножение вируса подавляется и, примерно в одной из 10⁵ клеток вирус встраивается в ДНК клетки. Такое включение может приводить к опухолевой трансформации. В трансформированной клетке образуется белок (Т-антиген), который запускает репликацию клеточной ДНК, в результате чего начинается размножение клеток, то есть образование опухоли.

К образованию опухолей у животных могут быть причастны и ретровирусы. Такие вирусы, например, вызывают саркому Рауса у кур и лейкемию у мышей.