Можно ли считать вирусы живыми ?
Являются ли вирусы живыми ?
Согласно Львову, «организм - некая независимая единица интегрированных и
взаимосвязанных структур и функций». У простейших, то есть у одноклеточных
именно клетка является независимой единицей, иными словами, организмом. И
клеточные организмы - митохондрии, хромосомы и хлоропласты - это не
организмы, ибо они не являются независимыми. Получается, что если следовать
определению, данным Львовым, вирусы не являются организмами, так как не
обладают независимостью: для выращивания и репликации генетического
материала нужна живая клетка.
В то же время, у многоклеточных видов независимо от того, животные или
растения, отдельные линии клеток не могут эволюционировать независимо друг
от друга; следовательно, их клетки не являются организмами. Для того чтобы
изменение было эволюционно значимым, оно должно быть передано новому
поколению индивидуумов. В соответствии с этим рассуждением организм
представляет собой элементарную единицу некоторого непрерывного ряда со
своей индивидуальной эволюционной историей
Вирус обретает относительно независимую эволюционную историю благодаря его
способности к адаптации в направлении, ведущим к приобретению им
способности передаваться от хозяина к хозяину. Он может пережить клетку или
организм, в которых паразитирует; фактически вирус часто «эксплуатирует»
клетку. Один вирус может встречаться в разных видах, родах и типах и также
один и тот же вирус может передаваться от растений насекомым и размножаться
в клетках тех и других. Вирус, обладающий соответствующей
приспособляемостью, может использовать разнообразные эволюционные ниши.
Таким образом, вирус, конечно, обладает большей независимостью, чем любая
клеточная органелла. То есть, в эволюционном плане вирус в большей степени
организм, чем хромосома или даже клетка многоклеточного животного, хотя
функционально он значительно менее независим, чем любая такая клетка.
И в то же время, можно рассматривать данную проблему с точки зрения другого
определения: материал является живым если, будучи изолированным, он
сохраняет свою специфическую конфигурацию так, что эта конфигурация может
быть реинтегрирована, то есть вновь включена в цикл, в котором участвует
генетическое вещество: это отождествляет жизнь с наличием независимого
специфического самореплицирующегося способа организации. Специфическая
последовательность оснований нуклеиновой кислоты того или иного гена может
копироваться; ген - это некая часть запасов информации, которой располагает
живой организм. В качестве теста на живое данное выше определение
предлагает воспроизведение в различных клеточных линиях и в ряде поколей
организмов. Вирус, согласно этому тесту, живой точно так же, как и любой
другой фрагмент генетического материала, что его можно извлечь из клетки,
вновь ввести в живую клетку и что при этом он будет копироваться в ней и
станет хотя бы на некоторое время часть ее наследственного аппарата. При
этом передача вирусного генома составляет основной смысл существования этих
форм - результат их специализации в процессе отбора. Поэтому
специализированность вирусов как переносчиков нуклеиновых кислот дает
возможность считать вирусы «более живыми», чем какие либо фрагменты
генетического материала, и «более организмами», чем любые клеточные
органеллы, включая хромосомы и гены.
Строгие постулаты Коха
Каковы же те основные положения, сформулированные Робертом Кохом (1843-
1910), которых должен придерживаться микробиолог при каждом обнаружении
неизвестного возбудителя ? Что может служить доказательством, что именно он
является причиной данного инфекционного заболевания ? Вот эти три критерия:
Неоднократное получение чистой культуры возбудителя, взятого из организма
больного.
Возникновение точно такого же или сходного заболевания (как по характеру
течения, так и по вызываемым им патологическим изменениям) при
инфицировании здорового организма культурой предполагаемого возбудителя.
Появление в организме человека или животного после их заражения данным
возбудителем всегда одних и тех же специфических защитных веществ. При
контакте иммунной сыворотки крови с возбудителем из культуры последний
должен терять свои патогенные свойства.
Для современной вирусологии характерно бурное развитие и широкое
применение самых различных методик - как биологических (включая
генетические), так и физико-химических.. Они используются при установлении
новых, до сих пор еще неизвестных вирусов, и при изучении биологических
свойств и строения уже обнаруженных видов.
Фундаментальные теоретические исследования дают обычно важные сведения,
которые используются в медицине, в области диагностики или при глубоком
анализе процессов вирусной инфекции. Введение новых действенных методов
вирусологии связано, как правило, с выдающимися открытиями.
Так например, метод выращивания вирусов в развивающемся курином эмбрионе,
впервые примененный А. М. Вудрофом и Е. Дж. Гудпэсчуром в 1931 году, был с
исключительным успехом использован при изучении вируса гриппа.
Прогресс физико-химических методов, в частности метода центрифугирования,
привел в 1935 году к возможности кристалмуации вируса табачной мозаики
(ВТМ) из сока больных растений, а в последствии и к установлению входящих
в его состав белков. Этим был дан первый толчок к изучению строения и
биохимии вирусов.
В 1939 году А. В. Арден и Г. Руска впервые применили для изучения вирусов
электронный микроскоп. Введение этого аппарата в практику означало
исторический перелом в вирусологических исследованиях, поскольку появилась
возможность увидеть - хотя в те годы еще и недостаточно четко - отдельные
частицы вируса, вирионы.
В 1941 году Г.Херст установил, что вирус гриппа при известных условиях
вызывает агглютинацию (склеивание и выпадение в осадок) красных кровяных
телец (эритроцитов). Этим была положена основа для изучения
взаимоотношений между поверхностными структурами вируса и эритроцитов, а
также для разработки одного из наиболее эффективных методов диагностики.
Коренной перелом и вирусологических исследованиях произошел в 1949 г.,
когда Дж. Эндерсу, Т. Уэллеру и Ф. Роббинсу удалось размножить вирус
полиомиелита в клетках кожи и мышц человеческого зародыша. Они добились
разрастания кусочков ткани на искусственной питательной среде. Клеточные
(тканевые) культуры были инфицированы вирусом полиомиелита, который до
этого изучали исключительно на обезьянах и лишь очень редко на особом виде
крыс.
Вирус в человеческих клетках, выращенных вне материнского организма,
хорошо размножался и вызывал характерные патологические изменения. Метод
культуры клеток (длительное сохранение и выращивание в искусственных
питательных средах клеток, выделенных из организма человека и животных) был
впоследствии усовершенствован и упрощен многими исследователями и стал,
наконец, одним из наиболее важных и результативных для культивирования
вирусов. Благодаря этому более доступному и дешевому методу появилась
возможность получать вирусы в относительно чистом виде, чего нельзя было
достичь в суспензиях из органов погибших животных. Введение нового метода
означало несомненный прогресс не только в диагностике вирусных заболеваний,
но и в получении прививочных вакцин. Он дал также неплохие результаты и в
биологических и биохимических исследованиях вирусов.
В 1956 году удалось показать, что носителем инфекционности вируса является
содержащаяся в нем нуклеиновая кислота. А в 1957 году А.Айзекс и Дж.
Линдеман открыли интерферон, который позволил объяснить многие
биологические явления, наблюдаемые в отношениях между вирусом и клеткой -
хозяином или организмом - хозяином.
С. Бреннер и Д. Хорн ввели в технику электронной микроскопии метод
негативного контрастного окрашивания, сделавший возможным изучение тонкого
строения вирусов, в частности их структурных элементов (субъединиц).
В 1964 году уже упоминавшийся нами ранее американский вирусолог Гайдузек с
сотрудниками доказал инфекционный характер ряда хронических заболеваний
центральной нервной системы человека и животных. Он изучал недавно
обнаруженные своеобразные вирусы, лишь в некоторых чертах схожие с ранее
известными.
В то же время американский генетик Барух Бламберг обнаруживает (в процессе
генетических исследований белков крови) антиген сывороточного гепатита
(австралийский антиген), вещество, идентифицируемое при помощи
серологических тестов. Этому антигену суждено было сыграть большую роль в
вирусологических исследованиях гепатита.
В последние годы одним из крупнейших успехов вирусологии можно считать
раскрытие некоторых молекулярно-биологических механизмов превращения
нормальных клеток в опухолевые. Не меньшие успехи были достигнуты и в
области изучения строения вирусов и их генетики.
Инфекционная единица
Наименьшее количество вируса, способное в данном опыте вызвать инфекцию,
называется инфекционной единицей.
Для ее определения применяются обычно два метода. Первый основан на
определении 50 %-ной летальной дозы, которая обозначается LD 50 (от лат.
Letatis - смертельная, dosis - доза). Второй метод устанавливает число
инфекционных единиц по числу бляшек, образовавшихся в культуре клеток.
Что, в сущности, представляет собой величина LD 50 и как она определяется?
Исследуемый вирусный материал разводится в соответствии со снижающимися
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19
