Віруси відкрив Д.І. Іванівський в 1892 р при вивченні мозаїчної хвороби листя тютюну. Віруси є частинки, що складаються з білкової капсули (капсида) і укладеної в неї нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК). Займають проміжне положення між живою і неживою природою. Поза клітини віруси не виявляють ознак життя і називаються вирионом. Вони здатні розмножуватися тільки після потрапляння їх нуклеїнової кислоти в клітину. Нуклеїнова кислота вірусу використовуючи ферментні системи клітини, здатна реалізуватися, синтезувати білки і утворювати нові вірусні частинки. Віруси викликають інфекційні захворювання у рослин, тварин і людини. Розміри їх коливаються в межах від 20 до 300 нм.
Окрему групу становлять віруси бактерій - бактеріофаги або фаги. які обумовлюють лізис (розчинення) бактерій (рис.2.1.).
Бактеріофаги використовують в дослідженнях з генетики та молекулярної біології, в діагностиці інфекційних захворювань, визначенні бактерій. Препарати бактеріофагів використовують для профілактики і лікування деяких інфекційних хвороб.
Рис.2.1. Схема будови вірусу (а) і бактеріофага (б); 1 нуклеїнова кислота; 2 - білкова оболонка; 3 - порожнистий стрижень; 4 - базальна пластинка; 5 - відростки (нитки).
Неканонічні віруси (вірусний агенти).
Віроїди - інфекційні агенти, які викликають деякі захворювання у рослин. За хімічною природою вони являють собою невеликі молекули РНК з 200 400 нуклеотидів. РНК віріонів не кодують білків. Однак вони здатні реплицироваться в живій клітині, використовуючи її ферментні системи. Віроїди можуть зміняться і пристосовуватися до умов існування. Вони стійкі до нагрівання, опромінення, дії формаліну, нуклеаз, противірусних препаратів.
Існує думка, що віроїди являють собою невеликі Інтрони ділянки про-РНК вирізані в процесі сплайсингу, які придбали здатність до реплікації (так звані «втікачі-інтрони»).
Пріони - це білкові молекули, які здатні паразитувати в клітинах людини і тварин, викликаючи ряд нейродегенеративних захворювань. Відкрито американським біологом Стенлі Прузінер в 1982 р
Пріони не містять нуклеїнових кислот і, таким чином, відрізняються від всіх відомих мікроорганізмів, таких як бактерії, грибки, віруси і вірусоподібні частки.
Білок - пріон позначається як PrPsc. Він гомологичен звичайному клітинному білку - PrPc. який знаходиться в клітинах нервової системи, деяких тканин і лімфоцитах. PrPsc і PrPc мають однакову первинну структуру, але різняться по вторинної і третинної структурах. Вони кодуються геном PrP дуже схожим у всіх ссавців. Нині відомо 18 мутацій людського гена PrP. які пов'язані з різними пріоновими хворобами.
Пріони утворюються шляхом посттрансляційної модифікації нормального клітинного білка PrPс. при його зустрічі з молекулою PrPsc. Молекула PrPс, стикаючись з молекулою PrPsc. змінює свою конфігурацію і стає інфекційної. Таким чином одиничний прион перетворює поліпептиди клітини з близької йому структурою в свою подобу.
Все пріони мають високу інфекційність. Вони стійкі до різних фізико-хімічним впливом: кип'ятіння протягом 30-60 хв. висушування, заморожування, хімічній обробці спиртами, формальдегідом, кислотами, УФ-опромінення, гамма-опроміненню. Тому їх дуже важко инактивировать, знешкодити.
Для пріонів не існує видового бар'єру, вони мають тривалий інкубаційний період. Інкубаційний період, наприклад, збудника сказу великої рогатої худоби (губчастої енцефалопатії) - 6 років.
Людина може бути інфікована пріонами двома способами:
1. Спадкова передача за Менделем (аутосомно-домінантний тип спадкування через попередню генну аутореплікацію інфекційного агента).
2. При вживанні м'яса, а також при медичних маніпуляціях (щеплення, операціях, пункціях).
Пріони в даний час інтенсивно вивчаються. Причиною такого прістательного уваги є не тільки теоретичний інтерес, але і невиліковність пріонових хвороб на сьогоднішній день. Однак в природі пріонових хвороб ще багато неясного.
Профілактика пріонових хвороб передбачає:
- обмеження використання лікувальних препаратів тваринного походження;
- зупинка виробництва гормонів гіпофіза тварин;
- посилення контролю при трансплантації тканин;
- використання гумових рукавичок при роботі з біологічними рідинами хворих.
Клітинні форми життя