Строение и  жизнедеятельность вирусов

Тысячи различных болезней вызываются вирусами. Вирусы – это мельчайшие формы субмикроскопических инфекционных агентов. Они имеют ряд общих свойств: а) не видны в световой микроскоп (размеры от 20 до 300 нм), б) не имеют клеточного строения, в) не имеют собственного метаболизма, поэтому полностью зависят от клетки растения-хозяина (т. е. являются облигатными внутриклеточными паразитами), г) содержат только один тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК).

В природе вирусы существуют в двух формах : внеклеточной и внутриклеточной.

Внеклеточная форма вируса называется Вирион - это инертная инфекционная частица, которая состоит из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки – Капсида. Нуклеиновая кислота в составе вириона – генетический аппарат или геном - может быть только одного типа – либо ДНК, либо РНК. Геном может быть представлен одной цепочкой (однокомпонентный или целостный геном) или их имеется несколько (фрагментированный геном). Большинство вирусов растений являются РНК-содержащими.

Капсид состоит из белковых субъединиц – Капсомеров. Капсиды бывают различной формы:

1). Изометрические: сферические (рис.17А) или полиэдрические («полиэдр» значит многогранник) с кубическим типом симметрии (рис.17Б).

2). Анизометрические со спиральным типом симметрии – палочковидные, нитевидные (рис.17Г). Встречаются вирусы с комбинированным типом симметрии, например, в форме головастика или Бацилловидные (рис.17Д).

Размеры различных вирусов колеблются чаще всего в пределах от 20 до 300 нм, однако встречаются нитевидные вирусы большей длины – до 2000 нм.

В связи с наличием у вирусов растений белковой оболочки, в которую заключена нуклеиновая кислота, вирусы обладают антигенной активностью, или иммуногенностью то есть способны вызывать образование антител при введении их в организм животных.

Проявления жизнедеятельности вирусов.

Вирусы размножаются только в живых клетках. Многие вирусы способны к заражению какого-либо одного хозяина. Так респираторные вирусы размножаются только в клетках слизистых оболочек дыхательных путей. Другие, например, вирус табачной мозаики (ВТМ), имеют широкий спектр хозяев. Некоторые вирусы растений способны размножаться в телах насекомых-переносчиков.

а)сферический Б)полиэдрический

Г)палочковидный Д)бацилловидный

Рис.17. Типы морфологии капсидов вирусов

Внутриклеточная жизнедеятельность вирусов, вероятно, складывается из ряда следующих этапов:

1.  Вирус проникает в клетку целиком – полностью вся НК в капсидной оболочке – через повреждения в мембране.

2.  Сбрасывание капсида. При инфицировании ВТМ первые симптомы появляются на несколько часов позже, чем при инфицировании свободной РНК этого вируса. Это факт в пользу утверждения о том, что проникший в клетку вирус «раздевается» - сбрасывает капсид.

3.  Размножение вирусов. Вирусная РНК чаще внедряется в ядро растительной клетки, где синтезируется комплементарная РНК-(¾)-цепь и образуется Двуцепочечная РНК – репликативная форма (РФ) . Затем, вероятно, в ядрышках происходит многократная репликация вирусной РНК.

4.  Биосинтез структурного белка вируса. После усиления репликации вирусной РНК в клетке возрастает количество капсидного белка. Синтез этих белков проходит на рибосомах клетки-хозяина.

5.  Агрегация вирусной РНК и капсида. Появление зрелых вирусных частиц.

6.  Выход вирусов из клетки у растений происходит по плазмодесмам, у животных – через повреждения в мембране.