Бактериофаг при помощи отростков прикрепляется к поверхности кишечной палочки и в месте соприкосновения с ней растворяет с помощью фермента клеточную стенку. После этого за счёт сокращения головки молекула ДНК фага впрыскивается через канал стержня в клетку. Примерно через 10-15 мин под действием этой ДНК перестраивается весь метаболизм бактериальной клетки, и она начинает синтезировать ДНК бактериофага, а не собственную. При этом синтезируется и фаговый белок. Завершается процесс появлением 200-1000 новых фаговых частиц, в результате чего клетка бактерии погибает.

Бактериофаги, образующие в заражённых клетках новое поколение фаговых частиц, что приводит к лизису (распаду) бактериальной клетки, называются вирулентными фагами.

Некоторые бактериофаги внутри клетки хозяина не реплицируются. Вместо этого их нуклеиновая кислота включается в ДНК хозяина, образуя с ней единую молекулу, способную к репликации. Такие фаги получили название умеренных фагов или профагов.[9]

Прокариоты не дифференцируются в стволовые или специализированные клетки, а являются популяцией более или менее сходных клеток, которые продолжают размножаться, пока имеется соответствующая питательная среда. Поэтому взаимодействие фагов с бактериями происходит в бактериальной культуре циклически, пока не наступит некое равновесное состояние, которое определяется числом клеток-хозяев и вирусных элементов и скоростью их воспроизведения.

ГЛАВА 4. Вирусы животных

4.1. Влияние вирусной инфекции на клеточном уровне

Деструктивный (цитолитический) эффект - обширное повреждение множества различных клеточных органелл.

Трансформация, когда зараженная вирусом клетка приобретает способность к неограниченному делению - результат интеграции вирусного генома в геном клетки.

Действие некоторых вирусов занимает промежуточное положение. В этих случаях зараженные клетки еще некоторое время функционируют и в одном случае - при заражении парамиксовирусами - продолжают расти и делиться, одновременно продуцируя вирус.

Индуцирование - образование в зараженной клетке белков, кодируемых клеточным геномом, но синтезируемых клетками в ответ на вирусную инфекцию.

4.2. Разнообразие возбудителей и вызываемых ими заболеваний

Заболевания верхних дыхательных путей могут быть вызваны пикорнавирусами, риновирусами, миксовирусами (вирусом гриппа) и другими.

Заболевания нервной системы могут вызвать тогавирусы (возбудители энцефалита), рабдовирусы (вирус бешенства), пикорнавирусы (вирус полиомиелита) и ряд других.

К системным вирусным болезням, сопровождающимся обильными кожными высыпаниями, относятся оспа (поксивирус), «ветряная оспа» (герпесвирус[10]), корь (парамиксовирус), краснуха (тогавирус).

4.3. Иммунные реакции

Наиболее специфическая реакция на вирусную инфекцию - это выработка антител. После заболеваний, вызываемых многими вирусами или после вакцинации наблюдается длительный иммунитет и в сыворотке крови выявляются специфические антитела. Циркулирующие антитела при ряде вирусных инфекций, служат барьером, препятствующим распространению вируса по всему организму. При естественно протекающих заболеваниях быстрое появление антител в крови может препятствовать распространению вируса из первичного очага инфекций.

ГЛАВА 5. Вирусы растений

5.1. Распространение вирусов по растению и характерные признаки их наличия

Вирус, попавший в клетку, сначала в ней размножается, а затем проникает в соседние клетки по межклеточным канальцам. Из одной клетки в другую могут мигрировать вирионы или вирусная РНК. Когда вирус попадает в проводящую ткань он быстро движется сначала по жилкам, затем по черешку листа и, наконец, попадает в стебель.

Как правило, первыми атакуются вирусом активно растущие ткани и корни. Перенос вирусов семенами наблюдается редко, а перенос пыльцой - еще реже. Особенности процесса морфогенеза цветка, таковы, что они препятствуют проникновению вируса в гаметы.

К наиболее выраженным проявлениям реакции растений относятся: нетипичная окраска лепестков на цветках, изменение окраски отдельных листьев, мозаичная или кольцевая пятнистость[11], интенсивное деление клеток и опухолевая трансформация.

5.2. Механизмы передачи вирусов растений

В естественных условиях наиболее важную роль в передаче вирусов от одного растения к другому играют животные, питающиеся на этих растениях.

Способность насекомого переносить тот или иной вирус контролируется генетически и может определяться различием в одном гене, который контролирует проницаемость кишечника для вируса. В пользу такой точки зрения говорит тот факт, что после пункции брюшка насекомое, неспособное передавать вирус, приобретает эту способность.

Принимая во внимание тесные связи между насекомыми и растениями, которыми они питаются, можно предположить, что вирусы в ходе эволюции распространились от одного класса хозяев к другому и оказались избирательно адаптированными к “двойному” образу жизни. Существенный этап инфекции такого рода представляет проникновение в клетку вирусной нуклеиновой кислоты, генетические потенции которой, объединенные с генетическими потенциями клетки, и определяют возможность размножения вируса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Какое место занимают вирусы в биологическом мире? Каково их происхождение и кто их ближайшие родственники? Сведения о вирусах, изложенные в этом реферате, подтверждают положение, высказанное в самом его начале: вирусы нельзя уподоблять очень мелким клеткам. Вирусы - это элементы генетического материала, у которых есть своя собственная эволюционная история, ибо в них имеется все необходимое для их передачи от одного хозяина другому.

В этом смысле вирусы представляют собой независимые генетические системы. Это не случайно отделившиеся фрагменты генома какой-то клетки. Вирусам присуща генетическая непрерывность и способность мутировать, они содержат набор генов, в результате согласованного действия которых образуются новые частицы того же вируса. И, наконец, вирусы имеют свою эволюционную историю, по крайней мере, отчасти независимую от эволюции организмов, в которых они репродуцируются. В то же время вирусы не стоят в стороне от эволюционной истории клеток и организмов. Их генетический материал в химическом отношении сходен с генетическим материалом всех клеток, хотя у многих вирусов он состоит из РНК - кодирующего полимера, оттесненного в процессе эволюции клеток на второстепенную роль. Если сравнить ДНК с Солнцем, то клеточные РНК будут планетами, которые светят отраженным светом, однако в РНК - содержащих вирусах эти планеты вновь стали самостоятельными светилами.

Вирус - это, по существу, часть клетки. Мы считаем вирусами те компоненты клетки, которые достаточно независимы для того, чтобы передаваться другим клеткам, и сравниваем их с другими клеточными компонентами, более прочно связанными со всей системой.

При одном только упоминании слова «вирус» возникают ассоциации: ВИЧ, инфекция, заболевание, летальный исход. Но не следует преувеличивать вредное и зачастую опасное воздействие вирусов. Они могут быть и полезными. Прежде всего вирусы стимулируют деятельность защитных сил организма, направляя, в известной степени, эволюционный процесс. Многие вирусы, поражающие бактерии, чрезвычайно важны для медицины и ветеринарии, поскольку позволяют естественным путём и без химических реагентов побеждать многие бактериальные инфекции.[12]