Лазарь Зильберберг - Вирусы и вирусные болезни

Если вирусный кристалл распилить пополам, обработать препарат одним из способов, о которых мы рассказали выше, поместить срез в электронный микроскоп и сфотографировать, то на снимке можно довольно четко увидеть вирусные частицы, расположенные в строгом порядке.

Вирусный кристалл — это драгоценный камень…

"Вирусный кристалл — это драгоценный камень... Он представляет собой большую редкость, очень дорог и часто очень красив... Такие кристаллы могут существовать десятки лет, проявляя не больше признаков жизни, чем бриллиант. В сухом состоянии они могут оставаться неограниченно долгое время. Эти факты, казалось бы, служат веским основанием для того, чтобы причислить вирус к молекулам. Однако есть у вируса одно свойство, которое не позволяет нам сделать это: "вирус" означает яд, и вирусный кристалл — ядовитый драгоценный камень, способный в любую минуту вернуться к жизни, превратиться в убийцу и произвести на свет еще миллиард кристаллов, столь же безжизненных-во всяком случае, по всем своим внешним признакам, как и исходный" [6] Стенли У. и Вэленс Э. Вирусы и природа жизни. М., 1963, с. 70. .

В этом определении очень четко и образно сформулирована природа вирусов — живой материи, наделенной, однако, рядом особенностей. Эти особенности не позволяют применять к вирусам критерии, которые мы применяем к высшим организмам, включая бактерии.

Крупный чехословацкий микробиолог академик Диониз Блашкович считает, что у вирусов граница жизни перемещена на более низкий, молекулярный уровень. Нуклеиновая кислота вирусов является основной единицей, которая вместе с белком представляет наиболее простую форму жизни, обладающую противоречиями живой и неживой материи.

Советский ученый Ш. Д. Мошковский считает, что вирусы составляют обособленную группу форм материи. С одной стороны, они наделены важнейшими признаками, общими для всего живого: единством со средой, наследственностью, изменчивостью, приспособляемостью; с другой — они лишены основного признака живого: у них отсутствуют системы, обеспечивающие накопление и освобождение энергии, благодаря чему они не способны самостоятельно синтезировать собственные структуры, иными словами, воспроизводить себе подобных. Эти процессы вирусы осуществляют только за счет поражаемых ими клеток.

Установлено, что определенные вирусы способны заражать только определенные виды клеток. Поэтому вирусные частицы принято разделять на три основные группы: вирусы, поражающие растения (растительные вирусы); вирусы, поражающие бактерии и микробы других групп (бактериальные вирусы, или фаги); вирусы, поражающие животных и человека (животные вирусы). Каждая из этих групп объединяет огромное количество самых различных вирусов.

Наиболее просто устроены растительные вирусы. Они состоят из нити нуклеиновой кислоты, окруженной белковой оболочкой. Нуклеиновые кислоты являются носителями наследственных свойств вирусов, и в каждой вирусной частице содержится лишь одна нуклеиновая кислота-ДНК (дезоксирибонуклеиновая) или РНК (рибонуклеиновая). Вирусные белки построены из таких же аминокислот, что и клетки их хозяев.

Несколько сложнее устроены бактериальные вирусы, у которых нуклеиновая кислота заключена в отчетливо выраженные белковые "головки". Кроме того, многие бактериальные вирусы имеют специальные тонкие белковые "хвосты", с помощью которых они прикрепляются к своим жертвам.

И, наконец, наиболее сложным является строение животных вирусов. Так, например, весьма крупный вирус оспы, помимо нуклеиновой кислоты и белка, содержит липиды, углеводы, цистин, медь. При этом он настолько велик что его можно рассмотреть с помощью светового микроскопа.

Любопытно, что чем более высокое положение в вирусной "иерархии", занимает вирусная частица тем больше содержит она нуклеиновой кислоты и соответственно меньше белка. Так, в вызывающих заболевания человека вирусах гриппа, полиомиелита РНК составляет 24-25% и белок соответственно 76-75%. Совсем иное соотношение мы видим в растительных вирусах: РНК в вирусах картофеля и табачной мозаики содержится не более 5-6%, тогда как белок составляет 95-94% всей "массы" вирусной частицы.

Помимо жиров, углеводов, минеральных солей и некоторых других химических элементов, входящих в состав наиболее сложно устроенных вирусов, в вирусных частицах содержатся ферменты. Так, например, в составе вирусов гриппа обнаружен фермент нейраминидаза, у вируса менингопневмонии-цитохромредуктаза, у бактериальных вирусов — лизин и т. д. Задача этих ферментов — растворять оболочку клетки и помогать вирусу проникнуть в тело своей жертвы.

Обращает на себя внимание необычайно простое и в то же время предельно целесообразное устройство вирусов. В них нет ничего лишнего. Как мы убедимся в дальнейшем, каждый компонент вирусной частицы выполняет свои строго опеределенные функции: белковая оболочка оберегает нуклеиновую кислоту от внешних неблагоприятных воздействий, нуклеиновая кислота определяет наследственные и инфекционные свойства вирусов, ферменты обеспечивают прохождение вирусов внутрь клетки.

И все же, несмотря на это, казалось бы, сложное строение, вирусы остаются наиболее элементарной формой живой материи. С точки зрения структуры, самый крупный и сложно устроенный вирус весьма далек от самой мельчайшей бактерии.

Тысячи ученых во многих странах мира заняты постоянными, углубленными исследованиями поведения и повадок "маленьких убийц". Исследования не прекращаются ни на один день — ученые прекрасно знают, какую огромную пользу для человечества принесет победа науки над вирусами. И нужно отдать должное исследователям — в результате проделанной огромной работы современные представления о мире вирусов неизмеримо расширились.

Наряду с основным электронномикроскопическим методом изучения вирусных частиц, существуют и другие способы проникновения в этот таинственный мир. О некоторых из них здесь уместно рассказать.

...В начале нашего столетия английский врач Алексис Каррел решил доказать своим коллегам, что изолированная живая ткань, если ее снабжать кислородом и правильно питать, устраняя при этом продукты обмена веществ и дыхания, способна существовать в живом состоянии неограниченно долгое время. С этой целью он провел эксперимент с живой тканью, взятой из сердечной мышцы цыпленка. Успех превзошел все ожидания — тканевая культура, помещенная в определенные условия, сохранялась в течение 21 года!

Так опыт Алексиса Каррела помог открыть принципиально новый метод биологического исследования — метод культуры ткани, позволивший выращивать и изучать живые клетки вне организма.