Особенности строения наследственного материала вирусов Царство Vira Ви́рус — неклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри живых клеток. Впервые были открыты Ивановским в 1892г. Являются облигатными, внутриклеточными паразитами малых размеров (нм). У них отсутствует клеточное строение и белок синтезирующие системы. Существует в двух формах: Внутриклеточной (комплекс вирус-клетка, репродуцирующая стадия) и внеклеточная (в форме вириона, стадия покоя) Размер генома широко варьирует у различных видов. Самым маленьким одноцепочечным ДНК-геномом обладает цирковирус из семейства Circoviridae: его геном кодирует лишь два белка и содержит всего 2000 нуклеотидов. Один из самых крупных геномов обнаружен у мимивируса: он содержит свыше 1,2 млн пар оснований и кодирует более тысячи белков. Как правило, РНК-содержащие вирусы имеют меньший геном, чем ДНК-содержащие — размер их генома ограничен из-за большей вероятности ошибок во время репликации. Строение Зрелая вирусная частица, известная как вирион, состоит из нуклеиновой кислоты, покрытой защитной белковой оболочкой — капсидом. Капсидскладывается из одинаковых белковых субъединиц, называемых капсомерами. Вирусы могут также иметь липиднуюоболочку поверх капсида (суперкапсид), образованную из мембраны клетки-хозяина. Сложноорганизованные вирусы, кроме того, кодируют специальные белки, помогающие в сборке капсида. Комплексы белков и нуклеиновых кислот известны как нуклеопротеины, а комплекс белков вирусного капсида с вирусной нуклеиновой кислотой называется нуклеокапсидом. Свойства Нуклеиновая кислота Форма Количество цепей Полярность Параметры • ДНК • РНК • ДНК и РНК (в различных стадиях жизненного цикла) • Линейная • Кольцевая • Сегментированная • Одноцепочечные • Двуцепочечные • Двуцепочечные с одноцепочечными фрагментами • Положительная полярность (+) • Отрицательная полярность (-) • Двойная полярность (+/-) Особенности репликации у различных групп • Двунитевые ДНКсодержащие вирусы • РНК- содержащие вирусы с негативным геномом • РНК- содержащие вирусы с положительным геномом • Двунитевые РНК вирусы • Однонитевые ДНК вирусы • Ретровирусы Регрессивная гипотеза происхождения Согласно этой гипотезе, вирусы когда-то были мелкими клетками, паразитирующими в более крупных клетках. С течением времени эти клетки предположительно утратили гены, которые были «лишними» при паразитическом образе жизни. Эта гипотеза основывается на наблюдении, что некоторые бактерии, а именно риккетсии и хламидии, представляют собой клеточные организмы, которые, тем не менее, подобно вирусам могут размножаться только внутри другой клетки. Эту гипотезу также называют гипотезой дегенерации или гипотезой редукции. Гипотеза клеточного происхождения Некоторые вирусы могли появиться из фрагментов ДНК или РНК, которые «высвободились» из генома более крупного организма. Такие фрагменты могут происходить от плазмид или от транспозонов. Эту гипотезу также называют гипотезой кочевания или гипотезой побега. Гипотеза коэволюции Эта гипотеза предполагает, что вирусы возникли из сложных комплексов белков и нуклеиновых кислот в то же время, что и первые на Земле живые клетки, и зависят от клеточной жизни вот уже миллиарды лет. Помимо вирусов, существуют и другие неклеточные формы жизни. Например, вироиды — это молекулы РНК, которые не рассматриваются как вирусы, потому что у них нет белковой оболочки. Тем не менее, ряд характеристик сближает их с некоторыми вирусами, а потому их относят к субвирусным частицам. Вироиды являются важными патогенами растений. Они не кодируют собственные белки, однако взаимодействуют с клеткой-хозяином и используют её для осуществления репликации своей РНК Значение в эволюции Вирусы являются важным естественным средством переноса генов между различными видами, что вызывает генетическое разнообразие и направляет эволюцию. Считается, что вирусы сыграли центральную роль в ранней эволюции, ещё до расхождения бактерий, архей и эукариот, во времена последнего универсального общего предка жизни на Земле. Вирусы и по сей день остаются одним из крупнейших живых хранилищ неисследованного генетического разнообразия на Земле. Спасибо за внимание
