ВИРУСЫ И ФАГИ

В природе существуют формы более мелкие, чем бактерии, не имеющие клеточного строения. К ним относятся вирусы и фаги, поражающие клетки животных, растений и микроорганизмов.

Вирусы (от лат. virus — яд) — это ультрамикроскопические организмы, единственные представители живого мира, не имеющие клеточного строения. Они являются внутриклеточными паразитами, поражающими клетки животных, растений и микроорганизмов.

Вирусы были открыты в 1892 г. Д.И. Ивановским (1804-1926) при изучении причин гибели табака от мозаичной болезни, проявляющейся возникновением пятен на листьях растений. Д.И. Ивановский обнаружил, что здоровое растение можно заразить соком больного, даже если пропустить этот сок через бактериологические фильтры, задерживающие все бактерии. Таким образом, было показано, что болезнь передается организмом, который может проходить через бактериологические фильтры. Эти организмы получили название «фильтрующиеся вирусы», а затем просто «вирусы».

Особенность их паразитизма заключается в том, что они действуют на генетическом уровне. Не обладая свойственной любой клетке способностью к синтезу ДНК, они внедряют в клетку свой генетический материал, в результате чего клетка начинает синтезировать вирусные частицы.

Вне клетки вирусы существуют в виде вирионов — вирусных частиц, находящихся в покоящемся состоянии. Вирионы можно обнаружить в воздухе, почве, воде естественных водоемов. Размер, форма и химический состав вирионов очень разнообразны. В вирусной частице различают две основные структуры: белковую оболочку — капсид и генетический материал вируса, представленный молекулой ДНК или РНК.

Вирусы, поражающие микроорганизмы, называются фагами (буквально фаг — пожиратель). Бактериофаги паразитируют в клетках бактерий.

Размеры фагов колеблются от 40 до 140 нм (нанометр (нм); 1 нм = 10_3 мкм = 10_6 мм). Бактериофаги имеют вид многогранной головки со стержнем (рис. 26), покрытой снаружи белковой оболочкой. Внутри стержня находится канал. Головка фага заполнена молекулой ДНК. У основания стержня располагается базальная пластинка с шинами и нитями.

Схема строения фага

Рис. 26. Схема строения фага:

  • 7 — головка с ДНК; 2 — стержень; 3 — отросток; 4 — базальная пластинка;
  • 5 — шипы

Действие фага на бактериальную клетку происходит в несколько стадий (рис. 27): фаговая частица с помощью базальной пластинки с зубцами и нитями адсорбируется на поверхности бактериальной клетки; затем фаг действует, как шприц, когда в результате сокращения головки стержень проходит через клеточную стенку и цитоплазматическую мембрану бактерии и впрыскивает свою ДНК внутрь клетки. Фаговая ДНК перестраивает механизм обмена бактерии, в результате в ней начинают синтезироваться частицы фага. Через определенное время все содержимое клетки превращается в зрелые фаговые частицы, клеточная стенка бактерии растворяется и фаги выходят наружу.

Бактериофаги наносят большой вред в молочной промышленности, производстве сыров, творога, сметаны и в производстве мар-

Действие фага на бактериальную клетку

Рис. 27. Действие фага на бактериальную клетку

гарина. Они поражают в основном молочнокислые стрептококки заквасок для получения этих продуктов. Под влиянием бактериофага клетки стрептококков лизируются (растворяются) и погибают. В антибиотической промышленности актинофаги лизируют производственную культуру актиномицетов — продуцентов антибиотиков.

В медицине бактериофаги применяют для лечения некоторых заболеваний, например дизентерии.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >