Вперше в 1892 р д і Івановський відкрив і описав властивості вірусу
У статті поговоримо історію відкриття вірусів. Це цікава тема, якій у сучасному світі виділяється не так багато уваги, а дарма. Спочатку ми розберемося з тим, що таке сам вірус, а потім поговоримо про інші аспекти цього питання.
Вірус
Вірус - це неклітинний інфекційний організм, який може розмножуватися лише усередині живих клітин. До речі, з латинського це слово перекладається буквально як отрута. Ці утворення можуть вражати всі типи живих організмів, починаючи з рослин і закінчуючи бактеріями. Також є віруси, які можуть розмножуватися лише всередині інших своїх побратимів.
Дослідження
Початок досліджень було покладено у 1892 році. Тоді Дмитро Івановський опублікував свою статтю, де описував патоген рослин тютюну. У 1898 році Мартіном Бейєрінком був відкритий вірус тютюнової мозаїки. З того моменту вчені описали вже близько 6000 різних вірусів, хоча вони вважають, що їх понад 100 мільйонів. Зазначимо, що це утворення - найчисельніша біологічна форма, що у будь-якій екосистемі Землі. Вивченням їх займається вірусологія, саме - розділ мікробіології.
Короткий опис
Зазначимо, що поки що вірус знаходиться поза клітиною або в процесі зародження він є незалежною частинкою. Зазвичай складається із трьох компонентів. Перший – це генетичний матеріал, який представлений ДНК чи РНК. При цьому зазначимо, деякі віруси можуть мати два види молекул. Друга складова – це білкова оболонка, яка захищає сам вірус та його ліпідну оболонку. За її наявності вирізняють віруси від подібних інфекційних бактерій.Залежно від типу нуклеїнової кислоти, яка по суті є генетичним матеріалом, поділяють віруси ДНК-містять і містять РНК. Раніше до вірусів відносили пріони, але потім виявилося, що ця помилкова думка – це звичайні збудники, які складаються з інфекційного матеріалу та не мають у своєму складі нуклеїнових кислот. Форма вірусу може бути дуже різноманітною: починаючи від спіральної і закінчуючи набагато складнішими структурами. Розміри цих утворень становлять приблизно одну соту бактерії. При цьому більшість вірусів настільки малі, що їх неможливо виразно розглянути навіть на світловому мікроскопі.
Форма життя
За формою життя такі організми є облігатними паразитами, оскільки відтворюватися поза клітиною вони можуть. Перебуваючи у такому середовищі, частки не виявляють жодних ознак живих організмів. Від паразитів віруси відрізняються тим, що вони повністю відсутній енергетичний і основний обмін, і навіть важливий елемент всіх живих систем - синтез білка, складність якого перевищує навіть структуру вірусу.
Поява
Історія відкриття вірусу замовчує, як вони з'явилися на еволюційному дереві. Це справді дуже цікаве питання, яке ще недостатньо вивчене. Передбачається, деякі віруси могли утворитися з невеликих молекул ДНК, які могли передаватися між клітинами. Є ще варіант того, що віруси походять від бактерій. При цьому завдяки своїй еволюції вони є важливим елементом при горизонтальному перенесенні генів і забезпечують генетичну різноманітність. Деякі вчені вважають такі утворення характерною формою життя за деякими ознаками.По-перше, є генетичний матеріал, здатність відтворюватись та еволюціонувати природним шляхом. Але при цьому віруси не мають дуже важливих характеристик живих організмів, наприклад, клітинної будови, яка є основною властивістю всього живого. Через те, що віруси мають лише частину характеристик живого, їх відносять до форм, що існують на краю життя.
Розповсюдження
Поширюватися віруси можуть по-різному, існує багато різних способів. Вони можуть передаватися від рослини до рослини за допомогою комах, які харчуються соками. Наприклад можна навести тлю. У тварин віруси можуть поширюватися за допомогою комах, переносників бактерій. Як ми знаємо, вірус грипу поширюється в повітрі при чханні та кашлі. Наприклад, ротавірус і норовірус можуть передаватися при контакті із зараженою їжею або рідиною, тобто фекально-оральним способом. ВІЛ - це один із небагатьох вірусів, який може передаватися шляхом переливання крові та при статевих контактах.
Кожен новий вірус має певну специфіку стосовно своїх господарів. У цьому коло господарів може бути вузьким чи широким, залежно від цього, наскільки багато клітин вдалося вразити. Тварини реагують на зараження імунною відповіддю, яка полягає в тому, що знищуються хвороботворні організми. Віруси, як форма життя, досить пристосовуються, тому знищити їх не так просто. У людини імунною відповіддю може бути вакцина проти конкретних інфекцій. Однак деякі організми можуть пройти через внутрішню систему безпеки людини та спричинити хронічну хворобу. Це вірус імунодефіциту людини та різні гепатити.Як відомо, антибіотики не можуть впливати на такі організми, але попри це вчені розробили ефективні противірусні препарати.
Термін
Історія досліджень
Віруси в мікробіології стали чимось новим, але дані про них накопичувалися поступово. Внаслідок розвитку науки стало зрозуміло, що не всі віруси викликаються патогенами, мікроскопічними грибами чи протистами. Зазначимо, що дослідник Луї Пастер так і не зміг знайти агента, який викликає сказ. Через це він припустив, що той настільки малий, що його розглянути під мікроскопом неможливо. В 1884 Шарль Шамберлан - відомий мікробіолог з Франції - винайшов фільтр, пори якого набагато менше бактерій. За допомогою цього інструменту можна повністю видалити бактерії із рідини. У 1892 році російський мікробіолог Дмитро Івановський використав цей апарат для дослідження виду, який пізніше отримав назву вірусу тютюнової мозаїки. Експерименти вченого показали, що після фільтрації зберігаються інфекційні властивості. Він висловив припущення, що інфекція може бути спровокована токсином, який виділяють бактерії. Однак тоді чоловік не став далі розвивати цю ідею. У той час були популярні ідеї про те, що будь-який патоген можна визначити за допомогою фільтра та виростити у живильному середовищі. Зазначимо, що це з постулатів теорії хвороби лише на рівні мікробів.
"Кристали Івановського"
Життєвий цикл вірусу та подальше дослідження
На початку минулого століття англійський бактеріолог Фредерік Туорт відкрив групу вірусів, які могли розмножуватись у бактерії. Нині такі організми називаються бактеріофагами.Водночас канадський мікробіолог Фелікс Дерелль описав віруси, які при контакті з бактеріями можуть утворювати навколо себе простір із загиблими клітинами. Він зробив суспензії, завдяки яким зумів визначити найменшу концентрацію вірусу, за якої гинуть не всі бактерії. Зробивши необхідні розрахунки, він зміг визначити початкову кількість вірусних одиниць суспензії.
Життєвий цикл вірусу активно досліджували на початку минулого століття. Тоді стало відомо, що ці частинки можуть мати інфекційні властивості, проходити через фільтр. При цьому їм потрібний живий господар для розмноження. Перші мікробіологи проводили дослідження вірусів лише на рослинах та тваринах. У 1906 році Росс Гренвілл Гаррісон винайшов унікальний спосіб вирощування тканин у лімфі.
Прорив
Водночас відбувалися відкриття нових вірусів. Походження їх досі залишалося і залишається на сьогодні загадкою. Зазначимо, що відкриття вірусу грипу належить американському досліднику Ернесту Гудпасчеру. У 1949 році було відкрито новий вірус. Походження його було невідоме, але організм вдалося виростити на клітинах зародка людини. Таким чином було відкрито перший поліовірус, вирощений на живих тканинах людини. Завдяки цьому було створено найважливіші поліовакцини проти поліомієліту.
Зображення вірусів у мікробіології з'явилися завдяки винаходу електронного мікроскопа інженерами Максом Кноллем та Ернстом Рускою. 1935 року американським біохіміком було проведено дослідження, яке довело, що вірус тютюнової мозаїки складається в основному з білка. Трохи пізніше цю частинку розділили на білкову та РНК-складову.Вдалося кристалізувати вірус мозаїки і набагато детальніше вивчити його структуру. Перша рентгенограма була отримана наприкінці 1930-х років завдяки вченим Барналю та Фенкухену. Прорив вірусології посідає другу половину минулого століття. Саме тоді вчені відкрили понад 2000 різних видів вірусів. У 1963 відбулося відкриття вірусу гепатиту B Бламбергом. У 1965 році було описано перший ретровірус.
Підбиваючи підсумки, хочеться сказати про те, що історія відкриття вірусів дуже цікава. Вона дозволяє зрозуміти багато процесів і розібратися в них детальніше. Однак хоча б поверхове уявлення необхідно мати для того, щоб йти в ногу з часом, адже прогрес розвивається семимильними кроками.
Серед наших співвітчизників є багато імен, відомих за межами країни більше, ніж на батьківщині. Саме таким ученим є Дмитро Йосипович Івановський, який по праву вважається основоположником науки про віруси. Якою прозорливістю, завзятістю і незламною волею треба було володіти, що передбачити і на дослідах довести існування вірусів, яких просто неможливо було побачити в існуючі на той час збільшувальні прилади.
Син чиновника
Дмитро Йосипович Івановський народився 28 жовтня 1864 року у багатодітній сім'ї простого чиновника. Сталося це у селі Низи, що у Лузькому повіті Петербурзької губернії (передмісті Санкт-Петербурга). Після смерті батька сім'я переїхала до Санкт-Петербурга і жила на призначену державою пенсію. З дитинства одержимий здобуттям освіти, Дмитро на відмінно закінчив гімназію і вступив до Петербурзького університету, як сьогодні казали б "на бюджет". Він навіть отримував стипендію.Бідолашний, але працьовитий студент фізико-математичного факультету Івановський Дмитро Йосипович весь вільний час проводить у науковому гуртку при ботанічному факультеті. Студентом його відправили до Криму для вивчення хвороб тютюну, які завдавали вагомих збитків південним плантаціям. На довгі роки захворювання тютюну оволоділи думками вченого.
Плямистий тютюн
Розвиток теорії
Після закінчення університету (1888) Івановський залишається в ньому працювати та захищає дисертацію про хвороби тютюну. Мозаїчну хворобу листя він досліджує на базі Нікітського ботанічного саду (Ялта) та в ботанічній лабораторії Академії наук (сьогодні це Інститут фізіології рослин ім. А.К. Тімірязєва), де він обіймав посаду лаборанта. Керівником інституту був видний російський ботанік А.С.Фаминцин.
Так називалася робота Дмитра Йосиповича Івановського, внесок у мікробіологію якого важко переоцінити. Саме з цієї роботи у 1892 році розпочала свій розвиток наука про віруси. Цей рік вважається датою народження вірусології. У своїй роботі вчений робить висновок, що мозаїчна хвороба тютюну викликається збудником, здатним проходити через бактеріальні фільтри, не здатним до зростання на штучних середовищах і не дає картину захворювання через фільтрати. Цей патогенний агент Дмитро Йосиповича Івановський називає мікроорганізмами або бактеріями, що фільтруються. Проте всі ознаки вірусів, що фільтруються, їм були припущені правильно, хоча він їх так і не побачив у мікроскоп.
Варшавський період
Отримавши ступінь магістра ботаніки в Петербурзі (1895), в 1901 Івановський їде до Варшави, де стає екстраординарним, а потім і ординарним професором Імператорського університету.Він очолює курс анатомії з фізіологією рослин кафедри ботаніки. Продовжуючи працювати з хворим тютюном, він у Києві захищає докторську дисертацію. рослин, сподіваючись побачити цих збудників. не сумнівався, що відкрив принципово новий клас явищ, запропонував критерії та методи їх визначення.
Кристали Івановського
Бажання вченого побачити предмет свого відкриття змушувало його вперто працювати з хворими рослинами. Але все, що він побачив у клітинах листя хворого тютюну – це купки нерозчинних кристалів. Саме тоді ці кристали були названі вірусом мозаїки тютюну. ім'ям Івановського.
Розвиток вірусології
Уся перша половина минулого століття була присвячена вивченню вірусів. багатьох інших. Сьогодні відкрито і описано понад 500 вірусів людини та теплокровних тварин, майже стільки ж вірусів рослин, комах та бактерій.
Професійна кар'єра
Значення відкриттів
Головне досягнення російського мікробіолога Дмитра Йосиповича Івановського (1864-1920) - це відкриття вірусів, тобто абсолютно нової форми життя.Так і не побачивши їх у мікроскоп, вчений довів їхнє існування, дав основу для розвитку напрямків вірусології. Він вніс до науки методи фільтрації, заклав основи патологоанатомічної цитології та патології вірусних хвороб. Саме віруси принесли йому світову популярність, але і його роботи з ґрунтової мікробіології, фізіології та анатомії рослин не залишилися поза увагою наукової громадськості. Вся біографія Дмитра Йосиповича Івановського демонструє завзятість вченого та цілеспрямований рух до своєї мети.
Сучасники високо цінували Івановського Д.І., як талановитого фізіолога рослин та чудового лектора. Його праці з вірусології оцінили набагато пізніше, вже після смерті. Поява електронної мікроскопії відкрило нову еру вірусології – науки, яка продовжує розвиватися та приносити вченим нові перемоги над важкими хворобами. Однак практичний інтерес вірусології давно вийшов за межі лише медицини. Сьогодні знання про віруси застосовуються у генній інженерії, створенні трансгенних організмів та модифікованих продуктів. Сьогодні фантазії письменників про продовження життя людини або придбання ним нових якостей вже не здаються такими вже фантастичними. Допомагають втілювати в життя мікроскопічні істоти, відкриті великим російським ученим.
РОЗДІЛ 1. ІСТОРІЯ ВІРУСОЛОГІЇ
МОДУЛЬ 1. ЗАГАЛЬНА ВІРУСОЛОГІЯ
Історія вірусології досить незвичайна. Перша вакцина для попередження вірусної інфекції – віспи була запропонована англійським лікарем Е. Дженером у 1796 р., майже за сто років до відкриття вірусів, друга вакцина – антирабічна, була запропонована фундатором мікробіології Л.А. Пастером 1885 р. - За сім років до відкриття вірусів.
Честь відкриття вірусів належить нашому співвітчизнику Д.І. Івановському, який уперше у 1892 р. довів існування нового типу збудника хвороб на прикладі мозаїчної хвороби тютюну.
Мал. 1. Дмитро Йосипович Івановський – засновник вірусології.
Івановський встановив, що хвороба тютюну, поширена в Криму, викликається вірусом, який має високу заразливість і суворо виражену специфічність дії. Це відкриття показало, що поряд із клітинними формами існують живі системи, невидимі у звичайні світлові мікроскопи, що проходять через дрібнопористі фільтри та позбавлені клітинної структури.
Через 6 років 1898 р. після відкриття Д.І. Івановського голландський вчений М. Бейєрінк підтвердив дані, отримані російським ученим, дійшовши, однак, висновку, що збудник тютюнової мозаїки — рідкий живий контагій. Івановський із цим висновком не погодився. Завдяки його чудовим дослідженням ого Ф. Леффлер та П. Фрош 1897 р. встановили вірусну етіологію ящуру, показали, що збудник ящуру також проходить через бактеріальні фільтри. Івановський, аналізуючи ці дані, дійшов висновку, що агенти ящуру та тютюнової мозаїки є принципово подібними. У суперечці із М. Ст. Бейєрінком прав виявився Івановський.
Надалі були відкриті та вивчені збудники багатьох вірусних захворювань людини, тварин та рослин.
Івановський відкрив вірус рослин. Леффлер і Фрош відкрили вірус, який вражає тварин. Нарешті, 1917 р. Д'Еррель відкрив бактеріофаг - вірус, що вражає бактерії. Таким чином, віруси спричиняють хвороби рослин, тварин, бактерій.
У 1892 р. сучасник Пастера та найближчий співробітник І.І. Мечнікова Н.Ф.Гамалея (1859-1949 рр.) виявив явище спонтанного розчинення мікробів, яке, як було встановлено Д'Ереллем, зумовлено дією вірусу бактерій фага.
Під керівництвом І.І. Мечнікова Н.Ф. Гамалея брав участь у створенні першої бактеріологічної станції в Росії та другої у світі пастерівської станції. Його дослідження присвячені вивченню інфекції та імунітету, мінливості бактерій, профілактиці висипного тифу, віспи, чуми та інших хвороб.
У 1935 році У.Стенлі із соку тютюну, ураженого мозаїчною хворобою, виділив у кристалічному вигляді вірус тютюнової мозаїки (ВТМ). За це 1946 року йому було вручено Нобелівську премію.
У 1958 році Р. Франклін і К. Холм, досліджуючи будову ВТМ, відкрили, що ВТМ є порожнистою циліндричною освітою.
1960 року Гордон і Сміт встановили, що деякі рослини заражаються вільною нуклеїновою кислотою ВТМ, а не цілою частинкою нуклеотиду. У цьому року великий радянський учений Л.А.Зильбер сформулював основні тези вірусогенетичної теорії.
У 1962 році американські вчені А.Зігель, М.Цейтлін та О.І.Зегал експериментально отримали варіант ВТМ, який не володіє білковою оболонкою, з'ясували, що у дефектних ВТМ частинок білки розташовуються безладно, і нуклеїнова кислота поводиться як повноцінний вірус.
У 1968 році Р.Шепард виявив ДНК-вірус.
Одним з найбільших відкриттів у вірусології є відкриття більшості структур різних вірусів, їх генів та кодуючих ферментів – зворотна транскриптаза. Призначення цього ферменту – каталізувати синтез молекул ДНК на матриці молекули РНК.
У розвитку вірусології велику роль належить вітчизняним ученим: І.І. Мечникову (1845-1916рр.), Н.Ф. Гамалея (1859-1949рр.), Л.А.Зільбер (1894-1966р.), В.М. Жданову (1914-1987рр.), З.В. Єрмольєвої (1898-1979рр.), А.А. Смородинцеву (1901-1989рр.), М.П. Чумакову (1909-1990рр.) та ін.
У вірусології розглядаються кілька періодів розвитку.
Історія вірусології розпочалася наприкінці 19 ст. після мікробіології – відкриттів Л.Л. Пастера, Р. Коха та їх співробітників. Першовідкривачем вірусів був Д. І. ІВАНОВСЬКИЙ (1892), який показав, що збудник мозаїчної хвороби тютюну здатний проходити через фільтр, який затримує найдрібніші бактерії, і не росте на мистецтвах, живильних середовищах.
Основні підсумки спостережень та вивчення анатомії та фізіології хворих рослин ("Про хвороби тютюнових рослин"-Праці С. Петербурзького товариства дослідників природи, т. 19) були доповідені Д. І. Івановським в 1888 році на засіданні С. Петербурзького товариства дослідників природи і Д. І. Івановського та В. В. Половцева, а також опубліковані в Працях імператорського Вільного економічного товариства в 1889 році, а потім в брошурі "Рябуха-хвороба тютюну, її причини засоби боротьби з нею" (Спб., 1890) в тому ж році перевиданою німецькою мовою Російською академією наук . Через війну цих спостережень Д.І. Івановський та В.В. Половцов вперше висловили припущення, що хвороба тютюну, описана в 1886 А.Mayer в Голландії під назвою мозаїчної, представляє не одне, а два абсолютно різні захворювання однієї й тієї ж рослини; одне з них – рябуха, збудником якого є грибок, а інше невідомого походження. На основі досвіду селян, власних спостережень та вивчення хворих рослин Д.І.Івановський та В.В. старих плантаціях тютюну, і дали рекомендації щодо введення сівозміни та підвищення культури землеробства. та засіб боротьби з нею”.
Крім капітальних висновків, що підтверджують існування нового, невідомого раніше класу мікроорганізмів, у дисертації Івановського містяться й інші важливі дані. Так їм описано цитопатитичну дію збудника тютюнової мозаїки та дана характеристика кристалів, які пізніше, у 1935 році, були ідентифіковані як кристали вірусу тютюнової мозаїки. Тут же є опис внутрішньоклітинних включень, що започаткувало вчення про включення при вірусних інфекціях, які і в даний час зберегло своє значення для діагностики вірусних захворювань.
Поряд із роботами з вірусології, які принесли йому світову популярність, він проводив інші дослідження. Його перу належить 180 публікацій, у тому числі ряд робіт у галузі ґрунтової мікробіології, фізіології та анатомії рослин та 30 статей в енциклопедичному словнику Брокгауза. Наукова діяльність Івановського поєднувалася з педагогічною: він був чудовим лектором і педагогом, який виховав не одне покоління студентів Петербурзького, Варшавського та Донського університетів.
ЕТІОЛОГІЯ – вчення про причини та умови виникнення та розвитку захворювань та патологічних процесів.
ЕТИОЛОГІЧНИЙ ФАКТОР (ЕФ) – головний, провідний, викликаючий фактор, без якого не було б захворювання (наприклад, паличка Коха при туберкульозі). Етіологічний фактор буває простим (механічний вплив) або комплексним (вражаючі фактори ядерного вибуху), що діє тривало, протягом всього захворювання (мікроби, віруси, токсини), або тільки запускають патологічний процес (тепловий фактор при опіку).
ПАТОГЕНЕЗ ЗАХВОРЮВАННЯ – діалектично суперечливий процес, що включає дві протилежні тенденції: з одного боку, це механізми статі, пошкодження, відхилення від норми, а з іншого – механізми захисту, адаптації, компенсації та репарації.
Приклади ВПЛ – дрібні ДНК-віруси, характерна особливість яких полягає у здатності викликати проліферацію епітелію шкіри та слизових оболонок.
Ще 1986 року Я.В. Бохман сформулював загальні принципи лікування фонових захворювань шийки матки: воно має передбачати ліквідацію етіологічного фактора та тих запальних, дисгормональних, імунодепресивних та дисметаболічних змін в організмі, які сприяють його виникненню та підтримці тривалого перебігу.
В даний час етіопатогенетична терапія патології шийки матки має два основні напрямки – вплив на етіологічний фактор – вірус папіломи людини та блокування основних механізмів канцерогенезу, а саме гормонального канцерогенезу, пов'язаного з підвищеним утворенням агресивного метаболіту естрадіолу – 16а-гідроксіестрона (16а гіперестрогенемії та ВПЛ-інфікування.
Етіологічна роль патології людини вірусу герпесу людини 6 типу доведено щодо двох самостійних захворювань: раптової екзантеми в дітей віком раннього віку і синдрому хронічної втоми в дорослих.
Пізніше було доведено етіологічна роль ВГЧ-6 у виникненні цього синдрому. Хоча досі залишається незрозумілим, чи пов'язаний синдром хронічної втоми етіологічно з інфікуванням вірусом герпесу людини 6 типу, або ж хвороба є наслідком реактивації латентної інфекції, тобто ВГЧ-6 відіграє патогенетичну роль. На відміну від раптової екзантеми, синдром хронічної втоми – хвороба дорослих.
У 1957 р. віруси поліомієліту, Коксакі та ECHO були об'єднані в одну групу та названі кишковими вірусами людини. 6 останні десятиліття продовжували накопичуватися факти, що пояснюють роль ентеровірусів у патології людини.
Як зараз встановлено, ентеровіруси відіграють етіологічну роль у виникненні серозних менінгітів і значно рідше — менінгоенцефалітів із доброякісною течією.
Дата публікації: 2015-02-03; Прочитано: 8728 | Порушення авторського права сторінки
studopedia.org - Студопедія. Орг - 2014-2020 рік. Студопедія не є автором матеріалів, що розміщені. Але надає можливість безкоштовного використання (0.002 с).
Захворювання рослин, тварин і людини, вірусна природа яких наразі встановлена, протягом багатьох століть завдавали шкоди сільському господарству та шкоду здоров'ю людини.
Багато хто з них був описаний дуже давно, але спроби встановити їх причину і виявити збудника залишалися безуспішними. Першу вакцину попередження вірусної инфекции—оспы запропонував англійський лікар Еге.Дженнер 1796 р., майже за сто років до відкриття вірусів. Він вперше здійснив мрію людства: приборкати одну з найстрашніших хвороб людини – натуральну віспу за допомогою вакцинації – штучного щеплення збудника коров'ячої віспи. Друга вакцина – проти сказу була запропонована засновником мікробіології Л.А. Пастером 1885 р., за сім років до відкриття вірусів.
Відкриття вірусів належить російському вченому-ботаніку Д. І. Івановському (1864-1920).
У лютому 1892 р. на засіданні Російської академії наук Д. І. Івановський повідомляє, що збудником мозаїчної хвороби тютюну є вірус, що фільтрується. Цю дату вважають днем народження вірусології, а Д. І. Івановського - її основоположником.
У 1897 р. Ф. Леффлер та П. Фрош, використовуючи принцип фільтрації, застосований Д. І. Івановським показали, що збудник ящуру тварин — вірус. Потім було відкриття збудників чуми великої рогатої худоби, чуми собак, саркоми Роуса та інших хвороб тварин. У 1915 р. Ф. Ту орт і 1917 р. Ф. д’Ерелль відкрили віруси бактерій – бактеріофаги. З'являлися численні повідомлення про вірусну природу кору, поліомієліту, грипу, енцефаліту тощо. буд.
У потоці новин про віруси були і затишшя, що тривали доти, доки не з'явилися нові методи їх виділення, культивування та ідентифікації. У 30-40-х роках XX ст. Основною експериментальною моделлю були лабораторні тварини, чутливі до обмеженої кількості вірусів. У 40-ті роки в вірусологію в якості експериментальної моделі входять курячі ембріони, що розвиваються, які дозволили відкрити і культивувати багато нових вірусів: кору, інфекційного ларинготрахеїту птахів, віспи птахів, ньюкаслської хвороби та ін.Використання цієї моделі стало можливим завдяки дослідженням австралійського вірусолога та імунолога Ф. М. Бернета та американського вірусолога А. Херші.
Справжня революційна подія у вірусології – відкриття можливості культивувати клітини у штучних умовах. У 1952 р. Д. Ендерс, Т.А. Уеллер, Ф. Роббінс здобули Нобелівську премію за розробку методу культури клітин. Використання культури клітин є ефективним методом виділення численних нових вірусів, їх ідентифікації, клонування, вивчення їх взаємодії з клітиною.
У міру досягнення успіхів у створенні нових методів дослідження розширювалося уявлення про світ вірусів, їх природу, характер взаємодії з чутливими клітинами організму, особливості противірусного імунітету, екології низки вірусів, їх роль в онкогенних процесах та еволюції низки вірусних хвороб людини та тварин.
З часу відкриття вірусів до теперішнього часу уявлення про природу вірусів зазнали значних змін. У міру вивчення природи вірусів у перші 50 років після їх відкриття формувалися уявлення про віруси як про дрібні організми на підставі наявності у них властивостей, характерних для інших організмів: 1) віруси здатні до розмноження; 2) вони мають спадковість, відтворюючи собі подібних. Спадкові ознаки вірусів можна враховувати за спектром господарів, що вражаються ними, і симптомів захворювань і специфічності імунних реакцій.Сума цих ознак дозволяє визначити спадкові властивості вірусу; 3) віруси мають мінливість; 4) як інші організми, вони характеризуються пристосовністю до умов довкілля - через організм господаря; 5) віруси еволюціонують, і рушійною силою їхньої еволюції є природний відбір.
На прикладі вірусу грипу А можна простежити еволюцію, темпи якої вимірюються не мільйонами і навіть тисячами років, а небагатьма роками. Незначні зміни його антигенної структури відбуваються щорічно, а різкі зміни антигенів - 1 раз на 10-15 років. Подібних темпів природної еволюції не знає жодна група інших організмів.
Головним чинником природного відбору у цьому є штучний відбір, застосовуваний виведення корисних порід тварин і сортів рослин. Класичним прикладом штучного відбору є роботи J1. Пастера з отримання вакцинного штаму - фікс-вірус сказу, а також розробка живих вакцин проти чуми великої рогатої худоби, чуми свиней, поліомієліту та інших хвороб.
На рубежі середини XX ст. вихід природничих наук на молекулярний рівень стимулював розвиток вірусології, імунології, генетики. Створення електронного мікроскопа зробило видимим світ вірусів та макромолекулярних сполук. Використання молекулярних методів у вірусології дозволило встановити будову (архітектуру) вірусних індивідуумів — віріонів (термін запроваджений французьким мікробіологом О. Львовим), способи проникнення вірусів у клітину та їх репродукцію. Дослідження показали, що генетична речовина вірусів – ДНК чи РНК.Нуклеїнові кислоти вірусів укладені у футляр-капсид із білкових молекул, у складних вірусів можуть бути зовнішні оболонки (суперкапсидні), що складаються з білків, вуглеводів та ліпідів.
З розвитком досліджень молекулярної біології вірусів стали накопичуватися факти, що суперечать уявленню про віруси як мікроорганізми за такими унікальними властивостями:
До вірусів примикають віроїди-агенти, відкриті Т. О. Дайнером 1972 р., що викликають захворювання деяких рослин і здатні передаватися як звичайні інфекційні віруси. Віроїди - це порівняно невеликі молекули РНК (300-400 нуклеотидів), позбавлені білкової оболонки. Механізм реплікації віроїдів недостатньо зрозумілий.
Багато років вважали, деякі повільні інфекції в людини (Куру, хвороба Крейтцфельлта—Якоба, синдром Герстманна—Штрейусслера—Шейнкера та інших.) та тварин (енцефалопатія у великої рогатої худоби, норок та інших.) викликають віруси. Однак виявилося, що причиною цих хвороб є новий патогенний агент - пріон, відкритий на початку 80-х років XX ст. американським біохіміком Стенлі Прузінером.
Віруси є неклітинними формами життя. Очевидно, віруси можна як біологічні освіти, що несуть генетичну інформацію, що вони реалізують лише живих клітинах людини, тварин і рослин.
Про походження вірусів висловлювалися різні припущення. Одні автори вважають, що віруси є наслідком крайнього прояву регресивної еволюції бактерій та інших одноклітинних організмів. Цю гіпотезу більшість вірусологів не поділяють.
Згідно з другою гіпотезою віруси — нащадки древніх, доклітинних форм життя. Цю гіпотезу більшість дослідників також не поділяють.
У 1974 р. Ст. М.Жданов висловив гіпотезу, за якою віруси — важливий чинник еволюції органічного світу. Подолавши видові бар'єри, віруси можуть переносити окремі гени або їх групи, а інтеграція вірусної ДНК з хромосомами клітин може призводити до того, що вірусні гени стають генами клітин, що виконують важливі функції.
Чому вірусологія, яка зародилася в надрах мікробіології, за останні роки досягла такого стрімкого успіху, ставши однією з провідних та профілюючих дисциплін медикобіологічної та ветеринарних наук? Цьому сприяла низка обставин.
По-перше, у міру скорочення ролі бактерій, найпростіших і грибів в інфекційній патології людини та тварин, для лікування та профілактики яких є надійні біологічні та хіміотерапевтичні препарати, роль вірусів зросла. Проти багатьох вірусних хвороб ні медична, ні ветеринарна наука ще створила подібних препаратів. Так, досі не вирішено проблем із такими хворобами, як грип, сказ, ящур та ін.
По-друге, можливість використання вірусів як біологічної моделі. Таким чином, багато фундаментальних відкриттів у галузі біології було зроблено завдяки вірусам (механізм реплікації ДНК, механізм синтезу білка та ін.).
По-третє, встановлено, що в широко поширених респіраторно-кишкових хворобах молодняку, що завдають величезних економічних збитків, велику роль грають віруси з різних таксономічних груп (адено-, рота-, корона-, параміксовіруси, віруси діареї та ін.). Виявилося, що при появі спалахів цих захворювань тісно взаємодіють різні віруси, бактерії, хламідії та стресові фактори.
По-четверте, окремі види патології (вроджені потворності, вади розвитку та ін.), де роль вірусів навіть не підозрювалася, виявились вірусологічними. У медицині відомо, що віруси є однією з причин внутрішньоутробної патології людини (вірус краснухи, грипу, аденовіруси та ін.). На жаль, у ветеринарній вірусології ця проблема не привернула належної уваги. Хоча тератогенна дія вірусів спостерігається і в інфекційній патології тварин: вірус чуми свиней часто викликає мертвіння та муміфікацію плодів; вірус діареї великої рогатої худоби - гіпоплазію мозочка новонароджених телят; вірус інфекційного бронхіту курей – патологічну форму яєць; вірус інфекційного ринотрахеїту - вади розвитку, сліпоту у телят.
Встановлено роль вірусів у виникненні деяких хронічних захворювань. Накопичуються відомості про роль вірусів при гострих серцево-судинних захворюваннях, захворюваннях нирок, підшлункової залози, очей і т. д. Тільки різнобічні дослідження можуть бути основою судження про роль вірусів у хворобах з неясною етіологією, які досі вивчають лікарі-неінфекціоністи.
Дуже важливий як з епідеміологічної, так і з епізоотологічної точки зору факт міграції людських штамів вірусу грипу в тваринний світ. Віруси грипу вислизають від дії імунної системи організму за рахунок швидкої зміни своїх антигенних детермінантів. Це ускладнює проведення своєчасних ефективних специфічних методів профілактики. На жаль, проблема грипу досі залишається дуже актуальною.
І нарешті, накопичилися незаперечні докази того, що багато пухлинних хвороб викликають віруси (лейкоз птахів, великої рогатої худоби, хвороба Марека та ін.).З'ясування причин виникнення злоякісних захворювань людини, яких у всьому світі щодня гинуть мільйони людей, залишається однією з найважливіших проблем сучасної біології та медицини.
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.
П'ять найважливіших відкриттів вірусології
На відміну від бактерій, яких ще в 1676 описав засновник наукової мікроскопії Антоні ван Левенгук, віруси у світловий мікроскоп видно не були. А електронну створили лише через 40 років після відкриття вірусів. Як їх взагалі вдалося помітити? Завдяки тютюну, точніше, його хвороба, яка була страшною проблемою для фермерів.
У сучасний світловий мікроскоп великі віруси можна побачити. Вони виглядають так, як виглядали бактерії для Левенгука. Просто крапки. Але бактерії у своїй активно рухаються.
Некротичні плями на листі тютюну різко знижували врожай, а головне, з такого листя не виходило зробити сигари. Виробники з таким станом справ миритися не могли і спонсорували дослідження патології. У 1886 році німецький агроном Адольф Майєр довів, що "мозаїчне захворювання тютюну", як він охрестив цю напасть, легко передається із соком рослини, а отже, тут замішаний інфекційний агент. Оскільки прогрівання при 80 ºС знезаражувало вихідний біоматеріал (Пастер, нагадаємо, вже винайшов пастеризацію), Майєр вирішив, що збудник хвороби – бактерія.
Російського ботаніка Дмитра Івановського хвороба тютюну хвилювала анітрохи не меншою мірою. Вважаючи, що цю недугу викликають бактерії, Івановський планував осадити їх на спеціальному фільтрі, пори якого менші за ці організми. Така процедура дозволяла повністю видалити з розчину відомі патогени.Але екстракт зараженого листя зберігав інфекційні властивості і після фільтрації!
Цей феномен, описаний Івановським у роботі 1892 року, став відправною точкою у розвитку вірусології. При цьому сам учений думав, що крізь його фільтр пройшли дрібні бактерії або токсини, що виділяються ними, тобто вписував своє відкриття в рамки існуючого знання. Втім, це зокрема. Пріоритет Івановського у відкритті вірусів не заперечується.
Через 6 років голландський мікробіолог Мартін Бейєрінк, не знаючи спочатку про роботу Івановського, провів серію аналогічних експериментів. Те, що патоген проходить крізь бактеріальний фільтр і не може, подібно до бактерій, розмножуватися в живильному середовищі, привело Бейєрінка до висновку, що перед ним новий, невідомий науці інфекційний агент. Вчений охрестив його "вірусом" (від латів. virus - отрута), повторно ввівши це слово в науковий обіг: насамперед воно використовувалося для позначення всього агресивного та токсичного.
Вірус тютюнової мозаїки став нашим провідником у абсолютно нову галузь біології – вірусологію. І на знак визнання особливих заслуг перед людством було першим серед вірусів досліджено на електронному мікроскопі.
Вірус тютюнової мозаїки досі улюблений вірусологами: на його основі легко робити вакцини. Одну з них – від COVID-19 – зараз розробляють на біологічному факультеті МДУ імені М.В. Ломоносова.
Що ми знаємо сьогодні
Віруси є у всіх земних екосистемах і вражають всі типи організмів: від тварин до бактерій з археями. При цьому вчені й досі сперечаються, чи є віруси живими істотами. Серйозні аргументи є і за, і проти.
Звичайно, так! У вірусів є геном, вони еволюціонують і здатні розмножуватися, створюючи власні копії шляхом самоскладання.
Рішуче ні! У них неклітинна будова, а саме ця ознака вважається фундаментальною властивістю живих організмів. А ще вони не мають власного обміну речовин - для синтезу молекул, як і для розмноження, їм необхідна клітина-господар.
Втім, більшість вчених схильні розглядати цю суперечку як суто схоластичну.
2. Як влаштовані віруси
Вірус - це генетична інструкція в білковому контейнері. Розшифрувати будову вірусів вдалося, перетворюючи їх на кристали.
Історія відкриття
На початку 1930-х років все ще залишалося незрозумілим, що таке вірус і як він улаштований. І, як і раніше, не було мікроскопа, в який його можна було б розглянути. Серед інших висловлювалася гіпотеза, що вірус – це білок. А структуру білків тоді вивчали, перетворюючи в кристали. Якби вірус вдалося кристалізувати, його будову можна було б вивчати методами, розробленими для дослідження кристалів.
У 1932 році Венделл Мередіт Стенлі віджав сік з тонни хворих листків тютюну і впливав на нього різними реагентами. Після трьох років дослідів він отримав білок, якого не було у здоровому листі. Стенлі розчинив його у воді та поставив у холодильник. На ранок замість розчину він виявив голчасті кристали з шовковистим блиском. Стенлі розчинив їх у воді і натер отриманим розчином здорове листя тютюну. Через деякий час вони захворіли. Ці досліди відкрили вченим шлях до одержання та вивчення чистих препаратів вірусу, а самому Стенлі принесли Нобелівську премію.
Структуру вірусу розшифрувала Розалінд Франклін - та сама "леді ДНК", яка вперше отримала чітку рентгенограму структури ДНК і померла за чотири роки до вручення Нобелівки за це неймовірно важливе відкриття.Розглядаючи вірус тютюнової мозаїки в рентгенівських променях, Розалінд зрозуміла, що він є білковим контейнером, до внутрішніх стінок якого прикріплена спіраль РНК.
Що ми знаємо сьогодні
Поступово нагромадилися дані, що дозволили розробити класифікацію вірусів. З'ясувалося, що віруси різняться на кшталт молекул ДНК чи РНК, у яких записана їх генетична програма. Інша відмінність - формою білкового контейнера, що називається капсид. Бувають спіральні, довгасті, майже кулясті капсиди та капсиди складної комплексної форми. Багато капсидів мають вісь симетрії п'ятого порядку, при обертанні навколо якої п'ять разів збігаються зі своїм первісним становищем (як у морської зірки).
У деяких вірусів капсид укладено в додаткову оболонку, суперкапсид, що складається з шару ліпідів та специфічних вірусних білків. Останні часто формують вирости-шипи - ту саму "корону" коронавірусу. Віруси з такою оболонкою називають "одягненими", а без неї - "голими".
Необхідність кристалізувати віруси для їх вивчення відпала лише нещодавно з появою атомних силових мікроскопів та лазерів, що генерують надкороткі імпульси.
3. Хто такі фаги
Більшість вірусів - "пожирачі бактерій", хоч нікого і не жеруть. Фаг може вбити бактерію, а може зробити із неї зомбі. Для нас це добре.
Історія відкриття
Наприкінці XIX століття британський бактеріолог Ернест Ханкін, який бився з холерою в Індії, вивчав води рік Ганг та Джамна, які місцеві жителі вважали цілющими.Ханкін, ентузіаст кип'ятіння води та теорії Пастера про те, що хвороби викликаються мікроорганізмами, а не міазмами (шкідливими випарами - так думали лікарі ще в середині XIX століття), виявив, що забобонні індуси мають рацію: якийсь невідомий об'єкт незрозумілим чином знезаражує воду річок без жодного кип'ятіння.
Лише через двадцять років невідомому об'єкту вигадали назву: Фелікс Д'Ерелль з Інституту Пастера запропонував називати цих істот "бактеріофагами", у перекладі з грецької - "пожирачами бактерій". Він дійшов висновку, що бактеріофаги – віруси, які паразитують на бактеріях.
Нині їх нерідко звуть просто фагами. Ці віруси прикріплюються до стінок бактерій та впорскують у них свій генетичний матеріал. Потрапивши усередину, генетична програма вірусу запускає виробництво нових вірусів. У результаті одні ферменти бактерії виробляють копії вірусного геному, інші - будують по вшитим у нього інструкціям білки, треті - збирають міріади клонів. Пороблена фагом бактерія перетворюється на фабрику зі створення його клонів, які можуть виходити назовні разом з метаболітами або "вибухати" бактеріальну клітину. Так чи інакше полчища клонів звільняються і вирушають заражати нові бактерії.
Для бактерії зустріч із фагами не завжди закінчується сумно: бактеріофаги бувають вірулентними та помірними. Якщо клітині не пощастить і вона зустріне вірулентний фаг, то загине (у біологів цей процес називається лізисом). Фаг використовує таку клітину як ясла для свого потомства. Помірні фаги зазвичай більш дружелюбні. Вони роблять із бактерії зомбі: вона переходить у особливу форму - профаг, коли вірус інтегрується в геном клітини та співіснує з нею.Це співжиття може стати симбіозом, в якому бактерія набуде нових якостей та еволюціонує.
Здібність вірусів знищувати шкідливі бактерії привернула до них увагу вчених. ініціативи у 30-ті роки було створено Інститут дослідження бактеріофагів у Грузії, а пізніше фаготерапія в СРСР отримала схвалення на найвищому рівні.
Західні вчені поставилися до фагів з меншим ентузіазмом. Фаги дуже чутливі і в невідповідних умовах зовнішнього середовища втрачають супергеройські здібності.
Що ми знаємо сьогодні
Останнім часом інтерес до фагів став відроджуватись. Головний недолік бактеріофагів - вони вміють атакувати лише конкретні види бактерій, тому, щоб упоратися з усіма, з ким необхідно, потрібна розробка широкого спектра фагів.
У 2005 році біологи з Університету Сан-Дієго показали, що віруси - найпоширеніші біологічні об'єкти на планеті, і найбільше серед них саме бактеріофагів.
Усього зараз описано понад 6 тисяч видів вірусів, але вчені припускають, що їх мільйони.
4.Як створили першу вакцину
Вакцинація - один з найбільших винаходів людства, завдяки якому багато смертельних захворювань залишилися в історії. Але чому слово "вакцина" походить від слова "корова"?
Історія відкриття
Головна подія в історії вакцинації відбулася наприкінці XVIII століття, коли англійський лікар Едвард Дженнер використав коров'ю віспу для запобігання віспі натуральної - одного з найстрашніших захворювань в історії, смертність від якого тоді досягала півтора мільйона людей на рік.
Коров'яча віспа передавалася дояркам, протікала легко і залишала на руках маленькі шрами. Сільські жителі добре знали, що перехворіли на коров'ячу віспу не хворіють на людську, і ця закономірність стала відправною точкою для досліджень Дженнера.
Запобігання поширенню Variola vera – натуральної віспи – головна подія в історії вакцинації Фото: iStock
Хоча ідея була не нова: ще в Х столітті лікарі придумали варіоляцію - щеплення осіннього гною від хворого на здорове. На Сході вдихали розтерті на порошок скоринки, що утворюються на місцях бульбашок при віспі. З Китаю та Індії ця практика розходилася світом разом з мандрівниками та торговцями. А до Європи XVIII століття варіоляція прийшла з Османської імперії: її привезла леді Мері Уортлі-Монтегю – письменниця, мандрівниця та дружина британського посла. Отже, самому Дженнеру віспу прищепили ще в дитинстві. Варіоляція справді знижувала смертність загалом, але була небезпечна конкретної людини: у 2% випадків вона призводила до смерті і іноді сама викликала епідемії.
Але повернемося до корів. Припустивши близьку спорідненість вірусів коров'ячої та натуральної віспи, Дженнер зважився на публічний експеримент.14 травня 1796 року він прищепив коров'ю віспу здоровому восьмирічному хлопчику, внісши екстракт із бульбашок у ранки на руках. Хлопчик перехворів на легку форму віспи, а введений через місяць вірус справжньої віспи на нього не подіяв. Дженнер повторив спробу зараження через 5 місяців і через 5 років, але результат залишався тим самим: щеплення коров'ячої віспи захищало хлопчика від натуральної віспи.
Дженнеру знадобилися роки, щоб переконати колег-лікарів у необхідності вакцинації - і епідемії віспи в Європі нарешті були зупинені. Ідеї Дженнера розвивав великий Луї Пастер: він запровадив термін "вакцина" (від латинського vacca - корова), описав науковий бік вакцинації, створив вакцини проти сибірки, сказу, курячої холери і переконав світ, що щеплення необхідні запобігання багатьом хворобам.
Що ми знаємо сьогодні
1980 року Всесвітня організація охорони здоров'я оголосила про повне усунення натуральної віспи. Це перше захворювання, яке перемогли за допомогою масової вакцинації.
Після щеплення в організмі виробляється такий самий імунітет, як після перенесеного захворювання. У цьому навіть потрібно зустрічатися з живим патогеном. Зазвичай у вакцинах міститься його частина, наприклад, поверхневий білок, або сам вірус, але ослаблений або вбитий. Такий агент, його називають антигеном, вчить імунну систему розпізнавати його як ворога та знищувати у майбутньому. Наступного разу, коли в організм потрапить справжній вірус або бактерія, специфічні антитіла - імунні білки - "підсвітлять" його для клітин імунної системи, які мобілізуються і знищать патоген.
Зараз існує понад сотня вакцин, які захищають від 40 вірусних та бактеріальних захворювань.Імунізація рятує мільйони життів, тому наші діти не вмирають від правця, подряпавшись на вулиці.
Сучасні вакцини, що пройшли всі стадії клінічних випробувань, безпечні - вони можуть викликати сильну імунну реакцію у деяких людей, але ніяк не важку форму хвороби з летальним кінцем або тим більше епідемію.
5. Як віруси оселилися у нашій ДНК
У геномі людини причаїлися древні віруси. Вони становлять понад 8% нашої ДНК. І ми їм багатьом завдячуємо.
Історія відкриття
У 1960-х роках вчені зрозуміли, що деякі віруси можуть спричинити рак. Одним із них був вірус пташиного лейкозу, що загрожував усьому птахівництву. Вірусологи з'ясували, що він належить до групи так званих ретровірусів, які впроваджують свій генетичний матеріал у ДНК клітини-носія. Така ДНК вироблятиме нові копії вірусу, але якщо вірус помилково вбудувався не в те місце ДНК, клітина може стати раковою і почати ділитися. Вірус пташиного лейкозу виявився дуже дивним ретровірусом. Вчені знаходили його білки в крові здорових курок.
Робін Вайс, вірусолог з Університету Вашингтона, першим зрозумів, що вірус міг інтегруватися в ДНК курки, стати її невід'ємною та вже безпечною частиною. Вайс та його колеги виявили цей вірус у ДНК багатьох порід курей. Вирушивши в джунглі Малайзії, вони виловили банківську джунглеву курку, найближчу дику родичку домашньої, - вона несла в ДНК той самий вірус! Колись давно імунна система кури-предка зуміла придушити вірус, і, знешкоджений, він почав передаватися у спадок. Вчені назвали такі віруси ендогенними, тобто виробленими самим організмом.
Невдовзі з'ясувалося, що ендогенних ретровірусів повно у геномах усіх хребетних груп.А 1980 року їх виявили і в людини.
Що ми знаємо сьогодні
Згідно з даними дослідників з університету Мічігану, на частку ендогенних ретровірусів припадає більше 8% нашого геному. При цьому виявлено далеко не всі вірусні послідовності, які осіли у геномі людини. Шукати їх складно: вони зустрічаються в одного та відсутні в іншого.
Деякі ендогенні віруси залишаються небезпечними, але більшість вже не здатна запустити вірусну програму та захопити світ. Донедавна їх вважали "генетичним сміттям". Але виявилося, що часом інтеграція вірусів до ДНК веде до появи корисних генетичних програм. Наприклад, багато ділянок ДНК, які регулюють активність генів, що беруть участь у вродженому імунітеті, є ретровірусами. А нещодавно російські вчені виявили у людини ендогенний ретровірус, який регулює роботу мозку і відсутній у інших приматів, - виходить, ми завдячуємо вірусам якимись найважливішими своїми особливостями! Щоправда, цей вірус, можливо, призвів до виникнення шизофренії.
Друзі чи вороги нам ендогенні ретровіруси, сказати складно, тому що немає вже поділу на нас і них, ми з'єдналися в одну істоту.
Який вірус був відкритий найпершим?
У світі біології та медицини віруси – це досі загадкові та невидимі агенти, здатні викликати хвороби у живих організмів. Але їх природа та значення стали відносно зрозумілі вченим лише наприкінці ХІХ століття. Історія почалася з відкриття вірусу тютюнової мозаїки — першого вірусу, який було виявлено та науково описано.
Перший крок
У 1876 році німецький агрохімік та директор сільськогосподарської дослідної станції у Вагенінгені, Адольф Мейєр, описав дивну хворобу, що вражає рослини тютюну.Він припускав, що хвороба викликається бактеріями чи грибками, проте аналізи та мікроскопічні дослідження не виявили жодних мікроорганізмів. То справді був перший крок до виявлення вірусів.
Науковий прорив
У 1892 році російський ботанік Дмитро Івановський провів експеримент, який спричинив прорив у вивченні вірусів. Він виявив, що сік зараженої рослини залишається заразним навіть після проходження через фільтр, який утримує бактерії. Івановський усвідомив, що став свідком чогось нового, що не можна пояснити наявністю мікроорганізмів. Однак лише 1898 року голландський мікробіолог Мартінус Бейєрінк незалежно повторив експерименти Івановського і зумів правильно інтерпретувати результати.
Перший вірус
Бейєрінк експериментально довів, що тютюнова мозаїка — це не бактерія, а щось інше, що він назвав «contagium vivum fluidum» або заразною живою рідиною. Пізніше він запровадив термін «вірус» для опису природи збудника. Через кілька років стало ясно, що й інші збудники хвороб, такі як ящур, міксоматоз кроликів, африканська хвороба коней і чума птахів, також можуть проходити через фільтри, що затримують бактерії. Проте точна природа цих «невидимих» агентів ще тривалий час залишалася загадкою.
Початок вірусології
Перелом стався історія вірусології на початку ХХ століття, коли вченим вдалося виявити причину жовтої лихоманки. Завдяки роботам Уолтера Ріда, Джеймса Керролла, Арістідеса Аграмонте та Джессі Вільяма Лазеара під час іспано-американської війни 1898 було доведено, що хвороба передається через фільтровану сироватку крові інфікованого пацієнта.Це стало першим випадком, коли людське інфекційне захворювання визнали вірусним.
Розглянути вірус
Проте віруси залишалися невидимими, і лише 1931 року з допомогою електронного мікроскопа вченим вдалося побачити віруси. І знову вірус тютюнової мозаїки став першим вірусом, зображеним на знімку. Це відкриття дозволило вченим краще зрозуміти структуру та характеристики вірусів.
РНК та ДНК
Ще одна важлива віха в історії вірусології відбулася у 1950-х роках завдяки роботі Розалінд Франклін. Вона за допомогою рентгенівської кристалографії визначила структуру вірусу тютюнової мозаїки як одноланцюгової молекули РНК, обмеженою білковою оболонкою. Її дослідження допомогли з'ясувати, що ДНК складається із двох спіралей, що призвело до відкриття подвійної спіральної структури ДНК. Офіційно це відкриття належить Джеймсу Вотсону та Френсісу Крику, проте внесок Розалінд Франклін теж був значним.
Відкрите питання
Сьогодні минуло понад століття з відкриття вірусів, але вони, як і раніше, викликають величезний інтерес у вчених. Питання, чи є віруси " живими " організмами, досі залишається предметом дискусій. Віруси - це паразити, для свого розмноження їм необхідна жива клітина, і вони не здатні рости самостійно, як бактерії або інші мікроорганізми, що вільно живуть. Однак вони складаються з хімічних компонентів, таких як ДНК або РНК, які є будівельними блоками життя.
