Viren sind eine nicht-zelluläre Lebensform, haben ein eigenes Genom, die Fähigkeit zur Selbstvermehrung (Reproduktion) in den Zellen lebender Organismen oder Zellkulturen, adaptive Eigenschaften und Variabilität.

Zugeteilt zu einem separaten Königreich - Vira.

Es gibt zwei Existenzformen von Viren - extrazellulär und intrazellulär.

Extrazelluläres Virus = Virion. Dies ist die ruhende (reife) Form des Virus. Zeigt keine Aktivität. Funktionen: Hält den Virus drin Außenumgebung und seine Übertragung von einem Organismus zu einem anderen Organismus oder von einer Zelle zu einer anderen Zelle.

Ein intrazelluläres Virus - ein vegetatives Virus - reproduziert sich in einer infizierten Zelle und verursacht eine reproduktive Infektion, die zur Bildung einer Tochtergeneration von Virionen und in der Regel zum Zelltod führt. Der Reproduktionsprozess kann unvollständig sein, ohne dass sich Virionen bilden - es kommt zu einer fehlgeschlagenen Infektion.

Manche Viren sind in der Lage, ihr Erbgut in Form eines Provirus in die Chromosomen der Wirtszelle einzubauen, das sich bei der Teilung mit diesem Chromosom repliziert und in Tochterzellen übergeht. Es ist eine integrative Infektion, es kann existieren lange Zeit oder schalten Sie zurück auf produktiv.

Struktur von Viren (Virionen). Die Größe der Viren liegt im Bereich von 20–350 nm.
Sie können stabförmige, polyedrische, kugelförmige, kugelförmige, fadenförmige, keulenförmige Formen haben.
Unterscheiden: einfache (unbehüllte) und komplexe (behüllte) Viren. Sie haben im Zentrum ein Nukleinsäuremolekül (DNA / RNA), umgeben von einer Proteinhülle - einem Kapsid. Die gesamte Struktur wird als Nuclocapsid bezeichnet.

Einfache Viren sind eine Nukleinsäure, die mit internen Proteinen und einem Kapsid assoziiert ist (d. h. sie sind ein Nukleokapsid).

Komplexe Viren - das Nukleokapsid ist der Kern des Virions, darüber liegt das Superkapsid - die äußere Hülle, eine modifizierte Membran zellulären Ursprungs, in die sich das Virion "einkleidet", wenn es die Zelle durch Knospung verlässt. Virusspezifische Oberflächenproteine, Glykoproteine ​​(Hämagglutinine, Neuraminidase, Fusionsproteine ​​und andere, die dafür verantwortlich sind, das Virion an Zellrezeptoren zu binden und in diese einzudringen), sind in die doppelte Lipidschicht der Membran eingebettet, die sich transmembranös befindet und in der Form nach außen ragt von Stacheln. Glykoproteine ​​sind schützendes Ag.
Bei vielen komplexen Viren grenzt an das Nukleokapsid von innen eine Schicht aus Matrixprotein (M-Schicht). Einige Viren haben andere zusätzliche Strukturen.

Die schützende Proteinhülle – Kapsid – besteht aus vielen homogenen Proteinuntereinheiten. Da Eine solche Struktur des Kapsids verbraucht wenig Erbinformation, sie ist wichtig für Viren mit kleinem Genom. Kapside sind abhängig von der Anordnung der Proteinuntereinheiten nach einem helikalen oder kubischen Symmetrietyp aufgebaut.

Die chemische Zusammensetzung des Virus. Die Hauptbestandteile eines Virus sind Nukleinsäure und Proteine. Einfache Viren bestehen nur aus ihnen. Die Zusammensetzung komplexer Viren umfasst Kohlenhydrate und Lipide zellulären Ursprungs.

Je nach Art der Nukleinsäure werden Viren in genomische DNA und RNA unterteilt.

Virale DNA ist normalerweise doppelsträngig, selten einzelsträngig.
Doppelsträngige DNA: linear mit offenen Enden, linear mit geschlossenen Enden, kreisförmig, kreisförmig mit einem unvollständigen DNA-Strang.

Virale RNAs sind einzelsträngig, es gibt doppelsträngige mit einem fragmentierten Genom.
Einzelsträngige RNA: ganz linear, fragmentiert (segmentiert) linear, kreisförmig segmentiert.

RNA mit positivem Genom unterscheiden - +RNA (gleichzeitig Genom und Boten-RNA (i-RNA), dient als Matrix für Tochtergenome);
und RNA mit negativem Genom - – RNA (nur genomische Funktion, also Vorlage für die Synthese von Genom und mRNA).

Das wichtigste Merkmal viraler Nukleinsäuren ist die Infektiosität (die Fähigkeit, eine produktive Infektion in der Wirtszelle ohne Beteiligung anderer Komponenten des Virus einzuleiten). Die meisten viralen DNA und +RNA haben es.

virale Proteine.
# strukturell - sind Teil des Virions:
- Kapsidproteine ​​- bilden das Kapsid
- interne Proteine ​​- genomische Proteine ​​und Enzyme (Polymerasen), die am Reproduktionsprozess und der Assoziation des Genoms mit dem Kapsid beteiligt sind.
- Matrixproteine ​​komplexer Viren, bilden die M-Schicht unter dem Superkapsid. Beteiligen Sie sich an den Endstadien der Selbstorganisation von Virionen und ihrer Stabilisierung.
- Supercapsid-Oberflächenproteine ​​- Glykoproteine, schützendes Ag, sind an der Anheftung von Virionen an Zellrezeptoren und deren Eindringen in die Zelle beteiligt.
# Nicht-Strukturproteine ​​– die in einer infizierten Zelle synthetisiert werden, um Reproduktionsprozesse sicherzustellen, sind nicht in der Zusammensetzung von Viren enthalten.
- virusinduzierte Enzyme, die der Transkription und Translation des viralen Genoms dienen.
- regulatorische Proteine
- instabile Proteine ​​- Vorstufen, aus denen die Strukturproteine ​​des Virions gebildet werden
- Enzyme, die virale Proteine ​​modifizieren (Proteasen, Proteinkinasen)

Lipide. Sie gelangen während der Knospung aus den zellulären, nuklearen und anderen inneren Membranen einer infizierten Zelle in die Zusammensetzung von Virionen. Sie sind Hauptbestandteil des Superkapsids und tragen zur Stabilität des Virions bei. Bei Behandlung mit Ether wird das Supercapsid durch Lipidverlust zerstört.

Kohlenhydrate. Zellulärer Ursprung. Sie sind Teil der Oberflächenproteine ​​- Glykoproteine. Ihre Glykolyse wird durch zelluläre Enzyme während des Transports von Proteinen zur äußeren Oberfläche des Superkapsids durchgeführt, während zelluläre Proteine ​​von den Membranen verdrängt werden.

Die Klassifizierung von Viren basiert auf den folgenden Kategorien:

Art der Nukleinsäure (DNA oder RNA), ihre Struktur, Anzahl der Stränge (ein oder zwei), Merkmale der Reproduktion des viralen Genoms;

Die Größe und Morphologie von Virionen, die Anzahl der Kapsomere und die Art der Symmetrie;

Das Vorhandensein eines Superkapsids;

Empfindlichkeit gegenüber Äther und Desoxycholat;

Fortpflanzungsort in der Zelle;

Antigene Eigenschaften usw.

Viren haben ein einzigartiges Genom, weil sie entweder DNA oder RNA enthalten. Daher wird zwischen DNA-haltigen und RNA-haltigen Viren unterschieden. Sie sind in der Regel haploid, d.h. haben einen Satz von Genen. Dargestellt ist das Genom von Viren verschiedene Arten Nukleinsäuren: doppelsträngig, einzelsträngig, linear, zirkulär, fragmentiert. Unter RNA-haltigen Viren werden Viren mit positivem (Plus-Strang-RNA) Genom unterschieden. Die Plus-Strang-RNA dieser Viren erfüllt die Erbfunktion und die Funktion der Boten-RNA (mRNA). Es gibt auch RNA-haltige Viren mit negativem (Negativ-Strang-RNA) Genom. Der negative RNA-Strang dieser Viren erfüllt nur eine erbliche Funktion.

Die Form Virionen können unterschiedlich sein: stäbchenförmig (Tabakmosaikvirus), kugelförmig (Tollwutvirus), kugelförmig (Polioviren, HIV), fadenförmig (Filoviren), in Form von Spermien (viele Bakteriophagen). Unterscheiden Sie zwischen einfachen und komplexen Viren.

Einfache oder unbehüllte Viren Sie bestehen aus einer Nukleinsäure und einer Proteinhülle, die Kapsid genannt wird. Das Kapsid besteht aus sich wiederholenden morphologischen Untereinheiten - Kapsomeren. Die Nukleinsäure und das Kapsid interagieren miteinander, um das Nukleokapsid zu bilden.

Komplexe oder umhüllte Viren Außen ist das Kapsid von einer Lipoproteinhülle (Supercapsid oder Peplos) umgeben. Diese Hülle ist eine von den Membranen einer virusinfizierten Zelle abgeleitete Struktur. Auf der Hülle des Virus befinden sich Glykoproteinspitzen oder Stacheln (Peplomere). Unter der Hülle einiger Viren befindet sich das Matrix-M-Protein.

Wie sind Viren angeordnet?

Kristallisation

1932 wurde ein junger amerikanischer Biochemiker, Wendill Stanley, gebeten, an Viren zu arbeiten. Stanley begann damit, eine Flasche Saft aus einer Tonne Tabakblätter zu pressen, die mit dem Tabakmosaikvirus infiziert waren. Er begann, den Saft mit den ihm zur Verfügung stehenden chemischen Methoden zu erforschen. Er setzte verschiedene Saftfraktionen allen möglichen Reagenzien aus, in der Hoffnung, ein reines virales Protein zu erhalten (Stanley war überzeugt, dass ein Virus ein Protein ist). Eines Tages erhielt Stanley eine fast reine Fraktion eines Proteins, das sich in seiner Zusammensetzung von den Proteinen pflanzlicher Zellen unterschied. Der Wissenschaftler erkannte, dass vor ihm das lag, wonach er so hartnäckig suchte. Stanley isolierte ein außergewöhnliches Protein, löste es in Wasser auf und stellte die Lösung in den Kühlschrank. Am nächsten Morgen stattdessen in einer Flasche klare Flüssigkeit legen schöne seidige nadelartige Kristalle. Stanley extrahierte einen Esslöffel solcher Kristalle aus einer Tonne Blätter. Dann schüttete Stanley einige Kristalle aus, löste sie in Wasser auf, befeuchtete Gaze mit diesem Wasser und rieb die Blätter gesunder Pflanzen damit ein. Pflanzensaft hat eine ganze Reihe von chemischen Einflüssen erfahren. Nach einer solchen "massiven Verarbeitung" sollten Viren höchstwahrscheinlich gestorben sein.

Die zerkleinerten Blätter sind krank. Die seltsamen Eigenschaften des Virus wurden also durch eine weitere Sache ergänzt - die Fähigkeit zur Kristallisation.

Die Wirkung der Kristallisation war so überwältigend, dass Stanley lange Zeit die Idee aufgab, dass das Virus eine Kreatur ist. Da alle Enzyme Proteine ​​sind und viele Enzyme auch an Menge zunehmen, wenn sich ein Organismus entwickelt und kristallisieren kann, folgerte Stanley, dass Viren eher reine Proteine ​​als Enzyme sind.

Bald waren die Wissenschaftler davon überzeugt, dass es möglich war, nicht nur das Tabakmosaikvirus, sondern auch eine Reihe anderer Viren zu kristallisieren.

Fünf Jahre später fanden die englischen Biochemiker F. Bowden und N. Pirie einen Fehler in Stanleys Definition: 94 % des Inhalts des Tabakmosaikvirus bestanden aus Proteinen und 6 % waren Nukleinsäuren. Das Virus war eigentlich kein Protein, sondern ein Nukleoprotein – eine Kombination aus Protein und Nukleinsäure.

Sobald den Biologen Elektronenmikroskope zur Verfügung standen, fanden Wissenschaftler heraus, dass Viruskristalle aus mehreren hundert Milliarden eng aneinander gepressten Partikeln bestehen. Es gibt so viele Partikel in einem Kristall des Poliovirus, dass sie alle Bewohner der Erde mehr als einmal infizieren können. Als es möglich war, einzelne Viruspartikel im Elektronenmikroskop zu untersuchen, stellte sich heraus, dass sie es sind verschiedene Formen aber immer besteht die äußere Hülle von Viren aus Proteinen, die sich in verschiedenen Viren unterscheiden, wodurch sie durch immunologische Reaktionen erkannt werden können, und der innere Inhalt wird durch Nukleinsäure repräsentiert, die die Einheit der Vererbung ist.

Bestandteile von Viren

Die größten Viren (Variola-Viren) haben eine ähnliche Größe wie kleine Bakterien, die kleinsten (Erreger von Enzephalitis, Poliomyelitis, Maul- und Klauenseuche) - große Proteinmoleküle. Mit anderen Worten, unter den Viren gibt es Riesen und Zwerge. (Siehe Anhang 3) Viren werden mit einem konventionellen Wert gemessen, der als Nanometer (nm) bezeichnet wird. Ein nm ist ein Millionstel Millimeter. Die Größe verschiedener Viren variiert von 20 bis 300 nm.

Viren bestehen also aus mehreren Komponenten: (siehe Anhang 1)

Kern - genetisches Material (DNA oder RNA). Der genetische Apparat des Virus enthält Informationen über verschiedene Arten von Proteinen, die für die Bildung eines neuen Virus erforderlich sind.

eine Proteinhülle namens Kapsid. Die Hülle besteht oft aus identischen, sich wiederholenden Untereinheiten – Kapsomeren. Kapsomere bilden Strukturen mit ein hohes Maß Symmetrie.

Zusätzliche Lipoproteinhülle. Es wird aus der Plasmamembran der Wirtszelle gebildet. Es kommt nur bei relativ großen Viren (Grippe, Herpes) vor. Diese äußere Hülle ist ein Fragment der Kern- oder Zytoplasmamembran der Wirtszelle, aus der das Virus in die extrazelluläre Umgebung austritt. Manchmal sind in den äußeren Hüllen komplexer Viren neben Proteinen auch Kohlenhydrate enthalten, beispielsweise bei Grippe- und Herpes-Erregern.

Jeder Bestandteil von Virionen hat bestimmte Funktionen: Die Proteinhülle schützt sie vor schädlichen Wirkungen, die Nukleinsäure ist für erbliche und infektiöse Eigenschaften verantwortlich und spielt eine führende Rolle bei der Variabilität von Viren, und Enzyme sind an ihrer Vermehrung beteiligt.

Viren haben eine komplexere Struktur und enthalten neben Proteinen und Nukleinsäuren Kohlenhydrate und Lipide. Jede Gruppe von Viren hat ihren eigenen Satz von Proteinen, Fetten, Kohlenhydraten und Nukleinsäuren. Einige Viren enthalten Enzyme.

Im Gegensatz zu gewöhnlichen lebenden Zellen nehmen Viren keine Nahrung zu sich und produzieren keine Energie. Ohne Beteiligung einer lebenden Zelle können sie sich nicht vermehren. Ein Virus beginnt sich erst zu vermehren, nachdem es in einen bestimmten Zelltyp eingedrungen ist. Das Polio-Virus beispielsweise kann nur in den Nervenzellen von Menschen oder hochorganisierten Tieren wie Affen leben. Burdina K.S., Parkhomenko I.M. „Vom Molekül zum Menschen“, S. 26

Bakterielle Viren haben eine etwas andere Struktur (siehe Anhang 2).

VIRUSKRISTALLE

1) kristallähnliche Formationen, bei denen es sich um Ansammlungen von Virionen in Zellen handelt, die mit bestimmten Viren infiziert sind; 2) ein hochgereinigtes Viruspräparat; jedes K. in. besteht aus vielen Virionen.

Medizinische Begriffe. 2012

Siehe auch Interpretationen, Synonyme, Wortbedeutungen und was VIRUSKRISTALLE auf Russisch in Wörterbüchern, Enzyklopädien und Nachschlagewerken sind:

• KRISTALLE in Enzyklopädisches Wörterbuch Alles rund um Wein
  natürliche harmlose Formationen von Weinsäure, die mit verschiedenen Elementen des Weins interagieren (in einigen weißen ...
• KRISTALLE
  (aus dem Griechischen ursprünglich krystallos - Eis), Festkörper, Atome oder Moleküle, die eine geordnete periodische Struktur (Kristallgitter) bilden. Kristalle haben...
• KRISTALLE im Großen Russischen Enzyklopädischen Wörterbuch:
  KRISTALLE (aus dem Griechischen krystallos, ursprünglich - Eis), tv. Körper, Atome oder Moleküle to-rykh bilden eine geordnete Periode. Struktur (Kristallgitter). K. haben ...
• KRISTALLE in Moderne erklärendes Wörterbuch, TSB:
  (aus dem Griechischen krystallos, ursprünglich - Eis), Festkörper, Atome oder Moleküle, die eine geordnete periodische Struktur (Kristallgitter) bilden. Kristalle haben...
• VIRUS ERGÄNZUNG EINSEITIG in medizinischer Hinsicht:
  (syn. zu nicht-reziproken Viren) K. v., bei denen das Protein nur eines der co-reproduzierenden ...
• BILATERALE ERGÄNZUNG VON VIREN in medizinischer Hinsicht:
  (syn. to. reziproke Viren) K. v., bei denen sich die Proteine ​​beider gemeinsam reproduzieren ...
• SYNTHETISCHE KRISTALLE
  Kristalle, künstlich in einem Labor oder einer Fabrik gezüchtete Kristalle. Aus Gesamtzahl S. bis etwa 104 gehören zu den anorganischen Stoffen. …
• KRISTALLE (PHYSIKALISCHE) im großen Sowjetische Enzyklopädie, TSB:
  (aus dem Griechischen krystallos, ursprünglich - Eis, später - Bergkristall, Kristall), feste Körper, die die natürliche Form regelmäßiger Polyeder haben (...
• KRISTALLE UND KRISTALLOGRAPHIE: ANWENDUNGEN VON KRISTALLEN in Colliers Wörterbuch:
  Zum Artikel KRISTALLE UND KRISTALLOGRAPHIE Naturkristalle haben schon immer die Neugier der Menschen geweckt. Ihre Farbe, Brillanz und Form berührten das menschliche Gefühl...
• VIREN: DIE STRUKTUR VON VIREN in Colliers Wörterbuch:
  Zum Artikel VIREN Komplett in der Struktur und infektiös, d.h. Das Viruspartikel außerhalb der Zelle, das eine Infektion verursachen kann, wird als Virion bezeichnet. Kern ("Kern") ...
• VIREN: VIRUSREPLIKATION in Colliers Wörterbuch:
  Zum Artikel VIREN Genetische Informationen, die in einem einzelnen Gen kodiert sind, können im Allgemeinen als Anweisungen für die Produktion eines bestimmten Proteins in ...
• VIREN: METHODEN ZUR UNTERSUCHUNG VON VIREN in Colliers Wörterbuch:
  Zum Artikel VIREN Bakterielle Viren waren die ersten, die als bequemstes Modell, das gegenüber …
• VIREN: KLASSIFIZIERUNG VON VIREN in Colliers Wörterbuch:
  Zum Artikel VIREN Wenn Viren wirklich mobile genetische Elemente sind, die "Autonomie" (Unabhängigkeit) vom genetischen Apparat ihrer Wirte (verschiedene Typen ...
• REPRODUZIEREN in der Enzyklopädie der Biologie:
  (Reduplikation), der Prozess der Reproduktion (Synthese) von Desoxyribonukleinsäure (DNA). Gleichzeitig wird aus einem DNA-Molekül durch seine Verdopplung …
• VIREN in der Enzyklopädie der Biologie:
  , intrazelluläre Parasiten lebender Organismen; die kleinsten nicht zellulären Partikel, die aus Nukleinsäure (DNA oder RNA) bestehen, die mit einer Proteinhülle bedeckt ist. …
• VIRALER DURCHFALL im Medizinischen Wörterbuch.
• VIRALER DURCHFALL im großen medizinischen Lexikon.
• ONKOGENE VIREN im großen enzyklopädischen Wörterbuch:
  (Tumorviren) sind die Erreger einiger natürlich vorkommender sowie vieler experimenteller Tiertumoren. Onkogene Viren umfassen Vertreter verschiedener taxonomischer Gruppen ...
• Borrell im großen enzyklopädischen Wörterbuch:
  (Borrel) Amadeus (1867-1936), französischer Mikrobiologe und Virologe. Die Arbeiten widmen sich der Phagozytose, Bakteriophagie, dem Studium von Viren und der Pathogenese der Pest. Zusammen mit E. Ru und ...
• SCHLESINGER MAX in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  (Schlesinger) Max (1904 - 4. Februar 1937, London), ungarischer Biochemiker, einer der Begründer der Molekularbiologie von Viren. Absolvent der Universität Budapest. Ab 1931 arbeitete er ...
• FEST in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB.
• UdSSR. NATURWISSENSCHAFTEN in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  Naturwissenschaften Mathematik Die wissenschaftliche Forschung auf dem Gebiet der Mathematik begann in Russland seit dem 18. Jahrhundert, als L. ...
• SERODIAGNOSE in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  (von lat. Serum - Serum und Diagnostik), ein Verfahren zur Erkennung von Krankheiten bei Menschen, Tieren und Pflanzen, basierend auf der Fähigkeit von Serum-Antikörpern ...
• ROSE FRANCIS PEYTON in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  Rous Francis Peyton (5. Oktober 1879, Baltimore - 16. Februar 1970, New York), US-amerikanischer Pathologe, Mitglied der National Academy of Sciences of the United States und vieler anderer Akademien und ...
• PICORNAVIREN in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  [aus dem Spanischen. pico - kleiner Wert und RNA, Abk. Englisch Ribonukleinsäure - Ribonukleinsäure (RNA)], Nanoviren (von griechischen Nanos ...
• TUMORVIREN in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  Viren, Tumor, onkogene Viren, Erreger einiger gutartiger und bösartiger Tumore bei Tieren und anscheinend beim Menschen. Erfolgreiche Reproduktionsexperimente in…
• MUTATIONEN in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  (von lateinisch mutatio - Veränderung, Veränderung), plötzliche natürliche (spontane) oder künstlich (induzierte) dauerhafte Veränderungen in den erblichen Strukturen lebender Materie, ...
• MOLEKULARGENETIK in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  Genetik, ein Bereich der Genetik und Molekularbiologie, der darauf abzielt, die materiellen Grundlagen der Vererbung und Variabilität von Lebewesen durch das Studium fließender ...
• MOLEKULARBIOLOGIE in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  Biologie, eine Wissenschaft, die sich die Kenntnis der Natur von Lebensphänomenen zur Aufgabe stellt, indem sie biologische Objekte und Systeme auf einer Ebene untersucht, die sich dem Molekularen annähert, ...
• DIE MEDIZIN in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  (lateinisch medicina, von medicus - medizinisch, heilend, medeor - ich behandle, heile), ein System wissenschaftlicher Erkenntnisse und praktischer Maßnahmen, vereint durch das Ziel der Anerkennung, ...
• LASERMATERIALIEN in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  Materialien, Substanzen, die in Lasern als aktive Medien verwendet werden. 1960 wurde der erste Laser geschaffen, bei dem die Rolle des aktiven ...
• KRISTALLCHEMIE in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  untersucht die räumliche Anordnung und chemische Bindung von Atomen in Kristallen sowie die Abhängigkeit von physikalischen und chemische Eigenschaften kristalline Substanzen aus ...
• KRISTALLISIERUNG in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  die Bildung von Kristallen aus Dämpfen, Lösungen, Schmelzen, Substanzen in festem Zustand (amorph oder anders kristallin), im Prozess der Elektrolyse und in chemischen ...
• ZHDANOV VIKTOR MICHAILOVICH in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  Viktor Michailowitsch [geb. 1(13).2.1914, p. Schtepino, heute Gebiet Donezk, Ukrainische SSR], sowjetischer Virologe, Akademiker der Akademie der Medizinischen Wissenschaften der UdSSR (1960). Mitglied der KPdSU seit 1941. ...
• GENETIK VON MIKROORGANISMEN in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  Mikroorganismen, ein Zweig der allgemeinen Genetik, in dem Bakterien, mikroskopisch kleine Pilze, Aktinophagen, Tier- und Pflanzenviren, Bakteriophagen untersucht werden ...
• GENETIK in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  (aus dem Griechischen. Genesis - Ursprung) - die Wissenschaft von den Gesetzen der Vererbung und Variabilität von Organismen. Die wichtigste Aufgabe von G. ist die Entwicklung von Managementmethoden ...
• VIREN in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  (von lat. Virus - Gift), filtrierbare Viren, Ultraviren, Erreger von Infektionskrankheiten bei Pflanzen, Tieren und Menschen, die sich nur in lebenden Zellen vermehren. …
• VIROLOGIE in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  (von Viren und ... Logik), Virologie, Inframikrobiologie, die Wissenschaft der Viren - submikroskopische intrazelluläre Parasiten; erst Mitte des 20. Jahrhunderts. stach hervor…
• VIROLOGISCHE STUDIEN in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  Die Forschung zielt auf den Nachweis von Viren, ihre Identifizierung (Identifikation) und die Untersuchung biologischer Eigenschaften ab. Viren aus Menschen, Tieren und Pflanzen zu isolieren…
• VIROLOGISCHE TECHNIK in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie, TSB:
  Technik, eine Reihe von Forschungsmethoden, Geräten und Reagenzien, die die Kultivierung von Viren und die Untersuchung ihrer Eigenschaften ermöglichen. Bis in die frühen 1950er Jahre. Hauptmethode ...
• Epidot
  eines der häufigsten, häufig vorkommenden Mineralien. Seine Kristalle gehören zur prismatischen Klasse des monoklinoedrischen Systems, das Verhältnis der Achsen a: b ...
• ZEOLITEN im Lexikon von Brockhaus und Euphron:
  - eine Gruppe von Mineralien, die etwa zwanzig Mineralien enthält. Alle C. auf ihre Weise chemische Zusammensetzung sind wässrige Alumosilikate von Calcium, Natrium, Barium, Kalium. …
• CHLORIT im Lexikon von Brockhaus und Euphron.

1932 wurde ein junger amerikanischer Biochemiker, Wendill Stanley, gebeten, an Viren zu arbeiten. Stanley begann damit, eine Flasche Saft aus einer Tonne Tabakblätter zu pressen, die mit dem Tabakmosaikvirus infiziert waren. Er begann, den Saft mit den ihm zur Verfügung stehenden chemischen Methoden zu erforschen. Er setzte verschiedene Saftfraktionen allen möglichen Reagenzien aus, in der Hoffnung, ein reines virales Protein zu erhalten (Stanley war überzeugt, dass ein Virus ein Protein ist). Eines Tages erhielt Stanley eine fast reine Fraktion eines Proteins, das sich in seiner Zusammensetzung von den Proteinen pflanzlicher Zellen unterschied. Der Wissenschaftler erkannte, dass vor ihm das lag, wonach er so hartnäckig suchte. Stanley isolierte ein außergewöhnliches Protein, löste es in Wasser auf und stellte die Lösung in den Kühlschrank. Am nächsten Morgen waren in der Flasche statt einer klaren Flüssigkeit schöne seidige nadelartige Kristalle. Stanley extrahierte einen Esslöffel solcher Kristalle aus einer Tonne Blätter. Dann schüttete Stanley einige Kristalle aus, löste sie in Wasser auf, befeuchtete Gaze mit diesem Wasser und rieb die Blätter gesunder Pflanzen damit ein. Pflanzensaft hat eine ganze Reihe von chemischen Einflüssen erfahren. Nach einer solchen "massiven Verarbeitung" sollten Viren höchstwahrscheinlich gestorben sein.

Die zerkleinerten Blätter sind krank. Die seltsamen Eigenschaften des Virus wurden also durch eine weitere Sache ergänzt - die Fähigkeit zur Kristallisation.

Die Wirkung der Kristallisation war so überwältigend, dass Stanley lange Zeit die Idee aufgab, dass das Virus eine Kreatur ist. Da alle Enzyme Proteine ​​sind und viele Enzyme auch an Zahl zunehmen, wenn sich ein Organismus entwickelt und kristallisieren kann, kam Stanley zu dem Schluss, dass Viren reine Proteine ​​und keine Enzyme sind.

Bald waren die Wissenschaftler davon überzeugt, dass es möglich war, nicht nur das Tabakmosaikvirus, sondern auch eine Reihe anderer Viren zu kristallisieren.

Fünf Jahre später fanden die englischen Biochemiker F. Bowden und N. Pirie einen Fehler in Stanleys Definition: 94 % des Inhalts des Tabakmosaikvirus bestanden aus Proteinen und 6 % waren Nukleinsäuren. Das Virus war eigentlich kein Protein, sondern ein Nukleoprotein – eine Kombination aus Protein und Nukleinsäure.

Sobald den Biologen Elektronenmikroskope zur Verfügung standen, fanden Wissenschaftler heraus, dass Viruskristalle aus mehreren hundert Milliarden eng aneinander gepressten Partikeln bestehen. Es gibt so viele Partikel in einem Kristall des Poliovirus, dass sie alle Bewohner der Erde mehr als einmal infizieren können. Als es gelang, einzelne Viruspartikel im Elektronenmikroskop zu untersuchen, stellte sich heraus, dass sie zwar unterschiedliche Formen haben, aber immer die äußere Hülle von Viren aus Proteinen besteht, die sich bei verschiedenen Viren unterscheiden, was es ermöglicht, sie durch immunologische Reaktionen zu erkennen , und der interne Inhalt wird durch eine Nukleinsäure dargestellt, die die Einheit der Vererbung ist.

Die größten Viren (Variola-Viren) haben eine ähnliche Größe wie kleine Bakterien, die kleinsten (Erreger von Enzephalitis, Poliomyelitis, Maul- und Klauenseuche) - große Proteinmoleküle. Mit anderen Worten, unter den Viren gibt es Riesen und Zwerge. (Siehe Abb. 1) Viren werden mit einer Zahl gemessen, die als Nanometer (nm) bezeichnet wird. Ein nm ist ein Millionstel Millimeter. Die Größe verschiedener Viren variiert von 20 bis 300 nm.

Viren bestehen also aus mehreren Komponenten:

Kern - genetisches Material (DNA oder RNA). Der genetische Apparat des Virus enthält Informationen über verschiedene Arten von Proteinen, die für die Bildung eines neuen Virus erforderlich sind.

eine Proteinhülle namens Kapsid. Die Hülle besteht oft aus identischen, sich wiederholenden Untereinheiten – Kapsomeren. Kapsomere bilden Strukturen mit einem hohen Maß an Symmetrie.

Zusätzliche Lipoproteinhülle. Es wird aus der Plasmamembran der Wirtszelle gebildet. Es kommt nur bei relativ großen Viren (Grippe, Herpes) vor. Diese äußere Hülle ist ein Fragment der Kern- oder Zytoplasmamembran der Wirtszelle, aus der das Virus in die extrazelluläre Umgebung austritt. Manchmal sind in den äußeren Hüllen komplexer Viren neben Proteinen auch Kohlenhydrate enthalten, beispielsweise bei Grippe- und Herpes-Erregern.

1. Zusätzliche Schale
2. Kapsomer (Eiweißhülle)
3. Kern (DNA oder RNA)

Jeder Bestandteil von Virionen hat bestimmte Funktionen: Die Proteinhülle schützt sie vor schädlichen Wirkungen, die Nukleinsäure ist für erbliche und infektiöse Eigenschaften verantwortlich und spielt eine führende Rolle bei der Variabilität von Viren, und Enzyme sind an ihrer Vermehrung beteiligt.

Viren haben eine komplexere Struktur und enthalten neben Proteinen und Nukleinsäuren Kohlenhydrate und Lipide. Jede Gruppe von Viren hat ihren eigenen Satz von Proteinen, Fetten, Kohlenhydraten und Nukleinsäuren. Einige Viren enthalten Enzyme.

Im Gegensatz zu gewöhnlichen lebenden Zellen nehmen Viren keine Nahrung zu sich und produzieren keine Energie. Ohne Beteiligung einer lebenden Zelle können sie sich nicht vermehren. Ein Virus beginnt sich erst zu vermehren, nachdem es in einen bestimmten Zelltyp eingedrungen ist. Das Polio-Virus beispielsweise kann nur in den Nervenzellen von Menschen oder hochorganisierten Tieren wie z Affe. Bakterielle Viren haben eine etwas andere Struktur.

Viren außerhalb der Zelle sind Kristalle, aber wenn sie in die Zelle eindringen, werden sie „zum Leben erweckt“. Ihre Reproduktion erfolgt auf besondere, unvergleichliche Weise. Zuerst dringen die Virionen in die Zelle ein und die viralen Nukleinsäuren werden freigesetzt. Dann werden die Details zukünftiger Virionen „geerntet“. Die Reproduktion endet mit dem Zusammenbau neuer Virionen und deren Freisetzung in die Umwelt.

Das Zusammentreffen von Viren mit Zellen beginnt mit ihrer Adsorption, dh Anheftung an die Zellwand. Dann beginnt das Einbringen bzw. Eindringen des Virions in die Zelle, das von der Zelle selbst durchgeführt wird. Dem Eindringen des Virus in das Zytoplasma der Zelle geht jedoch in der Regel seine Bindung an ein spezielles, auf der Zelloberfläche befindliches Rezeptorprotein voraus. Die Bindung an den Rezeptor erfolgt durch das Vorhandensein spezieller Proteine ​​auf der Oberfläche des Viruspartikels, die den entsprechenden Rezeptor auf der Oberfläche der sensitiven Zelle „erkennen“. Dutzende und sogar Hunderte von Virionen können an einer Zelle adsorbiert werden. Der Bereich der Zelloberfläche, an den sich das Virus angelagert hat, sinkt in das Zytoplasma und verwandelt sich in eine Vakuole. Die Vakuole, deren Wand aus einer Zytoplasmamembran besteht, kann mit anderen Vakuolen oder mit dem Zellkern verschmelzen. Das Virus wird also an jeden Teil der Zelle abgegeben. Dieser Vorgang wird Viropexis genannt.

Der Infektionsprozess beginnt, wenn sich die in die Zelle eingedrungenen Viren zu vermehren beginnen, d.h. virale Genomreplikation und Selbstorganisation des Kapsids erfolgen. Damit eine Reduktion auftritt, muss die Nukleinsäure vom Kapsid befreit werden. Nach der Synthese eines neuen Nukleinsäuremoleküls wird es angezogen, im Zytoplasma der Zelle synthetisiert - virale Proteine ​​- ein Kapsid wird gebildet. Die Ansammlung von Viruspartikeln führt zu ihrem Austritt aus der Zelle. Bei manchen Viren geschieht dies durch „Explosion“, wodurch die Integrität der Zelle verletzt wird und diese abstirbt. Andere Viren werden in einer Weise ausgeschüttet, die dem Knospungsvorgang ähnelt. In diesem Fall können die Körperzellen ihre Lebensfähigkeit lange aufrechterhalten.

Bakteriophagen haben einen anderen Weg, in die Zelle einzudringen. Dicke Zellwände lassen das Rezeptorprotein mitsamt dem daran haftenden Virus nicht in das Zytoplasma sinken, wie es bei einer Infektion tierischer Zellen der Fall ist. Dazu führt der Bakteriophage einen Hohlstab in die Zelle ein und schiebt die in seinem Kopf befindliche DNA (oder RNA) hindurch. Das Bakteriophagengenom dringt in das Zytoplasma ein, während das Kapsid außerhalb bleibt. Im Zytoplasma einer Bakterienzelle beginnt die Reduplikation des Bakteriophagengenoms, die Synthese seiner Proteine ​​und die Bildung eines Kapsids. Nach einer gewissen Zeit stirbt die Bakterienzelle ab und reife Phagenpartikel werden in die Umwelt freigesetzt.

Es ist erstaunlich, wie Viren, die zehn- und sogar hundertmal kleiner als Zellen sind, die zelluläre Wirtschaft geschickt und souverän verwalten. Bei ihrer Vermehrung verbrauchen sie zelluläre Ressourcen und stören den Stoffwechsel zutiefst, oft irreversibel, was letztendlich die Ursache für den Zelltod ist.

2.1 Kristallisation

1932 wurde ein junger amerikanischer Biochemiker, Wendill Stanley, gebeten, an Viren zu arbeiten. Stanley begann damit, eine Flasche Saft aus einer Tonne Tabakblätter zu pressen, die mit dem Tabakmosaikvirus infiziert waren. Er begann, den Saft mit den ihm zur Verfügung stehenden chemischen Methoden zu erforschen. Er setzte verschiedene Saftfraktionen allen möglichen Reagenzien aus, in der Hoffnung, ein reines virales Protein zu erhalten (Stanley war überzeugt, dass ein Virus ein Protein ist). Eines Tages erhielt Stanley eine fast reine Fraktion eines Proteins, das sich in seiner Zusammensetzung von den Proteinen pflanzlicher Zellen unterschied. Der Wissenschaftler erkannte, dass vor ihm das lag, wonach er so hartnäckig suchte. Stanley isolierte ein außergewöhnliches Protein, löste es in Wasser auf und stellte die Lösung in den Kühlschrank. Am nächsten Morgen waren in der Flasche statt einer klaren Flüssigkeit schöne seidige nadelartige Kristalle. Stanley extrahierte einen Esslöffel solcher Kristalle aus einer Tonne Blätter. Dann schüttete Stanley einige Kristalle aus, löste sie in Wasser auf, befeuchtete Gaze mit diesem Wasser und rieb die Blätter gesunder Pflanzen damit ein. Pflanzensaft hat eine ganze Reihe von chemischen Einflüssen erfahren. Nach einer solchen "massiven Verarbeitung" sollten Viren höchstwahrscheinlich gestorben sein.

Die zerkleinerten Blätter sind krank. Die seltsamen Eigenschaften des Virus wurden also durch eine weitere Sache ergänzt - die Fähigkeit zur Kristallisation.

Die Wirkung der Kristallisation war so überwältigend, dass Stanley lange Zeit die Idee aufgab, dass das Virus eine Kreatur ist. Da alle Enzyme Proteine ​​sind und viele Enzyme auch an Menge zunehmen, wenn sich ein Organismus entwickelt und kristallisieren kann, folgerte Stanley, dass Viren eher reine Proteine ​​als Enzyme sind.

Bald waren die Wissenschaftler davon überzeugt, dass es möglich war, nicht nur das Tabakmosaikvirus, sondern auch eine Reihe anderer Viren zu kristallisieren.

Fünf Jahre später fanden die englischen Biochemiker F. Bowden und N. Pirie einen Fehler in Stanleys Definition: 94 % des Inhalts des Tabakmosaikvirus bestanden aus Proteinen und 6 % waren Nukleinsäuren. Das Virus war eigentlich kein Protein, sondern ein Nukleoprotein – eine Kombination aus Protein und Nukleinsäure.

Sobald den Biologen Elektronenmikroskope zur Verfügung standen, fanden Wissenschaftler heraus, dass Viruskristalle aus mehreren hundert Milliarden eng aneinander gepressten Partikeln bestehen. Es gibt so viele Partikel in einem Kristall des Poliovirus, dass sie alle Bewohner der Erde mehr als einmal infizieren können. Als es gelang, einzelne Viruspartikel im Elektronenmikroskop zu untersuchen, stellte sich heraus, dass sie zwar unterschiedliche Formen haben, aber immer die äußere Hülle von Viren aus Proteinen besteht, die sich bei verschiedenen Viren unterscheiden, was es ermöglicht, sie durch immunologische Reaktionen zu erkennen , und der interne Inhalt wird durch eine Nukleinsäure dargestellt, die die Einheit der Vererbung ist.