Информационно-познавательный сайт     Вирусология  

Странные повадки Фильтрующегося Яда

Вездесущие агенты невидимого царства

В 1897 г., через 5 лет после открытия Д. И. Ивановского, немецкие ученые Ф. Леффлер и П. Фрош доказали, что болезнь крупного рогатого скота ящур тоже вызывается вирусом. Вскоре после этих открытий были описаны вирусы оспы овец, чумы птиц, бешенства, чумы собак и т. д. А в 1917 г. Ф. Д’Эррель открыл еще бактериофаги, т. е. вирусы бактерий, которых называли «пожирающие бактерии». Постепенно ученые пришли к выводу, что представители недавно открытого царства природы способны паразитировать в клетках различных живых организмов. За первые несколько десятилетий успехи вирусологов можно характеризовать как «количественное накопление » вирусов. Результаты изучения их свойств были очень скромными. Ученые пытались проникнуть в тайну вирусов, познакомиться с ними. Для этого привлекались самые новые аппараты, разрабатывались остроумные эксперименты. Но что поделаешь, если исследуемый не виден, если для его размножения нужны живые клеточные организмы и если с каждым новым наблюдением возникают все более сложные вопросы. Чего, например, стоила такая загадка, обнаруженная еще самим Д. И. Ивановским: вирус — живое размножающееся существо может образовывать настоящие кристаллы, как обычное неорганическое вещество. Зачем нужно это? Как ему удается жить, будучи кристаллом? Или, например, странная избирательность и строгая специализация: одни вирусы заразительны только для животных и человека, другие — только для растений; вирус оспы вызывает только оспу, а не грипп. Подобных вопросов было много, а ответов — мало.

 

Что или кто? Начатую К. Линнеем систематизацию живой природы продолжали другие ученые. Сейчас уже сложилось достаточно четкое представление об эволюции, о происхождении и родственных связях, степенях подобия и различия живых существ. Всех существ, кроме вирусов. Все живое на Земле было разделено на два мира: мир растений и мир животных.

Оказалось, что найти место для вирусов в живой природе не так-то просто. Кстати, даже название его — virus — в переводе на русский язык означает «яд». Даже этот термин не свидетельствует о принадлежности его к живым существам. Но дело не в названии.

Отличить живое от неживого может почти каждый. Живое дышит, питается, растет, размножается и т. п. Классическое научное определение жизни дал Ф. Энгельс: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого есть постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой». В последнее время основным элементом живого кроме белков обязательно считается наличие нуклеиновой кислоты, имеющей первостепенное значение для сохранения и передачи генетической информации от родителей к потомкам.

На первый взгляд вирусы относятся к живым существам. Они состоят из белков и нуклеиновых кислот, создают себе подобных, изменяются. Однако до сих пор не доказано наличие основного признака живого — собственного обмена веществ. Да и размножаются вирусы необычным способом (как именно, вы узнаете позже). А способность образовывать кристаллы и сохраняться в виде такого типичного вещества неживой природы вообще не дает права отнести вирусы к живой природе. Крупнейший советский вирусолог В. М. Жданов выделил вирусы из мира растений и животных в отдельный, третий мир живой природы — мир вирусов.

Подобно древнеримскому богу Янусу, изображавшемуся с двумя лицами, обращенными в разные стороны, вирусы тоже удивительно сочетают в себе двойственность свойств живой и неживой природы. Но все же большинство свойств вирусных частиц характерны для живой природы. 

 

Как увидеть самое маленькое? О существовании материальных природных объектов человек узнал главным образом благодаря зрению, а также другим органам чувств. Помните, микробы тоже впервые были обнаружены при наблюдении под микроскопом. Оптические микроскопы продолжали совершенствоваться. С каждым новым достижением оптиков-приборостроителей у вирусологов появлялась надежда увидеть предмет их исследований. Но даже при предельном для оптического микроскопа увеличении в 1500 раз увидеть врага «в лицо» не удавалось. Почти 50 лет продолжалось несколько парадоксальное для науки явление. Вирусы изучали, были известны их свойства и результаты коварной деятельности, но получить достоверное понятие о форме и «конструкции» не могли.

К числу выдающихся успехов науки и техники следует отнести создание электронного микроскопа — удивительного аппарата, увеличивающего изображение исследуемых объектов в миллион раз. В микроскопе вместо световых лучей используются пучки электронов. Электроны испускаются катодом и ускоряются в электрическом поле с разностью потенциалов клетки — катодом и анодом в несколько десятков тысяч вольт. Поток электронов с колоссальной скоростью несется внутри микроскопной камеры, из которой откачан воздух. Вонзаясь в объект исследования (частицу металла, клетку растения или интересующий нас вирус), электроны рассеиваются и отклоняются от первоначальной траектории движения. А двигаются они к объективной линзе, где и формируется видимое изображение. Это изображение дополнительно увеличивают с помощью линз светового микроскопа (он тоже встроен в электронный микроскоп). В конце концов лучи попадают на экран и фиксируются на фотопленке.

 

Метод оттенения

Метод оттенения 

 

Метод оттенения: сок пораженного растения или каплю жидкости из ткани пораженного организма растворяют в воде или физиологическом растворе; каплю полученной суспензии наносят на поддерживающую пленку, высушенный препарат размещают в вакууме и распыляют над ним мельчайшие частицы тяжелого металла (золото, платина и др.); там, где вирус экранировал пучок частиц металла, в электронный микроскоп видны «тени» (толщина слоев на вирусе и подложке различна). 

Что же можно увидеть на экране? Электроны по-разному рассеиваются от различных участков исследуемого объекта. Чтобы различить отдельные участки объекта и сам объект от фона, необходимо получить контрастное изображение. Чем больше различаются по атомному номеру соседние участки, тем больший между ними будет контраст, тем легче их будет исследовать. Есть еще одно условие получения хорошего изображения — толщина просвечиваемого слоя не должна быть меньше определенной критической толщины. Чем больше атомные номера элементов, из которых состоят исследуемые объекты, тем меньше может быть толщина объекта. Биологические объекты, в том числе и вирусы, состоят из веществ с малым атомным номером: водорода, углерода, азота, кислорода, фосфора и др. Это значит, что в самый мощный микроскоп едва удается рассмотреть объект толщиной меньше 500А (или 50 ммк). А — это ангстрем — единица длины, равная десятимиллиардной доли метра. 1 А = 10-10 м = 10-8 см. 


  Вирусология
1. Из истории развития вирусологии
1.1 Становление науки о микробах
1.2 Возбудитель против возбудителя
1.3 Охота на микробов
 
2. Странные повадки «фильтрующегося яда»
2.1 Открытие Д. И. Ивановского
2.2 Вездесущие агенты невидимого царства  
2.3 Первый взгляд на вирусы 
2.4 Проблема очистки вирусных препаратов 
2.5 Организм отбивает вторжение антигенов
2.6. Прочная опора — фундаментальные науки
 
3. Архитектура вируса 
3.1 Архитектура вируса  
3.2 Однородность вирионов по форме и величине 
3.3 Вирусы с изометрическими капсидами
3.4 Проблемы классификации вирусов
 
4. Вирус в клетке 
4.1 Жизненный цикл вируса 
 
5. Агрессор в растительном царстве 
5.1 Вирусы в растениях 
5.2 Диагностика вирусных заболеваний 
5.3 Сохранение и распространение вирусов 
5.4 Защита растений от вирусов
5.5 Безвирусные и вирусоустойчивые растения
5.6. Вирус — друг растений
 
6. Человек, животные и вирусы   6.1 История вирусов
6.2 Вирусы и болезни
6.3 Латентные инфекции
6.4 Коварный враг животных 
 
7. Тайны болезни века 
7.1 Диверсия против организма  
7.2 Бактерии и рак 
7.3 Вирусы и рак
7.4 Онкогенные ДНК-содержащие вирусы 
7.5 Онкогенные РНК-содержащие вирусы
7.6 Самозащита организма от вирусов 
 

Меню разделов:
Аквариумистика
Биология
Вирусология
История
Материаловедение
Менеджмент
Радиоэлектроника
Фармация
Физика


© Сайт защищён авторскими правами.

E-mail: portal.inform@gmail.com

 

Рейтинг@Mail.ru