Вирусы - единственная неклеточная форма жизни. Вирус в основном состоит из геномной нуклеиновой кислоты. Поскольку вирус сам по себе не может расти и размножаться, нельзя считать его «живым» организмом в обычном понимании. В состав вирусов входит либо ДНК, либо РНК, образованная одной или двумя цепями, в зависимости от типа вируса. Все вирусы имеют белковую оболочку (капсид), внутри которой заключена нуклеиновая кислота; у некоторых обнаружена дополнительная, богатая липидами, оболочка, окружающая капсид. Белковая или липопротеиновая оболочка «узнает» поверхность, на которой адсорбируется вирус, и защищает нуклеиновую кислоту в составе вириона.
Вирусы имеют важное значение, поскольку широко
распространены у растений и других организмов, часто при этом являясь
причиной болезни. У человека вирусы вызывают множество заболеваний,
включая оспу, ветряную оспу, корь, свинку, грипп, респираторные
заболевания (часто осложненные вторичной бактериальной инфекцией),
инфекционный гепатит, желтую лихорадку, полиомиелит, бешенство, герпес
и СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита). Иногда вирусы одной
группы могут поражать и растения, и животных. К болезни приводит резкое
нарушение процессов жизнедеятельности зараженной клетки. Многие
вирусные заболевания у животных можно предупредить путем иммунизации,
эффективность которой против оспы была впервые продемонстрирована в
1790-х годах английским врачом Эдуардом Дженнером. Однако, как уже
установлено, вирусные заболевания с трудом поддаются лечению, поскольку
вирусы не чувствительны к антибиотикам. К счастью, во многих случаях
иммунная система ограничивает дальнейшее распространение инфекции.
Вирусы поражают не только эукариотические организмы, но и бактерии.
Вирусы бактерий называются бактериофагами
(«пожиратели бактерий») или просто фагами.
С помощью электронного микроскопа изучена структура большого числа
вирусов. Вирус табачной мозаики, например, имеет палочковидную форму;
его длина составляет 300 нм и диаметр — 15 нм. В состав вируса входит
единственная молекула РНК размером в 6000 нуклеотидов . Капсид состоит
из 2000 идентичных молекул белка, уложенных по спирали. Наиболее
распространенная форма вирусных капсидов — икосаэдр с 20 гранями.
Икосаэдр — это многогранник с кубическим типом симметрии, образованный
большим числом идентичных субъединиц
Вирус табачной мозаики под электронным микроскопом.
Бактериофаг Т4.
Один из распространенных бактериофагов — Т4. имеет более сложную структуру, чем обсуждавшиеся вирусы. Длина его составляет 100 нм, а сам бактериофа: состоит из пяти «частей»: гексагональной головки, отростка, чехла отростка, способного к сокращению, базальной пластинки и нитей отростка. Длинная молекула ДНК уложена в виде спирали внутри головки фага. Фаг Т4, подобно другим вирусам, способен к синтезу многих белков, не входящих в состав самих вирусных частиц.
На этой модели показано нападение бактериофага Т4 на бактерию. Бактериофаг обволакивает бактерию своими нитями отростка и закрепляется на бактерии, а затем с помощью способного к сокращению чехла отростка впрыскивает свою ДНК внутрь бактерии.
Никто не знает, сколько существует вирусов, и почти
всегда можно выделить новые их виды, исследуя новые группы организмов.
Номенклатура вирусов в настоящее время усиленно разрабатывается;
латинские двойные названия, принятые в современной систематике, к
вирусам обычно не применяются. Бактериофаги обозначают буквами и
цифрами, например Т7 (Т означает «тип»). Вирусы растений обычно имеют
«народные» названия, например «ВТМ» -- вирус табачной мозаики; вирусам
животных иногда дают латинские названия, как бактериям.