Клеточные формы жизни

Прионы

Неклеточные формы жизни (вирусы)

ФОРМЫ КАК ВОЗБУДИТЕЛИ ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

РАЗНООБРАЗИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ ФОРМ ЖИЗНИ. НЕКЛЕТОЧНЫЕ

Большинство живых существ на Земле состоит из клеток (одной или многих). Однако, имеются и неклеточные формы жизни – вирусы и бактериофаги

ФОРМЫ ЖИЗНИ
НЕКЛЕТОЧНЫЕ (ВИРУСЫ)
КЛЕТОЧНЫЕ
ЯДЕРНЫЕ или ЭУКАРИОТЫ (РАСТЕНИЯ, ГРИБЫ, ЖИВОТНЫЕ)
ДОЯДЕРНЫЕ или ПРОКАРИОТЫ (БАКТЕРИИ И ЦИАНОБАКТЕРИИ


 

 

Вирусы открыл Д.И. Ивановский в 1892 г при изучении мозаичной болезни листьев табака. Вирусы представляют собой частицы, состоящие из белковой капсулы (капсида) и заключенной в нее нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК). Занимают промежуточное положение между живой и неживой природой. Вне клетки вирусы не проявляют признаков жизни и называются вирионом. Они способны размножаться только после попадания их нуклеиновой кислоты в клетку. Нуклеиновая кислота вируса используя ферментные системы клетки, способна реализоваться, синтезировать белки и образовывать новые вирусные частицы. Вирусы вызывают инфекционные заболевания у растений, животных и человека. Размеры их колеблются в границах от 20 до 300 нм.

Отдельную группу составляют вирусы бактерий – бактериофаги или фаги, которые обуславливают лизис (растворение) бактерий (рис.2.1.).

Бактериофаги используют в исследованиях по генетике и молекулярной биологии, в диагностике инфекционных заболеваний, определении бактерий. Препараты бактериофагов используют для профилактики и лечения некоторых инфекционных болезней.

 

Рис.2.1. Схема строения вируса (а) и бактериофага (б); 1— нуклеиновая кислота; 2 — белковая оболочка; 3 — полый стержень; 4 — базальная пластинка; 5 — отростки (нити).

 

Неканонические вирусы (субвирусные агенты).

Вироиды – инфекционные агенты, которые вызывают некоторые заболевания у растений. По химической природе они являют собой небольшие молекулы РНК из 200- 400 нуклеотидов. РНК вирионов не кодирует белков. Однако они способны реплицироваться в живой клетке, используя ее ферментные системы. Вироиды могут изменятся и приспосабливаться к условиям существования. Они устойчивы к нагреванию, облучению, действия формалина, нуклеаз, противовирусных препаратов.

Существует мнение, что вироиды являют собой небольшие интронные участки про-РНК вырезанные в процессе сплайсинга, которые приобрели способность к репликации (так называемые «беглецы-интроны»).

 

Прионыэто белковые молекулы, которые способны паразитировать в клетках человека и животных, вызывая ряд нейродегенеративных заболеваний. Открыты американским биологом Стенли Прузинером в 1982 г.

Прионы не содержат нуклеиновых кислот и, таким образом, отличаются от всех известных микроорганизмов, таких как бактерии, грибки, вирусы и вирусоподобные частицы.

Белок – прион обозначается как PrPsc. Он гомологичен обычному клеточному белку – PrPc, который находится в клетках нервной системы, некоторых тканей и лимфоцитах. PrPsc и PrPc имеют одинаковую первичную структуру, но различаются по вторичной и третичной структурах. Они кодируются геном PrP весьма сходным у всех млекопитающих. Ныне известно 18 мутаций человеческого гена PrP, которые связаны с различными прионовыми болезнями.

Прионы образуются путем посттрансляционной модификации нормального клеточного белка PrPс, при его встрече с молекулой PrPsc. Молекула PrPс, сталкиваясь с молекулой PrPsc, меняет свою конфигурацию и становится инфекционной. Таким образом единичный прион превращает полипептиды клетки с близкой ему структурой в свое подобие.

Все прионы имеют высокую инфекционность. Они устойчивы к различным физико-химическим воздействием: кипячению в течении 30-60 мин., высушиванию, замораживанию, химической обработке спиртами, формальдегидом, кислотами, УФ-облучению, гамма-облучению. Поэтому их очень тяжело инактивировать, обезвредить.

Для прионов не существует видового барьера, они имеют длительный инкубационный период. Инкубационный период, например, возбудителя бешенства крупного рогатого скота (губчатой энцефалопатии) - 6 лет.

Человек может быть инфицирован прионами двумя способами:

1. Наследственная передача по Менделю (аутосомно-доминантный тип наследования через предварительную генную ауторепликацию инфекционного агента).

2. При употреблении мяса, а также при медицинских манипуляциях (прививках, операциях, пункциях).

Прионы в настоящее время интенсивно изучаются. Причиной столь пристательного внимания является не только теоретический интерес, но и неизлечимость прионовых болезней на сегодняшний день. Однако в природе прионовых болезней еще много неясного.

Профилактика прионовых болезней предусматривает:

- ограничение использования лечебных препаратов животного происхождения;

- остановка производства гормонов гипофиза животных;

- усиление контроля при трансплантации тканей;

- использование резиновых перчаток при работе с биологическими жидкостями больных.