Як вчені відкрили віруси і як вони впливають на всі живі організми

Залишаємося у тренді та говоримо про історію відкриття вірусів. Учені припускають їх величезну розмаїтість і присутність у всіх екосистемах на Землі.

До кінця XIX століття вже існував термін мікробіологія. Вчені розуміли, що деякі захворювання, такі як туберкульоз або сибірська виразка, розвиваються через бактерії.  1882 року французький хімік і мікробіолог Шарль Шамберлан сконструював фільтр, пори якого за розміром були менше, ніж бактерії.

Наприкінці XIX століття дивна хвороба вражала у Криму плантації тютюну. Листя хворих рослин покривалося іржавими плямами, зморщувалося і всихало. Фізіолог рослин і майбутній основоположник вірусології Дмитро Івановський пропускав через такий фільтр екстракт перетертого листя заражених рослин тютюну. Однак ні в процідженому соку, ні в залишку на полотні хвороботворних бактерій не виявив. У той же час проціджений сік, нанесений на листя здорових рослин, у 80% випадків викликав характерне захворювання. Можливо, бактерії, що викликають захворювання, занадто малі? Івановський проціджував сік через фарфоровий фільтр, який, як відомо, не пропускає навіть найдрібніших бактерій. І знову безрезультатно. Вчений дійшов висновку, що хворобу тютюну викликають дрібні мікроорганізми, які неможливо побачити в оптичний мікроскоп.

Через кілька років причини захворювання тютюну досліджував голландський мікробіолог Мартін Бейєрінк. Він дійшов висновку, що рослини вражає... отруйна рідина, яку вчений назвав «вірусом» (від лат. virus – отрута). Але отрута виявилася вельми дивною: сила будь-якої отрути залежить від її концентрації, а ось вірус Бейєрінка в будь-якому розведенні давав однаковий результат. Та й джерело отрути залишалося невідомим.

1898-го Леффлер і Фрош використовували подібний фільтр і виділили перший вірус тварин – збудник ящуру, тобто вірусам потрібен живий господар. І 1901 року американський військовий хірург Рід виявив перше вірусне захворювання людини – жовту лихоманку.

1932 року професор Віндел Стенлі (США) зумів з тонни ураженого листя отримати чайну ложку кристалів. Натираючи розчинами цих кристалів листя здорових рослин, він викликав у них характерні захворювання. Однак живі істоти не можуть перетворюватися на кристали. Стенлі зробив висновок, що віруси – це не живі істоти, а білкові молекули.

Потужне прискорення розвитку науки в цілому і вірусології зокрема дали нові методи аналізу у другій половині XX століття – електронний мікроскоп і рентгеноструктурний аналіз.

1949 року вчені виростили поліовірус на культурі клітин зародка людини, що дало можливість отримати ефективну вакцину проти поліомієліту вже через пару років. У 1963 році був відкритий вірус гепатиту В.

1965-го був описаний перший ретровірус, а 1983-го виділено найвідоміший і невиліковний (поки що?) з них – ВІЛ. А на початку XXI століття створений синтетичний вірус.

Що відомо про будову вірусів

Усі віруси можна розглядати як генетичні елементи, одягнені в захисну білкову оболонку і здатні переходити з однієї клітини в іншу.

Окремі вірусні частки – віріони – являють собою симетричні тіла, що складаються з повторюваних елементів. У серцевині кожного віріона знаходиться генетичний матеріал, представлений молекулами ДНК і РНК.

Жоден з відомих вірусів не здатен до самостійного існування. Лише потрапивши у клітину, генетичний матеріал вірусу може відтворюватися. На даний час відомо більше 800 видів вірусів, що паразитують на рослинах (фітовіруси), тваринах, людині та навіть бактеріях (бактеріофаги, або просто – фаги).

Вивчення вірусів дозволило не тільки встановити причини багатьох захворювань, відомих з глибокої давнини, але і знайти способи боротьби з ними.

Походження вірусів у процесі еволюції поки не зрозуміле. Передбачається, що віруси являють собою клітини або їх фрагменти, що сильно дегенерували, які у вигляді пристосування до паразитизму втратили все, без чого можна обійтися, за винятком своєї спадкової інформації та захисної білкової оболонки.

Хто вивчає віруси

Для медика віруси – найбільш часті збудники інфекційних хвороб: грипу, кору, віспи, тропічних лихоманок.

Для ветеринара – винуватці епізоотій (масових захворювань) – ящура, пташиної чуми, інфекційної анемії та інших хвороб, що вражають сільськогосподарських тварин.

Для агронома – збудники плямистої смугастості пшениці, тютюнової мозаїки, жовтої карликовості картоплі та інших хвороб сільськогосподарських рослин.

Для квітникаря – чинники, що викликають появу дивовижних забарвлень тюльпанів.

Для паразитолога віруси – найбільш чисті та найбільш небезпечні паразити всього живого світу: від бактерій до квіткової рослини, від інфузорії до людини.

Для генетика віруси – переносники генетичної інформації, цінні посередники генетичних перебудов.

Для дарвініста віруси – важливі чинники еволюції органічного світу.

Для філософа віруси – найяскравіша ілюстрація діалектики природи, інструмент для шліфування таких понять, як живе і неживе, частина і ціле, форма і функція.