Размышления и споры о вирусах

Хорошо известно, что наследственность всех живых организмов связана с молекулами ДНК, в которой хранится генетическая информация, и РНК, которая служит инструментом выражения этой информации, ее экспрессии. Так устроен и кит, и совсем крохотная вирусоподобная хламидия. И только в истинных вирусах, как мы уже говорили, содержатся молекулы лишь какого-то одного типа нуклеиновой кислоты: либо ДНК, либо РНК. Таким образом, кардинальное отличие вирусов от всех других форм живого состоит в том, что функции разных нуклеиновых кислот (ДНК, РНК) совмещены в одной, которая одновременно является и хранителем генетической информации, и ведущим инструментом ее экспрессии.

Мы употребили выражение истинные вирусы не случайно, хотя в специальной литературе такого термина нет. Дело в том, что к миру вирусов примыкают еще более примитивные формы, состоящие либо из одной РНК (вироиды), либо из одного белка (прионы). Первые вызывают болезни растений, вторые — некоторые формы так называемых медленных инфекций животных (в частности, скрэпи — почесуху овец). Природа этих агентов мало понятна. Они, бесспорно, вирусоподобны, но большего о них мы пока сказать не можем.

Рис. 1

Вернемся к "истинным" вирусам, то есть агентам, состоящим (как минимум) из нуклеиновой кислоты какого-то одного типа и белка. Все они составляют самостоятельный тип (царство) живой природы (Vira — Вира), распадающийся на два самостоятельных подтипа: подтип РНК-содержащих и подтип ДНК-содержащих вирусов. Именно этот молекулярно-биологический критерий лег в основу классификации вирусов, разработанной в начале 60-х годов тремя крупными вирусологами: А. Львовым, Р. Хорном и П. Турнье (система ЛХТ). Заметим: такое деление вирусов было бы невозможно раньше, когда не было ни фактических данных о химическом составе вирусов, ни понимания роли нуклеиновых кислот в организации и функционировании живой материи. Прогрессивный взгляд на классификацию вирусов стал просто необходим лишь в 60-е годы.

Изучение молекулярной организации вирусов с помощью электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа и других современных методов исследования позволило авторам системы ЛХТ в рамках отдельных подтипов — РНК-содержащих и ДНК-содержащих вирусов — выделить классы, различающиеся по типу симметрии белковой оболочки нуклеокапсида: спиральной или кубической. Нам нечего добавить к этим названиям, кроме: спиральной симметрией обладает винт, кубической — любой многогранник, вписанный в шар.

Рис. 2. Схематическое изображение 'сферического' вируса (а) и вируса со спиральной симметрией (б). 1 — структурная единица (субъединица); 2 — капсомер (морфологическая единица); 3 — капсид; 4 — нуклеиновая кислота; 5 — оболочка

Рассмотрим теперь структуру вируса. Как мы уже говорили, в химическом отношении это нуклеопротеид: соединение нуклеиновой кислоты с белком. Но поверх этого нуклеопротеидного "тела" могут быть расположены поверхностные, внешние оболочки. Это так называемый "пеплос" (накидка по-гречески), состоящий из липоидов, полисахаридов или липополисахаридов. (Вот почему мы говорим, что вирусы состоят как минимум (!) из нуклеиновой кислоты и белка.) В зависимости от того, имеются у вириона липополисахаридные оболочки или отсутствуют, классы вирусов распадаются на порядки. В свою очередь, последние подразделяются на различные семейства: в зависимости от диаметра нуклеокапсида (для вирусов со спиральной симметрией) или числа капсомеров (для вирусов с кубической симметрией); семейства делятся на роды, роды — на виды. "Впрочем, — как говорят А. Г. Букринская и В. М. Жданов, — понятие биологического вида можно лишь условно применить к вирусам — простейшим формам жизни на Земле". Так ли это?

Рис. 3. Схематическое изображение строения основных вирусов человека и животных. 1 — группы оспы; 2 — подгруппы паравакцины; 3 — группы герпеса; 4 — аденовирусы; 5 — паповавирусы; 6 — пикоднавирусы; 7 — вирус гриппа; 8 — вирус Сендай; 9 — вирус везикулярного стоматита; 10 — реовирус; 11 — вирус энцефалита; 12 — пикорнавирусы

Если вопрос о виде вирусов является спорным, то общепринятым считается, что понятий класс и порядок для вирусов не существует. Зато семейство стало основным и ведущим.