Особенности генетики вирусов

Фенотипическая изменчивость у вирусов, подобно тому, в каком это понимается у бактерий, определена лишь у представителей некоторых семейств.

Генотипическая изменчивость у вирусов, как и у форм клеточной жизни, бывает мутационная и рекомбинационная. Мутационная изменчивость вирусов ничем принципиально не отличается от мутационной изменчивости бактерий, а генотипическая осуществляется совершенно другими механизмами, как, например, генетическая рекомбинация, генетическая реактивация, комплементация и фенотипическое смешивание (последний из которых можно рассматривать и как своеобразную разновидность изменчивости фенотипической).

Генетическая рекомбинация вирусов происходит при проникновении в клетку двух вирусов. В этом случае при их совместной репликации может произойти «обмен» генами, в результате чего в геноме вирионов, вышедших из клетки, часть генов будет от одного вируса, а часть – от другого.

При совместной репликации в одной клетке двух одинаковых вирусов, у которых инактивированы разные части генома, вирусное потомство содержит полностью активированный геном, поскольку одна часть генома (а именно – активированная) берется от одного вируса, а другая (тоже активированная – от другого).

При проникновении в клетку двух вирусов один из них может детерминировать синтез в клетке белка, ответственного за репродукцию другого вируса.

Фенотипическим смешиванием называется такое явление, когда – опять же при совместной репликации в одной клетке двух вирусов – вирионы вновь образованных вирусов будут содержать нуклеиновую кислоту одного вируса, а капсидную оболочку – другого.

Вирусные инфекции

Вирусы могут вызывать два основных патологических процесса: инфекционные болезни (вирусные инфекции) и опухоли.

При этом, в отличие от бактериальных, при вирусных инфекциях возможна интегративная инфекция (вирогения), присутствует стадия вирусемии (кроме тех инфекций, при которых вирус-возбудитель распространяется по организму нейрогенным путем), очень часто вследствие поражения вирусом иммунокомпетентных клеток, развиваются различные иммунопатологические состояния (чаще – иммунодефицит), а некоторые вирусы могут пожизненно персистировать в организме человека.

При интегративной вирусной инфекции нуклеотидные последовательности вируса интегрированы в геном клетки и называются провирусом. Провирус может не транскрибироваться, в этом случае вирусная инфекция внешне никак себя не проявляет – просто все потомство инфицированной клетки содержит в своем геноме провирус.

В ряде случаев провирус может транскрибироваться. В этом случае возможны два варианта развития событий.

Если провирус транскрибируется частично, то в клетке синтезируется лишь часть вириона. Так, например, клетка, инфицированная вирусом гепатита В, в ряде случае продуцирует лишь суперкапсидную оболочку вириона вируса гепатита В (так называемый HBs-антиген).

И, наконец, если провирус транскрибируется полностью, то развивается продуктивная инфекция с синтезом полноценных вирионов.

В случае активации персистирующего вируса у человека может развиться рецидив заболевания, вызываемого персистрирующим вирусом, или разовьется другое заболевание, вызываемое тем же вирусом, или персистирующий вирус может активировать иной вирус, который вызовет соответствующее (то есть то, этиологическим факторов которого он является) заболевание.

Термин «инфекционность» в вирусологии используется как аналог термина «вирулентность» в бактериологии.

Инфекционность вирусов по отношению к конкретным клеткам опосредуется их цитопатическим и иммуноопосредованным действием. Под цитопатическим действием вирусов понимают повреждение ими клеток вплоть до гибели последних. Об иммуноопосредованной поражении говорят в случае инициирования вирусами аутоиммунной реакции по отношению к пораженным клеткам.

Инфекционность вирусов по отношению к макроорганизму в целом обуславливается их иммунотропным действием (т.е. поражением иммунокомпетентных клеток), толерогенным действием (т.е. индуцированием развития по отношению к себе иммунологической толерантности), онкогенным действием (т.е. индуцированием опухолевого перерождения пораженных клеток), тератогенным действием (т.е. поражением плода).

После проникновения вируса в организм человека происходит его репликация в первичном органе-мишени, после чего вирионы попадают в кровь (как правило). Нахождение в крови вирусов называется вирусемией. С кровью вирусы разносятся по организму человека, проникая и реплицируясь во вторичных органах-мишенях. При этом первичные и вторичные органы-мишени чаще всего бывают разными, а клиническая картина вирусной инфекции обуславливается, как правило, поражением именно вторичных органов-мишеней.