Кто впервые открыл вирус мозаичной болезни

Обновлено: 25.04.2024

Вирус табачной мозаики (ВТМ) — палочковидный РНК-содержащий вирус растений, инфицирующий растения рода Nicotiana, а также других представителей семейства паслёновые. Первый увиденный вирус. Капсид вируса представляет собой спираль, состоящую из 130 витков с шагом спирали 23 Å. Спираль сформирована из 2130 идентичных молекул белка (мономеров), содержащих по 158 аминокислотных остатков. Генетическим материалом вируса табачной мозаики является одноцепочечная РНК. Молекула РНК глубоко погружена в белок и повторяет шаг белковой спирали.

История открытия

Пальма первенства в открытии этого вируса (и вирусов вообще) принадлежит учёному Дмитрию Ивановскому. Учёные фильтровали воду с вирусом для избежания заражений, но не знали, что он есть. Фильтрация не удавалась. Тогда, в 1892 году, возникло предположение, что в воде либо яд, либо некие микроскопические существа, которых не видно в микроскоп. После изобретения электронного микроскопа в 1930 году учёные подтвердили последнюю версию. Первым очищенный препарат ВТМ из зараженного растения табака получил в 1935 Wendell Stanley.

Примечания

  • Вирусы по алфавиту
  • Табак
  • Болезни растений
  • Модельные организмы
  • Паслёновые

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Вирус табачной мозаики" в других словарях:

вирус табачной мозаики — Крупный РНК содержащий вирус, вызывающий мозаичную болезнь (проявляется как пятнистость листьев) табака (растения рода Nicotiana); В.т.м. — первый открытый вирус (Д.И. Ивановский, 1892). [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо русский толковый… … Справочник технического переводчика

ВИРУС ТАБАЧНОЙ МОЗАИКИ — (ВТМ), простой ВИРУС, используемый в экспериментах, касающихся передачи ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА. Состоит из единственной спирали РНК, содержащей около 6400 НУКЛЕОТИДОВ. Она заключена в оболочку из примерно 2100 молекул единственного БЕЛКА; каждая… … Научно-технический энциклопедический словарь

вирус табачной мозаики — tobacco mosaic virus вирус табачной мозаики. Kрупный РНК содержащий вирус, вызывающий мозаичную болезнь (проявляется как пятнистость листьев) табака (растения рода Nicotiana); В.т.м. первый открытый вирус (Д.И.Ивановский, 1892). (Источник: «Англо … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

Вирус табачной мозаики ВТМ — Вирус табачной мозаики, ВТМ * вірус тытунёвай мазаікі, ВТМ * tobacco mosaic virus or TBM крупный РНК содержащий вирус, вызывающий мозаичную болезнь табака растения рода . Болезнь проявляется в виде пятнистости листьев табака. В. т. м. был первым… … Генетика. Энциклопедический словарь

гибридный вирус табачной мозаики — hybrid tobacco mosaic virus гибридный вирус табачной мозаики. Вирус табачной мозаики, , искусственно полученный в результате самосборки белкового и нуклеинового компонентов, происходящих из разных источников; впервые… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

гибридный вирус табачной мозаики — Вирус табачной мозаики, искусственно полученный в результате самосборки белкового и нуклеинового компонентов, происходящих из разных источников; впервые был получен Х. Френкель Конратом и Р. Уильямсом в 1955. [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо… … Справочник технического переводчика

вирус табачной мозаики — (ВТМ) В. из группы тобамовирусов; вирионы палочковидной формы; геном представлен одноцепочечной молекулой РНК; поражает листья табака; открытие В. т. м. положило начало вирусологии … Большой медицинский словарь

Следуй простым правилам и ты поможешь остановить коронавирус:

  • Мой руки как можно чаще
  • Прикрывайся локтем при кашле
  • Как можно реже трогай лицо
  • Старайся соблюдать дистанцию
  • Будь дома, если можешь

Вирус представляет из себя молекулу ДНК или РНК, защищенную белковой оболочкой-капсидой, в некоторых случаях — липидной оболочкой. Несмотря на наличие генетического материала, вне живой клетки вирусы размножаться не могут. Их размер составляет меньше одной сотой части средней бактерии, поэтому их так сложно исследовать. Наука, которая занимается изучением вирусов, называется вирусологией.

Самая распространенная классификация видов вируса зависит от типа генетического материала, то есть выделяют вирусы ДНК-содержащие и РНК-содержащие. Большая часть вирусов относится ко второму классу. Существуют и вирусы-исключения, содержащие оба типа нуклеиновой кислоты. Другой способ классификации, который в 1971 году предложил Дэвид Балтимор, рассматривает также количество цепочек нуклеиновой кислоты (одна или две) и способ ее репликации (синтез в ядре, на рибосомах или в цитоплазме).

Перенос вирусов может осуществляться различными путями: от одного организма другому при непосредственном контакте, при контакте с естественными выделениями или воздушно-капельным путем. Некоторые вирусы могут поразить широкий круг живых организмов, другие — только определенный вид. Вирусы человека переносят огромное множество инфекций, начиная от довольно безобидной простуды и заканчивая такими заболеваниями, как бешенство и СПИД.

Большой вклад в изучение вирусов внес отечественный микробиолог Дмитрий Иосифович Ивановский. В 1892 году он обнаружил, что именно неклеточная форма жизни является причиной мозаичной болезни табака, и стал первооткрывателем вирусов. Термин впервые употребил в 1898 году его последователь, голландский микробиолог Мартин Бейеринк. На протяжении следующего столетия ученые открывали новые виды вирусов и выращивали их внутри живых клеток. В 2002 году американские ученые впервые создали синтетический вирус, переносящий полиомиелит.

Структура вируса табачной мозаики

Вирус поражал культурные растения, хотя начал он это делать явно раньше, чем те стали таковыми. Но тут у его жертв появился новый защитник — человек. За тысячелетия Homo напал на его след, но остановился в недоумении, не видя того, кто этот след оставляет. Нетрудно быть незаметным, имея 300 нанометров в длину!

Майер пропускал сок через фильтровальную бумагу, капал им на чашки, чтобы выделить и вырастить патогенные бактерии, но все было тщетно. Частицы были так малы, что удержать легко ускользающего сквозь поры бумаги виновника было практически невозможно — разве что белок мог быть так мал. Разочарованный, он решил, что белок не может размножаться сам, и не смог найти настоящее объяснение.

Адольф Майер (фотография 1875 года)

В конце XIX века поисками занялся русский ученый Дмитрий Ивановский. Он подошел к делу обстоятельнее, приготовив фарфоровые фильтры, которые использовались для выделения бактерий. Ничто крупнее бактерии не могло просочиться сквозь такие поры. Но и они не могли задержать вирус табачной мозаики. Много раз перепроверив фильтр и не найдя там ни трещин, ни другого брака, Ивановский понял, что частицы слишком малы. Он предположил, что это могла быть очень маленькая бактерия, которая почему-то не хочет культивироваться в лаборатории.

Вирус табачной мозаики

В 1935 году вирус табачной мозаики кристаллизовал Уэнделл Стенли. Но вирус продолжал заражать листья табака и после этого, как ни в чем не бывало. Накапливались подтверждения, что ни одна известная бактерия так себя не ведет. Стенли увидел, что объект, вызывающий заражение, состоит почти полностью из белка, и решил, что перед ним фермент, который катализирует собственное размножение. За первую кристаллизацию вируса он получил Нобелевскую премию по химии в 1946 году.

В 1939 году вирус табачной мозаики впервые удалось увидеть в электронный микроскоп, изобретенный восемью годами ранее. Так виновник неурожайности табака потихоньку раскрыл свою личность, но не все его секреты так легко поддались ученым.

Строение вируса смогли разгадать только позже, с помощью кристаллографии. А поскольку одним из самых талантливых кристаллографов середины XX века была Розалинда Франклин, благодаря данным которой Уотсон и Крик смогли понять структуру ДНК, вирусу табачной мозаики повезло, что она решила связать с ним годы изысканий. Она предсказала его внутреннюю пустоту, а позже поняла и то, что его РНК была одноцепочечной.

Параллельно с ней работала и другая группа: Ханс Френкель-Конрат и Робли Уильямс из Беркли. В том же 1955 году они смогли показать, что в вирусе ничего нет, кроме РНК и белка. Они вплотную подошли к пониманию того, как вирусы размножаются, превращая клетку в фабрику своих деталей, которые сами собираются воедино. В 1960 году Френкель-Конрат и Уильямс секвенировали состояющую из 158 аминокислот последовательность вируса — самую длинную из известных на тот момент.

Так небольшой вирус, случайно найденный в соке растений, стал удобным объектом для изучения и обрел всемирную славу, превратившись в ключ к пониманию размножения и структуры всего своего царства. Для этого, как оказалось, не нужно быть выдающимся и сложным — ему достаточно было быть доступным для получения и вызывать большие проблемы у культивирующих табак агрономов, чтобы привлечь их внимание.



С декабря прошлого года мир говорит только о вирусах — все остальные темы ушли на второй план. Но в эти весенние дни никто не вспомнил о русском ученом — основоположнике вирусологии. А ведь повод был — этот человек скончался ровно 100 лет назад. Его звали Дмитрий Иосифович Ивановский, и свое главное открытие он сделал в возрасте 28 лет, вскоре после окончания Санкт-Петербургского университета. Умер Ивановский 20 апреля 1920 года.

Есть ли жизнь после смерти

Последние 5 лет его жизни были очень тяжелыми. Он потерял свою лабораторию в Варшавском университете, переезжая из-за Первой мировой войны в Ростов-на-Дону, и восстановить её там полностью уже не смог из-за войн и революции.


Исследования проводились вслепую

Ивановский определил, что это какой-то очень маленький микроб, много меньший, чем хорошо известные тогда бактерии. Он пропустил сок листьев, пораженных мозаичной болезнью табака, через особый фарфоровый фильтр, имеющий очень мелкие поры и задерживающий все бактерии. А после этого собрал фильтрат, заразил им растения, и они заболели. Первая мысль его была о том, что через фильтр проходят токсины, которые потом и вызывают болезнь. Но с помощью дальнейших экспериментов он доказал, что в фильтрате содержится не токсины, а какая-то живая субстанция. Он посчитал, что это ещё неизвестные и особые очень мелкие бактерии.


Наука в стиле фэнтези

Метод фильтрования через фарфоровый фильтр, который первым использовал Ивановский, помог сделать много новых открытий в науке, которую позже стали называть вирусологией. В 1898 году немецкие ученые Пауль Фрош и Фридрих Леффлерс его помощью обнаружили вирус ящура — болезни крупного рогатого скота. Правда, они сначала посчитали его токсином. А в 1902 открыли первый вирус человека — возбудителя желтой лихорадки. Это сделали американцы Уолтер Рид и Джеймс Керрол. Дальше число фильтрующихся вирусов (так тогда стали называть эти неведомые существа) стало расти, их открывали все больше и больше. Но представления о них были очень туманные.


Реализм вместо фантастики

Новый прорыв случился только в 1935 году, когда американский химик Уэнделл Стэнли впервые выделил вирус табачной мозаики в кристаллической форме и доказал, что он имеет белковую природу. Это был большой прорыв, никто в глаза вирусы ещё не видел, но они обрели некую конкретику: стало окончательно ясно, что вирус является частицей, а не жидкой заразной формой жизни — кристаллы и белок жидкостью не бывают. И в этом плане Ивановский оказался правее Бейеринка. Напомним, ещё через 4 года вирус впервые увидели с помощью электронного микроскопа. А в 1946-м Стэнли получил за свое открытие Нобелевскую премию.

История вирусологии довольно необычна. Первая вак­цина для предупреждения вирусной инфекции — оспы была предложена английским врачом Э. Дженнером в 1796 г., почти за сто лет до открытия вирусов, вторая вакцина — антирабическая, была предложена основателем микробиологии Л. Пастером в 1885 г. — за семь лет до открытия вирусов.

Честь открытия вирусов принадлежит нашему сооте­чественнику Д.И. Ивановскому, который впервые в 1892 г. доказал существование нового типа возбудителя болезней на примере мозаичной болезни табака.


Рис. 1. Дмитрий Иосифович Ивановский – основатель вирусологии.

Ивановский установил, что болезнь табака, распространенная в Крыму, вызывается вирусом, который обладает высокой заразительностью и строго выраженной специфичностью действия. Это открытие показало, что наряду с клеточными формами существуют живые системы, невидимые в обычные световые микроскопы, проходящие через мелкопористые фильтры и лишенные клеточной структуры.

Спустя 6 лет в 1898 г. после открытия Д.И. Ивановского гол­ландский ученый М. Бейеринк подтвердил данные, полученные русским ученым, придя, однако, к вы­воду, что возбудитель табачной мозаики — жидкий живой контагий. Ивановский с этим выводом не согла­сился. Благо­даря его замечательным исследованиям ого Ф. Леффлер и П. Фрош в 1897 г. установили вирусную этиоло­гию ящура, показали, что возбудитель ящура также проходит через бактериальные фильтры. Ивановский, анализируя эти данные, пришел к выводу, что агенты ящура и табачной мозаики принци­пиально сходны. В споре с М. В. Бейеринком прав ока­зался Ивановский.

В дальнейшем были открыты и изучены возбуди­тели многих вирусных заболеваний человека, животных и растений.

Ивановский от­крыл вирус растений. Леффлер и Фрош открыли вирус, поражаю­щий животных. Наконец, в 1917 г. Д'Эррель открыл бактериофаг — вирус, по­ражающий бактерии. Та­ким образом, вирусы вызывают болезни растений, живот­ных, бактерий.

В 1892 г. современник Пастера и ближайший сотрудник И.И. Мечникова Н.Ф. Гамалея (1859-1949 гг.) обнаружил явле­ние спонтанного растворения микробов, которое, как было установлено Д'Эреллем, обусловлено действием вируса бак­терий — фага.

Под руководством И.И. Мечникова Н.Ф. Гамалея участво­вал в создании первой бактериологической станции в России и второй в мире пастеровской станции. Его исследования посвя­щены изучению инфекции и иммунитета, изменчивости бакте­рий, профилактике сыпного тифа, оспы, чумы и других болезней.

В 1935 году У.Стенли из сока табака, пораженного мозаичной болезнью, выделил в кристаллическом виде вирус табачной мозаики (ВТМ). За это в 1946 году ему была вручена Нобелевская премия.

В 1958 году Р.Франклин и К.Холм, исследуя строение ВТМ, открыли, что ВТМ является полым цилиндрическим образованием.




В 1960 году Гордон и Смит установили, что некоторые растения заражаются свободной нуклеиновой кислотой ВТМ, а не целой частицей нуклеотида. В этом же году крупный советский ученый Л.А.Зильбер сформулировал основные положения вирусогенетической теории.

В 1962 году американские ученые А.Зигель, М.Цейтлин и О.И.Зегал экспериментально получили вариант ВТМ, не обладающий белковой оболочкой, выяснили, что у дефектных ВТМ частиц белки располагаются беспорядочно, и нуклеиновая кислота ведет себя, как полноценный вирус.

В 1968 году Р.Шепард обнаружил ДНК-содержащий вирус.

Одним из крупнейших открытий в вирусологии является открытие большинства структур различных вирусов, их генов и кодирующих ферментов - обратная транскриптаза. Назначение этого фермента - катализировать синтез молекул ДНК на матрице молекулы РНК.

Читайте также: