Вирусы слишком малы, чтобы их можно было разглядывать под обычным микроскопом. Поэтому их разглядывают под микроскопом электронным.
Давайте взглянем на некоторых из них:

Вирусы под микроскопом
Тут мы видим два вируса – слева стрелочкой показан ротавирус, справа – аденовирус. Видно, что он аденовирус имеет форму икосаэдра, а ротавирус – покрытый пупырышками шарик. Оба найдены в стуле ребенка с диареей (вызваной ротавирусом). [1]

Вирусы под микроскопом
Кстати, заметьте технологический прогресс. Тут тоже изображен аденовирус, но деталей практически не разглядеть. Это статья 1984 года, а выше была – 2003. [3]

Вирусы под микроскопом
Парвовирус. Он существенно меньше предыдущих двух (масштаб показан на обоих картинках). Даже под электронным микроскопом парвовирус разглядеть трудно. [1]


IMG-03
А это родственник оспы. Овальная форма, примерно 200 нм в длину.[1]

Вирусы под микроскопом
Вирус полиомиелита. Очень маленький, но очень зловредный. РНК, заключенная в белковую оболочку. Шкала — 100 нм.[2]

Вирусы под микроскопом
Вирус гриппа. Покрыт липидной оболочкой, упорядоченной внутренней структуры не имеет. Видно, что вся его поверхность покрыта белками оболочки — HA и NA. Шкала — 100 нм. [2]

Вирусы под микроскопом
А это клетки, зараженные вирусом Nodamura. Вирус собирается и накапливается внутри клеток, ему не нужно быть покрытым клеточной мембраной. Когда клетка переполняется, она лопается и вирусы выходят наружу. [2]

Вирусы под микроскопом
А это клетки, зараженные вирусом SARS. Он собирает свой капсид около клеточной мембраны и потом отпочковывается от клетки, унося вместе с ней кусочек ее мембраны. Поэтому новые вирусные частицы выходят из клетки постепенно. Стрелкой показана вирусная частица в процессе сборки. Видно, что вирусные частицы находятся в пространстве между клетками. [2]


Вирусы под микроскопом
Довольно старая, но неплохая фотография вируса Семлики Форест. Видна симметрия устройства вирусного капсида.

Cсылки:
[1] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12643823
[2] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19822888
[3] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6322001

shvarz.livejournal.com

В известной песне Владимира Высоцкого поется: «не поймаешь нейтрино за бороду и не посадишь в пробирку…». Конечно, вирус – это не нейтрино, не атом и даже не молекула, но все же объект настолько малый, что его невозможно увидеть не только глазом, но и в обычный световой микроскоп. Однако электронная микроскопия, в сотни тысяч раз увеличившая возможности нашего зрения, позволила не только увидеть эти удивительные объекты, но и рассмотреть их до мельчайших подробностей. А атомно-силовая микроскопия, в такой же степени обострившая наше осязание, позволила осуществить прямую механическую манипуляцию вирусными частицами

Вирусы являются чрезвычайно малыми объектами – их размеры лежат в диапазоне от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров. Первым и на долгое время единственным методом прямой визуализации наноразмерных частиц стала электронная микроскопия (ЭМ), которая начала развиваться в 1930-е гг. Метод, оказавшийся очень информативным, позволил не только детально охарактеризовать структуру различных вирусов, но и исследовать процессы, происходящие в зараженной клетке.


Оказалось, что форма вирусных частиц отличается большим разнообразием: от правильных сфер до сложных структур, напоминающих кирпичи, обклеенные трубочками (вирус натуральной оспы), или щетинистых червей (вирус геморрагической лихорадки Эбола).

Еще большее разнообразие было обнаружено для стратегии репликации (размножения) вирусов. Единственным фундаментальным свойством, общим для всех без исключения вирусов, оказался их статус облигатного внутриклеточного паразита. Это означает, что для размножения вируса его генетический материал должен в обязательном порядке проникнуть в живую клетку и «захватить» ее ферментативный аппарат, переключив последний на производство копий вируса.

Вне клетки любой вирус является всего лишь молекулярным контейнером с генетическим материалом (ДНК или РНК) и вряд ли может считаться полноценным живым организмом, хотя по этому вопросу в научной среде до сих пор нет окончательной терминологической определенности.

Спецификой электронной микроскопии является изучение фиксированных, т. е. подготовленных специальным образом, объектов – по сути, она работает только с «мертвой» материей *. Имея дело только с «застывшими мгновениями», исследователь может лишь строить гипотезы о динамике изучаемых процессов, поскольку не имеет возможности наблюдать их течение в реальном времени.


Так, исследование репликации вируса методом просвечивающей электронной микроскопии на ультратонких срезах выглядит следующим образом: зараженные клетки обрабатывают фиксирующим раствором, обезвоживают спиртом и заливают специальной смолой. После отвердевания смолы с помощью специального прибора – ультратома – делают ультратонкие (≈ 50 нм) срезы, которые затем наносят на специальную сетку и обрабатывают растворами солей тяжелых металлов. Во время самого микроскопического исследования образец находится в вакуумной камере и подвергается действию пучка электронов с энергией в несколько десятков кэВ. Очевидно, что прижизненная визуализация в данном случае принципиально невозможна.

В течение почти полувека электронная микроскопия оставалась единственным методом визуализации наноразмерных объектов. Однако в начале 1980-х гг. эта монополия была нарушена появлением сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ). Основным принципом СЗМ является сканирование – прецизионное (с высокой точностью) перемещение зонда вблизи исследуемой поверхности, сопряженное с отслеживанием определенного параметра, характеризующего взаимодействие между зондом и образцом. Результатом такого сканирования является топографическая карта рельефа поверхности образца.


Первым прибором СЗМ стал сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), который мог лишь весьма ограниченно использоваться для визуализации биологических объектов, так как для его работы требовалась высокая электрическая проводимость исследуемой поверхности.

В 1986 г. швейцарский физик Г. Бинниг и его коллеги создали новый прибор семейства СЗМ – атомно-силовой микроскоп (АСМ). В основе его работы лежит силовое (Ван-дер-Ваальсово) взаимодействие атомов зонда и поверхности. АСМ не требуется электрическая проводимость поверхности образца, и он может осуществлять съемку в жидкой среде. Поэтому этот прибор оказался удобным инструментом для исследования биологических объектов.

Принципиальная схема работы атомно-силового микроскопа (АСМ). Чувствительным элементом АСМ является упругая консоль (кантилевер), на конце которой закреплен острый зонд. Силы, возникающие между атомами острия зонда и исследуемой поверхностью приводят к деформации кантилевера, которая в свою очередь фиксируется при помощи оптической системы, реализованной в большинстве современных АСМ, на основе полупроводникового лазера и четырехсекционного фотоприемника. Размер кантилевера – 100÷300 × 20÷40 мкм при толщине около 2 мкм. Высота зонда – около 10 мкм


С момента появления атомно-силового микроскопа было опубликовано огромное число работ, посвященных АСМ-визуализации самых разнообразных биологических образцов. Следует все же признать, что в большинстве случаев в плане визуализации АСМ не дает ничего принципиально нового в сравнении с обычной электронной микроскопией, поэтому зачастую данный метод воспринимается биологами как техническая экзотика, а не как полноценный исследовательский инструмент.

Однако важнейшим, пусть и почти единственным преимуществом визуализации биологических объектов при помощи АСМ по сравнению с электронной микроскопией является возможность выполнения исследований нативных, природных образцов без какой-либо фиксации и специальной пробоподготовки, при физиологических параметрах среды.

Помимо визуализации рельефа поверхности с субнанометровым разрешением АСМ позволяет осуществлять прямое измерение сил, возникающих при взаимо¬действии одиночных наноразмерных объектов.

Проводятся такие измерения следующим образом: один объект закрепляется на острие зонда АСМ, а второй фиксируется на подложке, после чего зонд подводится к поверхности подложки до достижения механического контакта, а затем возвращается обратно.
ходе этого перемещения отслеживается деформация упругой консоли (кантилевера). Зависимость этого параметра от расстояния между зондом и подложкой называется силовой кривой. С ее помощью можно определить величину силы, действующей между исследуемыми объектами. Этот метод, названный атомно-силовой спектроскопией (АСС), может использоваться для исследования силовых характеристик взаимодействия самых разнообразных малых объектов: от неорганических наночастиц до вирусов и живых клеток.

Метод атомно-силовой спектроскопии позволяет определить величину силы, действующей между исследуемыми объектами. Для этого один объект закрепляется на острие зонда АСМ, а второй фиксируется на подложке. Зонд подводится к поверхности подложки и затем поднимается обратно. Зависимость деформации кантилевера от расстояния между зондом и подложкой называется силовой кривой


Начальным этапом заражения клетки вирусом является адгезия (прилипание) вирусной частицы (вириона) к клеточной поверхности с последующим проникновением генетического материала вируса внутрь клетки. Этот процесс, определяемый взаимодействием белковых рецепторов, расположенных на поверхности клетки, с поверхностными белками вириона, является критически важным для размножения вируса. И, надо отметить, в большинстве случаев изучен недостаточно.

Поистине захватывающие перспективы исследований в этом направлении открывает АСС. Зафиксировав одиночную вирусную частицу на острие зонда АСМ, можно осуществить измерение силы, возникающей при контакте вирусной частицы с поверхностью клетки, исследовать кинетические характеристики данного взаимодействия и даже «вдавить» вирион внутрь клетки, одновременно ведя наблюдение при помощи мощного светового микроскопа. В таком эксперименте исследователь из пассивного наблюдателя превращается в активного участника процесса, осуществляя механическую манипуляцию исследуемым наноразмерным объектом – такую возможность не может предоставить ни один из других видов микроскопии.

Вирусы под микроскопом

Однако фиксация одиночной вирусной частицы на острие зонда атомно-силового микроскопа является весьма непростой задачей. Для успешного проведения эксперимента требуется большая подготовительная работа:

  • получить как можно более чистый и концентрированный препарат вируса;
  • подготовить на острие зонда площадку подходящего размера для посадки вириона;
  • химически активировать поверхность зонда для образования ковалентных связей при контакте с белками вируса;
  • убедиться в том, что на зонде закрепился действительно вирион, а не молекулы свободного белка или мелкие фрагменты клеток, всегда присутствующие в препаратах вирусов.

Оценка концентрации и степени чистоты препарата вируса обычно проводится методом просвечивающей электронной микроскопии. Площадку на острие АСМ-зонда, которое обычно изготавливают из кремния или его нитрида, формируют путем длительного сканирования кремниевой или сапфировой подложки при больших значениях развертки и силы прижатия зонда к поверхности. Наиболее наглядной иллюстрацией для этого процесса служит изменение формы острия карандаша в ходе интенсивного рисования.


Главный вопрос, на который необходимо ответить при интерпретации любых результатов атомно-силовой спектроскопии, можно сформулировать следующим образом: «Силы между какими объектами были измерены?»

По меркам микроскопии, клетка высших организмов является относительно крупным (≈ 10 мкм) объектом, поэтому хорошо видна в световом микроскопе, при помощи которого на нее наводится кантилевер атомно-силового микроскопа. Но как быть с самим зондом, на острие которого предполагается наличие вириона? Строго говоря, вместо вириона там может оказаться все, что угодно: монослой белковых молекул, фрагмент клетки или вириона, агрегат из нескольких вирионов, случайное загрязнение и т. д. Кроме того, в процессе измерения вирион может разрушиться или оторваться от зонда. Визуализация же зонда с вирусной частицей методом электронной микроскопии до силовых измерений недопустима, так как под воздействием высушивания, вакуума и пучка электронов вирион приобретет необратимые изменения.

Наиболее эффективным методом решения данной проблемы оказалась визуализация острия зонда АСМ с помощью электронной микроскопии, осуществляемая непосредственно после силовых измерений. Если на острие будет обнаружена вирусная частица, уцелевшая в ходе эксперимента, то все сомнения развеются.

В течение последних пятидесяти лет в результате поистине титанической работы, проделанной электронными микроскопистами всего мира, накоплен огромный багаж знаний в области ультраструктурных аспектов репликации различных вирусов. Создание атомно-силового микроскопа и техники силовой спектроскопии позволило вплотную приблизиться к произвольной механической манипуляции одиночными вирусными частицами. Это выводит изучение взаимодействия вируса с клеткой на принципиально другой уровень – от структурных исследований к функциональным.

При этом атомно-силовая спектроскопия не является конкурентом для электронной микроскопии, а открывает новое самостоятельное направление исследований – наномеханику взаимодействия вирусной частицы с поверхностью клетки. Весьма вероятно, что в самом ближайшем будущем в данном направлении будут совершены фундаментальные открытия, соизмеримые по значимости с достижениями электронной микроскопии в середине прошлого века.

Изучение механизмов связывания вирусных частиц с поверхностью клетки вызывает значительный интерес не только с позиции фундаментальной науки, но и в контексте практических приложений. Более детальное понимание этих механизмов на молекулярном уровне может дать человечеству ключ к созданию эффективных противовирусных препаратов, защищающих клетки от проникновения вирусов.

*Просвечивающая электронная микроскопия с использованием специальной жидкостной ячейки и сканирующая электронная микроскопия при атмосферном давлении позволяют исследовать биологические объекты без фиксации, но из-за ряда технических трудностей и относительно низкого пространственного разрешения эти методы не получили широкого распространения

Литература

Корнеев Д. В., Бессуднова Е. В., Зайцев Б. Н. Изучение взаимодействия наночастиц TiO2 и поверхности эритроцитов человека методом атомно-силовой спектроскопии // УНЖ. 2012. № 4. С. 73—77.

Миронов В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. Нижний Новгород: ИФМ РАН, 2004. 182 с.

Alsteens D., Pesavent E., Cheuvart G. et al. Controlled manipulation of bacteriophages using single-virus force spectroscopy // ACSNANO. 2009. V. 3(10). P. 3063—3068.

Alsteens D., Trabelsi H., Soumillion P., Dufrene Y. F., Multiparametric atomic force microscopy imaging of single bacteriophages extruding from living bacteria // Nature Communications. V. 4. Article number: 2926.

Binnig G., Quate C. F., Gerber Ch. Atomic force microscope // Phys. Rev. Lett. 1986. V. 56(9). P. 930—933.

Cappella B., Dietler G. Force-distance curves by atomic force microscopy // Surf. Sci. Rep. 1999. V. 34. P. 1—104.

Malkin A.J., Plomp M., McPherson A. Unraveling the architecture of viruses by high-resolution atomic force microscopy // Methods Mol. Biol. 2005. V. 292. P. 85—108.

В публикации использованы фото автора

scfh.ru

LiveInternetLiveInternet

-Рубрики

  • ВМФ (41)
  • ЖЗЛ (29)
  • СССР (28)
  • самоучитель (24)
  • корабли (20)
  • Женщины известные и знаменитые (20)
  • Спорт (18)
  • Армия (15)
  • Интересно (13)
  • Стрелковое оружие (11)
  • поэзия (10)
  • ВМФ СССР (6)
  • Архитектура (6)
  • здоровье (5)
  • достопримечательности (4)
  • фото (4)
  • поэзия (4)
  • творчество (3)
  • погребок (3)
  • круиз (3)
  • космос (3)
  • кино (3)
  • фигурное катание (2)
  • фото мастеров (2)
  • Алые паруса (2)
  • Астрономия (2)
  • События. Новости (2)
  • (0)
  • деревня (3)
  • живопись (50)
  • женские образы (33)
  • море (2)
  • история (26)
  • личности (38)
  • портреты (4)

-Поиск по дневнику

-Подписка по e-mail

-Интересы

-Постоянные читатели

-Сообщества

-Трансляции

-Статистика

14 смертельных вирусов под микроскопом

Болезнетворные микроорганизмы (вирусы, бактерии и многие другие) могут вызывать тяжелые инфекционные заболевания, преодолевая естественную сопротивляемость организма человека.

Инфекционные заболевания вызываются живыми организмами, способными видоизменяться и эволюционировать. Этот процесс у микроорганизмов происходит значительно быстрее, чем у людей, позволяя вирусам и бактериям находить новые способы противостоять лекарственным препаратам.

Бактерия туберкулёза, увеличенная в 10 тысяч раз. Туберкулёз — широко распространённое в мире инфекционное заболевание человека и животных, вызываемое различными видами микобактерий, как правило, видами Mycobacterium tuberculosis complex.

Микроскопические частицы Коронавирусов. Коронавирусы — семейство, включающее около одиннадцати видов вирусов, поражающих человека, кошек, птиц, собак, крупный рогатый скот и свиней.

Бактерия Neisseria meningitidis, которая вызывает тяжёлое заболевание — менингококковый менингит. На снимке бактерия увеличена в 33 тысячи раз.

Стержень бактерии (Bacillus) сибирской язвы, увеличенный в 18 тысяч 300 раз. Сибирская язва (карбункул злокачественный, антракс) — особо опасная инфекционная болезнь сельскохозяйственных и диких животных всех видов, а также человека.

Эта красочная картина на самом деле — вирус Эбола. Вызывает геморрагическую лихорадку Эбола. Размножается так быстро, что пораженные клетки организма превращаются в кристаллоподобные блоки уплотненных частиц вируса.

Вирус гриппа, состоящий из рибонуклеиновой кислоты, окруженной нуклеокапсидой (красный) и липидной оболочкой (зеленый). Снимок увеличен в 230 тысяч раз. Вирусы гриппа А поражают человека и некоторые виды животных (лошади, свиньи) и птиц. Вирусы гриппа типов В и С патогенны только для людей.

Оспа- одно из древнейших заболеваний. В прошлом она была самой распространенной и самой опасной болезнью.

Вирусы оспы— самые крупные вирусы, содержащие ДНК, молекулярная масса которой больше, чем у любого другого вируса животных.

Цветное изображение вируса папилломы, который является причиной появления бородавок у человека. Снимок увеличен в 60 тысяч раз.

Вирус Полиомиелита: генетический материал РНК происходит в ядре каждого вируса, окруженного белковой оболочкой (синий). Полиомиели́т — детский спинномозговой паралич, острое инфекционное заболевание, обусловленное поражением серого вещества спинного мозга полиовирусом.

Цветная, сканированная микрофотография бактерии спирохеты Borrelia Burgdorferi, способной вызвать болезнь Лайма у человека, пострадавшего от укуса клеща. Болезнь Лайма — заболевание с преимущественным поражением кожи, нервной и сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата, склонное к длительному течению.

Бактерия бубонной чумы, известной также, как «Чёрная смерть», эпидемия которой бушевала в Европе в середине XIV века. Чума — острое природно-очаговое бактериальное заболевание, переносимое блохами, паразитирующими на крысах.

Бактерия кишечной палочки, которая при определенных условиях может вызвать гастроэнтерит и инфекции мочевыводящих путей. Кишечная палочка является палочковидной бактерией, принадлежащей к группе факультативных анаэробов (живет и размножается только в условиях отсутствия прямого кислорода). Кишечная палочка имеет множество штаммов, большинство из которых принадлежит к естественной микрофлоре кишечника людей и помогает предотвращать развитие вредоносных микроорганизмов и синтезировать витамин К. Но некоторые ее разновидности способны вызвать серьезные отравления, кишечный дисбактериоз и колибактериоз.

Бактерия пневмококк, способная вызвать пневмонию верхних дыхательных путей у человека с иммунодефицитом. Пневмококк является лидером среди всех возбудителей тех или иных респираторных заболеваний.

ВИЧ (СПИД)под микроскопом. ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, вызывающий ВИЧ-инфекцию — заболевание, последняя стадия которого известна как синдром приобретённого иммунодефицита (СПИД).

Источник: http://www.liveinternet.ru/users/ntjanev/post/

Как выглядят вирусы под микроскопом

Выглядит, как суши в японском ресторане, но на самом деле это ещё одно изображение вируса оспы.

Бактерия Neisseria meningitidis, которая вызывает тяжёлое заболевание менингококковый менингит. На снимке бактерия увеличена в 33000.

Бактерия пневмококк, способная вызвать пневмонию верхних дыхательных путей у человека с иммунодефицитом.

Бактерия бубонной чумы (Yersinia чумы), известной также, как «Чёрная смерть», эпидемия которой накрыла Европу в середине 14 веке.

Бактерия кишечной палочки, которая при определенных условиях может вызвать гастроэнтерит и инфекции мочевыводящих путей.

Стержень бактерии (Bacillus) сибирской язвы, увеличенный враз.

Бактерия туберкулёза, увеличенная враз.

Цветная, сканированная микро фотография бактерии спирохеты Borrelia Burgdorferi, способной вызвать болезнь Лайма у человека, пострадавшего от укуса клеща.

Цветное увеличенное изображение вируса папилломы, который является причиной появления бородавок у человека. Снимок увеличен враз.

Микроскопические частицы Коронавирусов.

Вирус гриппа, состоящий из рибонуклеиновой кислоты (РНК), окруженной нуклеокапсидой (красный) и липидной оболочкой (зеленый). Снимок увеличен враз.

Вирус Полиомиелита: генетический материал РНК происходит в ядре каждого вируса, окруженного белковой оболочкой (синий).

Британский художник — стеклодув Люк Джеррам создал потрясающие изображения вирусов с использованием стекла:

Любое использование материалов сайта Рай77° разрешено при наличии активной, индексируемой ссылки на оригинал. Весь контент сайта Рай77° находится под защитой Creative Commons

А между тем:

Смешные изображения собак во время сушки. (23 фото + видео)

Искусство бодиарта. Потрясающие изображения на женских телах. (Фото + видео)

Бобёр самостоятельно сделал фото сессию и выложил фотографии в сети. (5 фото) + Фото сессия любопытной лисицы. (6 фото) (Обновлено)

(18+) Девушки с вёслами приняли участие в фото сессии для благотворительного календаря + фото сессия обнажённых британских стюардесс. (Фото + видео) (Обновлено)

Грандиозная пьянка богатой молодёжи в 94-ый раз была организована в США. (Видео + фото) + Дамский день в Британии. (Фото) (Обновлено)

Побег свиньи из движущегося грузовика сняли на фото камеру в Китае. (3 фото) + Похожие инциденты в США и России. (Видео) (Обновлено)

Самая красивая пещера на планете находится на Камчатке. (6 фото) + Подземные пейзажи Аляски. (10 фото) (Обновлено)

(18+) Исчезающие племена Земли. (Фото + видео) (Обновлено)

(18+) Ди — джей Габи Греко совершила прогулку в обнажённом виде по Мельбурну. (Фото + видео + ню) + Подарок для поклонников на свой день рождения. (Фото) + Война с Имоджен Энтони. ( Обновлено)

Подборка забавных фотографий с коварными кошками, захватившими собачьи «постели». (Фото + видео) + Фото подборка ужасных кошек. (Обновлено)

Источник: http://rai77.ru/skazochno-krasivie-izobrajeniya-smertelnih-virusov-pod-mikroskopom-14-foto-video-obnovleno-t4824.html

Строение вируса гриппа

Строение вируса гриппа принципиально не отличается от строения других вирусов, хотя и имеет свои особенности, благодаря которым он воздействует на организм человека и животных определенным образом.

Строение вируса гриппа сейчас изучено довольно детально. Известен его размер, форма, состав белков оболочки. Расшифрована последовательность нуклеотидов, составляющих РНК, и выявлены различия генетической структуры разных типов. Найдены особенности геномов возбудителей, обладающих большей или меньшей опасностью для человека. Известно, как выглядит вирус гриппа под микроскопом, получены его фотографии.

Строение возбудителя гриппа

Вирусы довольно примитивные организмы, ученые до сих пор не определились – считать их живыми или нет. У вирусов (у возбудителя гриппа тоже), отсутствует большинство черт, присущих живым организмам. У них нет метаболизма, им не нужно дыхание, питание. Размножаться они способны, только используя генетический аппарат других клеток.

Примитивизм вирусов делает их практически неуязвимыми для защитных сил организма, в котором они паразитируют. Кроме того, не расходуя ресурсы (вещества, энергию, время) на различные процессы жизнедеятельности, используя чужой аппарат для размножения, они взамен получили возможность быстро воспроизводиться в огромных количествах.

Роль веществ, входящих в состав вирусной частицы

Основой вирусной единицы является его генетический материал. Именно он обеспечивает воспроизводство и синтез необходимых белков. Геном вируса содержит нуклеиновую кислоту (NP – нуклеопротеид) и полимеразный комплекс (набор ферментов, ответственных за синтез новых вирусных частиц

Вирус гриппа содержит нуклеиновую кислоту типа РНК. С одной стороны, это ускоряет запуск процесса репликации, так для синтеза белка необходима именно РНК, которую ДНК-содержащим вирусам необходимо еще «собрать». А у гриппа она уже готовая. С другой стороны, РНК больше подвержена мутациям, потере генетического материала, и, следовательно, к синтезу дефектных вирусов. Но именно мутагенность ведет к большому разнообразию типов.

Белок капсулы, в которую «упакован» геном вируса (М1, он еще называется структурным, в отличие от поверхностных белков), а также нуклеопротеидный комплекс обладают антигенными свойствами. Путем определения их наличия в пробах производится типирование возбудителя болезни на виды A, B и C.

Мембранный белок М2 имеет форму канальца, проницаемого для ионов. Ему отводится роль при освобождении вируса от оболочки, когда он попадает внутрь клетки. Также в его состав входят полимеразные протеины, участвующие в биосинтезе, и другие структурные белки, роль которых еще не до конца изучена.

Механизм размножения возбудителя

Вирусы абсолютно не приспособлены к самостоятельному существованию вне организма своей жертвы. Если условия способствуют, они могут сохранять активность в окружающей среде, но не могут размножаться. Для их размножения требуется живая клетка с работающим генетическим аппаратом. На организм животных и человека вирус гриппа действует как паразит, обитающий внутри клетки.

Этим он принципиально отличается от бактерий, являющихся внеклеточными паразитами. Бактерии живут на различных средах, из которых берут питательные вещества. После того как они увеличиваются и накапливают достаточно веществ, они самостоятельно делятся. Бактерии практически полностью автономны, это отличает их от вирусов.

Попадая на слизистую оболочку дыхательных путей, возбудитель фиксируется на ее поверхности с помощью рецепторов. Их роль играет белок гемагглютинин (HA или H, от лат. hemagglutinin). Этот белок имеет несколько разновидностей, всего их известно 18. Они определяют генетическую разнородность внутри популяции.

Преодолению возбудителем барьера из защитной слизи способствует наличие фермента нейраминидазы (NA или N, от лат. neuraminidase). Он также генетически разнороден, насчитывается 11 его разновидностей. Этот фермент необходим для разрушения химических связей межклеточного вещества эпителия слизистых оболочек.

После внедрения возбудитель попадает в цитоплазму клетки, после чего теряет оболочку, этому способствуют канальцевые белки М2. Через них вещества из цитоплазмы проникают внутрь вируса, после этого растворяется его наружный липидный слой. Это ведет к тому, что молекулы РНК выходят в цитоплазму и проникают в ядро. С помощью полимеразного комплекса начинается синтез компонентов новых частиц. РНК вируса гриппа работает как форма на станке, с нее «штампуются» части дочерних вирусов.

Составные части вирусов «штампуются» с разных фрагментов РНК в определенных местах клетки-хозяина. После этого они скапливаются под мембраной, и происходит их «сборка». Фрагменты объединяются и выходят в собранном виде, «прихватив» фрагмент мембраны клетки в качестве своей оболочки. Для отделения вирусных частиц от клетки также нужна нейраминидаза. Она ответственна за то, чтобы возбудители отделялись поодиночке, а не по нескольку одномоментно.

Воздействие, оказываемое вирусом на организм

Для того чтобы понять, как действует вирус гриппа в организме, надо знать о биологической роли белков, входящих в его состав. Как уже говорилось, после попадания возбудителя на слизистые оболочки, он прикрепляется с помощью рецепторов к мембранам эпителиальных клеток. Роль рецептора играет гемагглютинин. Он обладает некоторым сродством к рецепторам, расположенным на поверхности клеток человека и животных.

Принципиальным является то, что разные подтипы гемагглютинина обладают тропностью (подходят как ключ к замку) к разным рецепторам клеток. Например, H1 тропен к рецепторам клеток слизистой оболочки трахеи и крупных бронхов людей, а также к клеткам кишечника птиц («птичий» грипп). А H5 («свиной») способен присоединяться к эпителию альвеол легких человека и дыхательных путей свиней. Именно поэтому есть разница в том, как вирус гриппа действует на организм человека и животных.

Например, «птичий» грипп вызывает типичную клинику болезни у человека (с высокой лихорадкой, непродуктивным кашлем, головной, мышечной болью). Некоторые его подтипы за счет пантропизма (сродства к большому числу рецепторов) могут вызывать поражение печени, почек, а также крайне тяжелый токсикоз. Он же вызывает симптомы поражения желудочно-кишечного тракта птиц.

«Свиной» грипп проявляется респираторной инфекции у свиней. Но при попадании в организм человека он может вызвать у людей, чувствительных к нему, тяжелейшую первичную вирусную пневмонию. В отличие от вторичных бактериальных пневмоний, осложняющих грипп, эта пневмония приводит к гибели практически половины заболевших за несколько первых нескольких суток.

Кроме того, гемагглютинин вызывает агглютинацию (склеивание) эритроцитов. Из-за этого ухудшаются реологические свойства крови, нарушается микроциркуляция, появляются геморрагические проявления. Нарушение кровоснабжения способствует дистрофическим изменениям во внутренних органах.

Возбудитель, прорвавшись через слизистые оболочки, попадает в кровь. Этому способствует нейраминидаза, нарушающая связи между клетками, приводящая к некрозу и слущиванию эпителия дыхательных путей. Он разносится по организму, оказывая прямое патогенное воздействие на ткани головного мозга, сердца и других органов.

Справедливости ради следует сказать, что возбудитель гриппа не вырабатывает собственных токсинов. Интоксикация, которая возникает при болезни, обусловлена реакцией организма. Когда иммунитет распознает нечто чужеродное, запускается целый каскад реакций по активации различных веществ. Они-то и вызывают лихорадку, головную боль и чувство разбитости. Также при развитии интоксикации некоторую роль играют «осколки» погибших от воздействия гриппа клеток, и вещества, высвободившиеся в результате этого.

Циркулирующие в кровяном русле вирусы активируют иммунную систему, запускается процесс выработки антител. К концу первой недели болезни количество антител становится достаточным для улучшения состояния. К концу второй недели, при благоприятном исходе, наступает выздоровление.

Источник: http://gripptips.ru/encyclopedia/stroenie-virusa-grippa.html

Фотогалерея: 14 смертельных вирусов под микроскопом

Болезнетворные микроорганизмы (вирусы, бактерии и многие другие) могут вызывать тяжелые инфекционные заболевания, преодолевая естественную сопротивляемость организма человека.

Инфекционные заболевания вызываются живыми организмами, способными видоизменяться и эволюционировать. Этот процесс у микроорганизмов происходит значительно быстрее, чем у людей, позволяя вирусам и бактериям находить новые способы противостоять лекарственным препаратам.

bakteriya-tuberkulyoza

Бактерия туберкулёза, увеличенная в 10 тысяч раз. Туберкулёз — широко распространённое в мире инфекционное заболевание человека и животных, вызываемое различными видами микобактерий, как правило, видами Mycobacterium tuberculosis complex.

Источник: http://imenno.ru/2014/05/29/174581/

Красивые вирусы. Возбудители смертельных болезней под микроскопом

В конце января – начале февраля в России была объявлена эпидемия гриппа. От осложнений, вызванных гриппом, в Москве уже скончались девять человек. По данным Минздрава, пик эпидемии ещё не пройден. Распространению заболевания способствует тёплая погода, которая установилась в столице. Многие взбудоражены сообщениями о том, что в Россию пришёл не обычный грипп, а свиной, вспышки заболевания которым в 2009 году происходили по всему миру и унесли жизни тысяч человек.

АиФ.ru решил рассмотреть, как выглядит вирус свиного гриппа, а также другие вирусы и бактерии – возбудители опасных болезней под микроскопом.

Источник: http://www.aif.ru/society/gallery/krasivye_virusy_vozbuditeli_smertelnyh_bolezney_pod_mikroskopom

Вирусы под микроскопом

Давайте взглянем на некоторых из них:

Тут мы видим два вируса – слева стрелочкой показан ротавирус, справа – аденовирус. Видно, что он аденовирус имеет форму икосаэдра, а ротавирус – покрытый пупырышками шарик. Оба найдены в стуле ребенка с диареей (вызваной ротавирусом). [1]

Парвовирус. Он существенно меньше предыдущих двух (масштаб показан на обоих картинках). Даже под электронным микроскопом парвовирус разглядеть трудно. [1]

А это родственник оспы. Овальная форма, примерно 200 нм в длину.[1]

Вирус полиомиелита. Очень маленький, но очень зловредный. РНК, заключенная в белковую оболочку. Шкаланм.[2]

Вирус гриппа. Покрыт липидной оболочкой, упорядоченной внутренней структуры не имеет. Видно, что вся его поверхность покрыта белками оболочки — HA и NA. Шкаланм. [2]

А это клетки, зараженные вирусом Nodamura. Вирус собирается и накапливается внутри клеток, ему не нужно быть покрытым клеточной мембраной. Когда клетка переполняется, она лопается и вирусы выходят наружу. [2]

А это клетки, зараженные вирусом SARS. Он собирает свой капсид около клеточной мембраны и потом отпочковывается от клетки, унося вместе с ней кусочек ее мембраны. Поэтому новые вирусные частицы выходят из клетки постепенно. Стрелкой показана вирусная частица в процессе сборки. Видно, что вирусные частицы находятся в пространстве между клетками. [2]

Довольно старая, но неплохая фотография вируса Семлики Форест. Видна симметрия устройства вирусного капсида.

Источник: http://shvarz.livejournal.com/316061.html

Вирусы под микроскопом

Вирусы слишком малы, чтобы их можно было разглядывать под обычным микроскопом. Поэтому их разглядывают под микроскопом электронным.

Давайте взглянем на некоторых из них:

Парвовирус. Он существенно меньше предыдущих двух (масштаб показан на обоих картинках). Даже под электронным микроскопом парвовирус разглядеть трудно. [1]

А это родственник оспы. Овальная форма, примерно 200 нм в длину.[1]

Вирус гриппа. Покрыт липидной оболочкой, упорядоченной внутренней структуры не имеет. Видно, что вся его поверхность покрыта белками оболочки — HA и NA. Шкаланм. [2]

А это клетки, зараженные вирусом Nodamura. Вирус собирается и накапливается внутри клеток, ему не нужно быть покрытым клеточной мембраной. Когда клетка переполняется, она лопается и вирусы выходят наружу. [2]

А это клетки, зараженные вирусом SARS. Он собирает свой капсид около клеточной мембраны и потом отпочковывается от клетки, унося вместе с ней кусочек ее мембраны. Поэтому новые вирусные частицы выходят из клетки постепенно. Стрелкой показана вирусная частица в процессе сборки. Видно, что вирусные частицы находятся в пространстве между клетками. [2]

Довольно старая, но неплохая фотография вируса Семлики Форест. Видна симметрия устройства вирусного капсида.

Источник: http://ncos.ru/2013/06/virusy-pod-mikroskopom/

Кругозор|Наука|Общество|Вселенная

Невидимые, но вездесущие. Простые, но способные принимать самые разные формы. Микроскопические, но иногда смертельные.

Микробы — самые настоящие невидимые хозяева Земли..

Слово «микробы» означает микро и bíos — жизнь. Микробы — это не научное определение под которое попадают все микроорганизмы (бактерии, одноклеточные, микрогрибки и т.п.) кроме вирусов, так как вирусы не жизнеспособны без живой клетки. Самые первые микробы возникли 3,5 млрд. лет назад, и в следующие 3 млрд. лет были единственными живыми существами на Земле.

В настоящее время, при всём многообразии высокоразвитой жизни, они продолжают доминировать. Хотя это и не очевидно, но вдумайтесь в цифры..

Любопытные факты о микробах.

  • Ареал обитания бактерий очень широк. Их колонии обнаружены в сверхглубоких шахтах на глубине более 6 км., в атмосферу их «заносит» на высоту около 8 км. Предполагается, что они живут так же глубоко под морским дном.
  • Для их размножения оптимальна температура от +10 до +55 °C, но некоторые их виды выживают при морозе -100°C, а другие размножаются при +110 и какое-то время могут «продержаться» при +140°C.
  • В каждом взрослом человеке живёт около 2 кг. бактерий (!).
  • При рождении в организме ребёнка практически нет бактерий, но они заселяются в него сразу же, прямо в момент рождения. Затем, при кормлении ребёнка молоком, в его кишечник попадает много микрофлоры, которая помогает пищеварению, поэтому грудное кормление полезней для новорождённых, чем искусственное.
  • Из-за очень большой скорости обмена веществ бактерии могут размножаться с удивительной скоростью. При благоприятных условиях одна единственная кишечная палочка, например, могла бы дать потомство общим объёмом с пирамиду высотой около километра. А если дать полную свободу в размножении холерному вибриону, то за двое суток масса его потомства в несколько тысяч раз (. ) превысила бы массу Земли.
  • Микробы могут создавать самоорганизующиеся колонии, где одни и те же бактерии могут выполнять разные функции в зависимости от своего места. Такие колонии очень устойчивы и могут легко восстанавливаться при повреждениях. Скорее всего на заре эволюции жизни благодаря таким колониям произошёл переход от одноклеточной к многоклеточной жизни. То есть, фактически мы с вами представляем собой высокоразвитые колонии микроорганизмов, со сложным разделением функций её членов, где бактерии превратились в клетки единого организма.

Микробы на руках под микроскопом

Согласно последним исследованиям каждый из нас носит на руках свой персональный набор микроорганизмов, немного отличный от других. Этого «немного» достаточно, чтобы с помощью специальной экспертизы идентифицировать личность.

Микробы на коже. Фото в электронный микроскоп. Для справки — фотографии в электронный микроскоп в исходнике получаются чёрно-белые, затем их «раскрашивают» на компьютере.

Каждый раз, когда мы берём в руку стакан, или набираем текст на клавиатуре мы оставляем на этом предмете след из своего «персонального» набора микроорганизмов. Учёные из Университета штата Колорадо (США) во время показательного эксперимента смогли идентифицировать 9 разных человек по наборам бактерий на их компьютерных мышках, естественно, предварительно сделав соответствующий анализ кожи их рук.

Это открытие может быть полезно в криминалистике. То есть, в будущем полиция сможет определить преступника даже по размазанным отпечаткам пальцев или незначительным следам прикосновений кожи к предметам.

Подборка фотографий бактерий, сделанных в электронный микроскоп.

Нажав на изображение, можно просмотреть его в лучшем качестве.

Бактерии на языке человека. Кишечная палочка, которая вызвала эпидемию в 2011 году в Европе. По официальным данным заразилось тогда 2200 человек, умерло — 22. Бактерия Neisseria meningitidis. Опасный возбудитель пищевых отравлений — Сальмонелла. Долгое время может выжить вне живых организмов. Даже в комнатной пыли продержится до 90 дней, в ожидании момента, когда вы дотронетесь до неё и забудете вымыть руки перед едой. А это — тот самый, ужасный и опасный зверь, вирус СПИДа. Одноклеточный микроорганизм Cosmarium на фоне листика водоросли Sphagnum (увеличение 100х). Это фото в 2012 году заняло 6-е место на конкурсе микрофоторгафии «Small World Photomicrography Competition», который ежегодно проводит компания Nikon. Ресничное одноклеточное Sonderia, которое питается более мелкими сине-зелёными водорослями, или цианобактериями. Увеличение 400х, 13-е мето на конкурсе «Photomicrography Competition 2012». Коралловый песок под микроскопом. Среди частиц вулканических пород здесь видно огромное многообразие мелких организмов, фрагменты раковин и кораллов. Увеличение — 100х, 18-е место на конкурсе «Photomicrography Competition 2012».

Источник: http://www.krugozors.ru/mikroby-pod-mikroskopom-foto.html

Под микроскопом: вирус гриппа, аллергены, лейкоциты и процесс оплодотворения (ФОТО)

Микробиолог Яна Самсонова в своем Instagram показывает, как под микроскопом выглядят вирусы болезней, элементы крови и даже уничтожение бактерий. Снимки в ее аккаунте увеличены от 2500 до 250 тысяч раз.

Познакомьтесь, это вирус гриппа

А это не съедобные роллы или суши, а вирус оспы

А так происходит защита нашего организма от заражения: фагоцит (розовый) уничтожает бактерию (голубенькую).

Так выглядит вторжение сперматозоидов в яйцеклетку через слой окружающих ее клеток.

Это процесс оплодотворения.

А это результат слияния яйцеклетки и сперматозоида — зигота (оплодотворенная яйцеклетка), первый этап жизни эмбриона.

Кишечная палочка, которая способна спровоцировать гастроэнтерит и инфекции мочевыводящих путей.

А вот так выглядит элементы крови — тромбоциты, отвечающие за свёртываемость крови.

А это эритроциты — красные кровяные тельца.

А таким образом выглядит поглощение бациллы сибирской язвы желтым лейкоцитом.

Так выглядят яйца остриц под микроскопом. Это самые известные и распространенные паразиты, которые поражают кишечник человека.

Вот пыльцевые зерна, которые провоцируют аллергические риниты.

Это увеличенная в 2500 раз сетчатка глаза.

Так выглядит слизистая нашего желудка.

Это язык человека с обитающими на нем бактериями.

А так выглядит хромосома, хранящая нашу наследственную информацию.

Источник: http://www.medcentre.com.ua/news/pod-mikroskopom-virus-grippa-allergeny-leykotsity-799

dashifi.ru

Вирусы под микроскопом

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector