X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В основе наследственного изменения свойств вирусов могут лежать два процесса, один из них - мутация, т. е. изменение последовательности нуклеотидов в определенном участке генома вируса, которое ведет к изменению его фенотипических свойств [1]. Механизм этого процесса состоит в изменении нуклеотидной последовательности гена, то есть в перемещении азотистых оснований в нуклеотидах [2].

Мутации у вирусов бывают спонтанные и индуцировано-спонтанные. При этом мутации возникают без вмешательства человека. Механизм их возникновения заключается в случайных ошибках при включении нуклеотидов во время репликации нуклеиновых кислот вирусов.

Мутации могут иметь разные последствия. В одних случаях они ведут к изменению фенотипических проявлений. Иногда мутация является летальной, так как вследствие ее нарушается синтез или функция жизненно важного вирусспецифического белка. В некоторых случаях мутации являются условно летальными, так как вирусспецифический белок сохраняет свои функции в определенных для него условиях и теряет эту способность в неразрешающих условиях.

Мутации вирусов подразделяются на прямые и обратные. Прямые мутации меняют фенотип, а обратные (реверсии) – его восстанавливают.

В природе изменения в генотипе вирусов возникают чрезвычайно редко и спонтанно. Спонтанные мутации затрагивают не все участки гена. Одни из них мутируют часто, их называют «горячими» точками, другие – редко. Кроме того, спонтанные мутации при репликации могут быть обусловлены ошибками в работе ферментов (ДНК- или РНК-полимераза) [1].

Генотип вирусов научились менять путем различных пассажей. Основоположником этого метода изменения наследственности вирусов был Пастер, впервые получивший живую антирабическую вакцину путем серийных пассажей через мозг кролика дикого штамма вируса бешенства. Было продемонстрировано, что изменчивость вирулентности вируса в процессе пассажей происходит не сразу, а путем последовательных наследственных изменений. Селекционированный аттенуированный вариант был использован для иммунизации людей против бешенства.

Метод пассажей на куриных эмбрионах получил широкое распространение при изучении изменчивости вирусов оспы, ящура, бешенства, гриппа. При пассажах вируса оспы отмечали усиление патогенности для куриного эмбриона и для кролика при подкожном введении. Был выделен мутант по ряду генетических признаков, сходный с вирусом натуральной оспы. При пассажах в куриных эмбрионах вируса ящура наблюдали снижение вирулентности для крупного рогатого скота, а после 120 пассажа вирус утратил не только патогенные, но и иммуногенные свойства.

Используя перевиваемые или первичные культуры тканей, были выделены аттенуированные штаммы вируса классической чумы птиц. Вирулентность вируса японского энцефалита была ослаблена пассированием в культуре клеток почки хомяка с последующими пассажами на мышах-сосунах. Выделенный вариант вируса утратил вирулентность для мышей при внутримозговом заражении и не передавался комарам [3].

Мутации можно индуцировать, подвергая вирус или его инфекционную нуклеиновую кислоту воздействию физических и химических агентов. Азотистая кислота, гидроксиламин и этилметилсульфонат действуют in vitro, их использовали как мутагены для вирусов. Для получения индуцированных мутантов вирусную нуклеиновую кислоту обрабатывают подходящим химическим мутагеном или же добавляют последний к клеточной культуре, поддерживающей размножение вируса. После такой обработки, которая приводит к существенному уменьшению инфекционной активности или урожая вируса, можно обнаружить возросшее по сравнению с исходной популяцией количество мутантов [4].

Итак, мы выяснили, что вирусы способны мутировать и для них эти изменения могут иметь летальный, условно летальный и меняющий фенотип характер. Спонтанные мутации возникают без вмешательства человека, тогда как индуцировано-спонтанные мутации возникают путем многочисленных пассажей на куриных эмбрионах, лабораторных животных или культуре клеток. После пассажей вирусы мутировали и меняли свои свойства, иногда теряли вирулентность. Мутагенами для вирусов являются многие физические и химические агенты, они также приводят к снижению вирулентности.

Библиографический список

Белоусова, Р.В. Ветеринарная вирусология [Текст]: учебник / Р.В. Белоусова, Э.А. Преображенская, И.В. Третьякова. - Москва : КолосС, 2007. – 424 с. - С. 51-52.

Госманов, Р.Г Ветеринарная вирусология [Текст]: учебник / Р.Г. Госманов, Н.М. Колычев. – Москва : КолосС, 2006. – 304 с. – С. 69.

Изменчивость вирусов при пассажах [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://biofile.ru/bio/17031.html. - 20.11.2017.

Спонтанная мутация вирусов. Индуцированные мутации вирусов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://dommedika.com/virusologia/172.html. - 20.11.2017.

Код для цитирования: Скопировать