Механизм репродукции вирусов

Однако оставался загадкой механизм репродукции вирусов из-за ультрамикроскопического размера и «простого» биохимического состава их частиц. Для ее решения следовало детализировать архитектуру вирусов и морфологическую картину их взаимоотношений с клеткой-хозяином, что потребовало прибегнуть к помощи электронного микроскопа. Как уже говорилось, первое визуальное наблюдение относительно просто устроенного вируса табачной мозаики провел в 1939 г. Густав Кауше с сотрудниками (рис. 2). Вслед за этим (1940) они получили первое электронно-микроскопическое изображение бактериофага, имеющего более сложную морфологию (головка, хвостовой отросток и т. д.). Заметим, что в настоящее время морфологически охарактеризовано свыше 5000 бактериофагов, 96% которых оказались «хвостатыми». Исследование кристаллов вируса табачной мозаики методом дифракции рентгеновых лучей, выполненное в 1941 г. английским физиком Джоном Берналом (J. D. Bernal), показало, что оболочка вирусной частицы состоит из повторяющихся белковых субъединиц. В 1955 г. американский вирусолог Хайнц Френкель-Конрат (H. Fraenkel — Conrat) установил, что очищенная РНК вируса табачной мозаики и его белковыесубъединицы спонтанно воссоединяются в водном растворе, образуя полноценные инфекционные частицы, что теперь называется эффектом самосборки (англ, self assembly). Совместно с биохимиком Бриттой Сингер (В. Singer) Френкель-Конрат реконструировал гибридного вируса табачной мозаики из компонентов, полученных от разных штаммов (1957). Наконец, в 1957 г. английский кристаллограф Розалинда Франклин (R. E. Franklin), получив ЗО-реконструкцию вируса табачной мозаики, показала, что молекула РНК свернута в спираль и окружена радиально уложенными белковыми субъединицами. Мостом, связавшим ультраструктурное исследование вирусов с изучением механизмов их репродукции, стали результаты опытов, проведенных в 1952 г. американскими вирусологами Альфредом Херши (A. D. Hershey) и Мартой Чейз (М. К. Chase). Как выяснилось, при заражении Е. coli бактериофагом Т2 внутрь клетки проникает только вирусная ДНК, тогда как белковая оболочка остается снаружи. Таким образом, было установлено, что носителем генетической программы для репликации бактериофага служит не белок, а ДНК. Аналогичную роль РНК как альтернативного носителя генетической информации в 1956 г. доказали немецкие вирусологи Андреас Гирер (A. Gierer) и Герхард Шрамм (G. Schramm) и одновременно с ними Хайнц Френ — кель-Конрат на примере вируса табачной мозаики.