Молекулярна вірусологія

Визначення і загальна характеристика

МОЛЕКУЛЯ́РНА ВІРУСОЛО́ГІЯ — роз­діл вірусології, що на молекулярному рівні ви­вчає віруси (неклітин­ні форми життя, що складаються із захищеного білковим капсидом геному і здатні інфікувати та реплікуватися в клітинах усіх ві­домих організмів). До поч. 21 ст. роз­виток вірусології було зосереджено на вірусах як інфекц. агентах, що спричиняють захворюва­н­ня людини, домашніх тварин і с.-г. культур. Однак новітні досягне­н­ня в дослідж. метагеном. послідовностей зі зразків довкі­л­ля показали, що в біо­сфері віруси за кількістю та генет. різномані­т­тям пере­важають усі клітин­ні форми життя. У більшості середовищ сукупність вірус. часток пере­вищує кількість клітин у 10–100 разів, у кожний конкрет. момент існує щонайменше 1031 вірус. часток. Віруси — субмікро­скопічні паразити на генет. (молекуляр.) рівні, які роз­множуються всередині клітин-господарів; здатні заражати всі види жит­тєвих форм (від мікроорганізмів до рослин і тварин) і паразитувати на них, тому й мають більше біол. різномані­т­тя, ніж решта бактеріал., рослин. і тварин. царств разом. Ви­вче­н­ня цього роз­маї­т­тя на молекуляр. рівні є запорукою кращого ро­зумі­н­ня того, як віруси взаємодіють зі своїми клітинами-господарями, роз­множуються всередині них та викликають захворюва­н­ня. Віруси різноманітні за природою та організацією генет. матеріалу, послідовностей генів і закодов. білків. Механізми реплікації та взаємодії з клітинами-господарями теж варіюють, знач. мірою забезпечуючи різноманітні типи стосунків від антагоністич. до коменсальних, або взаємовигідних. За роз­міром геному віруси можуть сут­тєво від­різнятися один від одного, маючи від 2 тис. до понад 2 млн пар основ. В еру метагеноміки, протеоміки та транскриптоміки вірусологія роз­глядає віруси не лише з позицій патоген. впливу, а й з по­гляду їхньої спрямов. дії на еволюцію клітин-господарів та на глобал. процеси біо­сфери загалом. Досягне­н­ня вірусології використовують у багатьох галузях біо­логії та медицини, зокрема в лікуван­ні онкол. захворювань та інфекцій, спричинених мультирезистент. до антибіо­тиків бактеріями, редагуван­ні геномів. У с. госп-ві віруси за­стосовують для виведе­н­ня стійких рослин, а у ветеринарії — для створе­н­ня вакцин. Виявле­н­ня вірус. геному (тобто вірус. нуклеїнової кислоти, або ДНК, або РНК) за остан­ні десятилі­т­тя набуло величез. значе­н­ня в діагностиці й лікуван­ні вірус. інфекцій та захворювань. Тестува­н­ня нуклеїнової кислоти довело свою пере­вагу над ін. лаборатор. методами в різних сферах. Як і якіс. аналіз, характеристика вірусів шляхом аналізу ампліфіков. сфери геному до­зволяє виявляти та ідентифікувати вірусні типи, під­типи та мутанти. Його використовують для моніторингу пацієнтів під час високо­актив. антиретровірус. терапії (HAART) на основі без­лічі мутацій, повʼя­заних із резистентністю, що були охарактеризовані у ВІЛ-інфіков. пацієнтів, які отримують антиретровірусне лікува­н­ня. Це до­зволяє більш раціонально використовувати терапевт. під­хід. Аналіз послідовностей також ви­явився цін­ним епідеміол. інст­рументом, напр., для дослідж. можливих звʼязків між випадками зараже­н­ня, як при спалахах гепатитів В і С. Окрім якіс. аналізу та послідовності геномів, роз­роблено методи кількіс. ви­значе­н­ня вірус. геномів. У галузі М. в. в Україні успішно працюють спів­роб. каф. вірусології Київ. університету, Ін­ституту мікробіо­логії і вірусології НАНУ, Ін­ституту епідеміології та інфекц. хвороб НАМНУ, Ін­ституту агро­екології і природокористува­н­ня НААНУ (усі — Київ) та ін. Дослідж. вірусів людини та тварин в Ін­ституті мікробіо­логії і вірусології НАНУ роз­почато 1963 у від­ділі біо­фізики вірусів (Я. Кишко), що 1974 реорганізовано в лаб. вірусів тварин, яку 1978 пере­йменовано у від­діл молекуляр. біо­логії вірусів (кер. — чл.-кор. НАНУ Н. Дяченко), від 2004 — у лаб., а від 2016 — у від­діл ре­продукції вірусів (кер. — С. Загородня). У Київ. університеті 1978 засн. наук. школу «Структура та функції вірусів за різних екологічних умов» (кер. — академік НААНУ А. Бойко). Осн. напрями її наук. діяльності: екологія вірусів та епідеміологія вірус. інфекцій; діагностика й моніторинг вірус. інфекцій; дослідж. особливостей структури та функцій вірус. патогенів; роз­робле­н­ня технол. при­йомів боротьби з фітовірус. і бактеріал. хворобами культур. рослин; скринінг антивірус. речовин. Знач. результатів досягли науковці школи В. Поліщук, І. Будзанівська, Л. Міщенко та ін.

Літ.: A. J. Cann. Molecular Virology. Lon­don, 2001; K. Moelling. Viruses: More friend than foes. Singapur, 2017; Будзанів­ська І. Г., Шев­ченко Т. П., Коротєєва Г. В. та ін. Віру­сологія: Під­руч. К., 2018.

І. Г. Будзанівська

Завантажити статтю