Тайны вирусов

...тысячи лет идет эта тихая невидимая война человека и вирусов...

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Вирус в чистке

Вирус в чистке

Обычно вирус гнездится внутри клетки. Однако исследователю иногда бывает необходимо получить вирусную частицу в чистом виде, так как многочисленные осколки клеток могут повлиять на чистоту эксперимента.
Например, необходимо пометить вирус изотопной меткой, чтобы затем проследить его распространение по организму подопытного животного. Для этого клетки выращивают в присутствии изотопа, а затем заражают вирусом. После размножения каждая вирусная частица будет меченой. Чтобы приступить к дальнейшему исследованию, необходимо тщательно "очистить" вирус от клеточных примесей, иначе невозможно выяснить, кому принадлежит "метка", обнаруженная в организме подопытного животного: вирусу или осколку погибшей клетки?
Существует несколько способов очистки вируса. Наиболее простой из них - отмывание вирусов с поверхности эритроцитов (элюция). Вирусы, содержащие в своем составе гемагглютинины, прикрепляются к ним, но через несколько часов хранения при 37° способны оставлять поверхность красных кровяных шариков и переходить в раствор. После центрифугирования тяжелые кровяные шарики осядут на дно пробирки, а вирусы останутся в надосадочной жидкости. Правда, нет гарантии, что хотя бы несколько эритроцитов, не выдержав испытаний, лопнут, а их оболочки, поврежденные вирусами, пропустят клеточный сок и тем самым загрязнят очищенный вирус белковыми примесями.
Более чистый вирус получают в мощных ультрацентрифугах, имеющих десятки и даже сотни тысяч оборотов в минуту. Чем меньше размер вирусных частиц, тем медленнее они оседают. Таким образом, вирусосодержащий раствор ультрацентрифугированием можно расслоить на разные фракции, в одной из которых будут в основном очищенные вирусы. Хотя и в этом случае нельзя исключить ничтожную примесь частиц, по весу и размерам случайно соответствующих вирионам.
Наконец, существует метод очистки вируса на полимерных смолах - сефадексах. Поскольку ни один из методов не гарантирует 100-процентной очистки, то на практике исследователи обычно стараются использовать комбинацию этих методов, добиваясь 99-процентной и более тонкой очистки от балластных веществ. Кроме того, ряд вирусологов стремятся получить не только целиком очищенный вирус, но и его отдельные части. Одни экспериментаторы с помощью биохимических методов выделяют из вируса только его нуклеиновую кислоту, другие - исследуют его белковые оболочки. Бесспорно, все эти методы крайне сложны и требуют хорошей, обычно очень громоздкой аппаратуры и педантичности в работе.
Само собой понятно, что процедуры по очистке и разделке вирусов проводятся одновременно на миллиардах частиц и в результате этих опытов получаются лишь некоторые усредненные данные. Увидеть же единственную вирусную частицу, как уже говорилось, можно только с помощью электронного микроскопа. При этом оказывается, что вирусные частицы вообще редко располагаются в клетке поодиночке. Обычно они образуют большие скопления, которые похожи на пчелиные соты и именуются виропластом. В нем и происходит созревание вирусных частиц.
Размножение вируса внутри клетки сопровождается изменениями ее внутренней среды, а поскольку клетки все время находятся в состоянии интенсивного обмена с внешней средой, то в нее постоянно поступают продукты распада. Одной из типичных реакций на размножение вируса в пробирке является изменение концентрации водородных ионов в кислую сторону. В среде растущих клеток обычно всегда содержится индикатор, чаще всего нейтральный красный, который в малых разведениях не влияет на рост клеток. Закисление среды под действием вируса поэтому всегда сопровождается изменением цвета индикатора (до соломенно-желтого). На этом свойстве вирусов основана так называемая цветная реакция. Изменение цвета индикатора при определенных условиях пропорционально закисленности среды, которая зависит от количества гибнущих клеток, а эта гибель, в свою очередь, зависит от множественности заражения. Таким образом, цветная реакция косвенно позволяет определить количество вирусов в известном объеме среды. Конечно, ее результаты учитываются не "на глазок", а на специальном приборе - фотоэлектроколориметре, который по изменению фототока определяет выцветание пробирок из опыта по сравнению с соответствующим контролем - незараженными клетками. Вполне возможно, что со временем вместо цветной реакции сконструируют прибор, который будет отмечать уровень размножения вирусов по изменению концентрации водородных ионов.