Определение формы вирионов
Трудно было найти способы сделать вирусы видимыми. Одной из главных задач вирусологов, пытающихся определить форму вирионов, является очистка препарата от посторонних частиц. Эта задача имеет еще большее значение при изучении компонентов вирусов, находящихся под оболочкой. Необходимо было не только выделить вирусы, но и разрушить их оболочки и отделить вирусную нуклеиновую кислоту от белка, липидов и других примесей, встречающихся в препарате вируса. Разумеется, бессмысленно и думать о том, чтобы найти и тем более захватить и выделить из микроскопически малых обломков вируса микроскопически малые цепочки нуклеиновых кислот. Для выделения дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты (РНК) применяют сложные физикохимические методы, многие из которых позволяют получить в свободном состоянии не разрушенные, обладающие инфекционностью препараты. Первыми, кому удалось получить «живую» нуклеиновую кислоту вируса табачной мозаики, были немецкие ученые А. Гирер и Г. Шрамм, обработавшие вирусный препарат фенолом. Фенол активно воздействует на белок, изменяя его свойства, в результате чего белок легко отделяется от РНК путем центрифугирования. Так как этот метод не является универсальным и не эффективен для подготовки к исследованию других вирусов, были разработаны такие приемы, как нагревание в разбавленном солевом растворе, обработка гуанидином, уксусной кислотой, додецилсульфатом натрия и сульфатом аммония. А для выделения нуклеиновых кислот из некоторых вирусов применяются даже смешанные методы.
Странный характер наследственного вещества. Все обитатели животного и растительного мира состоят из клеток (или хотя бы из одной). Нуклеиновые кислоты впервые были выделены из ядра, а позже были обнаружены и в других местах клетки. Поэтому мы вкратце остановимся на тех функциях, которые выполняют нуклеиновые кислоты в клетках, на их значении в живых организмах.
При делении живых клеток нуклеиновые кислоты обеспечивают синтез белков дочерних клеток той же структуры и того же состава, что были и у материнской клетки. Каждый вид организма содержит специфические нуклеиновые кислоты.
Известно два типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. ДНК находится в ядре клетки, а также в небольших количествах в митохондриях и хлоропластах. РНК встречается преимущественно в цитоплазме. ДНК и РНК по структуре являются полимерами, состоящими из нуклеотидов, которые соединены в своеобразные цепочки. Однако молекула ДНК состоит не из одной, как молекула РНК, а из двух спирально закрученных одна вокруг другой цепей суммарной шириной 20А. Длина ДНК может достигать сотен мкм.
Не вдаваясь в подробности строения нуклеиновых кислот, состава и механизма сцепления нуклеотидов, процесса удвоения (редуплекации), отметим, что отрезок ДНК считается элементарной единицей наследственности — геном. Совокупность генов содержит информацию обо всех особенностях организма, а каждый ген определяет строение одного из белков живой клетки. Наследственность всех организмов на Земле закодирована в последовательности нуклеотидов генов. Что касается РНК, то они участвуют в синтезе белков и в зависимости от выполняемой функции или от места нахождения делятся на транспортные, информационные, рибосомальные. Так распределились роли двух типов нуклеиновых кислот во всем органическом мире. Причем клетки всех обитателей этого мира — от примитивных бактерий (микоплазмы, риккетсии) и амебы до высших растений и человека — всегда содержат две цепочки ДНК и одну цепочку РНК.