Проблемы инактивации вирусов. Пути разрешения проблем при физической инактивации вирусов.

• Статьи
• Внеурочная деятельность
• Биология
• ОБЖ

О различных формах вирусов, путях и факторах их передачи, а также о коронавирусе и мерах профилактики вирусных инфекций рассказали на одном из интегрированных вебинаров ведущие методисты Корпорации «Российский учебник» Екатерина Федотова и Елена Кондратьева. Все перечисленные темы входят в курсы ОБЖ и биологии.

12 мая 2020

Главная задача биологии — это развитие представлений у человека о живых организмах, о многообразии видов, обо всех закономерностях развития живых существ, а также об их взаимодействии с окружающей природой. Предмет основы безопасности жизнедеятельности (ОБЖ) позволяет получить знания и умения, которые помогут сохранить жизнь и здоровье в опасных ситуациях. Эти ситуации всегда возникают неожиданно, но, тем не менее, большинство из них предсказуемы и к ним можно подготовиться заранее. ОБЖ учит нас предвидеть возможные опасности и минимизировать потери от той или иной ситуации. Сегодня мы сталкиваемся с новым видом вирусной опасности COVID-19,о котором поговорим с точки зрения биологии и ОБЖ. Вирус — это неклеточный инфекционный агент. Сегодня нам известно около 6 тысяч различных вирусов, но их существует несколько миллионов. Вирусы не похожи друг на друга и могут иметь как форму сферы, спирали, так и форму сложного асимметричного сплетения. Размеры вирусов варьируются от 20 нм до 300 нм. В центре агента находится генетический материал РНК или ДНК, вокруг которого располагается белковая структура — капсид. Капсид служит для защиты вируса и помогает при захвате клетки. Некоторые вирусы дополнительно покрыты липидной оболочкой, т.е. жировой структурой, которая защищает их от изменений окружающей среды. Вирусолог Дэвид Балтимор объединил все вирусы в 8 групп, из которых некоторые группы вирусов содержат 1-2 цепочки ДНК. Другие же содержат 1 цепочку РНК, которая может удваиваться или достраивать на своей матрице ДНК. При этом каждая группа вирусов производит себя в различных органеллах зараженной клетки.

Вирусы имеют определенный диапазон хозяев, т.е. он может быть опасен для одних видов и абсолютно безвреден для других. Например, оспой болеет только человек, а чумкой только некоторые виды плотоядных.

Вирус не способен выжить сам по себе, поэтому активируется только в хозяйской клетке, используя ее ресурсы и питательные вещества.

Цель вируса — создание множества копий себя, чтобы инфицировать другие клетки!

 

Вирусы. Цикл развития бактериофага. Скачать наглядное пособие в большом разрешении можно здесь. 

Как вирус попадает в организм?

Вирусная инфекция начинается тогда, когда он проникает внутрь хозяина, а именно:

• через физические повреждения (например, порезы на коже)
• путём направленного впрыскивания (к примеру, укус комара)
• направленного поражения отдельной поверхности (например, при вдыхании вируса через трахею)

В зависимости от вида вируса, он может быть прикреплен:

• к эпителию слизистых оболочек (это например вирус гриппа)
• к нервной ткани (вирус простого герпеса)
• к иммунным клеткам (вирус иммунодефицита человека)

Геном вируса встраивается в одну из органелл или цитоплазму и превращает клетку в настоящий вирусный завод. Естественные процессы в клетке нарушаются, и она начинает заниматься производством и сбором белка вируса. Этот процесс называется репликацией. И его основная цель — это захват территории. Во время репликации генетический материал вируса смешивается с генами клетки хозяина — это приводит к активной мутации самого вируса, а также повышает его выживаемость. Когда процесс репликации налажен, вирусная частица отпочковывается и заражает уже новые клетки, в то время как инфицированная ранее клетка продолжает производство. «Для проникновения в клетку белки поверхности вируса связываются со специфическими поверхностными белками клетки. Прикрепление, или адсорбция, происходит между вирусной частицей и клеточной мембраной. В мембране образуется дырка, и вирусная частица или только генетический материал попадают внутрь клетки, где будет происходить размножение вируса. Сегодня ученые всего мира сделали важное открытие о том, что заражение коронавирусом людей преклонного возраста объясняется тем, что у пожилых людей накапливается специфический белок, который помогает COVID-19 проникать внутрь клетки эпителия».

 Кондратьева Елена

Вирус создал множество собственных копий, клетка оказывается изнуренной из-за использования ее ресурсов. Больше вирусу клетка не нужна, поэтому клетка часто погибает и новорожденным вирусам приходится искать нового хозяина. Это и есть заключительная стадию жизненного цикла вируса. Размножение вирусов протекает с исключительно высокой скоростью: при попадании в верхние дыхательные пути одной вирусной частицы уже через 8 часов количество инфекционного потомства достигает 10³, а концу первых суток − 10²³. Некоторые вирусы могут «спрятаться» внутри клетки. Это может происходить от того, чтобы уклониться от защитных реакций и иммунной системы хозяина, или просто от того, что продолжение репликации не входит в интересы вируса. Это умение прятаться называется латентностью. В течение определенного времени вирус не даёт начала потомкам и остается неактивным до тех пор, пока внешний стимул — например, свет или стресс, не активирует его. Существуют разные пути распространения вирусной инфекции.

• воздушно-капельный (кашель, чихание)
• с кожи на кожу (при прикосновениях и рукопожатиях)
• с кожи на продукты (при прикосновениях к пище грязными руками вирусы могут попасть в пищеварительную и дыхательную системы)
• через жидкие среды организма (кровь, слюну и другие)

Эволюция вирусов происходит буквально на наших глазах. Идет постоянная гонка между вирусами и живыми организмами. Эпидемии сопровождали человека с древних времён. Миллионы людей на различных континентах погибли от оспы и «испанского гриппа». Эпидемии этих болезней иногда были настолько опустошительными, что в некоторых городах, сёлах и деревнях умирало почти всё население. А когда вирус изобретает новое оружие — возникает пандемия. Сегодня людям уже удалось победить некоторые вирусы, а некоторые взять под жесткий контроль. Например, Оспа (она же черная оспа). Болезнь вызывается вирусом натуральной оспы, передается от человека к человеку воздушно-капельным путем. Больные покрываются сыпью, переходящей в язвы, как на коже, так и на слизистых внутренних органов. Смертность, в зависимости от штамма вируса, составляет от 10 до 40 (иногда даже 70%), На сегодняшний день вирус полностью истреблен человечеством.  Кроме того, взяты под контроль такие заболевания, как бешенство, корь и полиомиелит. Но помимо этих вирусов существует масса других, которые требуют разработок или открытия новых вакцин. Виновником эпидемии, распространяющейся сегодня по миру, стал коронавирус, вирусная частица в 0,1 микрона. Свое название он получил благодаря наростам на своей структуре, своеобразным шипам. Внутри вируса спрятан яд, с помощью которого он подчиняет себе зараженный организм. Этот вирус воздействует не только на человека, но и на птиц, свиней, собак и летучих мышей. В настоящий момент выделяют от 30 до 39 разновидностей коронавирусной инфекции. Но для человека патогенно всего 6. И как любой другой вирус COVID-19 мутирует. К наиболее распространенным симптомам COVID-19 относятся повышение температуры тела, сухой кашель и утомляемость. К более редким симптомам относятся боли в суставах и мышцах, заложенность носа, головная боль, конъюнктивит, боль в горле, диарея, потеря вкусовых ощущений или обоняния, сыпь и изменение цвета кожи на пальцах рук и ног. Как правило, эти симптомы развиваются постепенно и носят слабо выраженный характер. У некоторых инфицированных лиц болезнь сопровождается очень легкими симптомами. 

Данные ВОЗ

Сколько же может жить этот вирус вне организма? Все зависит от типа вируса и от той поверхности, на которую вирусы попали. В качестве примера было рассмотрено 3 вируса, по которым велись исследования. Изучали время, на которое может задерживаться вирус на различных поверхностях. Данные приведены в таблице.

1. Поскольку пока не изобретено вакцины от COVID-19, в целях защиты от инфекции самым важным для нас является соблюдение гигиены.
2. Гигиена — раздел медицины, изучающий влияние жизни и труда на здоровье человека и разрабатывающая меры (санитарные нормы и правила), направленные на предупреждение заболеваний, обеспечение оптимальных условий существования, укрепление здоровья и продление жизни.
3. Сегодня следует соблюдать определенные правила гигиены:

• Соблюдение режима труда и отдыха, не допускающего развития утомления и переутомления.
• Выполнение условий, обеспечивающих здоровый и полноценный сон (свежий воздух, отсутствие шума, удобная постель, оптимальная продолжительность).
• Правильное здоровое питание в соответствии с потребностями организма.
• Комфортный микроклимат в жилище (температура, влажность и подвижность воздуха, естественная и искусственная освещенность помещений).
• Содержание в чистоте тела и тщательный уход за зубами.
• Спокойное и корректное поведение в конфликтных ситуациях.

Кроме вакцинации не стоит забывать о важных мерах предупреждения инфекционных болезней, таких как обеспечение безопасности воды, продовольственного сырья, продуктов питания, выполнение установленных санитарных требований в местах хранения и приготовления пищи, а также о строгом соблюдении правил личной гигиены (мытье рук, ношении масок и одноразовых перчаток на улице).

«Мы пытались рассказать Вам не только о существующих научных фактах о вирусах, но и показать, что определенные знания помогают нам в нынешней практической ситуации сохранить свое здоровье и здоровье своих близких. Мы понимаем, что сегодня коронавирус может находиться практически везде: на поверхностях любых предметов, в окружающей среде и т.д.

Поэтому самоизоляция – это один из важнейших способов защиты от инфекции. Находясь дома, вы защищаете не только свое здоровье, но  и помогаете медикам и ученым, которые сражаются с этим вирусов и день и ночь. Ведь, чем меньше шансов у нас с вами заболеть, тем больше шансов появляется у них, чтобы победить коронавирус.

Пожалуйста, оставайтесь дома и соблюдайте режим самоизоляции и нормы гигиены».

Кондратьева Елена

Проблемы инактивации вирусов. Пути разрешения проблем при физической инактивации вирусов

Следует отметить, что наряду с очевидными достижениями в области инактивированных вирусных вакцин иммуногенность ряда препаратов отвечает лишь минимальным требованиям, а при некоторых заболеваниях (корь, респираторно-синцитиальная инфекция) вообще не удалось получить сколько-нибудь выраженного протективного эффекта за счет применения этого класса препаратов. Объясняется это тем, что во многих случаях трудно достичь сочетания гарантированной безопасности и высокой эффективности.

Это относится, прежде всего, к вакцинам против особо опасных возбудителей, при изготовлении которых приоритет отдается безопасности, даже если это идет в ущерб эффективности. Например, вирус гепатита А в культуральной среде в присутствии формалина (1:4000) не выявляли через 97 ч инкубации при 35°С.

Однако для полной гарантии инактивации вируса его инкубировали при указанных условиях в течение 10 дней. При изготовлении вакцин против других особо опасных заболеваний продолжительность инактивации вируса обычно превышает минимальную в 2 и более раз, что, естественно, сказывается на снижении их иммуногенности.

Возникающие трудности удается в значительной мере преодолеть, если для изготовления инактивированной вакцины используют аттенуированные штаммы вируса. Это обстоятельство позволяет несколько ослабить режим инактивации вируса без существенного риска уменьшения безопасности препарата.

Классическим примером такого решения может служить изготовление многочисленных инактивированных вакцин против бешенства из аттенуированных штаммов вируса. Даже полностью авирулентный для мышей штамм (TAG-1) вируса бешенства оказался в равной мере пригодным для изготовления живой и инактивированной вакцин.

Показана возможность приготовления инактивированной вакцины из аттенуированных штаммов полиовируса, сравнимой по иммуногенности с вакциной из вирулентных штаммов.

В нашей лаборатории получены иммуногенные инактивированные препараты из аттенуированных вакцинных штаммов вирусов болезни Ауески, катаральной лихорадки овец и других сложноустроенных вирусов.

Анализ приведенных данных показывает, что, несмотря на то, что основные принципы контроля инактивированных вакцин на авирулентность одинаковы, методы испытания конкретных вакцин могут существенно отличаться.

Индивидуальный подход определяется свойствами вируса, особенностями болезни, чувствительностью биологических моделей. Наиболее универсальным и общепризнанным методом является испытание инактивированных препаратов в чувствительных культурах клеток.

Однако при оценке безопасности некоторых вакцин пользуются сложным комплексным подходом.

Анализируя сказанное, можно заключить, что одной из проблем получения инактивированных вакцин является изыскание безупречного способа инактивации вирусов, обеспечивающего необратимое повреждение его репликативного механизма при полном сохранении исходной антигенной структуры.

Поскольку решить эту задачу во многих случаях пока не удалось, иммуногенность инактивированных вакцин повышают за счет использования концентрированных вирусных суспензий и адъювантов. Для приготовления инактивированных вакцин против различных заболеваний применяют химические методы инактивации вирусов.

Внимание исследователей к формальдегиду по-прежнему не ослабевает; несмотря на недостаточную иммуногенность формолвакцин против некоторых инфекций, существует необходимость изыскивать новые методы инактивации, позволяющие полностью подавлять инфекционность вирусов без существенного изменения антигенных свойств вакцин.

Перспективным является использование азиридинов, глютаральдегида и бета-пропиолактона, а также применение нетрадиционных способов инактивации вирусов.

Физические методы инактивации из-за трудности контролируемого дозирования особенно при крупномасштабном производстве пока не получили практического применения. С помощью химических методов можно приготовить вакцины почти из любого вируса, однако они могут сильно различаться по иммуногенности.

Причина такого разнообразия пока недостаточно ясна.

В одних случаях это может быть следствием повреждающего и денатурирующего действия инактивирующих агентов на вирусные антигены, в других — слабой антигенности вируса, когда даже естественное переболевание не сопровождается образованием выраженного иммунитета.

В повышении иммуногенности инактивированных вакцин важная роль принадлежит адъювантам.

Несмотря на крупные успехи в создании инактивированных вакцин, многие из них пока не обеспечивают такой напряженной и длительной защиты, как живые.

Несмотря на это, против некоторых болезней созданы достаточно эффективные инактивированные вирусные вакцины, являющиеся на сегодня единственно приемлемыми препаратами для специфической профилактики.

Иммуногенность инактивированной вакцины в значительной степени зависит от наличия и вида адъюванта. Включение ГОА в состав вакцин увеличило их активность во много раз. В вакцинах для человека в качестве адъюванта используют только ГОА.

В вакцинах для животных используют различные адъюванты. Для крупного и мелкого рогатого скота в качестве адъюванта чаще применяют ГОА с сапонином. Для свиней чаще применяют эмульгированные вакцины.

Эмульгированные моно- и поливалентные вакцины оказались более иммуногенными не только для свиней, но и для крупного рогатого скота.

Вакцины с масляным адъювантом создавали у телят более выраженный и продолжительный иммунитет, чем ГОА-вакцина.

У 1-месячных телят с колостральным иммунитетом отсутствовал иммунный ответ на введение водных антигенов, тогда как аналогичные телята, привитые вакциной с масляным адъювантом, реагировали иммунологически так, как взрослые животные. Иммуногенность инактивированных вакцин для птиц подобным образом зависит от вида адъюванта.

— Также рекомендуем «Живые вирусные вакцины. Особенности живых вакцин.»

Оглавление темы «Физические методы инактивации вирусов для вакцин.»: 1. Физические методы инактивации вирусов. Гамма-лучи в инактивации вирусов. 2. Оценка полноты инактивации вирионов. Вакцина против полиомиелита — ящура. 3. Проблемы инактивации вирусов. Пути разрешения проблем при физической инактивации вирусов. 4. Живые вирусные вакцины. Особенности живых вакцин. 5. Аттенуация вирусов. Генетические мутации вирусов. 6. Делеционные мутации вирусов. Вставки или инсерции в геном вируса. 7. ДИЧ-мутации вирусов. Аттенуация вируса серийными пассажами. 8. Учение об аттенуации Сэбина. Аттенуация вируса полиомиелита по Сэбину. 9. Живая аттенуированная вакцина против кори. Аттенуированный вирус паротита, ветряной оспы, краснухи. 10. Аттенуация вируса гриппа. Свойства аттенуированного вируса гриппа.

Проблемы эффективности инактивации вирусов — САНПРОФИТ специализированное медицинское учреждение дезинфектологического профиля

Д.Н. Носик, Н.Н. Носик, П.Г. Дерябин, Д.К. Львов ФГБУ «НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского» Минздравсоцразвития России, Москва

Существуют определенные тенденции в выборе активных соединений, которые должны входить в состав дезинфицирующего средства, чтобы инактивировать наибольший круг опасных вирусов. 

Наиболее широко распространены сейчас композиционные препараты, разработанные на основе альдегидов, спиртов, четвертичных аммониевых соединений (ЧАС). Одно из достоинств ЧАС — это низкая токсичность. Однако выигрывая в этом, мы приобретаем другую проблему — недостаточную степень инактивации вирусов.

 Нашими исследованиями показана неэффективность средств на основе ЧАС в отношении вирусов, не обладающих липидной оболочкой, на которую направлено действие этого класса препаратов. Опасность заключается в том, что именно к этой группе вирусов принадлежат вирус полиомиелита, вирус гепатита А, ротавирусы, аденовирусы, папилломавирусы.

Другой аспект этой проблемы определение реальной вирулицидной эффективности дезинфицирующих средств, применяемых для дезинфекции высокого уровня медицинских инструментов, в том числе эндоскопов.

Полученные нами данные свидетельствуют о недостаточной эффективности препаратов в концентрациях и режимах предлагаемых для использования некоторыми разработчиками не позволяющими достигнуть необходимого уровня инактивации вирусов в 4,0 lg ТЦИД50.

Наименьшая устойчивость у вирусов с геномом, представленным однонитчатой РНК. Наиболее устойчивые — вирусы с двунитчатой ДНК. Подтверждение этому — высокая устойчивость аденовируса к УФИ.

Для его инактивации требуется доза облучения в 5–7 раз превосходящая аналогичную дозу для полиовируса. Однако у некоторых однонитчатых РНК-содержащих вирусов также обнаружена высокая резистентность к УФИ.

Один из таких вирусов — ВИЧ-1.

Применение нами стандартной бактерицидной лампы мощностью 15 Вт, используемой для обеззараживания защитного укрытия с ламинарным током воздуха снижало инфекционный титр вируса на 3,0 lg ТЦИД50 за 3 часа.

Однако это составляло только половину его исходной инфекционной активности, а остаточной дозы вполне достаточно для заражения и клеток человека, и организма. При этих же условиях вирус простого герпеса (ВПГ) полностью инактивировался через 15 минут.

По-видимому, здесь вступает в действие еще один фактор — размер генома: чем больше длина генома, тем выше эффективность УФИ. Хотя у ВПГ геном, кодируется 2-спиральной ДНК, но он очень большой (по меркам царства вирусов) 130–230 кД.

Очевидно, что для решения проблем эффективной инактивации вирусов необходим учет их специфических особенностей, а также организация реальных испытаний инактивирующих воздействий дезинфицирующих средств и приборов для адекватной оценки их подлинной эффективности.

Д.Н. Носик, Н.Н. Носик, П.Г. Дерябин, Д.К. Львов ФГБУ «НИИ вирусологии им. Д.И. Ивановского» Минздравсоцразвития России, Москва

Источник: https://cyberleninka.ru

33. Действие на вирусов физико-химических факторов Влияние физических факторов

Влияние
температуры.  Различные
группы микроорга­ низмов развиваются
при определенных диапазонах температур.
Бактерии, растущие при низкой температуре,
называют психрофилами, при средней
(около 37 °С) — мезофилами, при вы­ сокой
— термофилами.

К
психрофильным микроорганизмам 
относится боль­ шая группа сапрофитов
— обитателей почвы, морей, пресных
водоемов и сточных вод (железобактерии,
псевдомонады, све­ тящиеся бактерии,
бациллы). Некоторые из них могут вызывать
порчу продуктов питания на холоде.

Способностью расти при низких температурах
обладают и некоторые патогенные бакте­
рии (возбудитель псевдотуберкулеза
размножается при темпера­ туре 4 °С).
В зависимости от температуры культивирования
свой­ ства бактерий меняются.

Интервал
температур, при кото­ ром возможен
рост психрофильных бактерий, колеблется
от -10 до 40  °С, а температурный оптимум
— от 15 до 40 °С, прибли­ жаясь     
к      температурному     
оптимуму      мезофильных   
  бактерий.Мезофилы 
включают основную группу патогенных и
услов­ но-патогенных бактерий.

Они
растут в диапазоне температур 10— 47 
°С; оптимум роста для большинства из
них 37 °С.При более высоких температурах
(от 40 до 90 °С) развива­ ются термофильные
бактерии. На дне океана в горячих
сульфидных водах живут бактерии,
развивающиеся при темпе­ ратуре
250—300  °С  и давлении 262 атм.

Термофилы 
обитают в горячих источниках, участвуют
в процессах самонагревания на­ воза,
зерна, сена. Наличие большого количества
термофилов в почве свидетельствует о
ее загрязненности навозом и компос­
том. Поскольку навоз наиболее богат
термофилами, их рассмат­ ривают как
показатель загрязненности почвы.

Хорошо
выдерживают микроорганизмы действие
низких тем­ ператур. Поэтому их можно
долго хранить в замороженном со­
стоянии, в том числе при температуре
жидкого газа (—173 °С).

Высушивание.
Обезвоживание вызывает нарушение функ­
ций большинства микроорганизмов.
Наиболее чувствительны к высушиванию
патогенные микроорганизмы (возбудители
гоно­ реи, менингита, холеры, брюшного
тифа, дизентерии и др.). Более устойчивыми
являются микроорганизмы, защищенные
слизью мокроты.

Высушивание
под вакуумом из замороженного состояния
— лиофилизацию — используют для
продления жизнеспособнос­ ти,
консервирования микроорганизмов.
Лиофилизированные культуры микроорганизмов
и иммунобиологические препараты дли­
тельно (в течение нескольких лет)
сохраняются, не изменяя своих первоначальных
свойств.

Действие
излучения.

Неионизирующее излучение — уль­
трафиолетовые и инфракрасные лучи
солнечного света, а также ионизирующее
излучение — гамма-излучение радиоактивных
ве­ ществ и электроны высоких энергий
губительно действуют на микроорганизмы
через короткий промежуток времени.
УФ-лучи применяют для обеззараживания
воздуха и различных предме­ тов в
больницах, родильных домах, микробиологических
лабо­ раториях. С этой целью используют
бактерицидные лампы УФ-излучения с
длиной волны 200—450 нм.

Ионизирующее
излучение применяют для стерилизации
од­ норазовой пластиковой
микробиологической посуды, питатель­
ных сред, перевязочных материалов,
лекарственных препаратов и др. Однако
имеются бактерии, устойчивые к действию
иони­ зирующих излучений, например 
Micrococcusradiodurans 
была вы­ делена из ядерного реактора.

Действие
химических веществ.

 
Химические
вещества могут ока­ зывать различное
действие на микроорганизмы: служить
источ­ никами питания; не оказывать
какого-либо влияния; стимулировать или
подавлять рост.

Химические вещества,
уничтожающие микроорганизмы в окружающей
среде, называются дезинфи­ цирующими.
Антимикробные хи­ мические вещества
могут обладать бактерицидным, вирулицидным,
фунгицидным действием и т.д.

• Химические
  вещества, используемые для дезинфекции,
  отно­ сятся к различным группам, среди
  которых наиболее широко представлены
  вещества, относящиеся к хлор-, йод- и
  бромсодержащим соединениям и окислителям.
• Антимикробным
  действием обладают также кислоты и их
  соли (оксолиновая, салициловая, борная);
  щелочи (аммиак и его соли).
• Стерилизация 
  – предполагает полную инактивацию
  микробов в объектах, подвергшихся
  обработке.

Дезинфекция 
—
процедура, пре­ дусматривающая
обработку загрязненного микробами
предмета с целью их уничтоже­ ния до
такой степени, чтобы они не смогли
вызвать инфекцию при использовании
дан­ ного предмета. Как правило, при
дезинфек­ ции погибает большая часть
микробов (в том числе все патогенные),
однако споры и некоторые резистентные
вирусы могут остаться в жизнеспособном
состоянии.

Асептика 
– комплекс мер, направленных на
предупреждение попадания возбудителя
инфекции в рану, органы больного при
операциях, лечебных и диагностических
процедурах. Методы асептики применяют
для борьбы с экзогенной инфекцией,
источниками которой являются больные
и бактерионосители.

Антисептика 
– совокупность мер, направленных на
уничтожение микробов в ране, патологическом
очаге или организме в целом, на
предупреждение или ликвидацию
воспалительного процесса.

34.
методы концентрации и очистки вирусов
Очистку
и концентрацию вирусов обычно осуществляют
путем дифференциального ультрацентрифугирования
с последующим центрифугированием в
градиентах концентраций или плотности.
Для очистки вирусов применяют
иммунологические методы, ионно-обменную
хроматографию, иммуносорбенты и т.д

35
черты сходства и различия вирусной и
клеточной оргинизации Основное
отличие прокариотических клеток от
эукариотических заключается в том, что
их ДНК не организована в хромосомы и не
окружена ядерной оболочкой. Эукариотические
клетки устроены значительно сложнее.

Их ДНК, связанная с белком, организована
в хромосомы, которые располагаются в
особом образовании, по сути самом крупном
органоиде клетки — ядре. Кроме того,
внеядерное активное содержимое такой
клетки разделено на отдельные отсеки
с помощью эндоплазматической сети,
образованной элементарной мембраной.
Эукариотические клетки обычно крупнее
прокариотических.

Их размеры варьируют
от 10 до 100 мкм, тогда как размеры клеток
прокариот (различных бактерий,
цианобактерий — сине- зеленых водорослей
и некоторых других организмов), как
правило, не превышают 10 мкм, часто
составляя 2-3 мкм.

В эукариотической
клетке носители генов — хромосомы —
находятся в морфологически оформленном
ядре, отграниченном от остальной клетки
мембраной. В исключительно тонких,
прозрачных препаратах живые хромосомы
можно видеть с помощью светового
микроскопа. Чаще же их изучают на
фиксированных и окрашенных препаратах.

Хромосомы состоят из ДНК, которая
находится в комплексе с белками-
гистонами, богатыми аминокислотами
аргинином и лизином. Гистоны составляют
значительную часть массы хромосом.
Эукариотическая клетка имеет разнообразные
постоянные внутриклеточные структуры
— органоиды (органеллы), отсутствующие
в прокариотической клетке.

Прокариотические
клетки могут делиться на равные части
перетяжкой или почковаться, т.е.
образовывать дочернюю клетку меньшего
размера, чем материнская, но никогда не
делятся путем митоза. Клетки эукариотических
организмов, напротив, делятся путем
митоза (исключая некоторые очень
архаичные группы).

Хромосомы при этом
«расщепляются» продольно (точнее,
каждая нить ДНК воспроизводит около
себя свое подобие), и их «половинки»
— хроматиды (полноценные копии нити ДНК)
расходятся группами к противоположным
полюсам клетки. Каждая из образующихся
затем клеток получает одинаковый набор
хромосом.

Рибосомы прокариотической
клетки резко отличаются от рибосом
эукариот по величине. Ряд процессов,
свойственных цитоплазме многих
эукариотических клеток, — фагоцитоз,
пиноцитоз и циклоз (вращательное движение
цитоплазмы) — у прокариот не обнаружен.

Прокариотической клетке в процессе
обмена веществ не требуется аскорбиновая
кислота, но эукариотические не могут
без нее обходиться. Существенно
различаются подвижные формы прокариотических
и эукариотических клеток. Прокариоты
имеют двигательные приспособления в
виде жгутиков или ресничек, состоящих
из белка флагеллина. Двигательные
приспособления подвижных эукариотических
клеток получили название ундулиподиев,
закрепляющихся в клетке с помощью особых
телец кинетосом. Электронная микроскопия
выявила структурное сходство всех
ундулиподиев эукариотических организмов
и резкие их отличия от жгутиков прокариот

36.
нуклеиновые кислоты вирусов и их
особенности Функция
вирусных нуклеиновых кислот независимо
от их типа состоит в хранении и передаче
генетической информации.

Вирусные ДНК
могут быть линейными (как у эукариотов)
или кольцевыми (как у прокариотов),
однако в отличие от ДНК тех и других она
может быть представлена однонитевой
молекулой.

Вирусные РНК имеют разную
организацию (линейные, кольцевые,
фрагментированные, однонитевые и
двунитевые), они могут быть представлены
плюс- или минус-нитями.

Плюс-нити
функционально тождественны и-РНК, т. е.
способны транслировать закодированную
в них генетическую информацию на рибосомы
клетки хозяина.

Минус-нити
не могут функционировать как и-РНК, и
для трансляции содержащейся в них
генетической информации необходим
синтез комплементарной плюс-нити.

РНК
плюс-нитевых вирусов в отличие от РНК
минус-нитевых имеют специфические
образования, необходимые для узнавания
рибосомами. У двунитевых как ДНК-, так
и РНК-содержащих вирусов, информация
обычно записана только в одной цепи,
чем достигается экономия генетического
материала.

37.
феномен
бляшкообразования. «Бляшками»
называют негативные колонии — участки
разрушенных клеток, выглядящие как зоны
просветления на монослоях клеток,
покрытых слоем агара. В некоторых случаях
дозу и цитопатогенность вируса выражают
в бляшкообразуюших единицах (БОЕ).

Тельца
включений. Многие вирусы вызывают
появление в заражённых клетках характерных
образований — скоплений вирусных белков
или частиц, видимых в световой микроскоп.
Тельца включений могут располагаться
как в цитоплазме (тельца Гварнери при
оспе), так и в ядрах клеток (аденовирусы).

38.белки
вирусов. белки,
входящие в состав  вирусной 
частицы
или выполняющие иную, неструктурную
функцию в вирусе. Структурные белки
формируют  вирусную
оболочку 
и 
капсид.
Кроме того, существуют  вирусные
неструктурные белки 
и 
вирусные
регуляторные и дополнительные белки.

39.
ди-частицы Способность
к интерференции заключается в том, что
дефектные интерферирующие частицы
препятствуют размножению инфекционного
гомологичного вируса, который для них
служит вирусом-помощником. ДИ-частицы
используют для своей репродукции
продукты генов инфекционного вируса и
тем самым специфически подавляют его
репродукцию.

Способность ДИ-частиц к
самообогащению особенно отчетливо
проявляется при серийном пассировании
вируса с высокой множественностью
заражения.

Использование неразведенного
вирусного инокулята при серийных
пассажах in vivo или in vitro является лучшим
методом для накопления ДИ-частиц, а
применение разведенных инокулятов
позволяет снизить их концентрацию до
минимального уровня и повысить выход
инфекционного вируса.

40. тельца-включения Вирусные
тельца-включения – образования, состоящие
или из скоплений вирусных частиц
(вирионов), или из клеточного материала.
Они встречаются при многих вирусных
инфекциях и представляют собой овальные
оксифильные тельца величиной1-10мкм,
периферически окруженные светлой зоной
– мантией.

Их классифицируют по
локализации в клетке (внутриядерные,
цитоплазматические), составу нуклеиновой
кислоты (ДНК-, РНК-содержащие), тинкториальным
свойствам (базофильные, оксифильные),
гомогенности (аморфные, зернистые и
т.д.). Тельца включения локализуются
избирательно.

При оспе всех видов
животных, в том числе птиц, бешенстве,
гриппе , парагриппе, чуме крупного
рогатого скота, пситтакозе и других
болезнях, как правило, развиваются
цитоплазматические тельца-включения;
при болезни Борна, ринотрахеите крупного
рогатого скота, ринопневмонии лошадей,
везикулярном стоматите, ларинготрахеите
птиц, аденовирусной инфекции и других
– ядерные
Большинство
телец – включений содержит ДНК, что
является специфичным для ДНК – содержащих
вирусов. Хорошо изучены включения при
следующих вирусных болезнях животных:
оспе птиц (тельца Боллингера), бешенстве
(тельца Бабеша — Негри), болезни Борна
(тельца Дегена и Оста), чуме собак (тельца
Лектура), 
инфекционном
ларинготрахеите птиц (тельца Зейфрида),
инфекционном гепатите собак,

При
одной и той же болезни характер вирусных
включений различен, Так при кори
накопление цитоплазматических включений
кореллирует с накоплением вируса, а
внутриядерных – с реакцией клетки на
вирус.

41.
патогенез
вирусных болезней на уровне организма.
Проникновение
вируса в организм. Основные входные
ворота для возбудителей вирусных
инфекции человека — дыхательные пути
и ЖКТ, реже — кожные покровы.

В некоторых
случаях развиваются локальные поражения,
но чаще в месте проникновения не возникает
каких-либо проявлений или они носят
стёртый характер, а возбудитель мигрирует
в чувствительные ткани.

Распространение
возбудителя в организме может носить
локальный или системный характер.

Компьютерные вирусы и методы борьбы с ними

Компьютерные вирусы. Что это такое и как с этим бороться? На эту тему уже написаны десятки книг и сотни статей, борьбой с компьютерными вирусами профессионально занимаются сотни (или тысячи) специалистов в десятках (а может быть, сотнях) компаний.

Казалось бы, тема эта не настолько сложна и актуальна, чтобы быть объектом такого пристального внимания. Однако это не так. Компьютерные вирусы были и остаются одной из наиболее распространенных причин потери информации.

Известны случаи, когда вирусы блокировали работу организаций и предприятий.

Более того, несколько лет назад был зафиксирован случай, когда компьютерный вирус стал причиной гибели человека — в одном из госпиталей Нидерландов пациент получил летальную дозу морфия по той причине, что компьютер был заражен вирусом и выдавал неверную информацию.

Несмотря на огромные усилия конкурирующих между собой антивирусных фирм, убытки, приносимые компьютерными вирусами, не падают и достигают астрономических величин в сотни миллионов долларов ежегодно. Эти оценки явно занижены, поскольку известно становится лишь о части подобных инцидентов.

При этом следует иметь в виду, что антивирусные программы и «железо» не дают полной гарантии защиты от вирусов. Примерно так же плохо обстоят дела на другой стороне тандема «человек-компьютер». Как пользователи, так и профессионалы-программисты часто не имеют даже навыков «самообороны», а их представления о вирусе порой являются поверхностными. Что же такое компьютерный вирус?

Компьютерные вирусы, их анализ и разработка методов обнаружения и лечения.

Компьютерный вирус – это специально написанная программа, обязательным (необходимым) свойством которого является возможность создавать свои дубликаты (не обязательно совпадающие с оригиналом) и внедрять их в вычислительные сети и/или файлы, системные области компьютера и прочие выполняемые объекты. При этом дубликаты сохраняют способность к дальнейшему распространению.

Классификация компьютерных вирусов

Вирусы можно разделить на классы по следующим основным признакам:

• среда обитания;
• операционная система (ОС);
• особенности алгоритма работы;
• деструктивные возможности.

по среде обитания вирусы можно разделить на:

• файловые;
• загрузочные;
• макро;
• сетевые.

• Файловые вирусы либо различными способами внедряются в выполняемые файлы (наиболее распространенный тип вирусов), либо создают файлы-двойники (компаньон-вирусы), либо используют особенности организации файловой системы (link-вирусы).
• Загрузочные вирусы записывают себя либо в загрузочный сектор диска (boot-сектор), либо в сектор, содержащий системный загрузчик винчестера (Master Boot Record), либо меняют указатель на активный boot-сектор.
• Макро-вирусы заражают файлы-документы и электронные таблицы нескольких популярных редакторов.
• Сетевые вирусы используют для своего распространения протоколы или команды компьютерных сетей и электронной почты.

Существует большое количество сочетаний — например, файлово-загрузочные вирусы, заражающие как файлы, так и загрузочные сектора дисков.

Такие вирусы, как правило, имеют довольно сложный алгоритм работы, часто применяют оригинальные методы проникновения в систему, используют стелс и полиморфик-технологии.

Другой пример такого сочетания — сетевой макро-вирус, который не только заражает редактируемые документы, но и рассылает свои копии по электронной почте.

Заражаемая операционная система (вернее, ОС, объекты которой подвержены заражению) является вторым уровнем деления вирусов на классы.

Каждый файловый или сетевой вирус заражает файлы какой-либо одной или нескольких OS — DOS, Windows, Win95/NT, OS/2 и т.д. Макро-вирусы заражают файлы форматов Word, Excel, Office97.

Загрузочные вирусы также ориентированы на конкретные форматы расположения системных данных в загрузочных секторах дисков.

Среди особенностей алгоритма работы вирусов выделяются следующие пункты:

• резидентность;
• использование стелс-алгоритмов;
• самошифрование и полиморфичность;
• использование нестандартных приемов.

Резидентный вирус при инфицировании компьютера оставляет в оперативной памяти свою резидентную часть, которая затем перехватывает обращения операционной системы к объектам заражения и внедряется в них.

Резидентные вирусы находятся в памяти и являются активными вплоть до выключения компьютера или перезагрузки операционной системы. Нерезидентные вирусы не заражают память компьютера и сохраняют активность ограниченное время.

Некоторые вирусы оставляют в оперативной памяти небольшие резидентные программы, которые не распространяют вирус. Такие вирусы считаются нерезидентными.

Резидентными можно считать макро-вирусы, посколько они постоянно присутствуют в памяти компьютера на все время работы зараженного редактора. При этом роль операционной системы берет на себя редактор, а понятие «перезагрузка операционной системы» трактуется как выход из редактора.

В многозадачных операционных системах время «жизни» резидентного DOS-вируса также может быть ограничено моментом закрытия зараженного DOS-окна, а активность загрузочных вирусов в некоторых операционных системах ограничивается моментом инсталляции дисковых драйверов ОС.

Использование стелс — алгоритмов позволяет вирусам полностью или частично скрыть себя в системе. Наиболее распространенным стелс-алгоритмом является перехват запросов ОС на чтение/запись зараженных объектов.

Стелс-вирусы при этом либо временно лечат их, либо «подставляют» вместо себя незараженные участки информации. В случае макровирусов наиболее популярный способ — запрет вызовов меню просмотра макросов.

Один из первых файловых стелс-вирусов — вирус «Frodo», первый загрузочный стелс-вирус — «Brain».

Самошифрование и полиморфичность используются практически всеми типами вирусов для того, чтобы максимально усложнить процедуру детектирования вируса.

Полиморфик-вирусы (polymorphic) — это достаточно трудно обнаружимые вирусы, не имеющие сигнатур, т.е. не содержащие ни одного постоянного участка кода. В большинстве случаев два образца одного и того же полиморфик-вируса не будут иметь ни одного совпадения.

Это достигается шифрованием основного тела вируса и модификациями программы-расшифровщика.

Различные нестандартные приемы часто используются в вирусах для того, чтобы как можно глубже спрятать себя в ядре ОС (как это делает вирус «ЗАРАЗА»), защитить от обнаружения свою резидентную копию (вирусы «ТРУО», «Trout2»)? затруднить лечение от вируса (например, поместив свою копию в Flash-BIOS) и т.д.

По деструктивным возможностям вирусы можно разделить на:

• безвредные, т.е. никак не влияющие на работу компьютера (кроме уменьшения свободной памяти на диске в результате своего распространения);
• неопасные, влияние которых ограничивается уменьшением свободной памяти на диске и графическими, звуковыми и пр. эффектами;
• опасные вирусы, которые могут привести к серьезным сбоям в работе компьютера;
• очень опасные, в алгоритм работы которых, заведомо заложены процедуры, которые могут привести к потере программ, уничтожить данные, стереть необходимую для работы компьютера информацию, записанную в системных областях памяти, и даже, как гласит одна из непроверенных компьютерных легенд, способствовать быстрому износу движущихся частей механизмов — вводить в резонанс и разрушать головки некоторых типов винчестеров.

Но даже если в алгоритме вируса не найдено ветвей, наносящих ущерб системе, этот вирус нельзя с полной уверенностью назвать безвредным, так как проникновение его в компьютер может вызвать непредсказуемые и порой катастрофические последствия.

Ведь вирус, как и всякая программа, имеет ошибки, в результате которых могут быть испорчены как файлы, так и сектора дисков (например, вполне безобидный на первый взгляд вирус «DenZuk» довольно корректно работает с 360К дискетами, но может уничтожить информацию на дискетах большего объема).

До сих пор попадаются вирусы, определяющие «СОМ или ЕХЕ» не по внутреннему формату файла, а по его расширению. Естественно, что при несовпадении формата и расширения имени файл после заражения оказывается неработоспособным.

Возможно также «заклинивание» резидентного вируса и системы при использовании новых версий DOS, при работе в Windows или с другими мощными программными системами. И так далее. Загрузочные вирусы; Макровирусы; Полиморфик-вирусы; Прочие «вредные программы»; Резидентные вирусы; Сетевые вирусы; Стелс-вирусы; Файловые вирусы; IRC-черви.

Методы обнаружения и удаления компьютерных вирусов

При работе с современным персональным компьютером пользователя (а особенно начинающего) может подстерегать множество неприятностей: потеря данных, зависание системы, выход из строя отдельных частей компьютера и другие.

Одной из причин этих проблем (наряду с ошибками в программном обеспечении) и неумелыми действиями самого оператора ПЭВМ, могут быть проникшие в систему компьютерные вирусы.

Эти программы подобно биологическим вирусам размножаются, записываясь в системные области диска, или, приписываясь к файлам,  производят различные нежелательные действия, которые, зачастую, имеют катастрофические последствия. Чтобы не стать жертвой этой напасти, каждому пользователю следует хорошо знать принципы защиты от компьютерных вирусов.

Способы противодействия компьютерным вирусам можно разделить на несколько групп: профилактика вирусного заражения и уменьшение предполагаемого ущерба от такого заражения; методика использования антивирусных программ, в том числе обезвреживание и удаление известного вируса; способы обнаружения и удаления неизвестного вируса.

• Анализ алгоритма вируса
• Антивирусные программы
• Восстановление пораженных объектов
• Обнаружение неизвестного вируса
• Профилактика заражения компьютера

С давних времён известно, что к любому яду рано или поздно можно найти противоядие. Таким противоядием в компьютерном мире стали программы, называемые антивирусными. Данные программы можно классифицировать по пяти основным группам: фильтры, детекторы, ревизоры, доктора и вакцинагоры.

Антивирусы-фильтры — это резидентные программы, которые оповещают пользователя о всех попытках какой-либо программы записаться на диск, а уж тем более отформатировать его, а также о других подозрительных действиях (например о попытках изменить установки CMOS).

При этом выводится запрос о разрешении или запрещении данного действия. Принцип работы этих программ основан на перехвате соответствующих векторов прерываний.

К преимуществу программ этого класса по сравнению с программами-детекторами можно отнести универсальность по отношению, как к известным, так и неизвестным вирусам, тогда как детекторы пишутся под конкретные, известные на данный момент программисту виды.

Это особенно актуально сейчас, когда появилось множество вирусов-мутантов, не имеющих постоянного кода.

Однако, программы-фильтры не могут отслеживать вирусы, обращающиеся непосредственно к BIOS, а также ВООТ-вирусы, активизирующиеся ещё до запуска антивируса, в начальной стадии загрузки DOS, К недостаткам также можно отнести частую выдачу запросов на осуществление какой-либо операции: ответы на вопросы отнимают у пользователя много времени и действуют ему на нервы. При установке некоторых антивирусов-фильтров могут возникать конфликты с другими резидентными программами, использующими те же прерывания, которые просто перестают работать.

Наибольшее распространение в нашей стране получили программы-детекторы, а вернее программы, объединяющие в себе детектор и доктор. Наиболее известные представители этого класса — Aidstest, Doctor Web, Microsoft AntiVims, антивирус Касперского и др. .

Антивирусы-детекторы рассчитаны на конкретные вирусы и основаны на сравнении последовательности кодов содержащихся в теле вируса с кодами проверяемых программ. Такие программы нужно регулярно обновлять, так как они быстро устаревают и не могут обнаруживать новые виды вирусов.

Ревизоры — программы, которые анализируют текущее состояние файлов и системных областей диска и сравнивают его с информацией, сохранённой ранее в одном из файлов данных ревизора. При этом проверяется состояние BOOT-сектора, таблицы FAT, а также длина файлов, их время создания, атрибуты, контрольная сумма.

Анализируя сообщения программы-ревизора, пользователь может решить, чем вызваны изменения: вирусом или нет. При выдаче такого рода сообщений не следует предаваться панике, так как причиной изменений, например, длины программы может быть вовсе и не вирус.

Так был случай, когда один начинающий пользователь не на шутку перепутался, когда антивирус AVSP выдал ему сообщение об изменениях в файле CONFIG.SYS. Оказалось, что до этого на компьютер была осуществлена инсталляция менеджера памяти QEMM, который пишет свой драйвер в CONFIG.SYS.

К последней группе относятся самые антивирусы — вакцинаторы. Они записывают в вакцинируемую программу признаки конкретного вируса так, что вирус считает ее уже зараженной.

Все эти программы универсальные и перспективные, сочетающие функции антивирусного сканера, резидентного сторожа и доктора.

В качестве перспективного подхода к защите от компьютерных вирусов в последние годы все чаще применяется сочетание программных и аппаратных методов защиты. Среди аппаратных устройств такого плана можно отметить специальные антивирусные платы, которые вставляются в стандартные слоты расширения компьютера.

Список литературы

1. В.Э.Фигурнов «IBM PC для пользователя”. Уфа, ПК «Дегтярёв и сын», 1993 г.
2. Ф.Файтс, П.Джонстон, М.Кратц «Компьютерный вирус: проблемы и прогноз». Москва, «Мир», 1993 г.
3. Н.Н.Безруков «Классификация компьютерных вирусов MS-DOS и методы защиты от них». Москва, СП «ICE», 1990 г.
4. Йорг Шиб «MS-DOS 22 за 5 минут». Москва, «Бином», 1995 г.
5. Газета «Компьютерра» за 26 сентября 1994 г.
6. Документации на антивирусные программы.
7. Собственный опыт