Вирусы и вирусные болезни - [4]
Для того чтобы увидеть вирусы в электронный микроскоп, в качестве объекта исследования необходимо брать ткани, разрушенные или поврежденные вирусами в результате вызванного ими заболевания. Иными словами, вирусы можно обнаружить только там, где они уже успели проявить себя в качестве болезнетворных агентов. Чтобы случайно не спутать вирусы с какими-либо посторонними частицами, изучаемый препарат очищают от всевозможных загрязнений — кристалликоз соли и других так называемых "невирусных частиц".
В силу ряда причин, на которых мы не будем останавливаться, на электронных фотографиях вирусы кажутся темно-серыми, лишенными контраста тенями на светло-сером фоне. Для того чтобы подлежащие электронномикроскопическому изучению биологические объекты сделать более контрастными, в них добавляют соли тяжелых металлов (скопления атомов и молекул этих металлов повышают контрастность изучаемых объектов и, в частности, вирусов). Это называется "методом позитивного контраста".
При другом способе — "методе негативного контраста" — контрастирующее вещество не добавляется в изучаемый биологический объект, а окружает последний; будучи более плотным, оно создает темный фон, на котором вирусы становятся ясно различимыми.
Уместно остановиться еще на одном методе электронномикроскопического исследования — "напылении" биологических препаратов металлами. Частицы металла испаряются при помощи накаленной вольфрамовой иглы в вакууме. Если препарат держать в наклонном положении в отношении направления распыляемых частиц, то эти частицы осядут па объект и покроют его очень тонкой пленкой. Металл менее "прозрачен" для электронов, и поэтому он отбрасывает тень, позволяющую получать на препарате объемное изображение. На микрофотографиях, снятых с применением метода напыления, вирусные частицы, выступающие над поверхностью пленки, видны довольно отчетливо. Для напыления используются обычно хром, золото, уран, сплавы платины — металлы, не имеющие зернистости, которая может затемнить структурные детали изучаемых объектов.
Сказанное далеко не исчерпывает богатейший арсенал средств, используемых при электронномикроскопическом изучении вирусов и позволяющих определять их размеры и форму, топографию, внутреннюю и внешнюю структуры, судить о результатах поведения вирусов в живой клетке. К сожалению, электронная микроскопия дает возможность изучать вирусы только в тот период, когда они находятся в неактивном состоянии. Для визуального наблюдения за поведением активных вирусов наука пока еще не располагает необходимыми техническими средствами.
Электронный микроскоп позволил установить, что размеры вирусов колеблются в довольно широких пределах. Поэтому их принято делить на три группы — крупные, средние и мелкие (величина вирусных частиц измеряется в нанометрах).
Крупные (к ним относятся вирусы оспы и осповакцины) имеют размеры в пределах 200-350 нм. Размеры вирусов гриппа, бешенства колеблются в пределах 70-120 нм, что позволяет отнести их к средней группе. И, наконец, мелкие вирусы (возбудители желтой лихорадки, полиомиелита, ящура, японского энцефалита), величина которых не превышает 22-28 нм.
Помимо размеров, вирусы различаются по форме. Среди них есть палочковидные, округлые, овальные, похожие на теннисную ракетку, напоминающие кристаллы многогранников. Встречаются вирусы — главным образом среди бактериофагов, — имеющие форму сперматозоидов.
Весьма любопытным свойством вирусов является их способность к кристаллизации. Формы, которые при этом принимают вирусные частицы, встречаются одинаково часто и в органической природе, и в неорганическом мире. Неудивительно, что ученые долгое время относили вирусы к неживой материи: трудно было предположить, что живые существа способны образовывать кристаллы, по внешнему виду ничем не отличающиеся от кристаллов минералов.
Вирусные кристаллы сравнительно велики — их можно хорошо рассмотреть в обычный световой микроскоп. Это легко объяснить — в одном кристалле содержится несколько биллионов (1012) вирусных частиц, плотно прилегающих друг к другу и образующих правильную геометрическую фигуру. Такое расположение мельчайших, совершенно одинаковых частиц характерно для всех вирусных кристаллов.
Если вирусный кристалл распилить пополам, обработать препарат одним из способов, о которых мы рассказали выше, поместить срез в электронный микроскоп и сфотографировать, то на снимке можно довольно четко увидеть вирусные частицы, расположенные в строгом порядке.
Вирусный кристалл — это драгоценный камень…
"Вирусный кристалл — это драгоценный камень... Он представляет собой большую редкость, очень дорог и часто очень красив... Такие кристаллы могут существовать десятки лет, проявляя не больше признаков жизни, чем бриллиант. В сухом состоянии они могут оставаться неограниченно долгое время. Эти факты, казалось бы, служат веским основанием для того, чтобы причислить вирус к молекулам. Однако есть у вируса одно свойство, которое не позволяет нам сделать это: "вирус" означает яд, и вирусный кристалл — ядовитый драгоценный камень, способный в любую минуту вернуться к жизни, превратиться в убийцу и произвести на свет еще миллиард кристаллов, столь же безжизненных-во всяком случае, по всем своим внешним признакам, как и исходный"
