Бесклеточные системы

Изучение процесса репликации вирусов в клетке — одна из наиболее интересных и активно развивающихся областей современной вирусологии. Успехи, достигнутые молекулярной биологией за последние полтора десятка лет, сильно расширили наши представления об этом процессе. Вирусы в свою очередь оказались весьма ценным экспериментальным объектом для молекулярных биологов. В настоящее время нам гораздо больше известно о репликации вирусов животных и бактерий, чем о репликации вирусов растений. В значительной степени это обусловлено ограничениями тех экспериментальных систем, с которыми приходится иметь дело специалистам по вирусам растений. Мы пока не располагаем методом, который позволил бы нам нарожать вирусом одновременно все или почти все клетки растения и наблюдать события, происходящие в них более или менее синхронно, как это возможно в случае вирусов бактерий и большинства вирусов животных. Разработка подобной системы — одно из главных условий успешного развития. Именно отсутствие такой системы, а также то обстоятельство, что для заражения необходимо огромное количество вирусных частиц, следует считать главными, техническими причинами, затрудняющими исследования в области молекулярной биологии вирусов растений и обусловливающими отставание этих исследований от работ, проводимых на вирусах бактерий и животных.

Обычно для исследований используются листовые пластинки. У большинства растений, применяемых в такого рода опытах, от 50 до 70% всей свежей массы приходится на долю листьев, причем конечная концентрация вируса в листе часто оказывается в 10—20 раз выше, чем в других частях растения. Различают четыре типа систем, используемых для исследования: 1) интактные растения, 2) переживающие ткани, 3) клетки или органы в культуре и 4) бесклеточные системы. Преимущества и трудности работы с каждой из этих систем обсуждаются ниже. Некоторые вирусы, растений реплицируются в организме насекомых, которые являются их переносчиками.

Нужно, однако, иметь в виду, что, хотя эти трудности и существуют, некоторые аспекты процесса репликации вирусов могут быть изучены только на интактных, развивающихся растениях. Лишь на них можно, например, проследить зависимость между репликацией вируса и появлением симптомов мозаики.