Бактериофа́ги, или фа́ги (от др.-греч. φᾰ́γω — «пожираю»), — вирусы, заражающие бактериальные клетки. Ранее бактериофагами называли и вирусы архей, однако в настоящее время этот термин принято относить исключительно к бактериальным вирусам. Бактериофаги, как и любые иные вирусы, размножаются внутри клетки хозяина. Высвобождение потомства большинства бактериофагов происходит путём лизиса инфицированной бактериальной клетки, однако при размножении бактериофагов некоторых групп, например, нитчатых фагов, выход вирусных частиц происходит без разрушения клетки, которая сохраняет свою жизнеспособность. Вирусная частица или вирион бактериофага состоит из оболочки, как правило белковой, и генетического материала — одноцепочечной или двуцепочечной нуклеиновой кислоты (ДНК или, реже, РНК). Общая численность бактериофагов в большинстве природных местообитаний примерно равна численности бактерий или превышает ее в 2—10 раз, при этом общее количество фаговых частиц в биосфере Земли составляет 1030—1032 частиц. Бактериофаги активно участвуют в круговороте химических веществ и энергии, оказывают заметное влияние на состав, динамику и активность микробных сообществ, влияют на эволюцию микробов, на их взаимодействия между собой и с многоклеточными организмами и даже участвуют в контроле экспрессии собственных генов микроорганизмов. У бактерий существует также большое число генетических элементов и кодируемых ими молекулярных структур, имеющих общее происхождение с бактериофагами, «приспособленных» микробами для тех или иных собственных нужд: дефектные профаги, бактериоцины типов R и F, AFP-профаги (от англ. antifeeding prophage — профаги, препятствующие питанию), системы секреции VI типа (T6SS), сократимые системы, ассоциированные с метаморфозом (MAC), агенты переноса генов (GTA — gene tranfer agents) и другие. Бактериофаги, а также антивирусные (противофаговые) системы бактерий послужили источником большей части инструментария современной генетической инженерии и ряда других технологий.
Ви́рус — неклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри клеток. Вирусы поражают все типы организмов, от растений и животных до бактерий и архей. Обнаружены также вирусы, способные реплицироваться только в присутствии других вирусов (вирусы-сателлиты).
Ретрови́русы — семейство РНК-содержащих вирусов, заражающих преимущественно позвоночных. Наиболее известный и активно изучаемый представитель — вирус иммунодефицита человека.
Мимивирус — род вирусов, включающий в себя единственный вид Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV), хозяевами которого являются амёбы рода Acanthamoeba.
Цитомегаловирус (человека), или герпесвирус человека тип 5 — вид герпесвирусов, принадлежащих к роду цитомегаловирус (Cytomegalovirus), способных инфицировать человека наряду с другими видами герпеса человека, такими как HSV-1, HSV-2 и вирус Эпштейна — Барр. Вирус был открыт в 1956 году, в 1979 году зарегистрирован в Международном комитете по таксономии вирусов (ICTV), в 2016 году сменил научное название, как и все герпесвирусы.
Парвовирус В19 — патогенный для человека ДНК-содержащий вирус из семейства парвовирусов (Parvoviridae). Парвовирус В19 размножается в эритроидных клетках-предшественниках и вызывает их гибель. В зависимости от гематологического и иммунологического статуса заболевшего клиническая картина заражения может варьироваться в широких пределах: от бессимптомной эритроидной аплазии до хронической анемии. Вирус встречается по всему миру и довольно широко распространён.
Ви́русная оболо́чка, или суперкапси́д, — дополнительная оболочка, покрывающая капсид многих вирусов.
Парвовирусы — семейство самых мелких ДНК-содержащих сферических вирусов, лишенных липопротеидной оболочки. Вирионы имеют диаметр 18—26 нм и содержат 60 капсомеров, тип симметрии икосаэдрический Т1. Геном вируса содержит одноцепочечную ДНК, обычно имеющую две открытые рамки трансляции. Рамка считывания, расположенная на 5’-конце генома, кодирует неструктурные белки, а вирионные белки закодированы ближе к 3’-концу генома. На концах генома формируются шпилечные структуры.
Mollivirus (лат.) — род вирусов, на данный момент представлен единственным видом — Mollivirus sibericum; поражает амёб Acanthamoeba. Вирус был открыт в 2015 году исследовательской группой во главе с Жаном-Мишелем Клаври и Шанталь Абергель в том же образце вечной мерзлоты, в котором эта исследовательская группа в 2014 году описала самого крупного из известных на данный момент вирусов — Pithovirus sibericum. Образец вечной мерзлоты был добыт в Сибири, его возраст оценивается в 30 тысяч лет.
Миовирусы — нетаксономическая группа бактериофагов класса Caudoviricetes со сходной морфологией. Исторически рассматривалась как семейство. Размножение этих вирусов происходит в клетках бактерий и архей.
Гигантские вирусы — группа очень крупных вирусов, которые можно рассмотреть под световым микроскопом; по размерам не уступают бактериям, из-за этого сначала были отнесены к грамположительным бактериям. Их геномы чрезвычайно велики и часто содержат гены, кодирующие компоненты синтеза белка, что никогда не наблюдается у остальных вирусов; кроме того, некоторые гены, выявленные у представителей этой группы вирусов, неизвестны ни для каких иных организмов. Большинство гигантских вирусов имеют белковый капсид, характерный для остальных вирусов, однако некоторые гигантские вирусы окружены особым тегументом. Как правило, гигантские вирусы поражают протистов. На некоторых гигантских вирусах паразитируют вирофаги. Считается,[кем?] что для человека гигантские вирусы безвредны, однако появляется[где?] всё больше фактов, свидетельствующих об обратном.
Faustovirus (лат.) — гигантский вирус, который морфологически и генетически близок к двум другим гигантским вирусам, Pacmanvirus и Kaumoebavirus, а также вирусам семейства Asfarviridae. Faustovirus был выделен в 2015 году из протиста Vermamoeba vermiformis.
Все известные на данный момент ви́русы архе́й имеют геномы, представленные ДНК: одноцепочечной или двухцепочечной, кольцевой или линейной. Недавно, однако, в горячих источниках Йеллоустонского национального парка, которые населены почти исключительно видом архей Sulfolobus solfataricus, с помощью метагеномики обнаружили вирусный РНК-геном, отдалённо напоминающий эукариотические РНК-содержащие вирусы, поэтому, возможно, существуют и РНК-содержащие вирусы архей.
Duplodnaviria (лат.) — реалм ДНК-содержащих вирусов, по состоянию на 2023 год включающий единственное царство Heunggongvirae. Выделение данного реалма было предложено в 2019 году.
Varidnaviria (лат.) — реалм ДНК-содержащих вирусов. Общей чертой, объединяющей представителей реалма, является присутствие структурного мотива (укладки), известного как вертикальный jelly roll, в составе мажорного капсидного белка. Молекулы мажорного капсидного белка формируют псевдогексамерные капсомеры. Также вирусы из реалма Varidnaviria обладают такими белками, как минорный капсидный белок с мотивом вертикальный jelly roll, АТФазой, упаковывающей вирусный ДНК-геном в капсид, и собственной ДНК-полимеразой, реплицирующий вирусные геномы.
Вирусовыделение, или высвобождение вируса из клетки-хозяина — выброс и высвобождение потомства вируса после успешного размножения в клетке-хозяине. После того, как репликация была завершена и клетка-хозяин исчерпала все ресурсы при создании вирусного потомства, вирусы могут начинать покидать клетку несколькими способами.
Anelloviridae (лат.) — семейство ДНК-содержащих вирусов неясного систематического положения. Представители семейства инфицируют позвоночных и имеют капсид без оболочки с икосаэдрическим типом симметрии. Геном представлен одноцепочечной молекулой ДНК отрицательной полярности длиной от 2 до 4 тысяч нуклеотидов, замкнутой в кольцо. Репликация происходит по механизму катящегося кольца с участием ДНК-полимеразы клетки-хозяина. В семейство входит примерно 200 видов вирусов.
Finnlakeviridae (лат.) — семейство ДНК-содержащих бактериофагов неясного систематического положения. По состоянию на 2022 год в семейство входит единственный род Finnlakevirus, представленный единственным видом Flavobacterium phage FLiP. Этот вирус был описан в 2010 году и стал первым известным вирусом с геномом в виде одноцепочечной ДНК (оцДНК), который имеет внутреннюю мембрану. Длина генома Finnlakevirus составляет около 9,2 тысяч нуклеотидов. По геномной последовательности Finnlakevirus не демонстрирует сходства с какими-либо другими описанными вирусами.
Alphavirus — род РНК-вирусов, единственный род в семействе Togaviridae. Альфавирусы принадлежат к группе IV Балтиморской классификации вирусов с одноцепочечным геномом (+)РНК. Существует 32 альфавируса, которые заражают различных позвоночных, таких как люди, грызуны, рыбы, птицы и более крупных млекопитающих, таких как лошади, а также беспозвоночных. Альфавирусы, которые могут инфицировать как позвоночных, так и членистоногих, называются альфавирусами с двойным хозяином, в то время как альфавирусы, специфичные для насекомых, такие как вирус Эйлат и вирус Яда-яда, ограничены их компетентным переносчиком из членистоногих. Передача между видами и отдельными особями происходит в основном через комаров, что делает альфавирусы членом коллекции арбовирусов или вирусов, переносимых членистоногими. Частицы альфавируса имеют оболочку диаметром в 70 нм, сферической формы. Нуклеокапсид изометрический 40 нм в диаметре.
Ranavirus (лат.) — род вирусов семейства иридовирусы. Естественными хозяевами служат костные рыбы, земноводные и пресмыкающиеся. Известны случаи заражения не менее 175 видов эктотермных позвоночных.
Вирусы