В культурах клеток, зараженных Variola major и Variola minor, наблюдается феномен гемадсорбции — агглютинация эритроцитов отдельных видов животных суспензиями ВНО. Наиболее вирулентные для людей штаммы ВНО (летальность заболевших 14–44 %) циркулировали в Азии. Летальность среди людей, заразившихся африканскими штаммами ВНО, составляла 5-15 %. Для штаммов ВНО, выделенных от людей из Ближневосточного региона, характерна низкая патогенность для куриных эмбрионов при термоустойчивости, практически равной таковой референс-штамму Harvey. По способности накапливаться в печени куриных эмбрионов они занимают промежуточное положение между азиатскими и африканскими штаммами. Штаммы ВНО, циркулировавшие в Бразилии, представляли собой типичные штаммы аляст-рима. Объяснения этим феноменам найдено не было (Маренникова С.С., Щелкунов С. Н., 1998).
В отличие от большинства ДНК-содержащих вирусов животных, жизненный цикл поксвирусов проходит в цитоплазме клетки в значительной степени автономно от ее ядра. Для этого они, как и бактерии (!), располагают своими ферментативными системами синтеза РНК и ДНК (рис. 3.88 и 3.89).
Рис. 3.88. Вирион ортопоксвируса. А. Вирион в фагосоме. 1 — мембрана фагосомы; 2 — вирионы; 3 — оболочка вириона; 4 — оболочка нуклеотида; 5 — нуклеотид; 6 — боковое тело. По П. Н. Бургасову, Г. П. Николаевскому (1972). Б. Структура внеклеточного вириона ортопоксвирусов (на примере вируса вакцины). 1 — сердцевина; 2 — мембрана сердцевины; 3 — боковые тела; 4 — поверхностная мембрана; 5 — липопротеидная оболочка; 6 — трубчатые структуры поверхностной мембраны. По С. С. Маренниковой и С.Н. Щелкунову (1998)
Вирионы ортопоксвирусов (см. рис. 3.89) адсорбируются на клетке (1) и сливаются с плазматической мембраной клетки, высвобождая сердцевины в цитоплазму (2). Сердцевины синтезируют ранние мРНК, с которых транслируются различные белки, включая факторы роста, молекулы защиты от иммунной системы, ферменты и факторы для репликации ДНК и транскрипции промежуточных генов (3). Происходит «раздевание» сердцевины (4), и вирусная ДНК реплицируется, формируя конкатемер-ные молекулы (5). Промежуточные гены транскрибируются на дочерних молекулах ДНК и с этих мРНК транслируются факторы поздней транскрипции (6). Затем транскрибируются поздние гены. С их мРНК транслируются вирионные структурные белки, ферменты и факторы ранней транскрипции (7). Сборка вирионов начинается с образования дискретных мембранных структур (8). Конкатемерные промежуточные формы вирусной ДНК разделяются на единичные геномы и упаковываются в незрелые вирионы (9).
Рис. 3.89. Жизненный цикл осповирусов (на примере вируса вакцины). Вирионы содержат двуцепочечную геномную ДНК, ферменты, факторы транскрипции. По С. С. Маренниковой и С. Н. Щелкунову (1998)
Созревание приводит к образованию внутриклеточных зрелых вирионов (10). Эти вирионы покрываются модифицированными мембранами аппарата Гольджи и перемещаются к периферии клетки (11). Слияние таких вирионов с плазматической мембраной завершается высвобождением внеклеточного оболочечного вируса (12). Хотя размножение вируса происходит полностью в цитоплазме, факторы ядра могут быть вовлечены в процессы транскрипции генов и сборки вирионов (Марен-никова С. С., Щелкунов С. Н., 1998).
Инфекционные частицы поксвирусов содержат в своем составе полную ферментативную систему транскрипции, способную синтезировать функциональную мРНК в полиаденилированной, кэпированной и метилированной форме. Это позволяет ВНО:
1) самостоятельно осуществлять эффективную защиту от ранних специфических реакций на инфекцию и противодействовать развивающимся позже специфическим реакциям;
2) размножаться до высокого уровня, обеспечивающего быструю передачу другому хозяину.
Таксономия и происхождение возбудителя натуральной оспы. Семейство поксвирусов относится к монофилетической группе крупных ДНК-вирусов, размножающихся в цитоплазме клетки (NCLDVs — nucleocytoplasmic large DNA viruses). В эту же группу входят семейства Ascoviridae, Asfarviridae, Iridoviridae, Mimiviridae, Phycodnaviridae и Marseillevirus (рис. 3.90).
Рис. 3.90. Филогения крупных ДНК-вирусов, размножающихся в цитоплазме клетки. W — Vaccinia virus; FPV — Fowlpox vius; MCV — Molluscum contagiosum vims; MSV — Melanoplus sanguinipes entomopoxvirus; AM Y — Amsacta moorei entomopoxvirus; HcDNAV— Heterocapsa circularisquama DNA virus. По M. G. Fischera et al. (2010)