Классификации вирусов – 5. Классификация вирусов — Компьютерные вирусы

Компьютерные вирусы, их свойства и классификация

Лекция 14 Компьютерные вирусы

Классификация компьютерных преступлений.

Свойства компьютерных вирусов

Прежде всего, вирус — это программа. Такое простое утверждение само по себе способно развеять множество легенд о необыкновенных возможностях компьютерных вирусов. Вирус может перевернуть изображение на вашем мониторе, но не может перевернуть сам монитор. К легендам о вирусах-убийцах, «уничтожающих операторов посредством вывода на экран смертельной цветовой гаммы 25-м кадром» также не стоит относиться серьезно.

Вирус — программа, обладающая способностью к самовоспроизведению. Такая способность является единственным средством, присущим всем типам вирусов. Но не только вирусы способны к самовоспроизведению. Любая операционная система и еще множество программ способны создавать собственные копии. Копии же вируса не только не обязаны полностью совпадать с оригиналом, но и могут вообще с ним не совпадать!

Вирус не может существовать в «полной изоляции»: сегодня нельзя представить себе вирус, который не использует код других программ, информацию о файловой структуре или даже просто имена других программ. Причина понятна: вирус должен каким-нибудь способом обеспечить передачу себе управления.

Классификация вирусов

• среде обитания

• способу заражения среды обитания

• воздействию

• особенностям алгоритма

В зависимости от среды обитания вирусы можно разделить на сетевые, файловые, загрузочные и файлово-загрузочные.

Сетевые вирусыраспространяются по различным компьютерным сетям.

Файловые вирусывнедряются главным образом в исполняемые модули, т. е. В файлы, имеющие расширенияCOMиEXE. Файловые вирусы могут внедряться и в другие типы файлов, но, как правило, записанные в таких файлах, они никогда не получают управление и, следовательно, теряют способность к размножению.

Загрузочные вирусывнедряются в загрузочный сектор диска (Boot-сектор) или в сектор, содержащий программу загрузки системного диска (MasterBootRe-cord).

Файлово-загрузочныевирусы заражают как файлы, так и загрузочные сектора дисков.

По способу заражения вирусы делятся на резидентные и нерезидентные.

Резидентный вируспри заражении (инфицировании) компьютера оставляет в оперативной памяти свою резидентную часть, которая потом перехватывает обращение операционной системы к объектам заражения (файлам, загрузочным секторам дисков и т. п.) и внедряется в них. Резидентные вирусы находятся в памяти и являются активными вплоть до выключения или перезагрузки компьютера.

Нерезидентные вирусыне заражают память компьютера и являются активными ограниченное время.

По степени воздействия вирусы можно разделить на следующие виды:

• неопасные, не мешающие работе компьютера, но уменьшающие объем свободной оперативной памяти и памяти на дисках, действия таких вирусов проявляются в каких-либо графических или звуковых эффектах

• опасныевирусы, которые могут привести к различным нарушениям в работе компьютера

• очень опасные, воздействие которых может привести к потере программ, уничтожению данных, стиранию информации в системных областях диска.

По особенностям алгоритма вирусы трудно классифицировать из-за большого разнообразия.

Простейшие вирусы— паразитические, они изменяют содержимое файлов и секторов диска и могут быть достаточно легко обнаружены и уничтожены.

вирусы-репликаторы, называемыечервями, которые распространяются по компьютерным сетям, вычисляют адреса сетевых компьютеров и записывают по этим адресам свои копии.

Известны вирусы-невидимки, называемыестелс-вирусами, которые очень трудно обнаружить и обезвредить, так как они перехватывают обращения операционной системы к пораженным файлам и секторам дисков и подставляют вместо своего тела незараженные участки диска.

Наиболее трудно обнаружить вирусы-мутанты, содержащие алгоритмы шифровки-расшифровки, благодаря которым копии одного и того же вируса не имеют ни одной повторяющейся цепочки байтов. Имеются и так называемыеквазивирусные или «троянские»

программы, которые хотя и не способны к самораспространению, но очень опасны, так как, маскируясь под полезную программу, разрушают загрузочный сектор и файловую систему дисков.

Загрузочные вирусы

Рассмотрим схему функционирования очень простого загрузочного вируса, заражающего дискеты. (boot-sector).

Пусть у вас имеются чистая дискета и зараженный компьютер, под которым мы понимаем компьютер с активным резидентным вирусом. Как только этот вирус обнаружит, что в дисководе появилась подходящая жертва — в нашем случае не защищенная от записи и еще не зараженная дискета, он приступает к заражению. Заражая дискету, вирус производит следующие действия:

• выделяет некоторую область диска и помечает ее как недоступную операционной системе, это можно сделать по-разному, в простейшем и традиционном случае занятые вирусом секторы помечаются как сбойные (bad)

• копирует в выделенную область диска свой хвост и оригинальный (здоровый) загрузочный сектор

• замещает программу начальной загрузки в загрузочном секторе (настоящем) своей головой

• организует цепочку передачи управления согласно схеме.

Таким образом, голова вируса теперь первой получает управление, вирус устанавливается в память и передает управление оригинальному загрузочному сектору.

Файловые вирусы

Рассмотрим теперь схему работы простого файлового вируса.

В отличие от загрузочных вирусов, которые практически всегда резидентны, файловые вирусы совсем не обязательно резидентны. Рассмотрим схему функционирования нерезидентного файлового вируса. Пусть у нас имеется инфицированный исполняемый файл. При запуске такого файла вирус получает управление, производит некоторые действия и передает управление «хозяину»

Какие же действия выполняет вирус? Он ищет новый объект для заражения — подходящий по типу файл, который еще не заражен. Заражая файл, вирус внедряется в его код, чтобы получить управление при запуске этого файла. Кроме своей основной функции — размножения, вирус вполне может сделать что-нибудь замысловатое (сказать, спросить, сыграть) — это уже зависит от фантазии автора вируса. Если файловый вирус резидентный, то он установится в память и получит возможность заражать файлы и проявлять прочие способности не только во время работы зараженного файла. Заражая исполняемый файл, вирус всегда изменяет его код — следовательно, заражение исполняемого файла всегда можно обнаружить.

Но, изменяя код файла, вирус не обязательно вносит другие изменения:

• он не обязан менять длину файла

• неиспользуемые участки кода

• не обязан менять начало файла

Таким образом, при запуске любого файла вирус получает управление (операционная система запускает его сама), резидентно устанавливается в память и передает управление вызванному файлу.

Загрузочно-файловые вирусы

Основное разрушительное действие — шифрование секторов винчестера. При каждом запуске вирус шифрует очередную порцию секторов, а, зашифровав половину жесткого диска, радостно сообщает об этом. Основная проблема при лечении данного вируса состоит в том, что недостаточно просто удалить вирус из файлов, надо расшифровать зашифрованную им информацию.

Полиморфные вирусы

Этот вид компьютерных вирусов представляется на сегодняшний день наиболее опасным. Объясним же, что это такое.

Полиморфные вирусы — вирусы, модифицирующие свой код в зараженных программах таким образом, что два экземпляра одного и того же вируса могут не совпадать ни в одном бите.

Такие вирусы не только шифруют свой код, используя различные пути шифрования, но и содержат код генерации шифровщика и расшифровщика, что отличает их от обычных шифровальных вирусов, которые также могут шифровать участки своего кода, но имеют при этом постоянный код шифровальщика и расшифровщика.

Полиморфные вирусы — это вирусы с самомодифицирующимися расшифровщиками. Цель такого шифрования: имея зараженный и оригинальный файлы, вы все равно не сможете проанализировать его код с помощью обычного дизассемблирования. Этот код зашифрован и представляет собой бессмысленный набор команд. Расшифровка производится самим вирусом уже непосредственно во время выполнения. При этом возможны варианты: он может расшифровать себя всего сразу, а может выполнить такую расшифровку «по ходу дела», может вновь шифровать уже отработавшие участки. Все это делается ради затруднения анализа кода вируса.

Стелс-вирусы

Стелс-вирусы обманывают антивирусные программы и в результате остаются незамеченными. Тем не менее, существует простой способ отключить механизм маскировки стелс-вирусов. Достаточно загрузить компьютер с не зараженной системной дискеты и сразу, не запуская других программ с диска компьютера (которые также могут оказаться зараженными), проверить компьютер антивирусной программой.

studfile.net

3.1.4 Классификация компьютерных вирусов

В настоящее время известно более 5000 программных вирусов, их можно классифицировать по следующим признакам (рис. 2):

Рис. 3.3 Классификация вирусов

По среде обитания все вирусы можно разделить на файловые, загрузочные и сетевые.

ФАЙЛОВЫМ ВИРУСОМ называют вирус, который внедряется в выполняемые файлы.Это означает, что код программы-вируса находится в каком-то выполняемом файле. Файл, в теле которого присутствует код программы-вируса, называется зараженным (инфицированным) файлом.

ЗАГРУЗОЧHЫМ ВИРУСОМ (бутовым) называют вирус, который внедряется в загрузочный сектор диска (Boot-сектоp), либо в сектор, содержащий системный загрузчик винчестера (Master Boot Record).В данном случае код программы-вируса (или его часть) размещен в загрузочном секторе или в главной загрузочной записи. Диск, загрузочный сектор которого поражен вирусом, называется зараженным, или инфицированным диском.

СЕТЕВЫМ ВИРУСОМ называют вирус, который распространяется по различным компьютерным сетям.

По способам заражения различают резидентные и нерезидентные вирусы:

РЕЗИДЕНТНЫЙ ВИРУС размещает себя или некоторую свою часть в оперативной памяти компьютера, получая возможность перехватывать обращения операционной системы к дискам и файлам. При обращении операционной системы к этим объектам вирус внедряется в них. Резидентный вирус находится в оперативной памяти и является активным (т.е., способным заражать все новые и новые объекты) вплоть до выключения или перезагрузки компьютера. Резидентными являются все загрузочные вирусы.

НЕРЕЗИДЕHТHЫЙ ВИРУС не заражает оперативную память компьютера, то есть, не размещает свой код в оперативной памяти. Он является активным только во время работы зараженной программы.

По особенностям алгоритма можно выделить следующие группы вирусов:

ПАРАЗИТИЧЕСКИЕ — это вирусы, изменяющие содержимое файлв и секторов диска, они могут быть достаточно легко обнаружены.

РЕПЛИКАТОРЫ — называемые червями, они распространяются по компьютерным сетям, вычисляя адреса сетевых компьютеров, они записывают по этим адресам свои копии.

НЕВИДИМКИ — называемые стелс-вирусами, их трудно обнаружить и обезвредить, так как они перехватывают обращения операционной системы к пораженным файлам и секторам дисков и подставляют вместо своего тела незараженные участки диска.

МУТАНТЫ – это вирусы, содержащие алгоритмы шифровки-расшифровки, благодаря которым копии одного и того же вируса не имеют ни одной повторяющейся цепочки байтов.

ТРОЯНСКИЕ – это квазивирусные программы, которые хотя и неспособны к самораспространению, но очень опасны, так как, маскируясь под полезную программу, разрушают загрузочный сектор и файловую систему дисков.

3.1.5 Типы вирусов

С тех пор как появились вирусы, началась и бесконечная борьба между авторами вирусов и авторами антивирусных программ. Как только вырабатывались эффективные методы противодействия уже известным вирусам, появлялись новые типы вирусов. В [STEP 93] предлагается следующая классификация вирусов.

Паразитный вирус. Традиционная и до сих пор самая распространенная форма вируса. Паразитный вирус добавляет свой код к исполняемым файлам и размножается при каждом запуске инфицированной программы, находя другие файлы, которые можно было бы инфицировать.

Резидентный вирус. Размещается в оперативной памяти как часть рези дентной системной программы. С момента размещения в памяти инфицирует любую запускаемую программу.Резидентная программа перехватывает прерывания выполняющейся программы, то есть, переопределяет, некоторые обработчики прерываний своими собственными функциями и завершается таким образом, что эти обработчики остаются в памяти. Теперь, когда выполняющаяся программа вызовет такое вот перехваченное (т.е., переопределенное) прерывание, получит управление процедура резидентной программы (ее обработчик прерывания), которая сначала выполнит свою работу, а потом вызовет исходный обработчик. Таким образом резидентные программы-вирусы заменяют обработчики прерываний своими собственными функциями. Итак, резидентный вирус, получив управление, оставляет в оперативной памяти компьютера свой резидентный модуль, который остается активным вплоть до перезагрузки компьютера. Резидентный модуль вируса по сути состоит из процедур, которые подменяют перехватываемые вирусом прерывания. Они решают самые различные задачи. Это и размножение вируса, и маскировка вируса, и создание спецэффектов и т.п. Чаще всего вирус з(еняет обработчики прерываний процедурами, которые осуществляют размножение вируса. Резидентный модуль отслеживает запуск программ или открытие файлов и заражает их, часто проверяя при этом, не были ли они уже заражен.

Загрузочный вирус. Инфицирует главную загрузочную запись или загрузочный сектор и распространяется, когда система загружается с зараженного диска.

Вирус-невидимка. Разновидность вируса, имеющего специально предусмотренное свойство, защищающее вирус от обнаружения антивирусным программным обеспечением.

Полиморфный (мимикрирующий) вирус. Вирус, код которого изменяется при каждом новом заражении, что делает практически невозможным обнаружить его по «сигнатуре».

Один из примеров вируса-невидимки (stealth virus) был рассмотрен выше (рис 3.2): вирус, использующий сжатие, чтобы длина инфицированного файла была в точности равна длине исходного. Существуют и другие, гораздо более хитроумные решения. Например, вирус может перехватывать обращения к функциям ввода-вывода и при попытках прочитать подозрительные части диска с помощью этих функций возвращать оригинальные неинфицированные версии программ. Таким образом, применяемая в данном случае характеристика относится не столько к вирусам, сколько к технологии, обеспечивающей вирусу защиту от обнаружения.

Полиморфный вирус создает при размножении копии, эквивалентные по функциям, но существенно различающиеся по двоичному представлению кода. Как и в случае с вирусами-невидимками, это делается с целью противостоять программам, обнаруживающим вирусы. Для изменения представления кода вирус может вставлять в свой код генерируемые случайным образом избыточные команды или же изменять порядок следования независимых команд. Более эффективным подходом является шифрование. Часть вируса, называемая механизмом управления мутациями, генерирует случайное значение ключа, с помощью которого шифрует остальной код вируса. Ключ сохраняется вместе с вирусом, а механизм управления мутациями видоизменяется. Во время запуска инфицированной программы вирус с помощью сохраненного ключа расшифровывается. При новом инфицировании генерируется новый ключ.

Макровирусы.За последние годы число вирусов, регистрируемых на корпоративных узлах, стремительно растет. Практически весь этот прирост связан с распространением нового типа вирусов, называемых макровирусами.

Макровирусы особенно опасны по следующим причинам:

• Макровирусы независимы от платформы. Так, практически все макровирусы поражают документы Microsoft Word. Поэтому любая аппаратно-программная система, поддерживающая Word, может быть заражена таким вирусом;

• Макровирусы инфицируют документы, а не выполняемый код. Информация, вводимая в компьютерную систему, по большей части представлена в форме документов, а не программ;

• Макровирусы быстро распространяются. Чаще всего распространение происходит по электронной почте;

Существование макровирусов построено на использовании средств поддержки макросов, предлагаемых в Word и других офисных приложениях (например, Microsoft Excel). По сути, макрос представляет собой программу, встроенную в документ текстового процессора или файл какого-то другого типа. Обычно пользователи применяют макросы для того, чтобы автоматизировать выполнение часто повторяемых действий, что позволяет экономить время. Язык макросов чаще всего является каким-нибудь вариантом языка программирования Basic . Пользователь может записать последовательность нажатий клавиш в виде макроса, а затем настроить программу так, чтобы записанный макрос вызывался нажатием функциональной клавиши или какой-то специальной комбинации клавиш.

Создание макровирусов оказывается возможным благодаря существованию ав­томатических макросов. Это макросы, которые выполняются автоматически, без явной активизации их пользователем. Типичными автоматически происходящими событиями являются открытие, закрытие файла, а также запуск приложения. Во время своего выполнения макрос может копировать себя в другой документ, удалять файлы и выполнять любые другие действия, разрушающие систему пользователя. В Microsoft Word существует три типа автоматических макросов Auto Exec.

Автомакрос выполняется, когда происходит определенное событие, например открытие или закрытие документа, создание нового документа или завершение работы Word.

Командный макрос. Если находящийся в глобальном файле макросов или связанный с текущим документом макрос имеет имя, совпадающее с названием команды Word, он будет выполняться при каждом вызове этой ко­манды пользователем.

studfile.net

Понятие компьютерного вируса. Классификация вирусов.

Компьютерный вирус – это небольшая по размерам программа, ориентированная на существование и размножение в файле за счет его несанкционированного изменения, т.е. заражения, а также выполнения нежелательных действий на компьютере. Признаками заражения являются: невозможность загрузки операционной системы; некоторые программы перестают работать или начинают работать неправильно; на экран выводятся посторонние символы, сообщения; работа на компьютере существенно замедляется; некоторые файлы оказываются испорченными или исчезают; изменяется размер файлов; дата и время их модификации; увеличивается количество файлов на диске и т.д.

Основными источниками заражения являются электронная почта, Интернет, локальная сеть, съемные диски (дискеты и CD-ROM). Не следует запускать на исполнение файлы, полученные из сомнительного источника и предварительно не проверенные антивирусными программами, устанавливать общий доступ к папкам и файлам компьютера, работающего в сети.

Главные направления профилактики заражения вирусами:

1. Периодическая проверка на наличие вирусов с использованием свежих версий антивирусных программ;

2. Проверка поступающих извне данных;

3. Копирование информации и жесткое разграничение доступа.

В жизненном цикле вируса различают стадии:

1.                  Инкубационный период – отсутствие проявлений его присутствия с целью сокрытия момента и источника заражения;

2.                  Активное размножение – заражаются все доступные файлы на компьютере и в сети;

3.                  Проявление – выполняются заложенные в вирусе разрушительные функции.

Объектами вирусной атаки являются загрузчик ОС, главная загрузочная запись диска, драйверы устройств, программы и документы.

По «среде обитания» вирусы делятся на файловые, системные, загрузочные, файлово-загрузочные и сетевые.

Файловые вирусы в основном заражают исполняемые файлы с расширением имени .com и .exe; системные вирусы – модули операционной системы, драйверы устройств, таблицы размещения файлов и таблицы разделов; загрузочные внедряются в сектор начальной загрузки. Многофункциональные вирусы – файлово-загрузочные – повреждают загрузочные секторы дисков и файлы.

Средой обитания сетевых вирусов являются компьютерные сети. В настоящее время это наиболее распространенный тип вирусов, которые передаются чаще всего в виде присоединенных файлов почтовых сообщений.

По степени воздействия вирусы подразделяются на: безвредные, неопасные, опасные и разрушительные.

На проявление и функционирование вируса большое влияние оказывает особенность алгоритма, реализованного в программе-вирусе. Например, так называемые вирусы-репликаторы очень быстро размножаются и заполняют оперативную память своими копиями, причем, обычно копия не полностью соответствует оригиналу, что затрудняет нахождение и уничтожение вируса. Аналогично действуют вирусы-черви, которые обитают в компьютерных сетях и рассылают свои копии по компьютерам сети. При уничтожении вируса на каком-либо компьютере происходит его повторное заражение.

Некоторые вирусы маскируются под полезные программы, но дополнительно выполняют разрушительные действия (например, сбор конфиденциальной информации – паролей, имен) вплоть до уничтожения системы. Такие вирусы называют «троянскими конями».

Программы-вирусы могут встраиваться в программные комплексы. Обычно они бездействуют до наступления определенного события, после чего реализуются заложенные в них функции. Такие вирусы называют логическими бомбами.

Вирусы-невидимки (стелс-вирусы) очень трудно обнаружить и обезвредить, так как они перехватывают обращения операционной системы к пораженным файлам и секторам дисков и подставляют вместо своего тела незараженные объекты.

Очень распространены в настоящее время так называемые макровирусы, которые используют возможности макроязыков, встроенных в офисные пакеты.

По способу заражения среды обитания вирусы подразделяются на резидентные и нерезидентные. Первые характеризуются тем, что вирус постоянно размещается в оперативной памяти, перехватывает обращения ОС к другим объектам и заражает их. Вторые – активны ограниченное время и память не заражают.

Широкое распространение компьютерных вирусов, вирусные атаки в глобальной сети Internet привели к развитию такого направления в разработке программного обеспечения как создание антивирусных программ.

studfile.net

18. Систематика и номенклатура вирусов. Принципы современной классификации вирусов.

Вирусы отнесены к царству Vira. В основу их классификации положен тип нуклеиново кислоты, образующей геном. Соответственно выделяют рибовирусы (РНК-вирусы) и дезоксирибовирусы (ДНК-вирусы). Для вирусов предложены следующие таксономические категории (по восходящей): Вид (Species) —> Род (Genus) —> Подсемейство (Subfamilia) —> Семейство (Familia). Но категории подсемейств и родов разработаны не для всех вирусов. Видовые названия вирусов обычно связывают с вызываемыми ими заболеваниями (например, вирус бешенства) либо по названию места, где они были впервые выделены (например, вирусы Коксаки, вирус Эбола). Если семейство включает большое количество видов, то видовые названия дают в соответствии с антигенной структурой и разделяют их на типы (например, аденовирус 32 типа или вирус герпеса 1 типа). Реже используют фамилии учёных, впервые их выделивших (например, вирус Эпстайна-Барр или вирус саркомы Рауса). Иногда используют устаревшие названия групп вирусов, отражающих их уникальные эпидемиологические характеристики (например, арбовирусы).

В основу классификации вирусов положены следующие кате­гории:

• тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), ее структура, ко­личество нитей (одна или две), особенности воспроизводства вирусного генома;

• размер и морфология вирионов, количество капсомеров и тип симметрии;

• наличие суперкапсида;

• чувствительность к эфиру и дезоксихолату;

• место размножения в клетке;

• антигенные свойства и пр.

Вирусы имеют уникальный геном, так как содержат либо ДНК, либо РНК. Поэтому различают ДНК-содержащие и РНК-содержащие вирусы. Они обычно гаплоидны, т.е. име­ют один набор генов. Геном вирусов представлен различными видами нуклеиновых кислот: двунитчатыми, однонитчатыми, линейными, кольцевыми, фрагментированными. Среди РНК- содержащих вирусов различают вирусы с положительным (плюс-нить РНК) геномом. Плюс-нить РНК этих вирусов выполняет наследственную функцию и функцию информационной РНК (иРНК). Имеются также РНК-содержащие вирусы с отрицатель­ным (минус-нить РНК) геномом. Минус-нить РНК этих виру­сов выполняет только наследственную функцию.

Вирусы — мельчайшие микробы, не имеющие клеточного строения, белоксинтезирующей системы, содержащие только ДНК или РНК. Относятся к царству Vira. Являясь облигатными внутриклеточными паразитами, вирусы размножаются в ци­топлазме или ядре клетки. Они — автономные генетические структуры. Отличаются особым — разобщенным (дисъюнктивным) способом размножения (репродукции): в клетке от­дельно синтезируются нуклеиновые кислоты вирусов и их белки, затем происходит их сборка в вирусные частицы. Сформированная вирусная частица называется вирионом.

Морфологию вирусов изучают с помощью электронной микроскопии, так как их размеры малы (18-400 нм) и срав­нимы с толщиной оболочки бактерий.

Форма вирионов может быть различной: палочковидной (вирус табачной мозаики), пулевидной (вирус бешенства), сферической (вирусы полио­миелита, ВИЧ), нитевидной (филовирусы), в виде спермато­зоида (многие бактериофаги). Различают просто устроенные и сложно устроенные вирусы.

Простые, или безоболочечные, вирусы состоят из нуклеиновой кисло­ты и белковой оболочки, называемой капсидом. Капсид состоит из повторяющихся морфологических субъединиц — капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсид взаимодействуют друг с другом, образуя нуклеокапсид.

Сложные, или оболочечные, вирусы снаружи капсида окружены ли-попротеиновой оболочкой (суперкапсидом, или пеплосом). Эта оболоч­ка является производной структурой от мембран вирус-инфицированной клетки. На оболочке вируса расположены гликопротеиновые ши­пы, или шипики (пепломеры). Под оболочкой некоторых вирусов нахо­дится матриксный М-белок.

Тип симметрии. Капсид или нуклеокапсид могут иметь спираль­ный, икосаэдрический (кубический) или слож­ный тип симметрии. Икосаэдрический тип сим­метрии обусловлен образованием изометричес­ки полого тела из капсида, содержащего вирус­ную нуклеиновую кислоту (например, у вирусов гепатита А, герпеса, полиомиелита). Спираль­ный тип симметрии обусловлен винтообразной структурой нуклеокапсида (например, у вируса гриппа).

studfile.net

2.3 Современная классификация вирусов

В вирусологии используют следующие таксономические категории: семейство (название оканчивается на viridae), (название оканчивается на virinae), род (название оканчивается на virus).

Однако названия родов и особенно подсемейств сформулированы не для всех вирусов. Вид вируса биноминального названия, как у бактерий, не получил. В основу классификации вирусов положены следующие критерии (таблица 2.3):

— тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), ее структура, количество нитей (одна или две), особенности воспроизводства вирусного генома;

— размер и морфология вирионов, количество капсомеров и тип симметрии;

— наличие суперкапсида;

— чувствительность к эфиру и дезоксихолату;

— место размножения в клетке;

— антигенные свойства и пр.

Вирусы поражают позвоночных и беспозвоночных животных, а также растения и бактерии. Являясь основными возбудителями инфекционных заболеваний человека, вирусы также участвуют в процессах канцерогенеза, могут передаваться различными путями, в том числе через плаценту (вирус краснухи, цитомегаловирус и др.), поражая плод человека. Они могут приводить к постинфекционным осложнениям – развитию миокардитов, панкреатитов, иммунодефицитов и др. [25, c. 41].

25

Таблица 2.3

Классификация и некоторые свойства основных вирусов [25, c. 42 – 43]

Семейство вирусов	Наличие супер- капсида	Размер вириона	Типовые представители
ДНК-содержащие вирусы
Аденовирусы	—	70 – 90	Аденовирусы человека
Гепаднавирусы	+	45 – 50	Вирус гепатита В
Герпесвирусы	+	200	Вирусы герпеса, цитомегалии и др.
Паповавирусы	—	45 – 55	Вирусы папилломы, полиомы
Парвовирусы	—	18 – 26	Аденоассоциированный вирус
Поксвирусы	+	130 – 240	Вирус осповакцины, натуральной оспы
РНК-содержащие вирусы
Аренавирусы	+	50 – 300	Вирусы Ласса, Мачупо
Буньянвирусы	+	90 – 100	Вирусы лихорадки с почечным синдромом
Калицивирусы	—	20 – 30	Калицивирусы человека
Коронавирусы	+	80 – 130	Коронавирусы человека
Ортомиксовирусы	+	80 – 10	Вирусы гриппа
Парамиксовирусы	+	150 – 300	Вирусы кори, паротита, парагриппа, респираторно-синцитиальный вирус
Пикорнавирусы	—	20 – 30	Вирусы полиомиелита, ящура, гепатита А
Рабдовирусы	+	70 – 175	Вирус бешенства
Реовирусы	—	60 – 80	Реовирусы, ротавирусы
Ретровирусы	+	80 – 100	Вирусы лейкоза человека, иммунодефицита человека
Тогавирусы	+	30 – 90	Вирусы Синдбис, лошадиных энцефалитов
Флавивирусы	+	30 – 90	Вирус клещевого и японского энцефалитов, желтой лихорадки, краснухи

26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей курсовой работе была сделана попытка рассмотреть современные классификации микроорганизмов. Мы пришли к выводу, что для одной и той же предметной области, которая может подлежать классифицированию, существует много различных способов распределения ее объектов по группам. Если имеется какое-либо несущественное либо малозначительное свойство, оно способно стать группообразующим.

Также мы заключили, что микроорганизмы – это организмы, невидимые невооруженным глазом из-за их незначительных размеров. Мир микроорганизмов включает любой организм микроскопических размеров. Микроорганизмы встречаются в самых разных таксономических группах, причем другие челны этой группы могут быть и макроорганизмами (например, водоросли, грибы).

Микроорганизмы – это самая обширная по количеству представителей группа, члены которой повсеместно распространены. У микроорганизмов встречаются все известные типы обмена веществ. Именно микроорганизмы были первыми живыми существами на нашей планете, которые и сформировали ее облик.

Накопление огромного фактического материала потребовало классифицировать изучаемые в микробиологии объекты для удобства с ними. Под классификацией мы понимаем отнесение конкретного биологического объекта к определенной группе однородности (таксону) по совокупности присущих ему признаков.

Базовой категорией биологической классификации, отражающей определенную стадию эволюции отдельной популяции организмов является вид. Вид – эволюционно сложившаяся совокупность особей, имеющая единый генотип, который в стандартных условиях проявляется сходными морфологическими, биохимическими и другими признаками. Микроорганизмы относятся к трем царствам: эукариоты, прокариоты и вирусы. Для микроорганизмов приняты следующие категории (таксоны) таксономической иерархии (по восходящей): Вид – Род – Семейство – Порядок – Класс – Отдел – Царство.

Вирусы – это особая группа микроорганизмов, не имеющих клеточного строения. Некоторые вирусы состоят только из белка и одной из нуклеиновых кислот (ДНК или РНК)

27

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Многоязычный словарь медико-биологических терминов и понятий (русский, английский, немецкий, французский язык) / под ред. А.В. Терехина, Н.Н. Шеромовой, Е.М. Каулиной; сост.: Ю.В. Дацкевич, О.В. Зубкова, Н.В. Козлова, В.В. Мостовая, И.М. Пикунова. – Н. Новгород, 2010. – 94 с.

2. Субботин, А.Л. Классификация. – М., 2010. – 94 с.

3. Милль, Д.С. Система логики силлогистической и индуктивной. – М., 2009. – С. 571.

4. Розова, С.С. Классификационная проблема в современной науке. – Новосибирск: Наука, 2009. – 224 с.

5. Бэр, К.М. Об искусственной и естественной классификации животных и растений // Анналы биологии. – М.: Изд-во МОИП, 2009. – Т. 1. – С. 370.

6. Павлинов, И.Я. Основные подходы в биологической систематике // Электронная газета «Биология». – М., 2010. – C. 17 – 19.

7. Wheeler, W.C. Systematics. A Cours of Lectures. – Wiley-Blackwell, 2012. – 426 p.

8.Базилевская, Н.А., Белоконь, И.П., Щербакова, А.А. Краткая история ботаники / Отв. ред. проф. Л. В. Кудряшов. Отд. биол. Секц. ботаники. – М.: Наука, 2008. – 310 с.

9. Аристотель. О возникновении животных / Пер. В.П. Карпова. (Серия «Классики естествознания»). – М., 2000. – 252 с.

10. Линней, К. Система Природы. – Санкт-Петербург, 2008. – 480 с.

11. Кювье, Ж. Рассуждения о переворотах на поверхности земного шара. – М., 2007. – 350 с.

12. Richard, K. Charles Darwin’s zoology notes and specimen lists from H.M.S. Beagle. – Cambridge: Cambridge University Press, 2010. – 800 p.

13. Lwoff, A. La vie et l’oeuvre d’Edouard Chatton, Archives de Zoologie Expérimentale et Générale, Band 85. – Paris, 2008. – Pp. 121 – 137.

14. Краснодембский, Е.Г. Общая биология: Пособие для старшеклассников и поступающих в вузы. – СПб.: Питер, 2008. – 224 с.

15. Свааб, Д. Биология → Мы – это наш мозг: от матки до Альцгеймера. – М.: Наука, 2014. – 415 с.

16. Грязнева, Т.Н. Систематика и морфология микроорганизмов. Строение прокариотической клетки /Лекция. – М.: ФГОУ ВПО МГАВМиБ, 2011. – 31 с.

17. Геккель, Э. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: в 86 т. (82 т. и 4 доп.). – СПб., 2007. – 578 c.

18. Павлова, И.Б., Ленченко, Е.М., Банникова, Д.А. Атлас морфологии популяций патогенных бактерий. – М.: Колос. 2007. – 60 c.

19. Грязнева, Т.Н., Родионова, В.Б. Микробиология // Методические рекомендации по изучению дисциплины и выполнению самостоятельной работы для студентов факультета ветеринарной медицины очного, заочного и очно-заочного обучения. – М.: ФГОУ ВПО МГАВМиБ, 2008. – 240 c.

20. Woese, C.R. Bacterial evolution // Microbiol Rev. – London: Cambridge University Press, 2008. – Vol. 51. – No. 2. – P. 221 – 271.

21. Нетрусов, А.И. Микробиология: учебник для студ. высш. учеб. заведений / А.И. Нетрусов, И.Б. Котова. – 3-е изд., испр. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 352 с.

22. Дикий, И.Л., Сидорчук, И.И., Холупяк, И.Ю. и др. Микробиология // Руководство к лабораторным занятиям. – М., 2012. – 158 с.

23. Воробьев, А.А. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология / А.А. Воробьев. – М., 2014. – 317 с.

24. Берги, Д.X. Определитель бактерий в 2 томах / Д.Х. Берги. – М.: Издательство «Мир», 2012. – 580 с.

24. Орл-Йенсен, С. Проблемы систематики прокариот. – М.: Наука, 2008. – 350 с.

25. Пиневич, А.В. Микробиология. Биология прокариотов: Учебник. В 3 т. Том 1. – СПб: Изд-во С.-Петерб. ун-ва, 2006. – 352 с.

studfile.net

1.6. Строение и классификация вирусов.

Вирусы относятся к царству Vira. Это мельчайшие микробы, не имеющие клеточного строения, белоксинтезирующей системы, содержащие один тип нуклеиновой кислоты (только ДНК или РНК). Вирусы, являясь облигатными внутриклеточными паразитами, размножаются в цитоплазме или ядре клетки. В клетке отдельно синтезируются нуклеиновые кислоты вирусов и их белки, затем происходит их сборка в вирусные частицы. Сформированная вирусная частица называется вирионом. Морфологию и структуру вирусов изучают с помощью электронной микроскопии, так как их размеры малы и сравнимы с толщиной оболочки бактерий. Форма вирионов может быть различной: пулевидной (вирус бешенства), сферической (вирусы полиомиелита, ВИЧ), нитевидной (филовирусы). Наиболее мелкими вирусами являются парвовирусы и вирус полиомиелита, наиболее крупным – вирус натуральной оспы.

Различают ДНКи РНК –содержащие вирусы. Геном вирусов содержит от шести до несколких сотен генов и представлен различными видами нуклеиновых кислот: двунитевыми, однонитевыми, линейными, кольцевыми, фрагментированными.

Среди РНК-содержащих вирусов различают вирусы с положительным (плдюс-нить РНК) геномом. Плюс-нить РНК этих вирусов выполняет наследственную (геномную) функцию и функцию информационной РНК (иРНК). Имеются также РНК-содержащие вирусы с отрицательным (минус-нить РНК) геномом. Минус-нить РНК этих вирусов выполняет только наследственную функцию.

Различают просто устроенные вирусы, например, вирус полиомиелита, гепатита А и сложно устроенные вирусы (вирусы кори, гриппа, герпеса, коронавирусы). У просто устроенных вирусов нуклеиновая кислота связана с белковой оболочкой капсидом, который состоит из капсомеров. Вместе нуклеиновая кислота с капсидом называются нуклеокапсидом. У сложно устроенных вирусов капсид окружен липопротеиновой оболочкой- суперкапсидом, или пеплосом. На оболочке вируса расположены гликопротеиновые «шипы», или «шипики» (пепломеры, или суперкапсидные белки).

Вирионы имеют спиральный, икосаэдрический (кубический) или сложный тип симметрии капсида (нуклеокапсида).

Капсид и оболочка (суперкапсид) защищают вирионы от воздействия окружающей среды, обословливают избирательное взаимодействие (адсорбцию) с определенными клетками, а также антигенные и иммуногенные свойства вирионов.

Внутренние структуры вирусов называют сердцевиной.

Кроме обычных (канонических) вирусов известны – прионы –«инфекционнаябелковая частица», которые не являются вирусами.Клеточная форма нормального прионового протеина (PrPC) имеется в организме млекопитающих, в том числе человека, и выполняет ряд регуляторных функций. Его кодирует PrP – ген, расположенный в коротком плече 20-й хромосомы человека. При прионных болезнях (болезнь Крейтцфельда – Якоба и др.) прионный протеин приобретает другую инфекционную форму.

Другими необычными агентами, близкими к вирусам, являются вироиды – небольшие молекулы кольцевой, суперспирализованной РНК, не содержащие белка и вызывающие заболевания растений.

В основу классификации вирусов положены следующие категории: тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), ее структура, количество нитей (одна или две), размер и морфология вирионов, количество капсомеров и тип симметрии нуклеокапсида, наличие оболочки (суперкапсида), чувствительность к эфиру и дезоксихолату, место размножения в клетке, антигенные свойства.

В вирусологии используют следующие таксономические категории: семейство (название оканчивается на viridae), подсемейство (название оканчивается на virinae), род (название оканчивается на virus).

studfile.net

Критерии классификации вирусов

ТЕМА: Вирусы, их систематика, морфология, физиология, методы культивирования и принципы индикации

МОТИВАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА: Интерес к вирусологии и ее важность для медицины обуславливает, во-первых, ведущая роль вирусов в инфекционной патологии человека, вытесняющая заболеваемость бактериальными, грибковыми инфекциями и протозойными инвазиями на фоне практически полного отсутствия средств специфической химиотерапии и химиопрофилактики. Во-вторых, на моделях вирусов, как наиболее просто организованных формах жизни, разрешаются многие фундаментальные вопросы биологии и медицины (онкогены и др.). В-третьих, важное значение имеет выраженная изменчивость вирусов и их высочайшая адаптивная способность, позволяющая преодолеть видовые барьеры устойчивости к ним макроорганизмов. В-четвертых, мутационная активность вирусов в организме, вызывающая все новые и новые болезни с новыми неизвестными возбудителями (SARS и др.). При работе с ними и использовании традиционных подходов к изучению морфологии, ультраструктуры, способов культивирования и индикации, необходимо соблюдение особого противоэпидемического режима, наличие определенных знаний и навыков.

Знания по указанной теме необходимы для практической деятельности врачей всех специальностей, но преимущественно занимающихся инфекционными болезнями, врачей-педиатров, эпидемиологов, акушеров-гинекологов, дермато-венерологов и других.

УЧЕБНАЯ ЦЕЛЬ: Познакомиться с морфологией, структурой, физиологией, репродукцией, принципами культивирования вирусов, их индикацией, обучиться методам заражения биологических объектов, в частности куриных эмбрионов.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ И ВВОДНОГО КОНТРОЛЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ С ПОЛНЫМ РЕГЛАМЕНТОМ ПРОТОКОЛА ЗАНЯТИЙ

Нуклеиновая кислота: тип, число нитей, полярность, процентное содержание, молекулярная масса, содержание гуанина и цитозина (ГЦ -тип), аденина и тимина (АТ-тип).

Морфология: тип симметрии, число капсомеров для вирусов с кубической симметрией, наличие внешней липопротеиновой обкладки, форма, размеры вирионов.

Белки: количество структурных белков, их локализация, аминокислотный состав. Липиды.

Биофизические свойства: константа седиментации, плавучая плотность. Особенности химического состава.

Репродукция в тканевых культурах, особенности репликации. Репродукция в живых развивающихся куриных эмбрионах.

Круг поражаемых вирусами хозяев, особенности патогенеза инфекционного процесса; онкогенные свойства.

№ п\п

Наименование учебного элемента (задания)

Методическое решение

Регламент протокола

1.

Морфология вирусов

Борисов Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология. М., 2005

Зарисовать структуру вириона (на примере вируса гриппа). Подписать отдельные элементы при самоподготовке дома

2.

Репродукция вирусов

Приложение 2 Медицинская микробиология. Под ред. Покровского В.И., Поздеева О.К. М., 1999. С. 673-687

При самоподготовке дома с коррекцией на занятии: Составить схему репродукции РНК- и ДНК-содержащих вирусов по этапам (от проникновения в клетку до новой популяции). Зарисовать динамическую общую кривую репродуктивного процесса

3.

Классификация вирусов

Приложение 1

Составить перечень критериев классификации вирусов при самоподготовке дома

4.

Культивирование вирусов

Приложение 3. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования. Под ред. Биргера М.О. М., 1982

При самоподготовке дома с коррекцией на занятии составить: 1. схему используемых методов культивирования вирусов; 2. классификацию культуры клеток и тканей; 3. схему выделения чистой культуры вируса гриппа из носоглоточного смыва

5

Методы индикации и идентификации вирусов

Приложение 4. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования. Под ред. Биргера М.О. М., 1982, с. 121-126

1. Перечислить, представить на схемах, рисунках с подписями (при самоподготовке дома с коррекцией на занятии). 2. Учесть результаты готовых реакций на занятии

6

Тестовый контроль усвоения материала

Приложение 5

1.

ДНК- геномные цитоплазматические (вирус натуральной оспы)

Адсорбция на клетке- виропексис

Депротеинизация, освобождение генома

Стратегия вирусного генома (СВГ)

Репродукция ДНК

Все этапы в цитоплазме клетки

Репродукция ДНК (с участием эндорепликазы)

Трансляция на рибосомы

Сборка вириона

Выход из клетки

Синтез вирусного белка

Эндогенная (вирусная) транскриптаза

Транскрипция

Синтез вирусного белка на рибосомах клетки-хозяина

И-РНК

2.

ДНК -геномные ядерные (вирус герпеса)

Адсорбция на клетки -виропексис

Депротеинизация. Освобождение генома

СВГ

Редупликация ДНК в ядре клетки хозяина

Разобщенный (дизъюнктивный) синтез

Репродукция ДНК в ядре клетки с участием экзорепликаз

Сборка вириона в цитоплазме

Синтез вирусного белка на рибосомах клетки

Экзогенная транскрипция (клеточная)

И-РНК транскрипция

Трансляция на рибосомы

Итак, синтез идёт по схеме: ДНК РНК белок

3.

РНК-геномные минуснитевые (вирус гриппа)

Адсорбция на клетке- виропексис

Депротеинизация. Освобождение генома

СВГ

Редупликация ДНК

И-РНК

Экзогенная транскриптаза

транскрипция

М-РНК

М-РНК + репликативная форма

—Р «отштамовка» нитей с матрицы

Синтез вирусного белка на рибосоме

—РНК

-РНК

+РНК

Сборка вириона

+РНК выполняет функции И- РНК

Трансляция на рибосомы

Синтез вирусного белка

Итак, синтез идет по схеме РНК РНК белок

4.

РНК геномные + нитевые

Адсорбция

Депротеинизация

СВГ

РНК

Функции И-РНК выполняет +РНК нить

Вирусный белок

+РНК

Экзотранскриптаза

+РНК

Трансляция на рибосомы

Синтез вирусной репликазы (эндорепликазы)

+РНК

-РНК

Матрица для образования +нитей ДНК

Сборка вириона

Синтез вирусного белка

Репликативная форма

Итак, синтез идет по схеме: РНК белок

5.

ДНК онкогенные вирусы

Адсорбция

депротеинизация

Интеграция в геном ДНК клетки хозяина

Редупликация ДНК

Сборка вириона

И-РНК

Белок вирусный

Итак, синтез идет по схеме: ДНК РНК белок

6.

РНК онкогенные вирусы (обратная транскрипция)

Адсорбция- виропексис

Депротенизация

РНК (одна нить)

Ввирионе формируется РНК зависимая ДНК полимераза

Синтез двунитчатой ДНК (провирус)

СВГ

Редупликация ДНК

Сборка вириона созревание на мембранах клетки

Трансляция ДНК (провируса при участии РНК- полимеразы клетки)

Синтез вирусного белка на рибосомах клетки

studfile.net