Anatómia a štruktúra vírusov
CDC / Dr. F. A. Murphy
Vedci sa už dlho snažia odhaliť štruktúru a funkciu vírusy . Vírusy sú jedinečné v tom, že boli v rôznych obdobiach histórie klasifikované ako živé a neživé biológia . Vírusy nie sú bunky, ale neživé infekčné častice. Sú schopné spôsobiť množstvo chorôb, vrátane rakovina , v rôznych rôznych typoch organizmov.
Vírusové patogény nielen nakaziť ľudí a zvierat , ale tiež rastliny baktérie, protisty a archaeany. Tieto extrémne drobné častice sú asi 1000-krát menšie ako baktérie a možno ich nájsť takmer v akomkoľvek prostredí. Vírusy nemôžu existovať nezávisle od iných organizmov, pretože musia prevziať živú bunku, aby sa mohli rozmnožovať.
Anatómia a štruktúra vírusu
Alfred Pasieka/Science Photo Library/Getty Images' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' /> Alfred Pasieka/Science Photo Library/Getty Images
Vírusová častica, tiež známa ako virión, je v podstate nukleová kyselina (DNA alebo RNA) uzavreté v proteínovom obale alebo obale. Vírusy sú extrémne malé, s priemerom približne 20 - 400 nanometrov. Najväčší vírus, známy ako Mimivírus, môže merať až 500 nanometrov v priemere. Pre porovnanie, ľudská červená krvinka má priemer okolo 6 000 až 8 000 nanometrov.
Okrem rôznych veľkostí majú vírusy aj rôzne tvary. Podobne ako baktérie, niektoré vírusy majú guľovitý alebo tyčinkový tvar. Ďalšie vírusy sú ikosaedrické (mnohosten s 20 plochami) alebo špirálovitého tvaru. Tvar vírusu je určený proteínovým obalom, ktorý obaluje a chráni vírusový genóm.
Vírusový genetický materiál
Equinox Graphics/Science Photo Library/Getty Images ' id='mntl-sc-block-image_2-0-5' />
Equinox Graphics/Science Photo Library/Getty Images
Vírusy môžu mať dvojvláknovú DNA, dvojvláknovú RNA, jednovláknovú DNA alebo jednovláknovú RNA. Typ genetického materiálu nájdeného v konkrétnom víruse závisí od povahy a funkcie konkrétneho vírusu. Genetický materiál nie je zvyčajne vystavený, ale je pokrytý proteínovým plášťom známym ako kapsida. Vírusový genóm môže pozostávať z veľmi malého počtu génov alebo až stoviek génov v závislosti od typu vírusu. Všimnite si, že genóm je typicky organizovaný ako dlhá molekula, ktorá je zvyčajne rovná alebo kruhová.
Vírusový kapsid
Theasis/E+/Getty Images
The bielkoviny plášť, ktorý obaluje vírusový genetický materiál, je známy ako kapsida. Kapsida sa skladá z proteínových podjednotiek nazývaných kapsoméry. Kapsidy môžu mať niekoľko tvarov: mnohostenné, tyčové alebo zložité. Kapsidy fungujú na ochranu vírusového genetického materiálu pred poškodením.
Okrem proteínového obalu majú niektoré vírusy špecializované štruktúry. Napríklad vírus chrípky má okolo svojej kapsidy obal podobný membráne. Tieto vírusy sú známe ako obalené vírusy. Obal obsahuje zložky hostiteľskej bunky aj vírusu a pomáha vírusu infikovať svojho hostiteľa. Prídavky kapsidov sa nachádzajú aj v bakteriofágoch. Napríklad bakteriofágy môžu mať proteínový „chvost“ pripojený ku kapside, ktorý sa používa na infikovanie hostiteľských baktérií.
Replikácia vírusov
Steve Gschmeissner/Science Photo Library/Getty Images' id='mntl-sc-block-image_2-0-12' /> Steve Gschmeissner/Science Photo Library/Getty Images
Vírusy nie sú schopné samy replikovať svoje gény. Pri reprodukcii sa musia spoliehať na hostiteľskú bunku. Aby došlo k replikácii vírusu, vírus musí najprv infikovať hostiteľskú bunku. Vírus vstrekuje svoj genetický materiál do bunky a využíva bunkové organely na replikáciu. Akonáhle sa replikuje dostatočný počet vírusov, novovytvorené vírusy lyzujú alebo rozbíjajú hostiteľskú bunku a pokračujú v infikovaní ďalších buniek. Tento typ vírusovej replikácie je známy ako lytický cyklus.
Niektoré vírusy sa môžu replikovať lyzogénnym cyklom. V tomto procese sa vírusová DNA vloží do DNA hostiteľskej bunky. V tomto bode je vírusový genóm známy ako profág a vstupuje do spiaceho stavu. Profágový genóm sa replikuje spolu s bakteriálnym genómom, keď sa baktérie delia a prechádzajú spolu s každou baktériou. dcérska bunka . Keď je spustená meniacimi sa podmienkami prostredia, profágová DNA sa môže stať lytickou a začať replikovať vírusové zložky v hostiteľskej bunke. Vírusy, ktoré sú neobalené, sa z bunky uvoľňujú lýzou resp exocytóza . Obalené vírusy sa bežne uvoľňujú pučaním.
Vírusové choroby
BSIP/UIG/Getty Images' id='mntl-sc-block-image_2-0-16' /> BSIP/UIG/Getty Images
Vírusy spôsobujú množstvo chorôb v organizmoch, ktoré infikujú. Ľudské infekcie a choroby spôsobené vírusmi zahŕňajúEbolahorúčka, ovčie kiahne, osýpky, chrípka, HIV/AIDS a herpes. Vakcíny boli účinné pri prevencii niektorých typov vírusových infekcií, ako sú kiahne, u ľudí. Pôsobia tak, že pomáhajú telu vybudovať odpoveď imunitného systému proti špecifickým vírusom.
Medzi vírusové ochorenia, ktoré postihujú zvieratá, patrí besnota, slintačka a krívačka, vtáčia chrípka a prasacia chrípka. Choroby rastlín zahŕňajú ochorenie mozaiky, škvrnitosť, kučeravosť listov a choroby zvinutia listov. Vírusy známe ako bakteriofágy spôsobujú ochorenie baktérií a archaeov.