Vīrusu anatomija un uzbūve
CDC / Dr. F. A. Mērfijs
Zinātnieki jau sen ir mēģinājuši atklāt tā struktūru un funkcijas vīrusi . Vīrusi ir unikāli ar to, ka dažādos vēstures posmos tie ir klasificēti gan kā dzīvi, gan nedzīvi bioloģija . Vīrusi nav šūnas, bet gan nedzīvas, infekciozas daļiņas. Tie spēj izraisīt vairākas slimības, tostarp vēzis , dažādu veidu organismos.
Vīrusu patogēni ne tikai inficē cilvēkus un dzīvnieki , bet arī augi , baktērijas, protisti un arheāni. Šīs ārkārtīgi sīkās daļiņas ir aptuveni 1000 reižu mazākas nekā baktērijas, un tās var atrast gandrīz jebkurā vidē. Vīrusi nevar pastāvēt neatkarīgi no citiem organismiem, jo tiem ir jāpārņem dzīva šūna, lai varētu vairoties.
Vīrusa anatomija un struktūra
Alfrēds Pasieka/Zinātnes foto bibliotēka/Getty Images' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' /> Alfrēds Pasieka/Zinātnes foto bibliotēka/Getty Images
Vīrusa daļiņa, kas pazīstama arī kā virions, būtībā ir nukleīnskābe (DNS vai RNS), kas atrodas proteīna apvalkā vai apvalkā. Vīrusi ir ārkārtīgi mazi, aptuveni 20-400 nanometri diametrā. Lielākais vīruss, kas pazīstams kā Mimivirus, var izmērīt līdz 500 nanometriem diametrā. Salīdzinājumam, cilvēka sarkano asins šūnu diametrs ir aptuveni 6000 līdz 8000 nanometri.
Papildus dažādajiem izmēriem vīrusiem ir arī dažādas formas. Līdzīgi kā baktērijām, dažiem vīrusiem ir sfēriska vai stieņa forma. Citi vīrusi ir ikosaedriski (daudzskaldnis ar 20 sejām) vai spirālveida. Vīrusa formu nosaka proteīna apvalks, kas aptver un aizsargā vīrusa genomu.
Vīrusu ģenētiskais materiāls
Equinox Graphics/Science Photo Library/Getty Images ' id='mntl-sc-block-image_2-0-5' />
Equinox Graphics/Science Photo Library/Getty Images
Vīrusiem var būt divpavedienu DNS, divpavedienu RNS, vienpavedienu DNS vai vienpavedienu RNS. Konkrētā vīrusā atrastā ģenētiskā materiāla veids ir atkarīgs no konkrētā vīrusa rakstura un funkcijas. Ģenētiskais materiāls parasti nav pakļauts, bet pārklāts ar proteīna apvalku, kas pazīstams kā kapsīds. Vīrusa genoms var sastāvēt no ļoti neliela skaita gēnu vai līdz pat simtiem gēnu atkarībā no vīrusa veida. Ņemiet vērā, ka genoms parasti tiek organizēts kā gara molekula, kas parasti ir taisna vai apļveida.
Vīrusu kapsīds
Theasis/E+/Getty Images
The olbaltumvielas apvalks, kas aptver vīrusa ģenētisko materiālu, ir pazīstams kā kapsīds. Kapsīds sastāv no olbaltumvielu apakšvienībām, ko sauc par kapsomēriem. Kapsīdiem var būt vairākas formas: daudzskaldnis, stieņa vai komplekss. Kapsīdi darbojas, lai aizsargātu vīrusa ģenētisko materiālu no bojājumiem.
Papildus proteīna apvalkam dažiem vīrusiem ir specializētas struktūras. Piemēram, gripas vīrusam ap kapsīdu ir membrānai līdzīgs apvalks. Šie vīrusi ir pazīstami kā apvalkoti vīrusi. Aploksnē ir gan saimniekšūnu, gan vīrusu komponenti, un tas palīdz vīrusam inficēt saimniekorganismu. Kapsīdu piedevas ir atrodamas arī bakteriofāgos. Piemēram, bakteriofāgiem var būt proteīna “aste”, kas pievienota kapsīdam, ko izmanto saimniekbaktēriju inficēšanai.
Vīrusu replikācija
Stīvs Gšmeisners / Zinātnes fotoattēlu bibliotēka / Getty Images' id='mntl-sc-block-image_2-0-12' /> Stīvs Gšmeisners / Zinātnes fotoattēlu bibliotēka / Getty Images
Vīrusi nav spējīgi paši replicēt savus gēnus. Viņiem reprodukcijai jāpaļaujas uz saimniekšūnu. Lai notiktu vīrusa replikācija, vīrusam vispirms jāinficē saimniekšūna. Vīruss injicē savu ģenētisko materiālu šūnā un replicēšanai izmanto šūnas organellus. Kad ir pavairots pietiekams skaits vīrusu, jaunizveidotie vīrusi lizē vai pārtrauc saimniekšūnu un pāriet, lai inficētu citas šūnas. Šis vīrusa replikācijas veids ir pazīstams kā lītiskais cikls.
Daži vīrusi var vairoties lizogēnajā ciklā. Šajā procesā vīrusa DNS tiek ievietota saimniekšūnas DNS. Šajā brīdī vīrusa genoms ir pazīstams kā profāgs un nonāk neaktīvā stāvoklī. Profāga genoms tiek replicēts kopā ar baktēriju genomu, kad baktērijas sadalās un tiek nodotas katrai baktērijai. meitas šūna . Mainot vides apstākļus, profāga DNS var kļūt lītiska un sākt replicēt vīrusa komponentus saimniekšūnā. Vīrusi, kuriem nav apvalka, tiek atbrīvoti no šūnas līzes vai eksocitoze . Apvalkotie vīrusi parasti izdalās pumpuru veidošanās rezultātā.
Vīrusu slimības
BSIP/UIG/Getty Images' id='mntl-sc-block-image_2-0-16' /> BSIP/UIG/Getty Images
Vīrusi izraisa vairākas slimības organismos, kurus tie inficē. Cilvēku infekcijas un vīrusu izraisītas slimības ietverEboladrudzis, vējbakas, masalas, gripa, HIV/AIDS un herpes. Vakcīnas ir bijušas efektīvas, lai novērstu dažu veidu vīrusu infekcijas, piemēram, bakas cilvēkiem. Tie darbojas, palīdzot organismam veidot imūnsistēmas reakciju pret konkrētiem vīrusiem.
Vīrusu slimības, kas ietekmē dzīvniekus, ir trakumsērga, mutes un nagu sērga, putnu gripa un cūku gripa. Augu slimības ietver mozaīkas slimības, gredzenplankumainības, lapu čokurošanās un lapu ruļļu slimības. Vīrusi, kas pazīstami kā bakteriofāgi, izraisa baktēriju un arheju slimības.