Sudėtis, dydis ir forma. Virusai

Žmonija su virusais susipažino IX amžiaus pabaigoje, po Dmitrijaus Ivanovskio ir Martino Beyerinko darbų. Tyrinėdami ne bakterinius tabako augalų pažeidimus, mokslininkai pirmą kartą išanalizavo ir aprašė 5 tūkstančius virusų rūšių. Šiandien daroma prielaida, kad jų yra milijonai ir jie gyvena visur.

Gyvas ar ne?

Virusai susideda iš DNR ir RNR molekulių, kurios perduoda genų informaciją įvairiais deriniais, apvalkalas, apsaugantis molekulę, ir papildoma lipidų apsauga.

Genų buvimas ir gebėjimas daugintis leidžia virusus priskirti gyviesiems, o baltymų sintezės stoka ir savarankiško vystymosi neįmanoma nurodo negyvus biologinius organizmus.

Virusai taip pat gali susivienyti su bakterijomis ir mutuoti. Jie gali perduoti informaciją keisdamiesi RNR ir išvengti imuninio atsako, ignoruodami vaistus ir vakcinas. Klausimas, ar virusas gyvas, lieka atviras iki šiol.

Pavojingiausias priešas

Šiandien virusas, nereaguojantis į antibiotikus, yra didžiausias žmogaus priešas. Atidarymas antivirusiniai vaistai šiek tiek palengvino situaciją, tačiau AIDS ir hepatitas vis dar nėra nugalėti.

Vakcinos apsaugo tik nuo kelių sezoninių virusų padermių, tačiau dėl jų sugebėjimo greitai mutuoti vakcinacija kitais metais tampa neveiksminga. Didžiausia grėsmė pasaulio gyventojams gali būti nesugebėjimas laiku įveikti kitos virusinės epidemijos.

Gripas yra tik nedidelė „virusinio ledkalnio“ dalis. Ebolos viruso infekcija Afrikoje paskatino visame pasaulyje įvesti karantino priemones. Deja, šią ligą gydyti yra ypač sunku, o mirčių procentas vis dar didelis.

Virusų bruožas yra neįtikėtinai greitas gebėjimas daugintis. Bakteriofago virusas sugeba 100 tūkstančių kartų viršyti bakterijos reprodukcijos greitį. Todėl virusologai iš viso pasaulio bando išgelbėti žmoniją nuo mirtinos grėsmės.

Pagrindinės virusinių infekcijų prevencijos priemonės yra: skiepai, asmeninės higienos taisyklių laikymasis ir laiku kreiptis į gydytoją infekcijos atveju. Vienas iš simptomų buvo šilumosto negalima nuversti savo jėgomis.

Neturėtumėte panikuoti, jei sergate virusine liga, tačiau atsargumas gali tiesiog išgelbėti jūsų gyvybę. Gydytojai sako, kad infekcijos mutuos tol, kol gyvuos žmogaus civilizacija, o mokslininkai vis dar turi daug svarbių atradimų apie virusų kilmę ir elgseną, taip pat kovą su jais.



Planas:

    Įvadas
  • 1. Istorija
  • 2 Struktūra
  • 3 Virusų vaidmuo biosferoje
  • 4 Virusų padėtis gyvojoje sistemoje
  • 5 Virusų kilmė
  • 6 Struktūra
  • 7 Infekcijos mechanizmas
  • 8 Klasifikacija
    • 8.1 ICTV klasifikacija
    • 8.2 Baltimorės klasifikacija
  • 9 Įdomūs faktai
    • Pastabos
    Literatūra

Įvadas

Virusas (iš lat. virusas - nuodai) yra subcellulinis infekcinis agentas, galintis daugintis tik gyvų kūno ląstelių viduje. Iš prigimties virusai yra autonominiai genetiniai elementai, turintys tarpląstelinę vystymosi ciklo stadiją. Virusai yra mikroskopinės dalelės, susidedančios iš nukleorūgščių molekulių - (DNR ar RNR, kai kurios, pavyzdžiui, mimivirusai, turi abiejų tipų molekules), uždarytos baltymų apvalkale, galinčios užkrėsti gyvus organizmus. Baltymų apvalkalas, į kurį supakuotas genomas, vadinamas kapsiidu. Esant kapsidui virusai skiriasi nuo virusų panašių infekcinių nukleorūgščių - viroidų. Virusai, išskyrus retas išimtis, turi tik vieną genomo nukleorūgšties tipą, klasifikuoja DNR turinčius virusus ir RNR turinčius virusus, o tai yra Baltimorės virusų klasifikavimo pagrindas. Anksčiau prionai taip pat buvo klaidingai priskiriami virusams, tačiau vėliau paaiškėjo, kad šie patogenai yra specialūs infekciniai baltymai ir juose nėra nukleorūgščių.

Šiuo metu yra žinomi virusai, kurie dauginasi augalų, gyvūnų, grybų ir bakterijų ląstelėse (pastarosios paprastai vadinamos bakteriofagais arba fagais). Nepaisant kai kurių bendrų struktūros ir plėtros strategijos modelių (susijusių su funkcine bendruomene), virusai neturi bendros kilmės. Tai patvirtina faktas, kad virusų, užkrečiančių organizmų grupes, kurios yra tolimos, genomai yra struktūriškai susiję, tačiau, be to, turi bendrą genų ir reguliavimo elementų struktūrą, užkoduoja struktūriškai panašius baltymus ir turi bendruosius mechanizmus genų ekspresijai reguliuoti. Taip pat buvo aptikti virusai, užkrėtę kitus virusus (palydovinius virusus).


1. Istorija

Pirmą kartą viruso (kaip naujo tipo patogeno) egzistavimą įrodė 1892 m. Rusijos mokslininkas D.I.Ivanovsky. Po daugelio metų tabako augalų ligų tyrimų 1892 m. Darbe DI Ivanovsky daro išvadą, kad tabako mozaiką sukelia „per Chamberlain filtrą praeinančios bakterijos, kurios vis dėlto negali augti ant dirbtinių substratų“.

Praėjus penkeriems metams, tiriant galvijų ligas, būtent snukio ir nagų ligas, buvo išskirtas panašus filtruojamas mikroorganizmas. O 1898 m., Atkartodamas olandų botaniko M. Beijerincko D. Ivanovsky eksperimentus, jis tokius mikroorganizmus pavadino „filtruojamais virusais“. Sutrumpinta forma šis pavadinimas pradėjo žymėti šią mikroorganizmų grupę.

1901 metais buvo atrasta pirmoji žmogaus virusinė liga - geltonoji karštinė. Šį atradimą padarė Amerikos karo chirurgas W. Readas ir jo kolegos.

1911 m. Francis Routhas įrodė virusinis pobūdis vėžys - Rous sarkoma (tik 1966 m., po 55 metų, už šį atradimą jam buvo suteikta Nobelio fiziologijos ar medicinos premija).

Vėlesniais metais virusų tyrimas vaidino svarbų vaidmenį plėtojant epidemiologiją, imunologiją, molekulinę genetiką ir kitas biologijos šakas. Taigi Hershey-Chase eksperimentas tapo lemiamu DNR vaidmens perduodant paveldimas savybes įrodymu. Per metus buvo paskirta dar mažiausiai šešios Nobelio fiziologijos ar medicinos premijos ir trys Nobelio chemijos premijos už tyrimus, tiesiogiai susijusius su virusų tyrimais.

2002 m. Niujorko universitete buvo sukurtas pirmasis sintetinis virusas (poliomielito virusas).


2. Struktūra

Paprasčiausiai organizuoti virusai susideda iš nukleino rūgšties ir kelių baltymų, kurie aplink ją sudaro apvalkalą. kapsidas... Tokių virusų pavyzdys yra tabako mozaikos virusas. Jo kapsidėje yra vienos rūšies baltymai, turintys mažą molekulinę masę. Kompleksiškai organizuoti virusai turi papildomą apvalkalą - baltymą arba lipoproteiną; kartais išoriniuose sudėtingų virusų apvalkaluose, be baltymų, yra angliavandenių. Gripo ir herpeso sukėlėjai yra sudėtingai organizuotų virusų pavyzdžiai. Jų išorinė membrana yra ląstelės-šeimininkės branduolinės arba citoplazminės membranos fragmentas, iš kurio virusas patenka į tarpląstelinę aplinką.


3. Virusų vaidmuo biosferoje

Virusai yra viena iš labiausiai paplitusių organinių medžiagų egzistavimo formų planetoje pagal skaičių: vandenynų vandenyse yra milžiniškas bakteriofagų skaičius (apie 250 milijonų dalelių mililitre vandens), bendras jų skaičius vandenyne yra apie 4 × 10 30 ir virusų (bakteriofagų) skaičius vandenyno dugno nuosėdos praktiškai nepriklauso nuo gylio ir visur yra labai aukštos. Vandenyje gyvena šimtai tūkstančių virusų rūšių (padermių), kurių didžioji dauguma nėra aprašyta, o tuo labiau - neištirta. Virusai vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant kai kurių rūšių gyvų organizmų populiacijos dydį (pavyzdžiui, laukinės ligos virusas kelis kartus kas kelerius metus sumažina arktinių lapių skaičių).


4. Virusų padėtis gyvojoje sistemoje


5. Virusų kilmė

Virusai yra kolektyvinė grupė, neturinti bendro protėvio. Šiuo metu yra keletas hipotezių, paaiškinančių virusų kilmę.

Kai kurių RNR virusų kilmė siejama su viroidais. Viroidai yra labai struktūrizuoti žiediniai RNR fragmentai, kuriuos replikuoja ląstelių RNR polimerazė. Manoma, kad viroidai yra „pabėgę intronai“ - nereikšmingi sujungimo metu iškirpti MRNR regionai, kurie netyčia įgijo galimybę daugintis. Viroidai nekoduoja baltymų. Manoma, kad virusai įgijo koduojančius regionus (atvirą skaitymo rėmelį), todėl atsirado pirmieji RNR virusai. Iš tiesų yra žinomi virusų pavyzdžiai, kuriuose yra ryškių į viroidą panašių regionų (hepatito Delta virusas).

Ikosaedrinių virionų struktūrų pavyzdžiai.
A. Virusas, neturintis lipidų apvalkalo (pvz., Pikornavirusas).
B. Apgaubtas virusas (pvz., Herpeso virusas).
Skaičiai rodo: (1) kapsidą, (2) genomo nukleino rūgštį, (3) kapsomerą, (4) nukleokapsidą, (5) virioną, (6) lipidų apvalkalą, (7) apvalkalo membraninius baltymus.

Virusinės dalelės (virionai) yra baltymų kapsulė - kapsidė, turinti viruso genomą, atstovaujama vienos ar daugiau DNR ar RNR molekulių. Kapsidė pastatyta iš kapsomerai - baltymų kompleksai, kuriuos savo ruožtu sudaro: protomerai... Nukleino rūgštis komplekse su baltymais žymima terminu nukleokapsidas... Kai kurie virusai taip pat turi išorinę lipidinę membraną. Matmenys įvairių virusų svyruoja nuo 20 (parvovirusai) iki 500 (mimivirusai) ir daugiau nanometrų. Virionai dažnai turi taisyklingą geometrinę formą (ikosaedras, cilindras). Tokia kapsidės struktūra suteikia ryšį tarp jo sudedamųjų baltymų ir todėl gali būti pastatyta iš standartinių vienos ar kelių rūšių baltymų, o tai leidžia virusui sutaupyti vietos genome.


7. Infekcijos mechanizmas

Paprastai virusinės infekcijos procesą vienos ląstelės mastu galima suskirstyti į kelis sutampančius etapus:

Strypo formos tabako mozaikos viruso dalelė.
Skaičiai rodo: (1) RNR viruso genomą, (2) kapsomerą, susidedantį iš tik vieno protomero, (3) brandžią kapsidės sritį.

  • Pritvirtinimas prie ląstelės membranos - vadinamoji adsorbcija. Paprastai tam, kad virionas būtų adsorbuojamas ant ląstelės paviršiaus, jo plazmos membranoje turi būti baltymas (dažnai glikoproteinas) - receptorius, būdingas šiam virusui. Receptoriaus buvimas dažnai lemia tam tikro viruso šeimininkų diapazoną ir jo audinių specifiškumą.

Ne ikozaedrinio viriono struktūra apgaubė virusą ŽIV pavyzdžiu.
Skaičiai rodo: (1) RNR viruso genomą, (2) nukleokapsidą, (3) kapsidą, (4) baltymo matricą, esančią (5) lipidinę membraną, (6) gp120 yra glikoproteinas, kuriuo virusas prisijungia prie ląstelės membranos. , (7) gp41 yra transmembraninis glikoproteinas.
Skaičiai 8-11 nurodo baltymus, kurie sudaro virioną ir yra būtini virusui ankstyvosios stadijos infekcijos: (8) integrazė, (9) atvirkštinė transkriptazė, (10) Vif, Vpr, Nef ir p7, (11) proteazė.

Laukinės gamtos taksonomijoje virusai yra atskiriami į atskirą taksoną Vira, sudarantis Systema Naturae 2000 klasifikaciją kartu su domenais Bakterijos, Archėja ir Eukariota šaknies taksonas Biota... XX amžiuje sistemiškai buvo siūlyta sukurti specialų taksoną neląstelinėms gyvybės formoms ( Afanobionta Novakas, 1930; supervalstybė Acytota Jeffrey, 1971 m. Acellularia), tačiau tokie pasiūlymai nebuvo kodifikuoti.

Virusų taksonomiją ir taksonomiją kodifikuoja ir prižiūri Tarptautinis virusų taksonomijos komitetas (ICTV), kuris taip pat palaiko universalios virusų duomenų bazės ICTVdB taksonominę bazę.


8.1. ICTV klasifikacija

1966 m. Tarptautinis virusų taksonomijos komitetas priėmė virusų klasifikavimo sistemą, pagrįstą tipo (RNR ir DNR) skirtumu, nukleorūgščių molekulių skaičiumi (viengubomis ir dvigrandėmis) ir branduolio apvalkalo buvimu ar nebuvimu. Klasifikavimo sistema yra hierarchinių taksonų serija:

Atsiskyrimas ( virales) Šeima ( viridae) Pogrupis ( virinae) Gentis ( -virusas) Rodinys ( -virusas)

8.2. Baltimorės klasifikacija

Nobelio premijos laureatas biologas Davidas Baltimore'as pasiūlė savo virusų klasifikavimo schemą, pagrįstą MRNR gamybos mechanizmo skirtumais. Ši sistema apima septynias pagrindines grupes:

  • (I) Virusai, turintys dvigubos grandinės DNR ir neturintys RNR stadijos (pavyzdžiui, herpeso virusai, raupų virusai, papovavirusai, mimivirusai).
  • (Ii) Virusai, turintys dvigubos grandinės RNR (pvz., Rotavirusai).
  • (III) Virusai, turintys vienos grandinės DNR molekulę (pvz., Parvovirusai).
  • (Iv) Virusai, turintys vienos grandinės RNR molekulę, kurioje yra teigiamas poliškumas (pvz., Pikornavirusai, flavivirusai).
  • (V) Virusai, turintys neigiamos arba dvigubos poliškumo vienos grandinės RNR molekulę (pvz., Ortomiksovirusai, filovirusai).
  • (VI) Virusai, turintys vienos grandinės RNR molekulę ir turintys savo gyvenimo ciklo DNR sintezės stadiją RNR šablone, retrovirusai (pavyzdžiui, ŽIV).
  • (VII) Virusai, turintys dvigubos grandinės DNR ir turintys savo gyvenimo ciklo DNR sintezės stadiją RNR šablone, retroidiniai virusai (pavyzdžiui, hepatito B virusas).

Šiuo metu abi sistemos yra naudojamos vienu metu klasifikuojant virusus kaip vienas kitą papildančius.

Tolesnis skirstymas atliekamas remiantis tokiais požymiais kaip genomo struktūra (segmentų buvimas, apskritos ar linijinės molekulės), genetiniu panašumu su kitais virusais, lipidų membranos buvimu, organizmo-šeimininko taksonomine priklausomybe ir pan.


9. Įdomūs faktai

  • 2008 m. V. D. Zorkinas pažymėjo, kad populiarūs žmogaus teisių gynėjai, kalbėdami Europos parlamentuose, reikalavo teisinės virusų teisių apsaugos, jis taip pat pažymėjo, kad ultragarso ekstremistai, įsitikinę, kad žmogus yra priešiškas virusas, yra kartu su virusų teisių šalininkais. kuriuos reikėtų sunaikinti vardan gamtos apsaugos.

Pastabos

  1. Violončelė J, Paul AV, Wimmer E (2002). Cheminė polioviruso kDNR sintezė: infekcinio viruso susidarymas be natūralaus šablono. Mokslas 297 (5583): 1016-8. DOI: 10.1126 / mokslas.1072266 - dx.doi.org/10.1126/science.1072266. PMID 12114528 - www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12114528?dopt\u003dAbstraktas.
  2. Bergh O, Børsheim KY, Bratbak G, Heldal M (1989 m. Rugpjūtis). "Didelė virusų, randamų vandens aplinkoje, gausa." Gamta 340 (6233): 467-8. DOI: 10.1038 / 340467a0 - dx.doi.org/10.1038/340467a0. PMID 2755508 - www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2755508?dopt\u003dAbstraktas.
  3. 1 2 Elementai - mokslo naujienos: Sunaikindami bakterijų ląsteles, virusai aktyviai dalyvauja medžiagų apykaitoje vandenyno gilumoje - elementy.ru/news/430811
  4. PLoS biologija: keturių vandenynų regionų jūrų viromai - www.plosbiology.org/article/info:doi/10.1371/journal.pbio.0040368
  5. Elementai - mokslo naujienos: Vandenyne atrasta šimtai tūkstančių naujų virusų rūšių - elementy.ru/news/430383
  6. „ScienceNow“ - „Senovės virusas davė vapsvoms“ - news.sciencemag.org/sciencenow/2009/02/12-02.html?rss\u003d1
  7. Elementai - mokslo naujienos: raiteliai tramdo savo aukų imuninę apsaugą prisijaukintais virusais - elementy.ru/news/431008
  8. Baltimorė D (1974). „RNR virusų strategija“. Harvey Lect. 70 serija: 57-74. PMID 4377923 - www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4377923?dopt\u003dAbstraktas.
  9. Teminas HM, Baltimorė D (1972). "RNR nukreipta DNR sintezė ir RNR naviko virusai". Adv. Virus Res. 17 : 129–86. PMID 4348509 - www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4348509?dopt\u003d Santrauka.
  10. van Regenmortel MH, Mahy BW (2004). „Nauji virusų taksonomijos klausimai“. Naujai užkrėsta. Dis. 10 (1): 8-13. PMID 15078590 - www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15078590?dopt\u003dAbstraktas.
  11. Mayo MA (1999). „Augalų virusų taksonomijos raida nuo 6-osios ICTV ataskaitos paskelbimo. Tarptautinis virusų taksonomijos komitetas ". Arch. Virol. 144 (8): 1659–66. PMID 10486120 - www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10486120?dopt\u003dAbstraktas.
  12. de Villiers EM, Fauquet C, Broker TR, Bernard HU, zur Hausen H (2004). „Papilomos virusų klasifikacija“. Virologija 324 (1): 17-27. DOI: 10.1016 / j.virol.2004.03.033 - dx.doi.org/10.1016/j.virol.2004.03.033. PMID 15183049 - www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15183049?dopt\u003d Santrauka.
  13. „Konstitucija ir žmogaus teisės XXI amžiuje“ - www.ozon.ru/context/detail/id/4181595/ Rusijos Federacijos Konstitucinio Teismo pirmininkas, garbingas Rusijos Federacijos teisininkas, teisės mokslų daktaras, profesorius V. D. Zorkinas: „Kaip kitaip pavadinti siūlymus parlamentuose ginti ne tik žmogaus, bet ir gyvūnų teises, renkant įvairių gyvūnų rūšių deputatus? Tačiau tai skelbiantys populiarūs radikalai sutiko, kad būtina apsaugoti virusų teises ir patvirtinti tinkamo formato teisės aktus “. (p. 21-22), ISBN 978-5-468-00282-7, Virologija.
    Tekstas prieinamas pagal „Creative Commons Attribution-ShareAlike“ licenciją.
mažiausi infekcinių ligų sukėlėjai. Išvertus iš lotynų kalbosvirusas reiškia „nuodai, nuodingas principas“. Iki XIX amžiaus pabaigos. terminas „virusas“ medicinoje buvo vartojamas norint nurodyti bet kokį infekcinį agentą, sukeliantį ligą. Šį žodį šiuolaikinė reikšmė įgijo po 1892 m., Kai rusų botanikas DI Ivanovskis nustatė tabako mozaikos ligos (tabako mozaikos) sukėlėjo „filtruojamumą“. Jis parodė, kad šia liga užsikrėtusių augalų ląstelių sultys, praeinančios per specialius filtrus, sulaikančius bakterijas, išlaiko galimybę sukelti tą pačią ligą sveikiems augalams. Po penkerių metų vokiečių bakteriologas F. Löffleris atrado dar vieną filtruojamą veiksnį - galvijų snukio ir nagų ligos sukėlėją. 1898 m. Olandų botanikas M. Beijerinkas pakartojo šiuos eksperimentus išplėstine versija ir patvirtino Ivanovskio išvadas. Jis pavadino „filtruojamą nuodingą principą“, sukeliantį tabako mozaiką, „filtruojamu virusu“. Šis terminas buvo naudojamas daugelį metų ir palaipsniui buvo paverstas vienu žodžiu - „virusas“.

1901 m. Amerikos karo chirurgas W. Reedas su kolegomis nustatė, kad geltonosios karštinės sukėlėjas yra ir filtruojamas virusas. Geltonoji karštinė buvo pirmoji žmogaus liga, kuri buvo nustatyta kaip virusinė, tačiau prireikė dar 26 metų, kad jos virusinė kilmė būtų galutinai įrodyta.

Visuotinai pripažįstama, kad virusai atsirado atskirus (autonomiškus) ląstelės genetinius elementus, kurie, be to, gavo galimybę pernešti iš organizmo į organizmą. Normalioje ląstelėje kelios genetinių struktūrų rūšys juda, pavyzdžiui, matrica arba informacinė, RNR (mRNR), transpozonai, intronai ir plazmidės. Tokie mobilūs elementai galėjo būti virusų pirmtakai arba pirmtakai.

Kai kurie virusai, be kapsidės, taip pat turi išorinį apvalkalą, susidedantį iš baltymų ir lipidų. Jis susidaro iš užkrėstos ląstelės membranų, kuriose yra įterptų viruso baltymų. Sąvokos „nuogi virionai“ ir „be apvalkalo virionai“ vartojami sinonimai. Mažiausių ir paprasčiausiai išsidėsčiusių virusų kapsulės gali būti tik vienos ar kelių rūšių baltymų molekulės. Keletas tų pačių arba skirtingų baltymų molekulių sujungiamos į subvienetus, vadinamus kapsomeromis. Savo ruožtu kapomerai formuoja taisyklingas viruso kapsidės geometrines struktūras. Skirtinguose virusuose kapsidės forma yra būdingas viriono bruožas (bruožas).

Virionai, turintys spiralės tipo simetriją, kaip ir tabako mozaikos virusas, turi pailgos cilindro formą; baltymų apvalkalo, kurį sudaro atskiri subvienetai - kapsomerai, viduje yra suvyniota nukleorūgščių (RNR) spiralė. Virionai su ikozaedriniu simetrijos tipu (iš graikų.

eikosi - dvidešimt, hedra - paviršius), kaip ir poliovirusas, turi sferinę, tiksliau, daugialypę formą; jų dangteliai yra pastatyti iš 20 taisyklingų trikampių briaunų (paviršių) ir atrodo kaip geodezinis kupolas.

Atskiriems bakteriofagams (bakterijų virusams; fagams) būdingas mišrus simetrijos tipas. Prie vadinamojo. Iš „uodeguotų“ fagų galva atrodo kaip sferinis kapidas; ilgas vamzdinis procesas - nuo jo „uodega“.

Yra dar sudėtingesnės struktūros virusų. Poksviruso virusai (raupų virusai) neturi taisyklingo, tipiško kapsidės: vamzdinės ir membraninės struktūros yra tarp šerdies ir išorinio apvalkalo.

 VIRUSŲ ATSAKYMAS Genetinė informacija, užkoduota viename gene, paprastai gali būti laikoma instrukcija, kaip ląstelėje gaminti specifinį baltymą. Tokią instrukciją ląstelė suvokia tik tuo atveju, jei ji siunčiama mRNR pavidalu. Todėl ląstelės, kuriose genetinę medžiagą vaizduoja DNR, šią informaciją turi „perrašyti“ (perrašyti) į papildomą mRNR kopiją. (taip pat žr NUKLEINĖS RŪGŠTYS) ... DNR turintys virusai replikacijos būdu skiriasi nuo RNR turinčių virusų.

DNR paprastai egzistuoja dvigubų grandinių struktūrų pavidalu: dvi polinukleotidinės grandinės yra sujungtos su vandeniliu ir susuktos taip, kad susidarytų dviguba spiralė. RNR, priešingai, paprastai egzistuoja viengrandžių struktūrų pavidalu. Tačiau atskirų virusų genomas yra viengrandė DNR arba dvigrandė RNR. Virusinės nukleorūgšties dvigubos arba vienkartinės grandinės (grandinės) gali būti linijinės arba uždarytos žiede.

Pirmasis viruso replikacijos etapas yra susijęs su viruso nukleino rūgšties prasiskverbimu į ląstelę-šeimininkę. Šį procesą gali palengvinti specialūs fermentai, kurie yra viriono kapsidės arba išorinio apvalkalo dalis, o apvalkalas lieka už ląstelės ribų arba virionas praranda jį iškart, kai prasiskverbia į ląstelę. Virusas randa ląstelę, tinkamą reprodukcijai, „raktų užraktu“ kontaktuodamas atskiras savo kapidės dalis (arba išorinį apvalkalą) su ląstelės paviršiaus specifiniais receptoriais. Jei ląstelės paviršiuje nėra specifinių („atpažįstančių“) receptorių, tai ląstelė nėra jautri virusinei infekcijai: virusas į ją neprasiskverbia.

Siekiant realizuoti genetinę informaciją, į ląstelę prasiskverbusi viruso DNR specialiais fermentais perrašoma į mRNR. Gauta mRNR persikelia į ląstelių baltymų sintezės „gamyklas“ - ribosomas, kur ji pakeičia ląstelių „žinutes“ savo „instrukcijomis“ ir yra išverčiama (skaitoma), dėl ko sintetinami virusiniai baltymai. Pati virusinė DNR yra kartojama (dubliuojama) dalyvaujant kitam fermentų rinkiniui, tiek virusiniam, tiek priklausančiam ląstelei.

Susintetintas baltymas, kuris naudojamas kapsidui sukurti, ir daugybe kopijų padauginta viruso DNR sujungia ir suformuoja naujus „dukterinius“ virionus. Susiformavę virusiniai palikuonys palieka panaudotą ląstelę ir užkrėtė naujas: viruso dauginimosi ciklas kartojasi. Kai kurie virusai pumpuruodami nuo ląstelės paviršiaus užfiksuoja dalį ląstelės membranos, į kurią virusų baltymai buvo įterpti „iš anksto“, ir taip įgyja membraną. Kalbant apie ląstelę-šeimininkę, ji galiausiai pasirodo sugadinta ar net visiškai sunaikinta.

Kai kuriuose DNR virusuose pats reprodukcijos ciklas ląstelėje nėra susijęs su tiesiogine viruso DNR replikacija; vietoj to viruso DNR įterpiama (integruojama) į ląstelės-šeimininkės DNR. Šiame etape virusas kaip vienas struktūrinis darinys išnyksta: jo genomas tampa ląstelės genetinio aparato dalimi ir ląstelės dalijimosi metu netgi dauginasi ląstelės DNR. Tačiau vėliau, kartais po daugelio metų, virusas gali vėl atsirasti - suveikia viruso baltymų sintezės mechanizmas, kuris, derinamas su viruso DNR, sudaro naujus virionus.

Kai kurių RNR virusų genomas (RNR) gali tiesiogiai veikti kaip mRNR. Tačiau ši savybė būdinga tik virusams, turintiems „+“ RNR grandinę (ty turintiems teigiamą poliškumą RNR). Virusai su "

- „RNR grandinė pirmiausia turi„ perrašyti “grandinę„ + “; tik po to prasideda viruso baltymų sintezė ir virusas dauginasi.

Vadinamieji retrovirusai turi RNR kaip genomą ir turi neįprastą genetinės medžiagos perrašymo būdą: užuot perrašę DNR į RNR, kaip tai vyksta ląstelėje ir būdinga DNR turinčiams virusams, jų RNR yra perrašoma į DNR. Tada dviguba grandinė viruso DNR yra įtraukiama į ląstelės chromosomų DNR. Tokios virusinės DNR matricoje sintetinama nauja virusinė RNR, kuri, kaip ir kiti, lemia viruso baltymų sintezę. taip pat žr RETROVIRUSAI.

 VIRUSO KLASIFIKACIJA Jei virusai iš tiesų yra mobilūs genetiniai elementai, kurie gavo „autonomiją“ (nepriklausomybę) nuo jų šeimininkų genetinio aparato (skirtingų tipų ląstelių), tai skirtingos virusų grupės (su skirtingu genomu, struktūra ir replikacija) turėjo atsirasti nepriklausomai viena nuo kitos. Todėl neįmanoma visiems virusams sukurti vieno kilmę, susiejančio juos remiantis evoliuciniais santykiais. Gyvūnų taksonomijoje naudojami „natūralios“ klasifikacijos principai virusams netinka.

Nepaisant to, virusų klasifikavimo sistema yra būtina praktikoje, o ją sukurti bandyta ne kartą. Pasirodė, kad produktyviausias metodas buvo pagrįstas struktūrinėmis ir funkcinėmis virusų ypatybėmis: norėdami atskirti skirtingas virusų grupes, jie apibūdina savo nukleorūgšties tipą (DNR ar RNR, kurių kiekviena gali būti viengrandė arba dviguba), jos dydį (nukleotidų skaičius nukleorūgščių grandinėje). rūgštys), nukleorūgščių molekulių skaičius viename virione, viriono geometrija ir kapidės bei viriono išorinio apvalkalo struktūrinės ypatybės, šeimininko tipas (augalai, bakterijos, vabzdžiai, žinduoliai ir kt.), virusų sukeltos patologijos ypatybės (ligos simptomai ir ligos pobūdis), antigeninės virusinių baltymų savybės ir organizmo imuninės sistemos reakcijos į viruso įvedimą ypatumai.

Daugelis virusų, tokių kaip tymai, pūslelinė ir iš dalies gripas, žmonės yra pagrindinis natūralus rezervuaras. Šie virusai perduodami ore esančiais lašeliais arba kontaktuojant.

Kai kurių virusinių ligų, kaip ir kitų infekcijų, plitimas yra kupinas netikėtumų. Pavyzdžiui, antisanitarinėmis sąlygomis gyvenančių žmonių grupėse beveik visi vaikai ankstyvas amžius turi poliomielitą, paprastai lengvą, ir įgyja imunitetą. Jei gyvenimo sąlygos šiose grupėse pagerės, vaikai jaunesnio amžiaus poliomielitas paprastai neserga, tačiau liga gali pasireikšti vyresniame amžiuje, o tada ji dažnai būna sunki.

Daugelis virusų negali ilgai išsilaikyti gamtoje esant nedideliam šeimininkų rūšių plitimo tankiui. Dėl primityvių medžiotojų ir augalų rinkėjų populiacijos trūkumo susidarė nepalankios sąlygos kai kuriems virusams egzistuoti; todėl labai tikėtina, kad kai kurie žmogaus virusai atsirado vėliau, atsiradus miesto ir kaimo gyvenvietėms. Daroma prielaida, kad tymų virusas iš pradžių egzistavo tarp šunų (kaip karščiavimo sukėlėjas), o žmonių raupai galėjo atsirasti dėl karvių ar pelių raupų evoliucijos. Naujausi virusų evoliucijos pavyzdžiai yra įgytas žmogaus imunodeficito sindromas (AIDS). Yra įrodymų apie genetinius žmogaus imunodeficito virusų ir afrikinių žaliųjų beždžionių panašumus.

„Naujos“ infekcijos paprastai būna sunkios, dažnai mirtinos, tačiau ligos sukėlėjo evoliucijos metu jos gali tapti lengvesnės. Geras pavyzdys yra miksomatozės viruso istorija. 1950 m. Šis virusas, endeminis Pietų Amerikai ir gana nekenksmingas vietiniams triušiams, buvo įvežtas į Australiją kartu su europinėmis šių gyvūnų veislėmis. Australijos triušių liga, su kuria anksčiau nebuvo susidurta su šiuo virusu, 99,5% atvejų buvo mirtina. Po kelerių metų mirtingumas nuo šios ligos žymiai sumažėjo, kai kuriose vietovėse iki 50%, o tai paaiškinama ne tik „silpninančiomis“ (silpnėjančiomis) viruso genomo mutacijomis, bet ir padidėjusiu triušių genetiniu atsparumu ligai, ir abiem atvejais veiksminga natūrali atranka įvyko galingas natūralios atrankos slėgis.

Virusų dauginimąsi gamtoje palaiko skirtingi organizmų tipai: bakterijos, grybai, pirmuonys, augalai, gyvūnai. Pavyzdžiui, vabzdžiai dažnai kenčia nuo virusų, kurie kaupiasi jų ląstelėse didelių kristalų pavidalu. Augalus dažnai veikia maži ir paprasčiausiai sutvarkyti RNR virusai. Šie virusai net neturi specialių mechanizmų patekti į ląstelę. Juos neša vabzdžiai (kurie minta ląstelių sultimis), apvaliosios kirmėlės ir kontaktiniai, užkrėsdami augalą, jei jis yra mechaniškai pažeistas. Bakteriniai virusai (bakteriofagai) turi sudėtingiausią būdą pristatyti savo genetinę medžiagą į jautrią bakterijų ląstelę. Pirma, fago „uodega“, kuri atrodo kaip plonas vamzdelis, prisitvirtina prie bakterijos sienos. Tada specialūs „uodegos“ fermentai ištirpina bakterijos sienelės dalį ir fago genetinė medžiaga (dažniausiai DNR) įšvirkščiama į susidariusią skylę per „uodegą“, tarsi per švirkšto adatą.

Daugiau nei dešimt pagrindinių virusų grupių yra patogeniškos žmonėms. Tarp DNR virusų tai yra raupų virusų (sukeliančių raupų, vakcinijų ir kitų raupų infekcijas), herpeso virusų (herpeso opos ant lūpų, vėjaraupių), adenovirusų (ligų - šeimos). kvėpavimo takai akys), papovavirusų šeima (karpos ir kitos odos ataugos), hepadnavirusai (hepatitas

B ). Žmogaus patogenų yra daug daugiau RNR turinčių virusų. Pikornavirusai (iš lot. piko - labai mažas, angliškas.RNR - RNR) - mažiausi žinduolių virusai, panašūs į kai kuriuos augalų virusus; jie sukelia ūminį poliomielitą, hepatitą A peršalimas... Mixovirusai ir paramiksovirusai yra įvairių gripo formų, tymų ir kiaulytės (kiaulytės) priežastis. Arbovirusai (iš anglų kalbos.nariuotakojų borne - „nešioja nariuotakojai“) - didžiausia virusų grupė (daugiau nei 300) - nešiojami vabzdžių, kurie yra erkių ir japonų encefalito, geltonosios karštinės, arklių meningoencefalito, kolorado erkių platinamos karštinės, škotų avių encefalito ir kitų pavojingų ligų sukėlėjai. Reovirusai, kurie yra gana reti žmonių kvėpavimo takų ir žarnyno ligų sukėlėjai, tapo ypatingo mokslinio susidomėjimo objektu dėl to, kad jų genetinę medžiagą vaizduoja dvigubos grandinės fragmentuota RNR. taip pat žr VENERALINĖS LIGOS; VĖJARAUPIAI; HEPATITAS; FLU; DENGE FEVER; MONONUCLEOSIS INFEKTYVI; MASOS; RUBELLA; MENINGITIS; GAMTINIS POISKAS; POLIO; Kvėpavimo sistemos virusinės ligos; Kiaulytė; ĮGYTOS IMUNODEFICENCIJOS SINDROMAS (AIDS); ENCEFALITAS.

Kai kurių ligų, tarp jų ir labai sunkių, sukėlėjai nepriskiriami nė vienai iš minėtų kategorijų. Visai neseniai, pavyzdžiui, Creutzfeldto-Jakobo liga ir Kuru - degeneracinės smegenų ligos, turinčios labai ilgą inkubacinį periodą, buvo nurodytos speciali lėtų virusinių infekcijų grupė. Tačiau paaiškėjo, kad juos sukelia ne virusai, o mažiausi baltyminio pobūdžio infekciniai veiksniai - prionai ( cm... PRION).

Gydymas ir profilaktika. Virusų dauginimasis yra glaudžiai susijęs su užkrėsto organizmo ląstelių baltymų ir nukleorūgščių sintezės mechanizmais. Todėl sukurti vaistus, kurie selektyviai slopina virusą, tačiau nekenkia organizmui, yra nepaprastai sunki užduotis. Nepaisant to, paaiškėjo, kad didžiausiuose herpeso ir raupų virusuose genominės DNR koduoja daugybę fermentų, kurie savo savybėmis skiriasi nuo panašių ląstelių fermentų, ir tai buvo pagrindas kurti antivirusinius vaistus. Iš tiesų buvo sukurti keli vaistai, kurių veikimo mechanizmas pagrįstas viruso DNR sintezės slopinimu. Kai kurie junginiai, kurie yra per daug toksiški bendram vartojimui (į veną ar per burną), yra tinkami vartoti vietiniam vartojimui, pavyzdžiui, akių infekcijoms herpeso virusu.

Yra žinoma, kad žmogaus organizmas gamina specialius baltymus - interferonus. Jie slopina virusinių nukleorūgščių vertimą ir taip slopina viruso dauginimąsi. Genų inžinerijos dėka tapo prieinami bakterijų gaminami interferonai, kurie yra išbandomi medicinos praktikoje (cm.GENETINĖ INŽINERIJA) .

Veiksmingiausi natūralios organizmo gynybos elementai yra specifiniai antikūnai (specialūs imuninės sistemos gaminami baltymai), kurie sąveikauja su atitinkamu virusu ir tokiu būdu veiksmingai užkerta kelią ligos vystymuisi; tačiau jie negali neutralizuoti viruso, kuris jau pateko į ląstelę. Pavyzdys yra herpeso infekcija: Herpes virusas išlieka nervinių mazgų (ganglijų) ląstelėse, kur antikūnai negali jo pasiekti. Kartkartėmis virusas suaktyvėja ir sukelia ligos atkryčius.

Paprastai dėl infekcinio agento įsiskverbimo organizme susidaro specifiniai antikūnai. Organizmui gali padėti dirbtinai padidinti antikūnų gamybą, įskaitant imuniteto stiprinimą iš anksto, skiepijant. Būtent tokiu būdu, vykdant masinę vakcinaciją, raupų liga praktiškai buvo pašalinta visame pasaulyje. taip pat žr Skiepijimas ir imunizacija.

Šiuolaikiniai vakcinacijos ir imunizacijos metodai yra suskirstyti į tris pagrindines grupes. Pirma, tai yra susilpnėjusios viruso padermės naudojimas, kuris skatina antikūnų gamybą organizme, veiksmingus prieš patogeniškesnę padermę. Antra, įvedamas užmuštas virusas (pavyzdžiui, inaktyvuotas formalinu), kuris taip pat sukelia antikūnų susidarymą. Trečias variantas yra vadinamasis. „Pasyvioji“ imunizacija, t.y. paruoštų „svetimų“ antikūnų įvedimas. Gyvūnas, pavyzdžiui, arklys, yra imunizuojamas, tada antikūnai iš jo kraujo išskiriami, išgryninami ir naudojami švirkščiant pacientą, kad būtų sukurtas betarpiškas, bet trumpalaikis imunitetas. Kartais antikūnai naudojami iš sergančio asmens kraujo (pavyzdžiui, tymai, erkinis encefalitas).

Virusų kaupimasis. Norint paruošti vakcinas, būtina kaupti virusą. Šiuo tikslu dažnai naudojami besivystantys viščiukų embrionai, kurie yra užkrėsti šiuo virusu. Tam tikrą laiką inkubavus užkrėstus embrionus, juose dėl reprodukcijos susikaupęs virusas surenkamas, gryninamas (centrifuguojant ar kitu būdu) ir, jei reikia, inaktyvuojamas. Labai svarbu iš viruso preparatų pašalinti visas balasto priemaišas, kurios vakcinacijos metu gali sukelti rimtų komplikacijų. Žinoma, ne mažiau svarbu įsitikinti, kad preparatuose neliko neaktyvuoto patogeninio viruso. Pastaraisiais metais įvairių rūšių ląstelių kultūros buvo plačiai naudojamos virusams kaupti. VIRUSŲ TYRIMO METODAI Bakteriniai virusai pirmieji tapo išsamių tyrimų objektu kaip patogiausiu modeliu, kuris turi daug privalumų, palyginti su kitais virusais. Visas fago replikacijos ciklas, t.y. laikas nuo bakterinės ląstelės užkrėtimo iki dauginamų virusinių dalelių išsiskyrimo iš jos įvyksta per vieną valandą. Kiti virusai paprastai kaupiasi kelias dienas ar net ilgiau. Prieš pat Antrąjąantrasis pasaulinis karas ir netrukus po jo pabaigos buvo sukurti metodai atskiroms viruso dalelėms tirti. Plokštės su maistiniu agaru, ant kurio buvo užaugintas bakterijų ląstelių monosluoksnis (kietasis sluoksnis), serijiniais praskiedimais yra užkrėstos fago dalelėmis. Daugindamasis virusas užmuša „apsaugotą“ ląstelę ir prasiskverbia į kaimynines ląsteles, kurios taip pat žūva sukaupus fagų palikuonis. Negyvų ląstelių plotas plika akimi matomas kaip ryški dėmė. Tokios dėmės vadinamos „neigiamomis kolonijomis“ arba plokštelėmis. Sukurtas metodas leido ištirti atskirų virusų dalelių palikuonis, aptikti genetinę virusų rekombinaciją ir nustatyti genetinę fago replikacijos struktūrą ir detales, kurios anksčiau atrodė neįtikėtinos.

Darbas su bakteriofagais prisidėjo prie metodinio arsenalo išplėtimo tiriant gyvūnų virusus. Prieš tai stuburinių gyvūnų virusų tyrimai buvo atliekami daugiausia su laboratoriniais gyvūnais; tokie eksperimentai buvo labai sunkūs, brangūs ir nebuvo labai informatyvūs. Vėliau atsirado naujų metodų, pagrįstų audinių kultūrų naudojimu; fagų eksperimentuose naudojamos bakterijų ląstelės buvo pakeistos stuburinių ląstelėmis. Vis dėlto eksperimentai su laboratoriniais gyvūnais yra labai svarbūs tiriant virusinių ligų vystymosi mechanizmus ir tebevykdomi šiuo metu.

 LITERATŪRA Virologija... Redagavo B. Fieldsas, D. Knightas, t. 1–3, M., 1989 m

Medicininių konsultacijų paslauga yra patogus būdas per 24 valandas nemokamai gauti atsakymą į bet kokį medicinos ir sveikatos srities klausimą. Žinoma, Medicinos konsultacijų tarnyba negali pakeisti apsilankymo pas gydytoją, o mūsų atsakymai yra tik patariamojo pobūdžio, tačiau net ir tokiomis sąlygomis mūsų paslauga bus nepaprastai naudinga jums ir jūsų šeimai.

Virusinės infekcijos, tokios kaip ŽIV, infekcija gali pasireikšti per kraują arba per lytinius santykius. Tik po trejų – penkerių metų pacientas pradeda nerimauti dėl tokių šios infekcijos simptomų kaip negalavimas, silpnumas, naktinis prakaitavimas, sekinantis viduriavimas, karščiavimas, svorio kritimas ir kai kurie kiti.

Vaikas jaudinasi galvos skausmas, ašarojimas, raumenų, gerklės skausmas, nosies užgulimas, užkimimas, bendras negalavimas. Vėliau gali pasireikšti sausas ir skausmingas kosulys, dėl kurio kūdikis patiria daug nepatogumų ir skausmo.

Skirtingai nuo kitų gyvenimo formų, ši forma neturi ląstelių struktūros. Virusas turi paveldimą informaciją, kuri yra saugoma DNR ar RNR molekulėje, molekulės viršus yra padengtas baltymų sluoksniu.


Jei einate į vaistinę antivirusiniai vaistaiTurite žinoti, kad visi vaistai, vartojami virusams gydyti, skirstomi į tris kategorijas.


Svarbu pažymėti, kad gyvas organizmas gali būti užkrėstas keliais virusais vienu metu. Dauguma šių infekcijų turi tam tikrą afinitetą tam tikram organui. Pavyzdžiui, hepatito virusai pirmiausia dauginasi kepenų ląstelėse.


Jų yra labai daug skirtingi tipai tokių infekcijų. Jie sukelia įvairias virusines ligas. Šiame straipsnyje pagrindinis dėmesys bus skiriamas virusams, kurie, patekę į vaikų organizmą, juose vystosi įvairias tam tikram amžiui būdingas ligas. Šie virusinės ligos vadinami vaikais, nes dažniausiai vaikai jais serga.

Norėdami kovoti su tokia liga, yra daugybė ligų narkotikai, kuris iš esmės neturi tiksliai nukreipto veiksmo, o patekęs į kūną sunaikina visą jame esančią naudingą florą, o tai dažnai sukelia skaudžių pasekmių. Idealiu atveju, žinoma, geriausia užkirsti kelią viruso vystymuisi jūsų organizme, palaikant jį gerame lygyje padedant „Bad Tiens“.
Jei sergate ir imate vaistai, tada lygiagrečiai verta atlikti prevenciją naudojant „Bad Tiens“, kad būtų išlygintas žalingas poveikis, šalutiniai poveikiai vaistai ir imuniteto palaikymas.

Virusai (lotynų virusas - nuodai) Ar ne ląstelinė gyvybės forma yra autonominė genetinė struktūra, galinti daugintis joms jautrių augalų ir gyvūnų ląstelėse.

Virusai yra plačiai paplitę gamtoje ir gali sukelti įvairias augalų, gyvūnų ir žmonių ligas.

Apibendrinant, virusas yra nukleino rūgšties molekulė (DNR arba RNR), apsupta specialiu apvalkalu. Kai kurios šio tipo infekcijos taip pat apima fermentus, dalyvaujančius reguliuojant viruso gyvavimo ciklą. Įsiskverbęs į kito organizmo ląsteles, šis autonominis organizmas išleidžia savo genetinę medžiagą, kuri, panaudodama užkrėstos ląstelės išteklius, pradeda formuoti naujas viruso daleles.

Be virusų, gamtoje yra keletas kitų ne ląstelių gyvybės formų, tokių kaip viroidai, virusoidai ir prionai. Viroidai yra mažos apvalios RNR molekulės (ribonukleino rūgštis), neapsuptos membrana ir sukeliančios įvairias augalų ligas. Virioidai taip pat yra žiedinės RNR molekulės be baltymų dangalo, kurios, skirtingai nei viroidai, negali užkrėsti kitų organizmų ląstelių tik esant pagalbiniam virusui.

Prionai yra patogeninių baltymų molekulių grupė, galinti sukelti įvairias gyvūnų ir žmonių ligas, pavyzdžiui, Jacobo-Creutzfeldto liga (pašėlusių karvių liga), Kuru liga ir kt.

Nepaisant gana paprastos organinės struktūros, šie mikroorganizmai yra visaverčiai gyvosios gamtos atstovai. Jiems būdingi pagrindiniai gyvenimo bruožai, tokie kaip: sugebėjimas daugintis, kintamumas, paveldimumas, gebėjimas prisitaikyti prie aplinkos sąlygų, paklusimas evoliucijos dėsniams, tam tikra vieta gyvų organizmų hierarchijoje.

Virusų struktūra
Visų šių mikroorganizmų struktūroje galima išskirti du pagrindinius komponentus: nukleino rūgštį - genetinės informacijos nešėją ir apvalkalą.

Genų virusų aparatas... Gamtoje nukleorūgštys yra genetinės informacijos nešėjas. Yra du pagrindiniai nukleorūgščių tipai: DNR (dezoksiribonukleino rūgštis) ir RNR (ribonukleino rūgštis). Daugumoje gyvų organizmų nukleorūgštys yra branduolyje ir citoplazmoje (ląstelių sultys). Apibūdintuose mikroorganizmuose, nors ir neląstelinėse struktūrose, yra ir nukleorūgščių. Pagal esamos nukleorūgšties tipą virusai skirstomi į dvi klases: turinčius DNR ir turinčius RNR. DNR turintys virusai yra hepatito B virusai, pūslelinė ir kt. RNR turintiems mikroorganizmams atstovauja gripas ir paragripas, žmogaus imunodeficito virusas (ŽIV), hepatitas A ir kt. Šiuose mikroorganizmuose, kaip ir kituose gyvuose organizmuose, vaidina nukleorūgštys genetinės informacijos nešėjo vaidmuo. Informacija apie įvairių baltymų struktūrą (genetinė informacija) yra koduojama nukleorūgščių struktūroje specifinių nukleotidų sekų (DNR ir RNR sudedamųjų dalių) pavidalu. Virusiniai nukleorūgščių genai koduoja įvairius fermentus ir struktūrinius baltymus. Virusų DNR ir RNR yra materialus šių mikroorganizmų paveldimumo ir kintamumo substratas - du pagrindiniai komponentai ypač virusų ir visos gyvosios gamtos evoliucijoje.

Viruso vokas... Tokio brandaus mikroorganizmo genetinę medžiagą supa speciali membrana. Daugelio virusų (pvz., Poliomielito) apvalkalas susideda iš baltymų molekulių, kurios susijungia ir sudaro erdvinę struktūrą, kurios viduje yra ertmė, kurioje yra tam tikro mikroorganizmo nukleorūgštis. Kituose virusuose (ŽIV, hepatitas B, tymai, pasiutligė), be baltymų apvalkalo, yra ir antrasis, apimantis baltymus ir riebalus. Pagal savo sudėtį ši membrana yra labai panaši į įprastą ląstelės membraną, nes šis mikroorganizmas ją pasiskolina iš ląstelės-šeimininkės, tačiau joje taip pat yra specifinių viruso baltymų, atliekančių įvairias funkcijas.

Viruso apvalkalas turi daug funkcijų. Pirma, jis apsaugo trapią mikroorganizmo nukleorūgštį nuo sunaikinimo veikiant neigiamiems aplinkos veiksniams. Antra, viruso apvalkale yra įvairių receptorių baltymų, kurie atpažįsta tikslinę ląstelę ir padeda šiam pavojingam mikroorganizmui patekti į ją. Trečia, įvairūs viruso apvalkalo komponentai priimančiojo organizmo atpažįstami kaip antigenai ir stimuliuoja imuninio atsako vystymąsi. Nustatymas kraujyje įvairūs komponentai nurodytas mikroorganizmas ar specifiniai antikūnai prieš viruso baltymus yra svarbus taškas diagnozuojant įvairias virusines ligas.

Naudodamas užkrėstos ląstelės išteklius, virusas sintetina savo baltymus ir nukleorūgštis. Ląstelės-šeimininkės citoplazmoje (vidinėje aplinkoje) naujai susintetinti baltymai ir nukleino rūgštys susijungia ir sudaro naujas viruso daleles. Subrendusios dalelės vadinamos virionais. Pertraukdami ląstelės membraną, jie patenka į tarpląstelinę aplinką arba kraują ir užkrėsti naujas ląsteles.

Dėl šių mikroorganizmų dauginimosi užkrėstose ląstelėse vyksta gilūs pokyčiai, dėl kurių pati ląstelė gali mirti. Apskritai ląstelės sunaikinamos dėl dviejų priežasčių: vienu atveju ląstelę sunaikina patys virusai, o kitais - ją sunaikina paties organizmo imuninė sistema, kuri atpažįsta ir sunaikina užkrėstąsias ląsteles. Būtent ląstelių mirtis yra įvairių infekcijos klinikinių požymių atsiradimo priežastis. Pavyzdžiui, esant ūminiai kvėpavimo takų virusinei infekcijai, dauginasi virusai ir pasireiškia tokie simptomai kaip skausmas, kosulys, gleivinės išskyros ir kt., Nosiaryklės, trachėjos ir bronchų epitelis tiesiogiai sunaikinamas. Virusinio hepatito B atveju kepenų ląstelės (hepatocitai) sunaikinamos žmogaus imuninės sistemos ląstelių, kurios atpažįsta ir sunaikina užkrėstąsias ląsteles. Dėl didelio hepatocitų sunaikinimo atsiranda simptomų ir klinikinių požymių, tokių kaip gelta, padidėja kepenų funkcijos tyrimai ir sunkiais atvejais prasideda kepenų nepakankamumas.

Reaguodama į virusinę infekciją, organizmo imuninė sistema sukuria daugybę veiksnių (antikūnų), kurie atsispiria šiems mikroorganizmams. Specifinių antikūnų atsiradimas pastebimas nuo pirmosios virusinės infekcijos savaitės pabaigos. Antikūnai, jungdamiesi prie virusų, juos inaktyvuoja ir pašalina iš organizmo. Šis laikotarpis vadinamas atkūrimo etapu. Kai kuriais atvejais po virusinės infekcijos kūnas tampa apsaugotas nuo pakartotinio to paties mikroorganizmo prasiskverbimo dėl išsivysčiusio imuniteto. Pasveikimas po virusinės infekcijos gali būti visiškas arba dalinis. Ūminių virusinių infekcijų atveju šis mikroorganizmas paprastai visiškai pašalinamas iš organizmo. Tačiau kai kuriais atvejais virusinė infekcija įgyja lėtinę eigą, kai akivaizdų klinikinį pasveikimą lydi šios infekcijos išlikimas organizme (hepatitas B).

Verta paminėti, kad kai kurie virusinės infekcijos gali sukelti rimtų komplikacijų ar paciento mirtį.

Bibliografija:

  1. Borisovo LB Medicinos mikrobiologija, virusologija, imunologija, M .: Medicina, 1995
  2. Korotyaev A.I. Medicinos mikrobiologija, imunologija ir virusologija, Sankt Peterburgas. : SpecLit, 2000
  3. „Volina E.G.“ Bendrosios mikrobiologijos, imunologijos ir virusologijos pagrindai, M .: Medicina, 2004

Virusai.

(Genetinės informacijos saugojimas ir perdavimas virusais)

SUDĖTIS, DYDIS IR FORMA.

Schemiškai virusai yra paveldima medžiaga, supakuota į apsauginį baltymų apvalkalą, kartais taip pat turinti lipidų ir angliavandenių komponentų. Paveldimoje medžiagoje - molekulėje ar keliose RNR ar DNR molekulėse - būtinai yra užkoduotas „minimalus vartotojų krepšelis“: fermentai, skirti kopijuoti šias virusines nukleorūgštis, taip pat baltymai, kurie sudaro viruso dalelę (virioną).

Jei visuose ląstelinės struktūros organizmuose paveldima medžiaga yra dvigubos grandinės DNR molekulės, tai virusuose gali būti ne tik DNR, bet ir RNR, o abiejų tipų nukleorūgštys yra tiek dvigubos, tiek vienos grandinės. Kiekvienas virusas turi specifinę nukleino rūgšties formą. Virusinės RNR ir DNR molekulės yra išsišakoję (kartais žiediniai) polimerai, pastatyti iš daugybės grandžių - nukleotidų, vienoje tokioje molekulėje - nuo kelių tūkstančių iki kelių šimtų tūkstančių nukleotidų. Virusinės nukleorūgštys yra ilgos grandinės, lankstesnės vienos grandinės molekulių atveju ir elastingesnės dvigubų grandinių atveju.

Yra keletas pagrindinių virionų „išvaizdos“ variantų. Virusai, sukurti tik iš nukleorūgšties ir baltymų, gali priminti standų lazdelės formos arba lanksčią gijinę spiralę, sferą ir struktūrą, kuri tarytum turi galvą ir uodegą. Lipidai, jei jų yra, sudaro išorinę membraną, į kurią įeina kai kurie virusiniai baltymai, ir toks lipoproteinų apvalkalas apgaubia baltymo šerdį joje „užsandarinta“ nukleino rūgštimi.

Virusinių dalelių dydžiai taip pat labai skiriasi. „Ploniausių“ skersmuo yra apie 10 nm, o ilgis labiausiai išsiplėtus siekia 2 mikronus. Sferinių virionų skersmuo svyruoja nuo -20 iki 300 nm. Didžiausi žinomi virusai yra raupų viruso giminaičiai, jų virionai gali būti iki 450 nm ilgio, 260 nm pločio ir storio.

PASKIRSTYMAS GAMTOJE.

Yra virusų, kurie dauginasi gyvūnų, augalų, bakterijų ir grybų ląstelėse.

Užkrėstos ląstelės struktūriniai ypatumai yra vienas iš veiksnių, nuo kurių priklauso viriono forma.

Kai kurie virusai registruojami labai griežtai. Pavyzdžiui, poliomielito virusas gali gyventi ir daugintis tik žmonių ir primatų ląstelėse (ir net tada ne visose).

GENETINĖS INFORMACIJOS LAIKYMAS IR PERDAVIMAS.

Kaip žinote, baltymų sintezė atliekama ribosomose, o sintezuojamų baltymų aminorūgščių seką nustato pasiuntinio RNR (mRNR) molekulės. Apibūdinant genetinės informacijos saugojimo ir perdavimo virusuose būdų įvairovę, patogu paskirti mRNR molekules kaip (+) RNR.

Yra didelė grupė virusų, kurių genetinė medžiaga yra mRNR. Tokių virusų genomas vadinamas pozityviu. Tai apima, pavyzdžiui, poliomielito ir erkinio encefalito virusus, o augaluose - tabako mozaiką. Patekusi į ląstelę šeimininkę, virusinė RNR suteikia savo baltymų sintezę. Po to prasideda jo reprodukcija. Paskutiniame etape virionai surenkami iš sukauptų viruso baltymų ir RNR.

Kitos virusų grupės genomą vaizduoja ne mRNR molekulės, o jų papildoma kopija, tai yra (-) RNR molekulės. Tarp jų yra gripo, tymų, pasiutligės, geltonųjų bulvių nykštukų virusai. Infekcinis procesas negali prasidėti baltymų, užfiksuotų veidrodine forma, sintezė, nes ribosomos neatpažįsta (-) RNR. Tačiau virusinės RNR replikacija taip pat atrodo neįmanoma, nes ląstelė neturi savo fermentų, galinčių atlikti šį procesą. Virusai, turintys neigiamą RNR genomą, išsprendžia šią problemą tokiu būdu: jie įveda savo genomą į užkrėstą ląstelę ne „plika“ forma, kaip tai daro pirmosios grupės virusai, bet sudėtingesnių struktūrų pavidalu, visų pirma turinčiais nuo DNR priklausomos RNR polimerazės. Šis viruso fermentas, susintetintas ankstesniame dauginimosi cikle, yra supakuotas į virioną tokia forma, kurią patogu pristatyti į ląstelę. Infekcinis procesas prasideda nuo to, kad virusinis fermentas nukopijuoja viruso genomą, formuodamas papildomas RNR molekules, tai yra (+) RNR. Šios molekulės jau „randa bendrą kalbą“ su ribosomomis. Susidaro virusiniai baltymai, įskaitant nuo DNR priklausančią RNR polimerazę, kuri, viena vertus, užtikrina viruso genomo dauginimąsi tam tikroje ląstelėje, kita vertus, yra „išsaugota naudoti ateityje“ naujai susiformavusiuose virionuose.

Yra virusų, kurie sudaro dvynukus su neigiama RNR; jų genome kartu su regionais, atitinkančiais (-) RNR, yra teigiamo poliškumo sekų.

Trečioje virusų grupėje paveldima informacija saugoma dvigubos (arba ±) RNR pavidalu. Kartu su virusine RNR į ląstelę patenka nuo DNR priklausoma fermento RNR polimerazė, kuri užtikrina (+) RNR molekulių sintezę. Savo ruožtu (+) RNR daro du dalykus: ji suteikia virusinių baltymų gamybą ribosomose ir yra matrica naujų virusinės RNR polimerazės grandinių sintezei. Grandinės (+) ir (-) RNR, sujungtos viena su kita, sudaro dvigubą grandinę (±) RNR - genomą, supakuotą į baltymų apvalkalą.

Ketvirtoji grupė yra dvigubos grandinės DNR virusai. Nors šių virusų genomą paprastai galima pavaizduoti kaip (±) DNR, daugeliu atvejų kiekvienoje iš dviejų DNR grandinių yra regionų, atitinkančių teigiamą ir neigiamą poliškumą.

Kita grupė yra virusai, turintys viengrandį DNR genomą, kurį gali pavaizduoti tiek teigiamo, tiek neigiamo poliškumo molekulės. Patekęs į ląstelę, viruso genomas pirmiausia virsta dviguba grandine, šią transformaciją užtikrina ląstelių DNR priklausoma DNR polimerazė.

Šeštoji grupė - retrovirusai - visų pirma apima tokią „garsenybę“ kaip žmogaus imunodeficito virusas (ŽIV). Šių formų genomas yra vienos grandinės (+) RNR, tačiau infekcinis procesas vystosi pagal visiškai kitokį scenarijų. Viruso genome yra užkoduotas neįprastas fermentas (revertazė), kuris turi ir nuo DNR priklausomos, ir nuo DNR nepriklausančios DNR polimerazės savybių. Šis fermentas patenka į užkrėstą ląstelę kartu su virusine RNR ir užtikrina jo DNR kopijos sintezę, pirmiausia - viengrandės formos [(-) DNR], o po to - dvigubos [(±) DNR]. Tolesni įvykiai vystosi pagal įprastą tvarkaraštį: virusinės (+) RNR sintezė, viruso baltymų sintezė, virionų susidarymas, išėjimas iš ląstelės.

Septintoji grupė yra retroidiniai virusai, iš kurių geriausiai žinomas hepatito B virusas. Šių virusų sudėtyje yra dvigubos grandinės DNR, tačiau ji dauginasi kitaip nei ketvirtosios grupės virusai. Ten viruso DNR nukopijuoja nuo DNR priklausoma DNR polimerazė. Čia pirmiausia (+) RNR nuskaitoma iš viruso DNR, kuri vėliau yra dviejų viriono komponentų: baltymų ir DNR sintezės matrica. DNR sintezę vykdo virusinis fermentas, turintis atvirkštinės transkriptazės aktyvumą pagal schemą, kuri įgyvendinama retrovirusuose.

Sąveikos su ląstele tipai.

Yra du pagrindiniai viruso ir ląstelės sąveikos tipai, kurių esminis skirtumas yra viruso autonomijos nuo jo „šeimininko“ laipsnis. Yra kompromisinių virusų, kurie labiau linkę paklusti ląstelių kontrolei. Šių virionų genomas yra įtrauktas į ląstelių chromosomą, o viruso DNR yra kovalentiškai susietas su ląstelių. Virusiniai genai tarsi transformuojami į ląstelinius. Tolesni įvykiai gali vystytis įvairiai. Vienu atveju jie beveik neaktyvūs. Ląstelės ir jų chromosomos dalijasi, o kartu su chromosomomis paslėptas viruso genomas patenka į kiekvieną dukterinę ląstelę. Tam tikromis aplinkybėmis virusas suaktyvinamas.

Kitu atveju užkrėstoje ląstelėje nuolat gaminamos naujos ir naujos kartos virionai, tačiau ląstelė nemiršta.

DEKODUOJA ATYPINĖS PNEUMONIJOS VIRUSO GENA.

Mokslininkai iš JAV ir Kanados paskelbė apie visišką SARS sukeliančio viruso genomo dekodavimą. Tikimasi, kad šis atradimas leis atlikti tikslesnius tyrimus, kurie tarp daugelio įtariamų ligų gali patikimai nustatyti tikrus infekcijos atvejus. „Šios informacijos turėjimas yra nepaprastai svarbus greitesnei analizei ir tikrai turėtų padėti mums sukurti antikūnus ir vakcinas“, - sakė Julie Gerberding, direktorė. federalinis centras už ligų kontrolę ir prevenciją JAV Atlantos valstijoje.
Centras jau atliko du antikūnų prieš SARS tyrimus, tačiau jie nebuvo pakankamai tikslūs plačiam naudojimui. „Atradus visą seką, turėtų būti atliekama tikslesnė genetinė analizė“, - pažymi Gerberdingas.

IŠVADA.

Taigi galima pastebėti, kad tiek vidinis virusų turinys, tiek forma, tiek elgesys yra labai įvairūs ir individualūs.

RNR neigiami virusai yra daug sudėtingesni. virione yra ne tik RNR, bet ir fermentai, galintys ją replikuoti. Į ląstelę įvedus ne tik savo, bet ir RNR - polimerazę, gaunama daugybė (+) RNR molekulių (įskaitant ir mRNR), kurios gali konkuruoti su ląstelių iRNR ne tik įgūdžių, bet ir skaičiaus pagrindu.

LITERATŪRA.

„Virologija“, 3 tomai / Red. B. Fieldsas, D. Nipe'as. M.: „Mir“, 1989 m

Baturinas Aleksandras