Virusų anatomija ir sandara
CDC / Dr. F. A. Merphy
Mokslininkai jau seniai siekė atskleisti jo struktūrą ir funkciją virusai . Virusai yra unikalūs tuo, kad įvairiais istorijos momentais buvo klasifikuojami kaip gyvi ir negyvieji biologija . Virusai yra ne ląstelės, o negyvos infekcinės dalelės. Jie gali sukelti daugybę ligų, įskaitant vėžys , įvairiuose skirtingų tipų organizmuose.
Virusinis patogenų ne tik užkrėsti žmones ir gyvūnai , bet ir augalai , bakterijos, protistai ir archeanai. Šios itin mažos dalelės yra maždaug 1000 kartų mažesnės už bakterijas ir gali būti aptinkamos beveik bet kurioje aplinkoje. Virusai negali egzistuoti nepriklausomai nuo kitų organizmų, nes jie turi perimti gyvą ląstelę, kad galėtų daugintis.
Viruso anatomija ir struktūra
Alfredas Pasieka/Science Photo Library/Getty Images' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' /> Alfredas Pasieka/Science Photo Library/Getty Images
Viruso dalelė, dar žinoma kaip virionas, iš esmės yra nukleino rūgštis (DNR arba RNR), uždengtas baltymo apvalkalu arba apvalkalu. Virusai yra labai maži, maždaug 20–400 nanometrų skersmens. Didžiausias virusas, žinomas kaip Mimivirusas, gali būti iki 500 nanometrų skersmens. Palyginimui, žmogaus raudonųjų kraujo kūnelių skersmuo yra nuo 6000 iki 8000 nanometrų.
Be skirtingų dydžių, virusai taip pat turi įvairių formų. Panašiai kaip bakterijos, kai kurie virusai yra sferinės arba lazdelės formos. Kiti virusai yra ikosaedriniai (daugiakampiai su 20 veidų) arba spiralės formos. Viruso formą lemia baltyminis apvalkalas, kuris apgaubia ir apsaugo viruso genomą.
Virusinė genetinė medžiaga
Equinox Graphics/Science Photo Library/Getty Images ' id='mntl-sc-block-image_2-0-5' />
Equinox Graphics/Science Photo Library/Getty Images
Virusai gali turėti dvigrandę DNR, dvigrandę RNR, viengrandę DNR arba viengrandę RNR. Tam tikrame viruse randamos genetinės medžiagos tipas priklauso nuo konkretaus viruso pobūdžio ir funkcijos. Genetinė medžiaga paprastai nėra atvira, bet padengta baltyminiu apvalkalu, vadinamu kapsidu. Viruso genomą gali sudaryti labai mažas genų skaičius arba iki šimtų genų, priklausomai nuo viruso tipo. Atkreipkite dėmesį, kad genomas paprastai organizuojamas kaip ilga molekulė, kuri paprastai yra tiesi arba apskrita.
Virusinis kapsidas
Theasis/E+/Getty Images
The baltymas kailis, apimantis viruso genetinę medžiagą, yra žinomas kaip kapsidas. Kapsidą sudaro baltymų subvienetai, vadinami kapsomerais. Kapsidės gali būti kelių formų: daugiakampės, lazdelės arba kompleksinės. Kapsidai apsaugo viruso genetinę medžiagą nuo pažeidimų.
Be baltyminio apvalkalo, kai kurie virusai turi specializuotas struktūras. Pavyzdžiui, gripo virusas turi membraną panašų apvalkalą aplink kapsidą. Šie virusai yra žinomi kaip apvalkalo virusai. Apvalkalas turi ir šeimininko ląstelę, ir viruso komponentus ir padeda virusui užkrėsti šeimininką. Kapsidų priedų taip pat randama bakteriofaguose. Pavyzdžiui, bakteriofagai gali turėti baltymo „uodegą“, pritvirtintą prie kapsido, kuris naudojamas užkrėsti šeimininko bakterijas.
Viruso replikacija
Steve'as Gschmeissneris/Science Photo Library/Getty Images' id='mntl-sc-block-image_2-0-12' /> Steve'as Gschmeissneris/Science Photo Library/Getty Images
Virusai nesugeba patys replikuoti savo genų. Reprodukcijai jie turi pasikliauti ląstele-šeimininke. Kad virusas pasikartotų, virusas pirmiausia turi užkrėsti ląstelę-šeimininkę. Virusas suleidžia savo genetinę medžiagą į ląstelę ir naudoja ląstelės organelius, kad galėtų daugintis. Kai padaugėja pakankamai virusų, naujai susidarę virusai lizuoja arba sulaužo ląstelę-šeimininkę ir užkrečia kitas ląsteles. Šis viruso replikacijos tipas yra žinomas kaip lizinis ciklas.
Kai kurie virusai gali daugintis lizogeniniu ciklu. Šiame procese virusinė DNR įterpiama į šeimininko ląstelės DNR. Šiuo metu viruso genomas yra žinomas kaip pranašas ir pereina į ramybės būseną. Profago genomas replikuojamas kartu su bakterijų genomu, kai bakterijos dalijasi ir perduodamos kiekvienai bakterijai. dukterinė ląstelė . Pasikeitus aplinkos sąlygoms, profago DNR gali tapti lizinga ir pradėti daugintis viruso komponentus šeimininko ląstelėje. Virusai, kurie yra be apvalkalo, išsiskiria iš ląstelės lizės arba egzocitozė . Virusai su apvalkalu dažniausiai išsiskiria pumpurais.
Virusinės ligos
BSIP/UIG/Getty Images' id='mntl-sc-block-image_2-0-16' /> BSIP/UIG/Getty Images
Virusai sukelia daugybę ligų organizmuose, kuriuos jie užkrečia. Žmonių infekcijos ir virusų sukeltos ligos apimaEbolakarščiavimas, vėjaraupiai, tymai, gripas, ŽIV/AIDS ir herpesas. Vakcinos buvo veiksmingos užkertant kelią kai kurių tipų virusinėms infekcijoms, pvz., raupams, žmonėms. Jie padeda organizmui sukurti imuninės sistemos atsaką prieš konkrečius virusus.
Virusinės ligos, kurios paveikia gyvūnus, yra pasiutligė, snukio ir nagų liga, paukščių gripas ir kiaulių gripas. Augalų ligos apima mozaikinę ligą, žiedinę dėmę, lapų garbanos ir lapų vyniojimo ligas. Virusai, žinomi kaip bakteriofagai, sukelia bakterijų ir archejų ligas.