Vírusy sú formou života, ktorá odumiera nejaký čas po vstupe do prostredia okolo tela, to znamená, že nemôže existovať mimo tela nosiča. V skutočnosti ich možno nazvať intracelulárnymi parazitmi, ktoré sa množia v bunkách, čím spôsobujú rôzne ochorenia. Vírusy môžu infikovať RNA (ribonukleová kyselina) aj DNA (deoxyribonukleová kyselina). Vírusy obsahujúce DNA sú uznávané ako konzervatívnejšie z hľadiska genetiky a najmenej náchylné na akékoľvek zmeny.
Teórie o pôvode
Existuje niekoľko teórií o pôvode vírusov. Prívrženci jednej teórie tvrdia, že pôvod vírusov sa vyskytuje spontánne a je spôsobený množstvom faktorov. Iní považujú vírusy za potomkov najjednoduchších foriem. Táto teória je však nepodložená a nepodložená, keďže samotná parazitická podstata vírusov naznačuje existenciu viac organizovaných tvorov, v ktorých bunkách by mohli existovať.
Ďalšia verzia pôvodu vírusovzahŕňa transformáciu zložitejších foriem. Táto teória hovorí o sekundárnej jednoduchosti vírusu, keďže ide o dôsledok prispôsobenia sa parazitickému životnému štýlu. Toto zjednodušenie je charakteristické pre všetky parazitické mikroorganizmy. Strácajú schopnosť samostatne sa živiť, pričom získavajú tendenciu rýchlo sa rozmnožovať.
Dizajn a rozmery vírusov obsahujúcich DNA
Najjednoduchšie vírusy obsahujú nukleovú kyselinu, ktorá pôsobí ako genetický materiál samotného mikroorganizmu aj jeho kapsidy, čo je proteínový obal. Zloženie niektorých vírusov je doplnené o tuky a sacharidy. Vírusom chýba časť enzýmov, ktoré sú zodpovedné za reprodukčnú funkciu, takže sa môžu množiť, až keď vstúpia do bunky živého organizmu. Metabolizmus infikovanej bunky sa potom presúva skôr na produkciu vírusových ako vlastných zložiek. Každá bunka obsahuje určitú genetickú informáciu, ktorú možno za určitých okolností považovať za návod na syntézu určitého typu proteínu v bunke. Infikovaná bunka vníma tieto informácie ako návod na akciu.
Veľkosti
Čo sa týka veľkosti DNA a RNA vírusov, tá sa pohybuje v rozmedzí 20-300 nm. Vírusy sú väčšinou menšie ako baktérie. Napríklad bunky erytrocytov sú rádovo väčšie ako tie vírusové. Plnohodnotná infekčná vírusová častica mimo zdravého organizmu, schopná infekcie, sa nazýva virión. Viriónové jadro obsahuje jednu alebo viac molekúl nukleovej kyseliny. Kapsida je proteínový obal, ktorý pokrýva viriónovú nukleovú kyselinu a poskytuje ochranu pred škodlivými vplyvmi prostredia. Nukleová kyselina obsiahnutá vo virióne sa považuje za genóm vírusu a je exprimovaná v deoxyribonukleovej kyseline alebo DNA, ako aj v ribonukleovej kyseline (RNA). Na rozdiel od baktérií vírusy nemajú kombináciu týchto dvoch typov kyselín.
Pozrime sa na hlavné štádiá rozmnožovania vírusov obsahujúcich DNA.
Rozmnožovanie vírusov
Na to, aby sa vírusy mohli rozmnožovať, potrebujú infiltrovať hostiteľské bunky. Niektoré vírusy môžu existovať vo veľkom počte hostiteľov, zatiaľ čo iné majú tendenciu byť druhovo špecifické. V počiatočnom štádiu infekcie vírus zavádza genetický materiál do bunky vo forme DNA alebo RNA. Jeho reprodukčná funkcia, ako aj ďalší vývoj buniek priamo závisia od aktivity a produkcie génov a proteínov vírusu.
Na produkciu buniek vírusy obsahujúce DNA nemajú dostatok vlastných bielkovín, preto sa používajú podobné nosiče. Nejaký čas po infekcii zostáva v bunke len malá časť pôvodných vírusov. Táto fáza sa nazýva zatmenie. Genóm vírusu počas tohto obdobia úzko interaguje s nosičom. Potom, po niekoľkých fázach, začína akumulácia vírusového potomstva v intracelulárnom priestore. Toto sa nazýva fáza dozrievania. Zvážte postupnosť štádií reprodukcie vírusov obsahujúcich DNA.
Cyklus života
Životný cyklus vírusov pozostáva z niekoľkých povinných etáp:
1. Adsorpcia na hostiteľskej bunke. Toto je počiatočná a dôležitá fáza rozpoznávania cieľových buniek receptormi. Adsorpcia sa môže vyskytnúť na bunkách orgánov alebo tkanív. Proces spúšťa mechanizmus ďalšej integrácie vírusu do bunky. Bunková väzba vyžaduje určité množstvo iónov. To je potrebné na zníženie elektrostatického odpudzovania. Ak prienik do bunky zlyhá, vírus hľadá nový cieľ pre integráciu a proces sa opakuje. Tento jav vysvetľuje istotu v spôsoboch, akými vírus vstupuje do ľudského tela.
Napríklad sliznica horných dýchacích ciest má receptory pre vírus chrípky. Na druhej strane kožné bunky nie. Z tohto dôvodu nie je možné chytiť chrípku cez kožu, to je možné iba vdýchnutím vírusových častíc. Bakteriálne vírusy vo forme filamentov alebo bez procesov sa nedokážu prichytiť na bunkové steny, preto sa adsorbujú na fimbrie. V počiatočnom štádiu dochádza k adsorpcii v dôsledku elektrostatickej interakcie. Táto fáza je reverzibilná, pretože vírusová častica sa ľahko oddelí od cieľovej bunky. Od druhej fázy oddelenie nie je možné.
2. Ďalšie štádium rozmnožovania vírusov obsahujúcich DNA je charakterizované vstupom celého viriónu alebo nukleovej kyseliny, ktorá je ním vylučovaná do hostiteľskej bunky. Vírus sa ľahšie integruje do tela zvieraťa, pretože bunky v tomto prípade nievybavené puzdrom. Ak má virión na vonkajšej strane lipoproteínovú membránu, potom sa pri kontakte s podobnou obranou hostiteľskej bunky zrazí a vírus sa dostane do cytoplazmy. Vírusy, ktoré prenikajú baktériami, rastlinami a hubami, sa integrujú ťažšie, pretože v tomto prípade sú nútené prejsť cez tuhú bunkovú stenu. Na tento účel sa napríklad bakteriofágom dodáva enzým lyzozým, ktorý pomáha rozpúšťať tvrdé bunkové steny. Nižšie sú uvedené príklady vírusov obsahujúcich DNA.
3. Tretia etapa sa nazýva deproteinizácia. Vyznačuje sa uvoľňovaním nukleovej kyseliny, ktorá je nositeľkou genetickej informácie. V niektorých vírusoch, ako sú bakteriofágy, je tento proces kombinovaný s druhým stupňom, pretože proteínový obal viriónu zostáva mimo hostiteľskej bunky. Virión je schopný vstúpiť do bunky tak, že ju zachytí. V tomto prípade vzniká vakuola-fagozóm, ktorý absorbuje primárne lyzozómy. V tomto prípade dochádza k štiepeniu na enzýmy iba v proteínovej časti vírusovej bunky a nukleová kyselina zostáva nezmenená. Práve ona následne výrazne pretvára fungovanie zdravej bunky a núti ju produkovať látky potrebné pre vírus. Samotný vírus nie je vybavený mechanizmami potrebnými na takéto postupy. Existuje niečo ako stratégia vírusového genómu, ktorá zahŕňa implementáciu genetickej informácie.
4. Štvrtá etapa reprodukcie vírusov obsahujúcich DNA je sprevádzaná produkciou látok potrebných pre život vírusu, ktorá sa uskutočňuje pod vplyvom nukleovej kyseliny.kyseliny. Najprv sa vytvorí skorá mRNA, ktorá sa stane základom pre proteíny vírusu. Molekuly, ktoré vznikli pred uvoľnením nukleovej kyseliny, sa nazývajú skoré. Molekuly, ktoré vznikli po replikácii kyseliny, sa nazývajú neskoré. Je dôležité pochopiť, že produkcia molekúl priamo závisí od typu nukleovej kyseliny konkrétneho vírusu. Počas biosyntézy vírusy obsahujúce DNA dodržiavajú určitú schému vrátane špecifických krokov - DNA-RNA-proteín. Malé vírusy sa používajú v procese transkripcie RNA polymerázy. Veľké, ako napríklad vírus pravých kiahní, sa nesyntetizujú v bunkovom jadre, ale v cytoplazme.
Vírusy obsahujúce DNA zahŕňajú hepatitídu B, herpes, poxvírusy, papovavírusy, hepadnavírusy, parvovírusy.
Skupiny vírusov RNA
Vírusy obsahujúce RNA sa delia do niekoľkých skupín:
1. Prvá skupina je najjednoduchšia. Zahŕňa koronavírusy, toga a pikornavírusy. Transkripcia sa v týchto typoch vírusov neuskutočňuje, pretože jednovláknová RNA viriónu nezávisle implementuje funkciu matricovej kyseliny, to znamená, že je základom pre produkciu proteínov na úrovni bunkových ribozómov. Ich bioprodukčná schéma teda vyzerá ako RNA proteín. Vírusy tejto skupiny sa tiež nazývajú pozitívne genómové alebo metatarzálne.
2. Druhá skupina vírusov obsahujúcich DNA a RNA zahŕňa vírusy s mínusovým vláknom, to znamená, že majú negatívny genóm. Ide o osýpky, chrípku, mumps a mnohé ďalšie. Obsahujú aj jednovláknovú RNA, ale nie je to takvhodné na živé vysielanie. Z tohto dôvodu sa dáta najskôr prenesú do RNA viriónu a výsledná matricová kyselina bude neskôr slúžiť ako základ pre produkciu vírusových proteínov. Transkripcia je v tomto prípade určená RNA polymerázou závislou od ribonukleovej kyseliny. Tento enzým je prenášaný viriónom, pretože pôvodne nie je prítomný v bunke. Bunka totiž nepotrebuje recyklovať RNA na produkciu inej RNA. Takže schéma bioprodukcie v tomto prípade bude vyzerať ako RNA-RNA-proteín.
3. Tretiu skupinu tvoria takzvané retrovírusy. Sú tiež zaradené do kategórie onkovírusov. Ich biosyntéza prebieha zložitejším spôsobom. V počiatočnej messengerovej RNA jednovláknového typu sa DNA produkuje v počiatočnom štádiu, čo je jedinečný jav, ktorý nemá v prírode analógy. Proces je riadený špeciálnym enzýmom, konkrétne RNA-dependentnou DNA polymerázou. Tento enzým sa tiež nazýva reverzná transkriptáza alebo reverzná transkriptáza. Molekula DNA získaná ako výsledok biosyntézy má formu kruhu a označuje sa ako provírus. Potom sa molekula zavedie do buniek chromozómov nosiča a niekoľkokrát sa prepíše RNA polymerázou. Vytvorené kópie vykonávajú nasledujúce akcie: predstavujú matricu RNA, pomocou ktorej sa vyrába vírusový proteín, ako aj virión RNA. Schéma syntézy je uvedená nasledovne: RNA-DNA-RNA-proteín.
4. Štvrtá skupina je tvorená vírusmi, ktorých RNA má dvojvláknovú formu. Ich prepis sa uskutočňuje pomocouenzým vírus dependentný RNA polymeráza RNA.
5. V piatej skupine dochádza opakovane k produkcii komponentov vírusovej častice, menovite kapsidových proteínov a nukleových kyselín.
6. Do šiestej skupiny patria virióny, ktoré vznikajú ako výsledok samozostavenia na základe mnohých kópií bielkovín a kyselín. Na tento účel musí koncentrácia viriónov dosiahnuť kritickú hodnotu. V tomto prípade sa zložky vírusovej častice vyrábajú oddelene od seba v rôznych oblastiach bunky. Komplexné vírusy tiež vytvárajú ochranný obal látok, ktoré tvoria membránu plazmatických buniek.
7. V konečnom štádiu sa z hostiteľskej bunky uvoľňujú nové vírusové častice. Tento proces prebieha rôznymi spôsobmi v závislosti od typu vírusu. Niektoré bunky potom odumrú, keď sa uvoľní bunková lýza. V iných prípadoch je pučenie z bunky možné, táto metóda však nezabráni jej ďalšiemu odumieraniu, nakoľko je poškodená plazmatická membrána.
Obdobie, kým vírus opustí bunku, sa nazýva latentné. Trvanie tohto intervalu sa môže meniť od niekoľkých hodín do niekoľkých dní.
Genomické vírusy obsahujúce DNA
Vírusy, obsah DNA genómových druhov sa delí do štyroch skupín:
1. Genómy ako adeno-, papova- a herpesvírusy sa prenášajú a skopírujú do bunkového jadra nosiča. Ide o vírusy obsahujúce dvojvláknovú DNA. Kapsidy sa po vstupe do bunky prenesú na membránu bunkového jadra, takže neskôr pod vplyvomurčitých faktorov prešla DNA vírusu do nukleoplazmy a tam sa nahromadila. V tomto prípade vírusy využívajú matricu RNA a bunkové enzýmy nosiča. Najprv sa prenesú A-proteíny, potom b-proteíny a g-proteíny. Templát RNA vzniká z a-22 a a-47. RNA polymeráza realizuje prenos DNA, ktorá sa šíri na princípe rolujúceho kruhu. Kapsida zase vzniká z proteínu g-5. Aké ďalšie genómy DNA vírusov existujú?
2. Poxyvírusy sú zaradené do druhej skupiny. V počiatočnom štádiu sa akcie vykonávajú v cytoplazme. Tam sa uvoľňujú nukleotidy a začína sa transkripcia. Potom sa vytvorí RNA templát. V počiatočných štádiách výroby sa vytvorí DNA polymeráza a asi 70 proteínov a dvojvláknová DNA sa štiepi polymerázou. Na oboch stranách genómu sa replikácia začína na tých miestach, kde sa v počiatočnom štádiu uskutočnilo odvíjanie a štiepenie reťazcov DNA.
3. Do tretej skupiny patria parvovírusy. Reprodukcia sa uskutočňuje v bunkovom jadre nosiča a závisí od funkcií bunky. V tomto prípade DNA tvorí takzvanú vlásenkovú štruktúru a pôsobí ako semienko. Prvých 125 párov báz sa prenesie z počiatočného vlákna do susedného vlákna, ktoré slúži ako templát. Dochádza teda k inverzii. Na syntézu je potrebná DNA polymeráza, vďaka ktorej dochádza k transkripcii vírusového genómu.
8. Štvrtá skupina zahŕňa hepadnavírusy. To zahŕňa vírus hepatitídy obsahujúci DNA. DNA vírusu kruhového typu funguje ako základ pre produkciu vírusovej mRNA a plus-vláknovej RNA. Ona zasasa stáva šablónou pre syntézu negatívneho reťazca DNA.
Metódy boja
DNA - obsahujúce vírusy, samozrejme, predstavujú nebezpečenstvo pre ľudské zdravie. Hlavnou metódou boja proti nim môžu byť preventívne opatrenia zamerané na posilnenie imunity, ako aj pravidelné očkovanie.
Protilátky zamerané na boj proti určitým vírusom sa spravidla vytvárajú v dôsledku invázie škodlivých mikroorganizmov do systému nosiča. Produkciu protilátok však môžete vopred zvýšiť preventívnym očkovaním.
Typy očkovania
Existuje niekoľko hlavných typov očkovania vrátane:
1. Zavedenie oslabených buniek vírusu do tela. To vyvoláva tvorbu zvýšeného množstva protilátok, čo vám umožňuje bojovať s normálnym vírusovým kmeňom.
2. Zavedenie už mŕtveho vírusu. Princíp činnosti je podobný prvej možnosti.
3. pasívna imunizácia. Táto metóda spočíva v zavedení už syntetizovaných protilátok. Môže to byť buď krv človeka, ktorý prekonal ochorenie, proti ktorému sa vakcína podáva, alebo zviera, napríklad kone. Preskúmali sme sekvenciu reprodukcie vírusov obsahujúcich DNA.
Aby sa predišlo infikovaniu tela rôznymi typmi vírusov, ktoré sú nebezpečné pre ľudské zdravie, telo by malo byť chránené pred potenciálnym kontaktom s patogénnymi mikroorganizmami. Je celkom možné vyhnúť sa toxoplazme, mykoplazme, herpesu, chlamýdiám a iným bežným formám vírusu jednoduchým dodržiavaním určitýchodporúčania. To platí najmä pre deti mladšie ako 15 rokov.
Ak telo dieťaťa nebolo infikované vyššie uvedenými kmeňmi vírusov, potom si v dospievaní vytvorí zdravú a posilnenú imunitu. Hlavné nebezpečenstvo vírusov nie je vždy v tom, ako sa prejavujú, ale v účinku, ktorý majú na ochranné vlastnosti nášho tela. Príklady vírusov obsahujúcich DNA a RNA sú predmetom záujmu mnohých.
Vírus herpes, ktorý má v tele 9 z 10 obyvateľov Zeme, znižuje imunitné vlastnosti počas života asi o 10 percent, hoci sa nemusí nijako prejaviť.
Záver
Popri takejto vírusovej záťaži, ktorá sa niekedy neobmedzuje len na herpes, sú podmienky moderného života ďaleko od ideálu, čo ovplyvňuje aj ochranné bariéry organizmu. Táto položka zahŕňa nútený mestský rytmus života, zlú ekológiu, podvýživu atď. Na pozadí poklesu celkového stavu ľudského zdravia sa jeho telo stáva menej odolným voči rôznym vírusom, a teda častým ochoreniam.
