Virusai yra gyvybės forma, kuri miršta praėjus tam tikram laikui po to, kai patenka į aplinką aplink kūną, tai yra, negali egzistuoti už nešiotojo kūno ribų. Tiesą sakant, jie gali būti vadinami tarpląsteliniais parazitais, kurie dauginasi ląstelėse ir taip sukelia įvairias ligas. Virusai gali užkrėsti tiek RNR (ribonukleino rūgštį), tiek DNR (dezoksiribonukleino rūgštį). DNR turintys virusai pripažįstami konservatyvesniais genetikos požiūriu ir mažiausiai jautrūs bet kokiems pokyčiams.
Teorijos apie kilmę
Yra keletas teorijų apie virusų kilmę. Vienos teorijos šalininkai teigia, kad virusai atsiranda spontaniškai ir dėl daugelio veiksnių. Kiti mano, kad virusai yra paprasčiausių formų palikuonys. Tačiau ši teorija yra nepagrįsta ir nepagrįsta, nes pati parazitinė virusų esmė rodo, kad egzistuoja labiau organizuotos būtybės, kurių ląstelėse jie galėtų egzistuoti.
Kita virusų kilmės versijaapima sudėtingesnių formų transformaciją. Ši teorija kalba apie antrinį viruso paprastumą, nes tai yra prisitaikymo prie parazitinio gyvenimo būdo pasekmė. Šis supaprastinimas būdingas visiems parazitiniams mikroorganizmams. Jie praranda gebėjimą maitintis patys ir įgyja polinkį greitai daugintis.
DNR turinčių virusų dizainas ir matmenys
Paprasčiausiuose virusuose yra nukleino rūgšties, kuri veikia ir kaip paties mikroorganizmo, ir kaip jo kapsido, kuris yra b altyminis apvalkalas, genetinė medžiaga. Kai kurių virusų sudėtis papildyta riebalais ir angliavandeniais. Virusams trūksta dalies fermentų, atsakingų už reprodukcinę funkciją, todėl jie gali daugintis tik patekę į gyvo organizmo ląstelę. Tada užkrėstos ląstelės metabolizmas pereina prie virusinių, o ne savo komponentų gamybos. Kiekvienoje ląstelėje yra tam tikros genetinės informacijos, kuri tam tikromis aplinkybėmis gali būti laikoma tam tikros rūšies b altymo sintezės ląstelėje nurodymais. Užkrėsta ląstelė suvokia šią informaciją kaip veiksmų vadovą.
Dydžiai
Kalbant apie DNR ir RNR virusų dydį, jis yra 20–300 nm diapazone. Virusai dažniausiai yra mažesni už bakterijas. Pavyzdžiui, eritrocitų ląstelės yra eilės tvarka didesnės nei virusinės. Galinti užsikrėsti visavertė infekcinė viruso dalelė, esanti už sveiko organizmo ribų, vadinama virionu. Viriono šerdyje yra viena ar daugiau nukleorūgščių molekulių. Kapsidas yra b altyminis apvalkalas, dengiantis viriono nukleino rūgštį, apsaugodamas nuo žalingo aplinkos poveikio. Į virioną įtraukta nukleorūgštis laikoma viruso genomu ir yra išreikšta dezoksiribonukleino rūgštyje arba DNR, taip pat ribonukleorūgštyje (RNR). Skirtingai nuo bakterijų, virusai neturi šių dviejų tipų rūgščių derinio.
Panagrinėkime pagrindinius virusų, kurių sudėtyje yra DNR, dauginimosi etapus.
Virusų dauginimas
Kad virusai galėtų daugintis, jie turi prasiskverbti į šeimininko ląsteles. Kai kurie virusai gali egzistuoti daugelyje šeimininkų, o kiti yra būdingi rūšiai. Pradiniame infekcijos etape virusas į ląstelę įveda genetinę medžiagą DNR arba RNR pavidalu. Jo reprodukcinė funkcija, taip pat tolesnis ląstelių vystymasis, tiesiogiai priklauso nuo viruso genų ir b altymų aktyvumo bei gamybos.
Ląstelių gamybai DNR turintys virusai neturi pakankamai savo b altymų, todėl naudojamos panašios nešiklio medžiagos. Praėjus kuriam laikui po užsikrėtimo ląstelėje lieka tik nedidelė dalis pirminių virusų. Ši fazė vadinama užtemimu. Viruso genomas šiuo laikotarpiu glaudžiai sąveikauja su nešiotoju. Tada po kelių etapų prasideda viruso palikuonių kaupimasis tarpląstelinėje erdvėje. Tai vadinama brendimo faze. Apsvarstykite DNR turinčių virusų dauginimosi etapų seką.
Gyvenimo ciklas
Virusų gyvavimo ciklas susideda iš kelių privalomų etapų:
1. Adsorbcija šeimininko ląstelėse. Tai pradinis ir svarbus receptorių atpažinimo tikslinių ląstelių etapas. Adsorbcija gali įvykti ant organų ar audinių ląstelių. Šis procesas suaktyvina tolesnės viruso integracijos į ląstelę mechanizmą. Ląstelių surišimui reikalingas tam tikras jonų kiekis. Tai būtina norint sumažinti elektrostatinį atstūmimą. Jei prasiskverbimas į ląstelę nepavyksta, virusas ieško naujo taikinio integracijai ir procesas kartojamas. Šis reiškinys paaiškina tikrumą, kaip virusas patenka į žmogaus organizmą.
Pavyzdžiui, viršutinių kvėpavimo takų gleivinėje yra gripo viruso receptorių. Kita vertus, odos ląstelės to nedaro. Dėl šios priežasties per odą užsikrėsti gripu neįmanoma, tai įmanoma tik įkvėpus viruso daleles. Bakteriniai virusai siūlų pavidalu arba be procesų negali prisitvirtinti prie ląstelės sienelių, todėl yra adsorbuojami ant fimbrijų. Pradiniame etape adsorbcija vyksta dėl elektrostatinės sąveikos. Ši fazė yra grįžtama, nes viruso dalelė lengvai atskiriama nuo tikslinės ląstelės. Nuo antrosios fazės atskyrimas neįmanomas.
2. Kitas DNR turinčių virusų dauginimosi etapas pasižymi viso viriono arba nukleino rūgšties patekimu į šeimininko ląstelę, kurią jis išskiria. Virusas lengviau integruojasi į gyvūno kūną, nes ląstelės šiuo atveju neaprūpintas apvalkalu. Jei viriono išorėje yra lipoproteinų membrana, tada jis susiduria su panašia šeimininko ląstelės gynyba ir virusas patenka į citoplazmą. Virusai, kurie prasiskverbia į bakterijas, augalus ir grybus, yra sunkiau integruojami, nes tokiu atveju jie yra priversti prasiskverbti per standžią ląstelės sienelę. Pavyzdžiui, bakteriofagai yra aprūpinti fermentu lizocimu, kuris padeda ištirpinti kietąsias ląstelių sieneles. Toliau pateikiami DNR turinčių virusų pavyzdžiai.
3. Trečiasis etapas vadinamas deproteinizacija. Jai būdinga nukleino rūgšties, kuri yra genetinės informacijos nešėja, išsiskyrimas. Kai kuriuose virusuose, tokiuose kaip bakteriofagai, šis procesas derinamas su antruoju etapu, nes viruso b altyminis apvalkalas lieka už šeimininko ląstelės ribų. Virionas sugeba patekti į ląstelę užfiksuodamas pastarąją. Tokiu atveju susidaro vakuolė-fagosoma, kuri sugeria pirmines lizosomas. Šiuo atveju skilimas į fermentus vyksta tik virusinės ląstelės b altyminėje dalyje, o nukleorūgštis lieka nepakitusi. Būtent ji vėliau žymiai pertvarko sveikos ląstelės funkcionavimą, priversdama ją gaminti virusui reikalingas medžiagas. Pats virusas nėra aprūpintas tokioms procedūroms būtinų mechanizmų. Yra toks dalykas kaip viruso genomo strategija, kuri apima genetinės informacijos įgyvendinimą.
4. Ketvirtąjį DNR turinčių virusų dauginimosi etapą lydi viruso gyvybei reikalingų medžiagų gamyba, kuri atliekama veikiant nukleino rūgščiai.rūgštys. Pirma, gaminama ankstyva mRNR, kuri taps viruso b altymų pagrindu. Molekulės, susidariusios prieš nukleorūgšties išsiskyrimą, vadinamos ankstyvosiomis. Molekulės, atsiradusios po rūgšties replikacijos, vadinamos vėlyvomis. Svarbu suprasti, kad molekulių gamyba tiesiogiai priklauso nuo konkretaus viruso nukleorūgšties tipo. Biosintezės metu DNR turintys virusai laikosi tam tikros schemos, įskaitant konkrečius žingsnius – DNR-RNR-b altymas. Maži virusai naudojami RNR polimerazės transkripcijos procese. Didieji, tokie kaip raupų virusas, sintetinami ne ląstelės branduolyje, o citoplazmoje.
DNR turintys virusai apima hepatitą B, herpesą, raupų virusus, papovavirusus, hepadnavirusus, parvovirusus.
RNR virusų grupės
RNR turintys virusai skirstomi į kelias grupes:
1. Pirmoji grupė yra pati paprasčiausia. Tai apima korona, toga ir pikornavirusus. Šių tipų virusuose transkripcija nevykdoma, nes viengrandė viriono RNR savarankiškai vykdo matricinės rūgšties funkciją, tai yra, ji yra b altymų gamybos ląstelių ribosomų lygyje pagrindas. Taigi jų bioprodukcijos schema atrodo kaip RNR b altymas. Šios grupės virusai taip pat vadinami teigiamais genominiais arba metatarsaliniais.
2. Antroji DNR ir RNR turinčių virusų grupė apima minusinės grandinės virusus, tai yra, jie turi neigiamą genomą. Tai tymai, gripas, kiaulytė ir daugelis kitų. Juose taip pat yra vienos grandinės RNR, bet taip nėratinka tiesioginei transliacijai. Dėl šios priežasties duomenys pirmiausia perduodami į viriono RNR, o susidariusi matricinė rūgštis vėliau bus viruso b altymų gamybos pagrindas. Transkripciją šiuo atveju lemia nuo ribonukleino rūgšties priklausoma RNR polimerazė. Šį fermentą atneša virionas, nes iš pradžių jo ląstelėje nėra. Taip yra todėl, kad ląstelei nereikia perdirbti RNR, kad pagamintų kitą RNR. Taigi, bioprodukcijos schema šiuo atveju atrodys kaip RNR-RNR-b altymas.
3. Trečiąją grupę sudaro vadinamieji retrovirusai. Jie taip pat yra įtraukti į onkovirusų kategoriją. Jų biosintezė vyksta sudėtingiau. Pradinėje viengrandėje RNR pasiuntinėje DNR gaminasi pradiniame etape, o tai yra unikalus reiškinys, neturintis analogų gamtoje. Procesą kontroliuoja specialus fermentas, būtent nuo RNR priklausoma DNR polimerazė. Šis fermentas taip pat vadinamas atvirkštine transkriptaze arba atvirkštine transkriptaze. Biosintezės metu gauta DNR molekulė yra žiedo pavidalo ir vadinama provirusu. Tada molekulė įvedama į nešiklio chromosomų ląsteles ir kelis kartus perrašoma RNR polimerazės. Sukurtos kopijos atlieka šiuos veiksmus: vaizduoja RNR matricą, kurios pagalba gaminamas virusinis b altymas, taip pat RNR virionas. Sintezės schema pateikiama taip: RNR-DNR-RNR-b altymas.
4. Ketvirtoji grupė susidaro iš virusų, kurių RNR yra dvigrandė. Jų transkripciją atliekaNuo fermento nuo viruso priklausoma RNR polimerazės RNR.
5. Penktoje grupėje viruso dalelės komponentai, ty kapsidų b altymai ir nukleino rūgštys, gaminami pakartotinai.
6. Šeštoji grupė apima virionus, atsirandančius dėl savęs surinkimo, pagrįsto daugybe b altymų ir rūgščių kopijų. Šiuo tikslu virionų koncentracija turi pasiekti kritinę vertę. Šiuo atveju viruso dalelės komponentai gaminami atskirai vienas nuo kito skirtingose ląstelės vietose. Sudėtingi virusai taip pat sukuria apsauginį medžiagų, sudarančių plazmos ląstelių membraną, apvalkalą.
7. Paskutiniame etape iš šeimininko ląstelės išsiskiria naujos viruso dalelės. Šis procesas vyksta įvairiais būdais, priklausomai nuo viruso tipo. Kai kurios ląstelės miršta, kai atsiranda ląstelių lizė. Kitais atvejais galimas pumpurų atsiradimas iš ląstelės, tačiau šis metodas neapsaugo nuo tolimesnės jos mirties, nes pažeidžiama plazminė membrana.
Laipas, kol virusas palieka ląstelę, vadinamas latentiniu. Šio intervalo trukmė gali skirtis nuo kelių valandų iki kelių dienų.
Genominiai virusai, turintys DNR
Virusai, genominių rūšių DNR kiekis skirstomas į keturias grupes:
1. Genomai, tokie kaip adeno-, papova- ir herpesvirusai, yra perkeliami ir kopijuojami į nešiklio ląstelės branduolį. Tai virusai, turintys dvigrandę DNR. Kapsidai, patekę į ląstelę, perkeliami į ląstelės branduolio membraną, kad vėliau, veikiamitam tikrų veiksnių viruso DNR pateko į nukleoplazmą ir ten kaupiasi. Šiuo atveju virusai naudoja RNR matricą ir nešiklio ląstelių fermentus. Pirmiausia perduodami A-b altymai, po to b-b altymai ir g-b altymai. RNR šablonas kyla iš a-22 ir a-47. RNR polimerazė įgyvendina DNR perdavimą, kuris plinta riedėjimo principu. Savo ruožtu kapsidas susidaro iš g-5 b altymo. Kokie dar DNR viruso genomai egzistuoja?
2. Poksivirusai priskiriami antrajai grupei. Pradiniame etape veiksmai atliekami citoplazmoje. Ten išsiskiria nukleotidai ir prasideda transkripcija. Tada susidaro RNR šablonas. Ankstyvosiose gamybos stadijose sukuriama DNR polimerazė ir apie 70 b altymų, o dvigrandę DNR skaido polimerazė. Abiejose genomo pusėse replikacija prasideda tose vietose, kur pradiniame etape buvo vykdomas DNR grandinių išvyniojimas ir suskaidymas.
3. Trečiajai grupei priklauso parvovirusai. Dauginimasis vyksta nešiklio ląstelės branduolyje ir priklauso nuo ląstelės funkcijų. Šiuo atveju DNR sudaro vadinamąją plaukų segtuko struktūrą ir veikia kaip sėkla. Pirmosios 125 bazių poros perkeliamos iš pradinės gijos į gretimą giją, kuri tarnauja kaip šablonas. Taigi įvyksta inversija. Sintezei reikalinga DNR polimerazė, dėl kurios vyksta viruso genomo transkripcija.
8. Ketvirtajai grupei priklauso hepadnavirusai. Tai apima DNR turintį hepatito virusą. Žiedinio tipo viruso DNR veikia kaip viruso mRNR ir pliusinės grandinės RNR gamybos pagrindas. Ji, savo ruožtu,tampa neigiamos DNR grandinės sintezės šablonu.
Kovos metodai
DNR – turintys virusų, žinoma, kelia pavojų žmonių sveikatai. Pagrindinis kovos su jais būdas gali būti prevencinės priemonės, kuriomis siekiama stiprinti imunitetą, taip pat reguliarus skiepijimas.
Paprastai antikūnai, skirti kovoti su tam tikrais virusais, susidaro dėl kenksmingų mikroorganizmų invazijos į nešiotojo sistemą. Tačiau galite iš anksto padidinti antikūnų gamybą atlikdami profilaktinę vakcinaciją.
Skiepijimų tipai
Yra keletas pagrindinių skiepijimo tipų, įskaitant:
1. Susilpnėjusių virusinių ląstelių patekimas į organizmą. Tai provokuoja padidėjusio antikūnų kiekio gamybą, o tai leidžia kovoti su įprasta viruso paderme.
2. Jau mirusio viruso įvedimas. Veikimo principas panašus į pirmojo varianto.
3. pasyvi imunizacija. Šis metodas susideda iš jau susintetintų antikūnų įvedimo. Tai gali būti žmogaus, sirgusio liga, nuo kurios skiepijama, arba gyvūno, pavyzdžiui, arklių, kraujas. Ištyrėme DNR turinčių virusų dauginimosi seką.
Kad organizmas nebūtų užkrėstas įvairiais žmogaus sveikatai pavojingais virusais, organizmas turi būti apsaugotas nuo galimo sąlyčio su patogeniniais mikroorganizmais. Visiškai įmanoma išvengti toksoplazmos, mikoplazmos, herpeso, chlamidijos ir kitų įprastų viruso formų, tiesiog laikantis tam tikrųrekomendacijas. Tai ypač pasakytina apie vaikus iki 15 metų.
Jei vaiko organizmas nebuvo užkrėstas minėtų virusų padermių, tai paauglystėje susiformuoja sveikas ir sustiprėjęs imunitetas. Pagrindinis virusų pavojus ne visada yra jų pasireiškimas, o jų poveikis apsauginėms mūsų organizmo savybėms. DNR ir RNR turinčių virusų pavyzdžiai domina daugelį.
Herpes virusas, kurio yra 9 iš 10 Žemės gyventojų organizme, visą gyvenimą sumažina imunines savybes apie 10 procentų, nors gali ir nepasireikšti.
Išvada
Be tokio viruso krūvio, kuris kartais neapsiriboja tik pūsleline, šiuolaikinio gyvenimo sąlygos toli gražu nėra idealios, o tai veikia ir apsauginius organizmo barjerus. Šis elementas apima priverstinį miesto gyvenimo ritmą, prasta ekologiją, netinkamą mitybą ir kt. Silpnėjant bendrai žmogaus sveikatos būklei, jo organizmas tampa mažiau atsparus įvairiems virusams ir atitinkamai dažnoms ligoms.
