Wirusy to forma życia, która umiera po pewnym czasie po wejściu do środowiska wokół ciała, to znaczy nie może istnieć poza ciałem nosiciela. W rzeczywistości można je nazwać pasożytami wewnątrzkomórkowymi, które namnażają się w komórkach, powodując w ten sposób różne choroby. Wirusy mogą infekować zarówno RNA (kwas rybonukleinowy), jak i DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy). Wirusy zawierające DNA są uznawane za bardziej konserwatywne pod względem genetycznym i najmniej podatne na jakiekolwiek zmiany.
Teorie o początkach
Istnieje kilka teorii na temat pochodzenia wirusów. Zwolennicy jednej teorii twierdzą, że wirusy powstają spontanicznie i wynikają z wielu czynników. Inni uważają wirusy za potomków najprostszych form. Jednak ta teoria jest bezpodstawna i bezpodstawna, ponieważ sama pasożytnicza istota wirusów sugeruje istnienie lepiej zorganizowanych stworzeń, w których komórkach mogą istnieć.
Inna wersja pochodzenia wirusówwiąże się z przekształceniem bardziej złożonych form. Ta teoria mówi o wtórnej prostocie wirusa, ponieważ jest to konsekwencja adaptacji do pasożytniczego stylu życia. To uproszczenie jest charakterystyczne dla wszystkich mikroorganizmów pasożytniczych. Tracą zdolność samodzielnego odżywiania się, jednocześnie nabierając tendencji do szybkiego rozmnażania.
Projekt i wymiary wirusów zawierających DNA
Najprostsze wirusy zawierają kwas nukleinowy, który działa jako materiał genetyczny zarówno samego mikroorganizmu, jak i jego kapsydu, który jest otoczką białkową. Skład niektórych wirusów uzupełniają tłuszcze i węglowodany. Wirusom brakuje części enzymów odpowiedzialnych za funkcje rozrodcze, więc mogą się rozmnażać dopiero po dostaniu się do komórki żywego organizmu. Metabolizm zakażonej komórki przenosi się wtedy na produkcję wirusa, a nie jego własnych składników. Każda komórka zawiera pewną informację genetyczną, która w pewnych okolicznościach może być uważana za instrukcję syntezy określonego typu białka w komórce. Zainfekowana komórka postrzega tę informację jako wskazówkę do działania.
Rozmiary
Jeśli chodzi o wielkość wirusów DNA i RNA, mieści się ona w zakresie 20-300 nm. Wirusy są w większości mniejsze niż bakterie. Na przykład komórki erytrocytów są o rząd wielkości większe niż komórki wirusowe. Zdolna do infekcji pełnoprawna zakaźna cząsteczka wirusa poza zdrowym organizmem nazywana jest wirionem. Rdzeń wirionu zawiera jedną lub więcej cząsteczek kwasu nukleinowego. Kapsyd to otoczka białkowa, która pokrywa kwas nukleinowy wirionu, zapewniając ochronę przed szkodliwym wpływem środowiska. Kwas nukleinowy zawarty w wirionie jest uważany za genom wirusa i ulega ekspresji w kwasie dezoksyrybonukleinowym lub DNA, a także kwasie rybonukleinowym (RNA). W przeciwieństwie do bakterii wirusy nie mają kombinacji tych dwóch rodzajów kwasów.
Rozważmy główne etapy reprodukcji wirusów zawierających DNA.
Reprodukcja wirusów
Aby móc się rozmnażać, wirusy muszą przenikać do komórek gospodarza. Niektóre wirusy mogą istnieć w dużej liczbie żywicieli, podczas gdy inne są specyficzne gatunkowo. W początkowej fazie infekcji wirus wprowadza do komórki materiał genetyczny w postaci DNA lub RNA. Jego funkcja reprodukcyjna, a także dalszy rozwój komórek, bezpośrednio zależą od aktywności i produkcji genów i białek wirusa.
Do produkcji komórek wirusy zawierające DNA nie mają wystarczającej ilości własnych białek, dlatego stosowane są podobne substancje nośnikowe. Jakiś czas po infekcji w komórce pozostaje tylko niewielka część pierwotnych wirusów. Ta faza nazywa się zaćmieniem. Genom wirusa w tym okresie ściśle wchodzi w interakcje z nosicielem. Następnie, po kilku etapach, rozpoczyna się akumulacja potomstwa wirusa w przestrzeni wewnątrzkomórkowej. Nazywa się to fazą dojrzewania. Rozważ kolejność etapów reprodukcji wirusów zawierających DNA.
Cykl życia
Cykl życia wirusów składa się z kilku obowiązkowych etapów:
1. Adsorpcja na komórce gospodarza. Jest to początkowy i ważny etap rozpoznawania komórek docelowych przez receptory. Adsorpcja może zachodzić na komórkach narządów lub tkanek. Proces uruchamia mechanizm dalszej integracji wirusa z komórką. Wiązanie komórek wymaga pewnej ilości jonów. Jest to konieczne, aby zmniejszyć odpychanie elektrostatyczne. Jeśli penetracja komórki nie powiedzie się, wirus szuka nowego celu do integracji i proces się powtarza. Zjawisko to wyjaśnia pewność, w jaki sposób wirus wnika do ludzkiego ciała.
Na przykład błona śluzowa górnych dróg oddechowych ma receptory wirusa grypy. Z drugiej strony komórki skóry nie. Z tego powodu nie da się złapać grypy przez skórę, jest to możliwe tylko poprzez wdychanie cząsteczek wirusa. Wirusy bakteryjne w postaci włókien lub bez wyrostków nie mogą przyczepiać się do ścian komórkowych, więc są adsorbowane na fimbriach. W początkowej fazie adsorpcja zachodzi na skutek oddziaływania elektrostatycznego. Ta faza jest odwracalna, ponieważ cząsteczka wirusa jest łatwo oddzielana od komórki docelowej. Od drugiej fazy separacja nie jest możliwa.
2. Kolejny etap reprodukcji wirusów zawierających DNA charakteryzuje się wejściem całego wirionu lub kwasu nukleinowego, który jest przez niego wydzielany do wnętrza komórki gospodarza. Wirus łatwiej integruje się z organizmem zwierzęcia, ponieważ komórki w tym przypadku niewyposażony w pochwę. Jeśli wirion ma na zewnątrz błonę lipoproteinową, zderza się w kontakcie z podobną obroną komórki gospodarza i wirus wchodzi do cytoplazmy. Wirusy wnikające w bakterie, rośliny i grzyby są trudniejsze do zintegrowania, ponieważ w tym przypadku zmuszone są przejść przez sztywną ścianę komórkową. Aby to zrobić, na przykład bakteriofagi są zaopatrzone w enzym lizozym, który pomaga rozpuścić twarde ściany komórkowe. Poniżej znajdują się przykłady wirusów zawierających DNA.
3. Trzeci etap nazywa się deproteinizacją. Charakteryzuje się uwalnianiem kwasu nukleinowego, będącego nośnikiem informacji genetycznej. W przypadku niektórych wirusów, takich jak bakteriofagi, proces ten łączy się z drugim etapem, ponieważ otoczka białkowa wirionu pozostaje poza komórką gospodarza. Wirion jest w stanie wejść do komórki poprzez wychwytywanie tej ostatniej. W tym przypadku powstaje wakuola-fagosom, który absorbuje pierwotne lizosomy. W tym przypadku rozszczepienie na enzymy zachodzi tylko w białkowej części komórki wirusowej, a kwas nukleinowy pozostaje niezmieniony. To ona następnie w znaczący sposób zmienia funkcjonowanie zdrowej komórki, zmuszając ją do produkcji substancji niezbędnych dla wirusa. Sam wirus nie jest wyposażony w mechanizmy niezbędne do takich procedur. Istnieje coś takiego jak strategia genomu wirusowego, która polega na implementacji informacji genetycznej.
4. Czwartemu etapowi reprodukcji wirusów zawierających DNA towarzyszy produkcja substancji niezbędnych do życia wirusa, która odbywa się pod wpływem kwasu nukleinowego.kwasy. Najpierw wytwarzany jest wczesny mRNA, który stanie się podstawą dla białek wirusa. Cząsteczki, które powstały przed uwolnieniem kwasu nukleinowego, nazywane są wcześnie. Cząsteczki, które powstały po replikacji kwasu, nazywane są późnymi. Ważne jest, aby zrozumieć, że wytwarzanie cząsteczek bezpośrednio zależy od rodzaju kwasu nukleinowego konkretnego wirusa. Podczas biosyntezy wirusy zawierające DNA przylegają do określonego schematu, w tym do określonych etapów - białko DNA-RNA. Małe wirusy są wykorzystywane w procesie transkrypcji polimerazy RNA. Duże, takie jak wirus ospy, nie są syntetyzowane w jądrze komórkowym, ale w cytoplazmie.
Wirusy zawierające DNA obejmują zapalenie wątroby typu B, opryszczkę, pokswirusy, papowawirusy, hepadnawirusy i parwowirusy.
Grupy wirusów RNA
Wirusy zawierające RNA są podzielone na kilka grup:
1. Pierwsza grupa jest najprostsza. Obejmuje korona, toga i pikornawirusy. Transkrypcja nie jest przeprowadzana w tego typu wirusach, ponieważ jednoniciowy RNA wirionu niezależnie realizuje funkcję kwasu macierzy, czyli jest podstawą do produkcji białek na poziomie rybosomów komórkowych. Tak więc ich schemat bioprodukcji wygląda jak białko RNA. Wirusy z tej grupy są również nazywane dodatnimi genomowymi lub śródstopia.
2. Druga grupa wirusów zawierających DNA i RNA obejmuje wirusy o ujemnej nici, to znaczy mają one genom ujemny. Są to odra, grypa, świnka i wiele innych. Zawierają również jednoniciowe RNA, ale tak nie jestnadaje się do transmisji na żywo. Z tego powodu dane są najpierw przenoszone do RNA wirionu, a powstały kwas macierzy posłuży później jako podstawa do produkcji białek wirusowych. Transkrypcja w tym przypadku jest określana przez polimerazę RNA zależną od kwasu rybonukleinowego. Enzym ten jest dostarczany przez wirion, ponieważ początkowo nie występuje w komórce. Dzieje się tak, ponieważ komórka nie musi przetwarzać RNA w celu wytworzenia innego RNA. Tak więc schemat bioprodukcji w tym przypadku będzie wyglądał jak białko RNA-RNA.
3. Trzecia grupa to tak zwane retrowirusy. Są one również zaliczane do kategorii onkowirusów. Ich biosynteza przebiega w bardziej złożony sposób. W początkowym informacyjnym RNA typu jednoniciowego na początkowym etapie powstaje DNA, co jest zjawiskiem wyjątkowym, niemającym analogów z natury. Proces jest kontrolowany przez specjalny enzym, a mianowicie zależną od RNA polimerazę DNA. Enzym ten jest również nazywany odwrotną transkryptazą lub odwrotną transkryptazą. Cząsteczka DNA uzyskana w wyniku biosyntezy przybiera postać pierścienia i jest oznaczona jako prowirus. Następnie cząsteczka jest wprowadzana do komórek chromosomów nosiciela i kilkakrotnie transkrybowana przez polimerazę RNA. Utworzone kopie wykonują następujące czynności: reprezentują macierz RNA, za pomocą której wytwarzane jest białko wirusowe, a także wirion RNA. Schemat syntezy przedstawia się następująco: RNA-DNA-RNA-białko.
4. Czwarta grupa składa się z wirusów, których RNA ma postać dwuniciową. Ich transkrypcja jest przeprowadzana przezenzym zależny od wirusa polimerazy RNA RNA.
5. W piątej grupie produkcja składników cząsteczki wirusa, a mianowicie białek kapsydu i kwasów nukleinowych, zachodzi wielokrotnie.
6. Szósta grupa obejmuje wiriony, które powstają w wyniku samoorganizacji w oparciu o wiele kopii białek i kwasów. W tym celu stężenie wirionów musi osiągnąć wartość krytyczną. W tym przypadku składniki cząstki wirusa są produkowane oddzielnie od siebie w różnych obszarach komórki. Złożone wirusy tworzą również ochronną powłokę substancji, które tworzą błonę komórkową plazmy.
7. Na ostatnim etapie z komórki gospodarza uwalniane są nowe cząsteczki wirusa. Ten proces przebiega na różne sposoby, w zależności od typu wirusa. Niektóre komórki umierają, gdy uwalniana jest liza komórek. W innych przypadkach pączkowanie z komórki jest możliwe, jednak metoda ta nie zapobiega jej dalszej śmierci, ponieważ błona komórkowa jest uszkodzona.
Okres, po którym wirus opuści komórkę, nazywa się latentnym. Czas trwania tego interwału może wahać się od kilku godzin do kilku dni.
Wirusy genomowe zawierające DNA
Wirusy, zawartość DNA gatunków genomowych jest podzielona na cztery grupy:
1. Genomy, takie jak adeno-, papowa- i herpeswirusy, są przenoszone i kopiowane w jądrze komórkowym nosiciela. Są to wirusy zawierające dwuniciowy DNA. Kapsydy, po wejściu do komórki, są przenoszone na błonę jądra komórkowego, aby później, pod wpływempewne czynniki, DNA wirusa przechodziło do nukleoplazmy i tam się gromadziło. W tym przypadku wirusy wykorzystują macierz RNA i enzymy komórkowe nośnika. Białka A są przenoszone jako pierwsze, a następnie białka B i białka g. Matryca RNA pochodzi z a-22 i a-47. Polimeraza RNA realizuje transfer DNA, który rozprzestrzenia się zgodnie z zasadą toczącego się pierścienia. Z kolei kapsyd powstaje z białka g-5. Jakie inne genomy wirusa DNA istnieją?
2. Do drugiej grupy należą wirusy Poxy. Na początkowym etapie działania prowadzone są w cytoplazmie. Tam uwalniane są nukleotydy i rozpoczyna się transkrypcja. Następnie tworzona jest matryca RNA. We wczesnych stadiach produkcji powstaje polimeraza DNA i około 70 białek, a dwuniciowy DNA jest cięty przez polimerazę. Po obu stronach genomu replikacja rozpoczyna się w tych miejscach, w których na początkowym etapie przeprowadzono rozwijanie i rozszczepianie łańcuchów DNA.
3. Trzecia grupa obejmuje parwowirusy. Powielanie odbywa się w jądrze komórkowym nosiciela i zależy od funkcji komórki. W tym przypadku DNA tworzy tak zwaną strukturę spinki do włosów i działa jak nasienie. Pierwsze 125 par zasad jest przenoszonych z początkowej nici do sąsiedniej nici, która służy jako matryca. W ten sposób następuje inwersja. Do syntezy potrzebna jest polimeraza DNA, dzięki której zachodzi transkrypcja genomu wirusa.
8. Czwarta grupa obejmuje hepadnawirusy. Obejmuje to wirus zapalenia wątroby zawierający DNA. DNA wirusa typu kołowego działa jako podstawa do produkcji mRNA wirusa i RNA o dodatniej nici. Ona z koleistaje się szablonem do syntezy ujemnej nici DNA.
Metody walki
DNA - zawierające wirusy, oczywiście stanowią zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Główną metodą radzenia sobie z nimi mogą być środki zapobiegawcze mające na celu wzmocnienie odporności, a także regularne szczepienia.
Z reguły przeciwciała mające na celu zwalczanie niektórych wirusów powstają w wyniku inwazji szkodliwych mikroorganizmów do organizmu nosiciela. Możesz jednak wcześniej zwiększyć produkcję przeciwciał, wykonując szczepienia zapobiegawcze.
Rodzaje szczepień
Istnieje kilka głównych rodzajów szczepień, w tym:
1. Wprowadzenie do organizmu osłabionych komórek wirusa. To prowokuje produkcję zwiększonej ilości przeciwciał, co pozwala na walkę z normalnym szczepem wirusa.
2. Wprowadzenie martwego już wirusa. Zasada działania jest podobna do pierwszej opcji.
3. immunizacja bierna. Metoda ta polega na wprowadzeniu już zsyntetyzowanych przeciwciał. Może to być krew osoby, która przeszła chorobę, przeciwko której podawana jest szczepionka, lub zwierzę, np. konie. Zbadaliśmy sekwencję reprodukcji wirusów zawierających DNA.
Aby uniknąć zakażenia organizmu różnymi rodzajami wirusów, które są niebezpieczne dla zdrowia człowieka, należy chronić organizm przed potencjalnym kontaktem z drobnoustrojami chorobotwórczymi. Całkiem możliwe jest uniknięcie toksoplazmy, mykoplazmy, opryszczki, chlamydii i innych powszechnych form wirusa, po prostu przestrzegając pewnychzalecenia. Dotyczy to szczególnie dzieci poniżej 15. roku życia.
Jeżeli organizm dziecka nie został zarażony powyższymi szczepami wirusów, wówczas w okresie dojrzewania rozwija się zdrowa i wzmocniona odporność. Głównym niebezpieczeństwem wirusów nie zawsze jest sposób ich ekspresji, ale wpływ, jaki wywierają na właściwości ochronne naszego organizmu. Przykłady wirusów zawierających DNA i RNA są interesujące dla wielu.
Wirus opryszczki, który jest obecny w organizmie 9 na 10 mieszkańców Ziemi, obniża właściwości odpornościowe o około 10 procent przez całe życie, chociaż może się nie objawiać w żaden sposób.
Wniosek
Oprócz takiego miana wirusa, który czasami nie ogranicza się tylko do opryszczki, warunki współczesnego życia są dalekie od ideału, co wpływa również na bariery ochronne organizmu. Pozycja ta obejmuje wymuszony miejski rytm życia, złą ekologię, niedożywienie itp. Na tle pogorszenia się ogólnego stanu zdrowia człowieka jego organizm staje się mniej odporny na różne wirusy, a co za tym idzie na częste choroby.
