A vírusok egy olyan életforma, amely a testet körülvevő környezetbe való belépés után egy idő után elpusztul, vagyis nem létezhet a hordozó testén kívül. Valójában intracelluláris parazitáknak nevezhetők, amelyek a sejtekben szaporodnak, és ezáltal különféle betegségeket okoznak. A vírusok RNS-t (ribonukleinsav) és DNS-t (dezoxiribonukleinsav) is megfertőzhetnek. A DNS-tartalmú vírusok genetikailag konzervatívabbak, és a legkevésbé érzékenyek bármilyen változásra.
Elméletek az eredetről
Több elmélet létezik a vírusok eredetéről. Az egyik elmélet hívei azzal érvelnek, hogy a vírusok eredete spontán történik, és számos tényezőnek köszönhető. Mások a vírusokat a legegyszerűbb formák leszármazottainak tartják. Ez az elmélet azonban nem alátámasztott és megalapozatlan, mivel a vírusok parazita lényege azt sugallja, hogy léteznek jobban szervezett lények, amelyek sejtjeiben létezhetnének.
A vírusok eredetének egy másik változatabonyolultabb formák átalakításával jár. Ez az elmélet a vírus másodlagos egyszerűségéről beszél, mivel ez a parazita életmódhoz való alkalmazkodás következménye. Ez az egyszerűsítés minden parazita mikroorganizmusra jellemző. Elveszítik az önálló táplálkozás képességét, miközben hajlamossá válnak a gyors szaporodásra.
DNS-tartalmú vírusok tervezése és méretei
A legegyszerűbb vírusok nukleinsavat tartalmaznak, amely mind magának a mikroorganizmusnak, mind annak kapszidjának, amely egy fehérjeburok, genetikai anyagaként működik. Egyes vírusok összetételét zsírok és szénhidrátok egészítik ki. A vírusokból hiányzik a szaporodási funkcióért felelős enzimek egy része, így csak akkor tudnak szaporodni, ha bejutnak egy élő szervezet sejtjébe. A fertőzött sejt anyagcseréje ezután a vírusok termelésére tolódik el, nem pedig saját komponensei felé. Minden sejt tartalmaz bizonyos genetikai információkat, amelyek bizonyos körülmények között egy bizonyos típusú fehérje sejten belüli szintézisére vonatkozó utasításoknak tekinthetők. A fertőzött sejt ezt az információt cselekvési útmutatónak tekinti.
Méretek
Ami a DNS és RNS vírusok méretét illeti, ez a 20-300 nm tartományba esik. A vírusok többnyire kisebbek, mint a baktériumok. Az eritrocita sejtek például egy nagyságrenddel nagyobbak, mint a vírusos sejtek. A fertőzésre képes, egy egészséges szervezeten kívüli teljes értékű fertőző vírusrészecskét virionnak nevezzük. A virion magja egy vagy több nukleinsavmolekulát tartalmaz. A kapszid egy fehérjehéj, amely a virion nukleinsavat fedi, védelmet nyújtva a környezet káros hatásaival szemben. A virionban lévő nukleinsavat a vírus genomjának tekintik, és dezoxiribonukleinsavban vagy DNS-ben, valamint ribonukleinsavban (RNS) fejeződik ki. A baktériumokkal ellentétben a vírusok nem tartalmazzák e két savtípus kombinációját.
Nézzük meg a DNS-tartalmú vírusok szaporodásának főbb szakaszait.
Vírusok szaporodása
A szaporodáshoz a vírusoknak be kell jutniuk a gazdasejtekbe. Egyes vírusok nagyszámú gazdaszervezetben létezhetnek, míg mások általában fajspecifikusak. A fertőzés kezdeti szakaszában a vírus genetikai anyagot juttat be a sejtbe DNS vagy RNS formájában. Szaporodási funkciója, valamint a sejtek további fejlődése közvetlenül függ a vírus génjeinek és fehérjéinek aktivitásától és termelődésétől.
A sejtek termeléséhez a DNS-tartalmú vírusok nem rendelkeznek elegendő saját fehérjével, ezért hasonló hordozóanyagokat használnak. A fertőzés után bizonyos idővel az eredeti vírusoknak csak egy kis része marad a sejtben. Ezt a fázist fogyatkozásnak nevezik. A vírus genomja ebben az időszakban szorosan kölcsönhatásba lép a hordozóval. Ezután több szakasz után megkezdődik a vírus utódainak felhalmozódása az intracelluláris térben. Ezt nevezzük érési fázisnak. Tekintsük a DNS-tartalmú vírusok szaporodási szakaszainak sorrendjét.
Az élet körforgása
A vírusok életciklusa több kötelező szakaszból áll:
1. Adszorpció a gazdasejten. Ez a kezdeti és fontos szakasz a célsejtek receptorok általi felismerésében. Adszorpció történhet a szervek vagy szövetek sejtjein. A folyamat beindítja a vírus sejtbe való további integrációjának mechanizmusát. A sejtkötéshez bizonyos mennyiségű ionra van szükség. Ez szükséges az elektrosztatikus taszítás csökkentéséhez. Ha a sejtbe való behatolás sikertelen, a vírus új célpontot keres az integrációhoz, és a folyamat megismétlődik. Ez a jelenség megmagyarázza a vírus emberi szervezetbe való bejutásának bizonyosságát.
Például a felső légutak nyálkahártyájának vannak receptorai az influenzavírus számára. A bőrsejtek viszont nem. Emiatt a bőrön keresztül nem lehet elkapni az influenzát, ez csak a vírusrészecskék belélegzésével lehetséges. A bakteriális vírusok filamentum formájában vagy folyamatok nélkül nem tudnak a sejtfalhoz tapadni, így a fimbriákon adszorbeálódnak. A kezdeti szakaszban az adszorpció elektrosztatikus kölcsönhatás miatt következik be. Ez a fázis reverzibilis, mivel a vírusrészecske könnyen elválasztható a célsejttől. A második fázistól az elválasztás nem lehetséges.
2. A DNS-tartalmú vírusok szaporodásának következő szakaszát egy teljes virion vagy nukleinsav bejutása jellemzi, amelyet a gazdasejt belsejében szekretál. A vírus könnyebben beépül az állati szervezetbe, mivel a sejtek ebben az esetben nemtokkal ellátva. Ha a virionnak van egy lipoprotein membránja a külsején, akkor a gazdasejt hasonló védelmével érintkezve ütközik, és a vírus bejut a citoplazmába. A baktériumokon, növényeken és gombákon áthatoló vírusok nehezebben integrálódnak, mivel ebben az esetben kénytelenek átjutni a merev sejtfalon. Ehhez például a bakteriofágokat lizozim enzimmel látják el, amely segít feloldani a kemény sejtfalakat. Az alábbiakban DNS-tartalmú vírusokra mutatunk be példákat.
3. A harmadik szakaszt fehérjementesítésnek nevezik. Jellemzője a nukleinsav felszabadulása, amely a genetikai információ hordozója. Egyes vírusokban, például bakteriofágokban ez a folyamat a második szakaszsal kombinálódik, mivel a virion fehérjehéja a gazdasejten kívül marad. A virion az utóbbi befogásával képes bejutni a sejtbe. Ebben az esetben egy vakuolfagoszóma keletkezik, amely felszívja az elsődleges lizoszómákat. Ebben az esetben az enzimekre való hasadás csak a vírussejt fehérje részében történik, és a nukleinsav változatlan marad. Ő az, aki ezt követően jelentősen átalakítja az egészséges sejt működését, és arra kényszeríti, hogy a vírushoz szükséges anyagokat termelje. Maga a vírus nem rendelkezik az ilyen eljárásokhoz szükséges mechanizmusokkal. Létezik olyan, hogy a vírusgenom stratégiája, amely magában foglalja a genetikai információ megvalósítását.
4. A DNS-tartalmú vírusok reprodukciójának negyedik szakaszát a vírus életéhez szükséges anyagok termelése kíséri, amelyet nukleinsav hatására hajtanak végre.savak. Először is korai mRNS keletkezik, amely a vírus fehérjéinek alapja lesz. A nukleinsav felszabadulása előtt keletkezett molekulákat korainak nevezzük. A savreplikáció után keletkezett molekulákat későinek nevezzük. Fontos megérteni, hogy a molekulák termelése közvetlenül függ egy adott vírus nukleinsavának típusától. A bioszintézis során a DNS-tartalmú vírusok egy bizonyos sémához tapadnak, beleértve a specifikus lépéseket - DNS-RNS-protein. Kisméretű vírusokat használnak az RNS-polimeráz transzkripciójának folyamatában. A nagyok, mint például a himlővírus, nem a sejtmagban, hanem a citoplazmában szintetizálódnak.
A DNS-tartalmú vírusok közé tartozik a hepatitis B, a herpesz, a himlővírusok, a papovavírusok, a hepadnavírusok, a parvovírusok.
RNS-víruscsoportok
Az RNS-t tartalmazó vírusok több csoportra oszthatók:
1. Az első csoport a legegyszerűbb. Ide tartozik a korona, a tóga és a picornavírus. Az ilyen típusú vírusokban nem történik transzkripció, mivel a virion egyszálú RNS-e önállóan valósítja meg a mátrixsav funkcióját, vagyis ez az alapja a fehérjék termelésének a sejtes riboszómák szintjén. Így a biotermelési sémájuk úgy néz ki, mint egy RNS-fehérje. Az ebbe a csoportba tartozó vírusokat pozitív genomiális vagy metatarsalisnak is nevezik.
2. A DNS-t és RNS-t tartalmazó vírusok második csoportjába a mínusz szálú vírusok tartoznak, vagyis negatív genommal rendelkeznek. Ezek a kanyaró, az influenza, a mumpsz és még sokan mások. Egyszálú RNS-t is tartalmaznak, de nem azélő közvetítésre alkalmas. Emiatt az adatok először a virion RNS-ébe kerülnek, és a keletkező mátrixsav később a vírusfehérjék előállításának alapjául szolgál. A transzkripciót ebben az esetben egy ribonukleinsav-dependens RNS polimeráz határozza meg. Ezt az enzimet a virion hozza, mivel kezdetben nincs jelen a sejtben. Ennek az az oka, hogy a sejtnek nem kell RNS-t újrahasznosítania más RNS előállításához. Tehát a biológiai termelés sémája ebben az esetben úgy fog kinézni, mint az RNS-RNS-protein.
3. A harmadik csoportot az úgynevezett retrovírusok alkotják. Az onkovírusok kategóriájába is tartoznak. Bioszintézisük összetettebb módon megy végbe. Az egyszálú típusú kezdeti hírvivő RNS-ben a kezdeti szakaszban DNS termelődik, ami egyedülálló jelenség, amelynek a természetben nincs analógja. A folyamatot egy speciális enzim, nevezetesen az RNS-függő DNS polimeráz szabályozza. Ezt az enzimet reverz transzkriptáznak vagy reverz transzkriptáznak is nevezik. A bioszintézis eredményeként kapott DNS-molekula gyűrű alakú, és provírusnak nevezik. Ezután a molekulát bejuttatják a hordozó kromoszómáinak sejtjeibe, és az RNS-polimeráz többször átírja. A létrehozott másolatok a következő műveleteket hajtják végre: RNS-mátrixot képviselnek, amelynek segítségével vírusfehérje, valamint RNS-virion termelődik. A szintézis sémája a következő: RNS-DNS-RNS-protein.
4. A negyedik csoportot olyan vírusok alkotják, amelyek RNS-e kettős szálú. Átírásukat aenzim vírus függő RNS polimeráz RNS.
5. Az ötödik csoportban a vírusrészecske komponenseinek, nevezetesen a kapszidfehérjéknek és nukleinsavak termelődése ismétlődően történik.
6. A hatodik csoportba tartoznak a virionok, amelyek a fehérjék és savak számos másolata alapján történő önszerveződésének eredményeként jönnek létre. Ennek érdekében a virionok koncentrációjának el kell érnie egy kritikus értéket. Ebben az esetben a vírusrészecske komponensei a sejt különböző területein egymástól elkülönítve termelődnek. Az összetett vírusok a plazmasejt membránját alkotó anyagokból védőburkot is létrehoznak.
7. A végső szakaszban új vírusrészecskék szabadulnak fel a gazdasejtből. Ez a folyamat a vírus típusától függően különböző módon megy végbe. Néhány sejt elpusztul, amikor a sejtlízis felszabadul. Más esetekben lehetséges a sejtből való bimbózás, azonban ez a módszer nem akadályozza meg annak további pusztulását, mivel a plazmamembrán károsodik.
Azt az időszakot, amíg a vírus elhagyja a sejtet, látensnek nevezzük. Ennek az intervallumnak az időtartama néhány órától néhány napig változhat.
DNS-t tartalmazó genomikus vírusok
A vírusok, a genomiális fajok DNS-tartalma négy csoportra osztható:
1. Az olyan genomok, mint az adeno-, papova- és herpeszvírusok, átkerülnek és másolódnak a hordozó sejtmagjában. Ezek kettős szálú DNS-t tartalmazó vírusok. A sejtbe bejutott kapszidok átkerülnek a sejtmag membránjára, így később a hatás alattbizonyos tényezők hatására a vírus DNS-e átjutott a nukleoplazmába, és ott felhalmozódott. Ebben az esetben a vírusok az RNS-mátrixot és a hordozó sejtenzimeit használják fel. Először az A-fehérjék kerülnek átadásra, majd a b-fehérjék és a g-fehérjék. Az RNS-templát a-22-ből és a-47-ből származik. Az RNS-polimeráz DNS-transzfert valósít meg, amely a gördülő gyűrű elve szerint terjed. A kapszid pedig a g-5 fehérjéből származik. Milyen más DNS-vírusgenomok léteznek?
2. A poxyvírusok a második csoportba tartoznak. A kezdeti szakaszban a műveleteket a citoplazmában hajtják végre. Ott felszabadulnak a nukleotidok, és megkezdődik a transzkripció. Ezután RNS-templát képződik. A termelés korai szakaszában DNS-polimeráz és körülbelül 70 fehérje jön létre, a kétszálú DNS-t pedig a polimeráz hasítja. A genom mindkét oldalán a replikáció azokon a helyeken indul meg, ahol a DNS-láncok feltekerése és felosztása a kezdeti szakaszban megtörtént.
3. A harmadik csoportba a parvovírusok tartoznak. A szaporodás a hordozó sejtmagjában történik, és a sejt funkcióitól függ. Ebben az esetben a DNS alkotja az úgynevezett hajtűszerkezetet, és magként működik. Az első 125 bázispár átkerül a kezdeti szálból a szomszédos szálba, amely sablonként szolgál. Így inverzió történik. A szintézishez DNS-polimerázra van szükség, aminek köszönhetően megtörténik a vírusgenom transzkripciója.
8. A negyedik csoportba tartoznak a hepadnavírusok. Ide tartozik a DNS-tartalmú hepatitis vírus. A cirkuláris típusú vírus DNS-e a vírus mRNS és plusz szálú RNS termelésének alapja. Ő viszonta DNS negatív szálának szintézisének sablonjává válik.
A küzdelem módszerei
DNS - tartalmazó vírusok természetesen veszélyt jelentenek az emberi egészségre. A kezelés fő módja az immunitás erősítését célzó megelőző intézkedések, valamint a rendszeres védőoltás lehet.
Általában bizonyos vírusok leküzdésére szolgáló antitestek a káros mikroorganizmusok hordozó rendszerébe való behatolása következtében keletkeznek. A megelőző védőoltással azonban előre növelheti az antitestek termelését.
Oltások típusai
Több fő típusú védőoltás létezik, többek között:
1. A legyengült vírussejtek bejuttatása a szervezetbe. Ez megnövekedett mennyiségű antitest termelését váltja ki, ami lehetővé teszi a normál vírustörzzsel szembeni harcot.
2. Egy már elh alt vírus bevezetése. A működés elve hasonló az első opcióhoz.
3. passzív immunizálás. Ez a módszer a már szintetizált antitestek beviteléből áll. Ez lehet egy olyan személy vére, aki olyan betegségben szenved, amely ellen beadják a vakcinát, vagy egy állat, például ló. Megvizsgáltuk a DNS-tartalmú vírusok szaporodási sorrendjét.
A szervezetnek az emberi egészségre veszélyes különféle típusú vírusokkal való megfertőzésének elkerülése érdekében a szervezetet óvni kell a patogén mikroorganizmusokkal való esetleges érintkezéstől. A toxoplazma, a mikoplazma, a herpesz, a chlamydia és a vírus más gyakori formái elkerülhetők, pusztán bizonyos szabályok betartásával.ajánlásokat. Ez különösen igaz a 15 év alatti gyermekekre.
Ha a gyermek szervezete nem fertőződött meg a fenti vírustörzsekkel, akkor serdülőkorában egészséges és fokozott immunitás alakul ki. A vírusok fő veszélye nem mindig abban rejlik, ahogyan kifejeződnek, hanem abban, hogy milyen hatást gyakorolnak szervezetünk védő tulajdonságaira. A DNS- és RNS-tartalmú vírusok példái sokak számára érdekesek.
A herpeszvírus, amely a Föld 10 lakosa közül 9-nél jelen van, az immunitást körülbelül 10 százalékkal csökkenti az élet során, bár lehet, hogy nem nyilvánul meg semmilyen módon.
Következtetés
Az ilyen vírusterhelés mellett, amely néha nem csak a herpeszre korlátozódik, a modern életkörülmények messze nem ideálisak, ami a szervezet védőgátait is érinti. Ez a tétel magában foglalja az erőltetett városi életritmust, a rossz ökológiát, az alultápláltságot stb. Az emberi egészség általános állapotának csökkenése mellett szervezete kevésbé ellenálló a különféle vírusokkal és ennek megfelelően a gyakori betegségekkel szemben.
