Kahjulike viiruste roll: määratlus, ajalugu, omadused
Viiruse määratlus
Viirus(Kreeka virion = mürk) on mikroskoopilised parasiidid, mis nakatavad bioloogiliste organismide rakke. Viirused on kohustuslikud parasiidid, seda seetõttu, et viirused saavad paljuneda ainult elusas materjalis sissetungimise ja elusrakkude kasutamise kaudu, kuna viirustel pole paljunemiseks rakuseadmeid üksi.
Viirused sisaldavad tavaliselt väikest kogust nukleiinhapet (DNA või RNA, kuid mitte nende kahe kombinatsioon), mis kaetud mingisuguse kaitsva materjaliga, mis koosneb valkudest, lipiididest, glükoproteiinidest või nende kombinatsioonist kõik kolm. Viiruse genoom ekspresseeritakse nii valkudeks, mida kasutatakse geneetilise materjali sisaldamiseks, kui ka selle elutsüklis vajalikeks valkudeks.
Tähtaeg viirus viitab tavaliselt osakestele, mis nakatavad eukarüootide rakke (mitmerakulised organismid ja mitut tüüpi üksikrakulised organismid), samas kui mõiste bakteriofaag või faag kasutatakse tüüpide puhul, mis ründavad prokarüootseid rakutüüpe (bakterid ja muud organismid, millel puudub rakutuum).
Viiruste üle arutletakse sageli nende elusolendite üle, kuna nad ei saa oma bioloogilisi funktsioone iseseisvalt täita, kui nad pole peremeesrakus. Oma ainulaadsete omaduste tõttu on viirused alati seotud teatud haigustega, nii inimestel (nt gripiviirused ja HIV), loomad (nt linnugripiviirused) või taimed (nt mosaiikviirused) tubakas / TMV).
Loe ka: Zika Virus
Viiruste avastamise ajalugu
Adolf Mayer (1882), Avastasid Saksa teadlased haiguse, mis põhjustab tubakalehtedel kollakaid laike. Mayer viis läbi katse, pihustades haigele taimemahlale terveid taimi, ilmselt nakatusid terved taimed. Mayer järeldas, et haiguse põhjustasid väga väikesed bakterid. Neid baktereid pole võimalik näha isegi mikroskoobi abil.
Siis Dmitri Ivanovski (1892), Venemaa teadlased filtreerivad haigete tubakataimede mahla bakterifiltriga, kuid tubakat ründavad osakesed pääsevad bakterifiltrist välja. Ivanovski kahtlustas, et tubakataimede mosaiikhaiguse põhjustas bakteritest väiksem organism. Ta tundis, et filtreerimise tehnikas oli viga. Sarnaselt Mayeriga jõudis Ivanovski järeldusele, et tubakataimede mosaiikhaiguse põhjus on bakterid.
Martin W. Beijeinck (1897), Avastasid Hollandi mikrobioloogid tõsiasja, et tubakat rünnavad mikroskoopilised osakesed võivad paljuneda tubakataimedel, kuid neid ei saa kasvatada bakterite kasvukeskkonnas. Beijerinck usub, et on olemas vahend, mis nakatab tubakataimi, kuigi ta ise pole sellest teadlik. Beijerinck nimetas nakkusetekitajat filtripassiviiruseks (filtreeritav viirus). Ta pani talle selle nime, kuna aine võib läbida bakterifiltri ja seda ei saa valguse mikroskoobiga näha.
Loe ka: Viirused on
Viiruse omadused
Mõned teadlased peavad viiruseid elusorganismide ja elusolendite vahepealseteks organismideks. Väidetavalt on see üleminekuperiood, kuna viirustel on mõned elusolendite omadused, mis võivad paljuneda, kuid millel on ka elutute objektide omadused, mida saab kristalluda. Viiruste tunnused on järgmised:
- Viirused on väga väikesed, palju väiksemad kui bakterid, ulatudes vahemikku 20-300 nm (1 nm = 10-6 mm).
- Viirused on rakulised, kuna neil pole membraane ega organelle, nagu rakud üldiselt.
- Viirustel on ainult ühte tüüpi nukleiinhape (RNA või DNA).
- Viirused võivad paljuneda ainult teistes elusrakkudes (kohustuslikud parasiidid).
- Üldiselt ründavad viirused ühte tüüpi rakke ja alati üht liiki elusolendeid. Näiteks ründab AIDS-i põhjustav HIV-viirus ainult valgeid vereliblesid, seda tüüpi inimese lümfotsüüte.
- Paljunemiseks vajavad viirused ainult nukleiinhappeid.
- Viirused ei saa oma ainevahetustegevust liigutada ega teostada.
- Viiruseid ei saa tavalise tsentrifuugimise abil sadestada, vaid neid saab kristallida nagu elutuid esemeid.
Viirused on väga erinevad. Seal on ovaalsed, piklikud (hõõgniidid), silindrikujulised (vardad), ruudukujulised, mitmetahulised (mitmetahulised) või T-kujulised. Terviklikku viirusosakest, mis võib rakku nakatada, nimetatakse a virionid. Üks virioon sisaldab ühte nukleiinhapet, nimelt DNA ja RNA, mis on viirusekandjate koode sisaldav geneetiline materjal. Lisaks leidis virionis ka mitmeid ensüüme.
Viiruste paljunemine / paljunemine
- Lüütiline infektsioon (tsükkel / lüütiline tsükkel)
Lüütilises tsüklis hävitab viirus pärast edukalt paljunemist vanemrakku.
Faasid:
- Imendumisfaas (kleepumine / kleepumine)
Imendumisaste (adherents) on see, kui viiruse osake (virion) kinnitub nakatunud rakule. Viiruse peremeesrakku kinnitumise koht toimub retseptori juures (eriline valk peremeesraku plasmamembraanil, mis viirused ära tunneb).
- Süstimise / läbitungimise faas
Tungimisetapp on staadium, kus viirus või viiruse geneetiline materjal siseneb peremeesraku tsütoplasmasse.
- Replikatsiooni ja sünteesi (moodustumise) faasid
Replikatsiooni- ja sünteesietapid on peremeesrakus viirusosakeste paljunemise etapid. Peremeesrakku kontrollib viiruse geneetiline materjal, nii et rakust saaks kapsiidi jaoks valmistada viiruskomponente, nimelt nukleiinhappeid ja valke.
- Kokkupaneku faas (küpsemine)
Kokkupaneku etapp (kokkupanek) on viiruste nukleiinhapete ja valkude kokkupanemise etapp terviklikeks viirusosakesteks.
- Lüütiline faas (peremeesrakkude vabastamine / jagamine))
Vabanemisetapp (kokkupanek) on etapp, kus viiruse osakesed lahkuvad peremeesrakust, lõhustades raku. Seega sureb peremeesrakk.
Lüsogeenne infektsioon (lüsogeenne tsükkel / tsükkel)
Lüsogeenses tsüklis ei hävita viirus rakku, vaid integreerub vanema raku DNA-ga.
Faasid:
- Imendumise ja nakatumise faas
Viirused (faagid / faagid) kinnituvad bakterirakkude kindlatele saitidele.
- Penetratsioonifaas
Viiruse DNA siseneb bakterirakku.
- Ühinemisfaas
Viiruse DNA ühendub bakteriaalse DNA-ga, moodustades profaagi.
- Replikatsioonifaas (lõhustamine)
Viiruse DNA (prohhaažis) jätkab paljunemist, kui bakterirakk jätkab jagunemist. Harvadel juhtudel eraldub viiruse DNA profaagist ja siseneb lüütilisse tsüklisse.
Viiruste klassifikatsioon
Viirused liigitatakse järgmiselt:
Elukoha järgi
Bakteriaalsed viirused (bakteriofaagid)
Bakteriofaagid on viirused, mis reprodutseerivad ennast bakterite sissetungimisega. Enamiku viirustega võrreldes on see väga keeruline ja sellel on mitu erinevat osa, mis on hoolikalt paigutatud. Kõigil viirustel on nukleiinhapped, geenide kandjad, mis on vajalikud viirusekoopiate kogumiseks elusrakkudes.
Loe ka: Viiruste avastamise ajalugu
T4 viiruses on nukleiinhape DNA, kuid paljudes teistes viirustes, sealhulgas AIDSi, poliomüeliiti ja grippi põhjustavates viirustes, on nukleiinhape RNA. RNA viiruste korral tehakse "uus" RNA "vana" RNA otsese replikatsiooni teel või moodustades kõigepealt komplementaarsed DNA tükid. Bakteriofaagi viiruse avastas esmakordselt prantsuse teadlane D'Herelle. Välimine kuju koosneb kuusnurkse kujuga peast, kaelast ja sabast. Pea sisekülg sisaldab kahte DNA-ahelat. Kael töötab
pea ja saba ühendamine. Saba viiruse DNA sisestamiseks peremeesrakku.
- taimeviirus
Taimerakkudel parasiitsed viirused. Taimedes parasiteerivate viiruste näited: tubaka-mosaiikviirus (TMV) ja peedikollane viirus (BYV).
- loomaviirus
Viirused, mis on parasiitsed loomarakkudel. Loomsete viiruste näited: poliomüliidi viirus, Vaccina viirus ja gripiviirus.
Põhineb nukleiinhappeid moodustavatel molekulidel
See jaguneb: üheahelaline DNA (ss DNA), kaheahelaline DNA (ds DNA), üheahelaline RNA (ss RNA) ja kaheahelaline RNA (ds RNA).
Viiruslike ümbrike olemasolu või puudumise põhjal võib jagada kahte tüüpi:
Viirused, millel on ümbrik või ümbrik (ümbrisega viirus)
Selle viiruse nukleokapsiid on ümbritsetud membraaniga. Membraan koosneb kahest lipiidist ja valgust (tavaliselt glükoproteiinist). See membraan toimib esimese vastastikku toimiva struktuurina. Näited: herpesviirus, koronaviirus ja ortomuxoviirus.
- Viirused, millel pole ümbrikku
Sellel on ainult kapsiid (valk) ja nukleiinhape (paljas viirus). Näited: reoviirus, papoviirus ja adenoviirus.
- Inimestele kasulike viiruste roll
Viirustest võib inimesele kasu olla, sest neid kasutatakse vaktsiinide tootmiseks ja geenitehnoloogiaks.
- Viirused ja vaktsiinid
Vaktsiinid on mikroorganismid, näiteks bakterid või viirused, mis on surnud või on nõrgenenud. Tervele inimesele manustatuna võib vaktsiin vallandada immuunsüsteemi reaktsiooni. Vaktsiini olemasolu paneb organismi reageerima, kui seda teatud organismid ründavad. Sel ajal töötab immuunsüsteem kohe organismi hävitamiseks
Loe ka: Viiruste paljunemine
nakkus, mis saabub ja takistab selle rünnakut tulevikus ehk teisisõnu moodustuvad antikehad.
Vaktsiinid põhjustavad sageli mitmesuguseid kõrvaltoimeid, näiteks järgmist:
- Vaktsiinide valmistamiseks kasutatud mikroorganismides toimuvad endiselt ainevahetusprotsessid.
- Vaktsiinide valmistamiseks kasutatud mikroorganismid võivad endiselt haigusi põhjustada.
- On inimesi, kes on allergilised vaktsiinitootmisest maha jäänud rakujäänuste suhtes, ehkki puhastusprotsess on läbi viidud.
- Inimesed, kes töötavad vaktsiinide tootmisel, võivad kokku puutuda kasutatud kahjulike organismidega vaktsiinide valmistamise koostisosana, kuigi turvavarustusega (nt maskid ja kindad) on rakendatud ettevaatusabinõusid. käsi).
Eespool esile kerkinud erinevate probleemide tõttu muudetakse soovimatute riskide vähendamiseks tavapärast vaktsiinitootmist geenitehnoloogia meetodite abil.
- Viirused ja geenitehnoloogia
Viirused on kasulikud biotehnoloogia valdkonnas, nimelt geenitehnoloogia tehnoloogias, kuna viiruseid saab kasutada vektoritena (geenikandjatena), mida soovitakse sisestada bakterirakkudesse. Selle tehnika korral siseneb viirus bakterirakku läbi lüsogeense tsükli ja ühendab oma geneetilise materjali bakterigeneetilise materjaliga.
Näiteks sisestatakse inimestel insuliini tootev geen viiruse DNA-sse, seejärel viirus bakterirakkudesse. Viirus läbib lüsogeense tsükli, nii et bakteritel on insuliini tootvad geenid. Kui bakterid paljunevad, tekitab see palju baktereid, mis sisaldavad insuliini tootvaid geene. Seega on saadud insuliini kogus väga suur.
Inimest kahjustavate viiruste roll
Kahjulikud viirused on viirused, mis võivad põhjustada mitmesuguseid haigusi nii taimedel, loomadel kui ka inimestel.
Inimestel haiguste põhjustamine
- Grippi põhjustav ortomüksoviirus.
- Paramüksoviirus, põhjustab leetreid.
- Tuulerõugete herpesviirus, põhjustab tuulerõugeid.
- Corona, mis põhjustab SARS-i (raske äge respiratoorne sündroom), on haigus, mis ründab hingamissüsteemi.
- Chikungunya viirus, põhjustab chikungunya haigust.
- A-hepatiidi ja B-hepatiidi viirused põhjustavad hepatiiti.
- Onkogeenviirus, põhjustab vähki.
- Tagoviirus (flavoviirus) põhjustab denguepalavikku.
- HIV (inimese immuunpuudulikkuse viirus) põhjustab AIDS-i (omandatud immuunpuudulikkuse sündroom).
Loomadel haiguse põhjustamine
- Polyma, loomade kasvajate põhjus.
- Kanade vähi põhjustaja Rous sarkoomiviirus (RSV).
- Rabdoviirus, põhjustab selgroogsetel (koertel, ahvidel jne) marutaudi. Marutaudivaktsiini leiutas Louis Pasteur.
- Tetelo kana või NCD (New Castle'i haigus).
- Karja- ja suuhaigus loomadel, näiteks veistel ja kitsedel.
Taimede haiguste põhjustamine
- Mosaiikviirus põhjustab tubakal mosaiike (kollaseid laike).
- CVPD (tsitruseliste veenipõletike degeneratsioon) põhjustab tsitruselistel haigusi.
- Tungro viirus, haiguste põhjus riisitaimedes. Vektoriteks on roheline ja pruun lehehoidja.
- PYDV (kartuli kollase kääbuse viirus), ründab kartulitaimi.
Loe ka: Viiruste klassifikatsioon
Enesekaitse viiruse rünnaku vastu
Nimetatakse viiruse võimet haigusi põhjustada virulentsus. Viiruse virulentsus määratakse järgmiselt:
- Retseptorite olemasolu ja aktiivsus peremeesrakkude pinnal, mis hõlbustavad viiruse kinnitumist,
- Viiruse võime rakke nakatada
- Viiruse replikatsiooni kiirus peremeesrakus peremeesrakus ja
- Peremeesraku võime vastu pidada viirusrünnakutele.
Viiruste põhjustatud haigused on nakkavad. Edastamine toimub mitmel viisil, nimelt järgmiselt:
- Otsene nakatumine patsientidelt tervetele inimestele otsese kontakti või kasutatud seadmete kaudu, näiteks gripp, AIDS ja rõuged.
- Edastus seedetrakti kaudu (toit ja jook), näiteks enteroviirushepatiit.
- Edastus loomade vektorite kaudu, nagu marutaud (koerad, kassid ja ahvid) ja denguepalavik (Aedes aegypti sääsk).
Parim haigusega nakatumise ennetamine on haiguse allika vältimine. Mõned muud viisid, mida saab teha viiruste põhjustatud haiguste ennetamiseks, on järgmised:
- Loomulik viis on immuunsüsteemi moodustumine fagotsüütiliste rakkude, antikehade ja interferoonide (tüüpilised valgud) tootmise kaudu.
- Ebaloomulik viis on vaktsineerimine. Esimene inimeste leiutatud vaktsiin oli rõugevaktsiin, mille avastas Edward Jenner (1789). Suu kaudu vaktsineerimise avastas esmakordselt Jonas Salk (1952) poliomüeliidi ennetamiseks.
- Maja on ehitatud nii, et päikese ultraviolettkiired pääsevad majja ja inaktiveerivad viiruse.
Loe ka: Kasulik viirus
See on lecturermipa.comi artikkel kahjulike viiruste rolli kohta: määratlus, ajalugu, omadused, areng, paljunemine, klassifitseerimine. Loodetavasti on see artikkel teile kõigile kasulik.