บทบาทของไวรัสที่เป็นอันตราย: ความหมาย ประวัติศาสตร์ ลักษณะเฉพาะ
ความหมายของไวรัส
ไวรัส(กรีก virion = พิษ) เป็นปรสิตขนาดเล็กที่ติดเชื้อในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยา ไวรัสเป็นปรสิต เพราะไวรัสสามารถแพร่พันธุ์ได้ในสิ่งมีชีวิตเท่านั้น โดยการบุกรุกและใช้ประโยชน์จากเซลล์ที่มีชีวิตเพราะไวรัสไม่มีอุปกรณ์เซลล์ในการสืบพันธุ์ to คนเดียว
ไวรัสมักจะมีกรดนิวคลีอิกอยู่เล็กน้อย (DNA หรือ RNA แต่ไม่ใช่ทั้งสองอย่างรวมกัน) ซึ่ง หุ้มด้วยวัสดุป้องกันบางชนิด ประกอบด้วย โปรตีน ลิปิด ไกลโคโปรตีน หรือสารผสม ทั้งสาม. จีโนมของไวรัสจะแสดงออกมาเป็นโปรตีนทั้งสองชนิดที่ใช้ในการบรรจุสารพันธุกรรมและโปรตีนที่จำเป็นในวงจรชีวิตของมัน
เทอม ไวรัส มักจะหมายถึงอนุภาคที่ติดเชื้อในเซลล์ของยูคาริโอต (สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์และสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวหลายประเภท) ในขณะที่คำ แบคทีเรีย หรือ ฟาจ ใช้สำหรับประเภทที่โจมตีเซลล์โปรคาริโอต (แบคทีเรียและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่ไม่มีนิวเคลียสของเซลล์)
ไวรัสมักถูกถกเถียงกันถึงสถานะของพวกมันในฐานะสิ่งมีชีวิต เนื่องจากพวกมันไม่สามารถทำหน้าที่ทางชีวภาพอย่างอิสระได้หากพวกมันไม่อยู่ในเซลล์เจ้าบ้าน เนื่องจากลักษณะเฉพาะเหล่านี้ ไวรัสมักเกี่ยวข้องกับโรคบางชนิด ทั้งในมนุษย์ (เช่น ไวรัสไข้หวัดใหญ่และเอชไอวี) สัตว์ (เช่น ไวรัสไข้หวัดนก) หรือพืช (เช่น ไวรัสโมเสค ยาสูบ/TMV)
ยังอ่าน: ไวรัสซิกา
ประวัติการค้นพบไวรัส
อดอล์ฟเมเยอร์ (1882)นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันค้นพบโรคที่ทำให้เกิดจุดสีเหลืองบนใบยาสูบ เมเยอร์ทำการทดลองโดยการฉีดพ่นน้ำนมพืชที่เป็นโรคบนพืชที่มีสุขภาพดี เห็นได้ชัดว่าพืชที่มีสุขภาพดีติดเชื้อ เมเยอร์สรุปว่าโรคนี้เกิดจากแบคทีเรียที่มีขนาดเล็กมาก แบคทีเรียเหล่านี้ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์
แล้ว ดมีตรี อิวานอฟสกี้ (1892)นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียกรองน้ำนมของพืชยาสูบที่เป็นโรคด้วยตัวกรองแบคทีเรีย แต่อนุภาคที่โจมตียาสูบจะหนีจากตัวกรองแบคทีเรีย Ivanovski สงสัยว่าโรคโมเสคในต้นยาสูบเกิดจากสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กกว่าแบคทีเรีย เขารู้สึกว่ามีข้อผิดพลาดในเทคนิคการกรอง เช่นเดียวกับ Mayer Ivanovski สรุปว่าสาเหตุของโรคโมเสคในต้นยาสูบคือแบคทีเรีย
มาร์ติน ดับเบิลยู เบจิงค์ (1897)นักจุลชีววิทยาชาวดัตช์ค้นพบข้อเท็จจริงที่ว่าอนุภาคขนาดเล็กที่โจมตียาสูบสามารถแพร่พันธุ์บนต้นยาสูบได้ แต่ไม่สามารถเพาะเลี้ยงโดยใช้อาหารเลี้ยงเชื้อสำหรับการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย Beijerinck เชื่อว่ามีตัวแทนที่ติดเชื้อพืชยาสูบแม้ว่าตัวเขาเองจะไม่ทราบก็ตาม Beijerinck เรียกไวรัสกรองผ่าน (ไวรัสที่กรองได้). เขาตั้งชื่อนี้เพราะตัวแทนสามารถผ่านตัวกรองแบคทีเรียและไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
ยังอ่าน: ไวรัสคือ
ลักษณะของไวรัส
นักวิทยาศาสตร์บางคนมองว่าไวรัสเป็นสิ่งมีชีวิตขั้นกลางระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งไม่มีชีวิต กล่าวกันว่าเป็นการนำส่งเนื่องจากไวรัสมีลักษณะบางอย่างของสิ่งมีชีวิตซึ่งสามารถสืบพันธุ์ได้ แต่ยังมีลักษณะของวัตถุที่ไม่มีชีวิตซึ่งสามารถตกผลึกได้ ต่อไปนี้เป็นลักษณะของไวรัส กล่าวคือ:
- ไวรัสมีขนาดเล็กมาก เล็กกว่าแบคทีเรียมาก ตั้งแต่ 20-300 นาโนเมตร (1 นาโนเมตร = 10-6 มม.)
- ไวรัสเป็นเซลล์ที่ไม่มีเซลล์ เนื่องจากไม่มีเยื่อหุ้มและออร์แกเนลล์เหมือนเซลล์โดยทั่วไป
- ไวรัสมีกรดนิวคลีอิกเพียงชนิดเดียว (RNA หรือ DNA)
- ไวรัสสามารถแพร่พันธุ์ได้เฉพาะในเซลล์ที่มีชีวิตอื่นๆ (ปรสิตที่เป็นพันธะ)
- โดยทั่วไป ไวรัสโจมตีเซลล์ประเภทหนึ่งและโจมตีสิ่งมีชีวิตหนึ่งสายพันธุ์เสมอ ตัวอย่างเช่น ไวรัสเอชไอวีที่เป็นสาเหตุของโรคเอดส์จะโจมตีเฉพาะเซลล์เม็ดเลือดขาว ซึ่งเป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดหนึ่งในมนุษย์
- ในการสืบพันธุ์ ไวรัสต้องการกรดนิวคลีอิกเท่านั้น
- ไวรัสไม่สามารถเคลื่อนย้ายหรือทำกิจกรรมเมตาบอลิซึมของตัวเองได้
- ไวรัสไม่สามารถตกตะกอนได้ด้วยการหมุนเหวี่ยงแบบธรรมดา แต่สามารถตกผลึกได้เหมือนวัตถุที่ไม่มีชีวิต
ไวรัสแตกต่างกันอย่างมาก มีรูปวงรี ยาว (ฟิลาเมนต์) ทรงกระบอก (แท่ง) สี่เหลี่ยม หลายหน้า (multifaceted) หรือรูปตัว T อนุภาคไวรัสที่สมบูรณ์ที่สามารถติดเชื้อในเซลล์ได้เรียกว่า a ไวริออน หนึ่ง virion ประกอบด้วยกรดนิวคลีอิกหนึ่งตัว ได้แก่ DNA และ RNA ซึ่งเป็นสารพันธุกรรมที่มีรหัสสำหรับพาหะของไวรัส นอกจากนี้ใน virion ยังพบเอนไซม์หลายชนิด
การสืบพันธุ์/การสืบพันธุ์ของไวรัส
- การติดเชื้อ Lytic (วัฏจักร/วัฏจักร Lylytic)
ในวงจร lytic ไวรัสจะทำลายเซลล์ต้นกำเนิดหลังจากแพร่พันธุ์ได้สำเร็จ
ขั้นตอน:
- ระยะการดูดซึม (ติด/ติด)
ขั้นตอนการดูดซึม (การเกาะติด) คือเมื่ออนุภาคไวรัส (virion) ยึดติดกับเซลล์ที่ติดเชื้อ บริเวณที่ติดไวรัสกับเซลล์เจ้าบ้านเกิดขึ้นที่ตัวรับ (โปรตีนพิเศษบนพลาสมาเมมเบรนของเซลล์เจ้าบ้านที่รู้จักไวรัส)
- ระยะฉีด/เจาะ
ระยะการเจาะคือระยะที่ไวรัสหรือสารพันธุกรรมของไวรัสเข้าสู่ไซโตพลาสซึมของเซลล์เจ้าบ้าน
- การจำลองและการสังเคราะห์ (การก่อตัว) เฟส
ขั้นตอนการทำซ้ำและการสังเคราะห์เป็นขั้นตอนของการเพิ่มจำนวนอนุภาคไวรัสในเซลล์เจ้าบ้าน เซลล์เจ้าบ้านจะถูกควบคุมโดยสารพันธุกรรมของไวรัส เพื่อให้เซลล์สามารถสร้างส่วนประกอบของไวรัส ได้แก่ กรดนิวคลีอิกและโปรตีนสำหรับแคปซิด
- ระยะการประกอบ (สุก)
ระยะการประกอบ (assembly) เป็นขั้นตอนของการรวบรวมกรดนิวคลีอิกของไวรัสและโปรตีนให้เป็นอนุภาคไวรัสที่ไม่บุบสลาย
- Lytic Phase (การปลดปล่อย/การแยกเซลล์โฮสต์))
ระยะการปลดปล่อย (การประกอบ) คือระยะที่อนุภาคไวรัสออกจากเซลล์เจ้าบ้านโดยการทำลายเซลล์ ดังนั้นเซลล์เจ้าบ้านจึงตาย
การติดเชื้อไลโซเจนิก (Lysogenic Cycle/Cycle)
ในวัฏจักร lysogenic ไวรัสไม่ได้ทำลายเซลล์ แต่รวมเข้ากับ DNA ของเซลล์ต้นกำเนิด
ขั้นตอน:
- ระยะการดูดซึมและการติดเชื้อ
ไวรัส (ฟาจ/ฟาจ) ยึดติดกับบริเวณเฉพาะบนเซลล์แบคทีเรีย
- ระยะการเจาะ
DNA ของไวรัสเข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย
- การรวมเฟส
DNA ของไวรัสรวมกับ DNA ของแบคทีเรียเพื่อสร้างคำทำนาย
- ขั้นตอนการจำลองแบบ (แตกแยก)
DNA ของไวรัส (ในคำพยากรณ์) จะทวีคูณต่อไปหากเซลล์แบคทีเรียยังคงแบ่งตัว ในบางกรณีที่พบไม่บ่อย DNA ของไวรัสจะแยกออกจากการพยากรณ์และจะเข้าสู่วงจร lytic
การจำแนกไวรัส
ไวรัสถูกจำแนกตาม:
By Place of Life
ไวรัสแบคทีเรีย (bacteriophages)
แบคทีเรียเป็นไวรัสที่สืบพันธุ์โดยการบุกรุกแบคทีเรีย เมื่อเทียบกับไวรัสส่วนใหญ่ มันซับซ้อนมากและมีหลายส่วนที่ถูกจัดเรียงอย่างระมัดระวัง ไวรัสทั้งหมดมีกรดนิวคลีอิก ซึ่งเป็นพาหะของยีนที่จำเป็นในการประกอบสำเนาไวรัสในเซลล์ที่มีชีวิต
อ่าน: ประวัติการค้นพบไวรัส
ในไวรัส T4 กรดนิวคลีอิกคือ DNA แต่ในไวรัสอื่นๆ มากมาย รวมถึงไวรัสที่ทำให้เกิดโรคเอดส์ โปลิโอ และไข้หวัดใหญ่ กรดนิวคลีอิกคือ RNA ในไวรัสอาร์เอ็นเอ อาร์เอ็นเอ "ใหม่" ถูกสร้างขึ้นโดยการจำลองอาร์เอ็นเอ "เก่า" โดยตรงหรือโดยการสร้างชิ้นส่วนดีเอ็นเอเสริมในครั้งแรก ไวรัส Bacteriophage ถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส D'Herelle รูปร่างภายนอกประกอบด้วยหัว คอ และหางรูปหกเหลี่ยม ด้านในของศีรษะประกอบด้วย DNA สองสาย งานคอ
เชื่อมต่อหัวและหาง หางทำหน้าที่แทรก DNA ของไวรัสเข้าไปในเซลล์เจ้าบ้าน
- ไวรัสพืช
ไวรัสที่เป็นปรสิตในเซลล์พืช ตัวอย่างของไวรัสที่ทำให้พืชเป็นปรสิต: Tobacco Mozaic Virus (TMV) และ Beet Yellow Virus (BYV)
- ไวรัสสัตว์ animal
ไวรัสที่เป็นปรสิตในเซลล์สัตว์ ตัวอย่างของไวรัสในสัตว์: ไวรัสโปลิโอไมลิติส ไวรัสวัคซินา และไวรัสไข้หวัดใหญ่
ขึ้นอยู่กับโมเลกุลที่ประกอบเป็นกรดนิวคลีอิก
มันถูกแบ่งออกเป็น: DNA วงเดียว (ss DNA), DNA ที่มีเกลียวคู่ (ds DNA), RNA วงเดียว (ss RNA) และ RNA ที่มีแถบคู่ (ds RNA)
ขึ้นอยู่กับการมีอยู่หรือไม่มีของซองจดหมายไวรัสสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทคือ:
ไวรัสที่มีซองจดหมายหรือซองจดหมาย (ไวรัสที่ห่อหุ้ม)
ไวรัสนี้มีนิวคลีโอแคปซิดล้อมรอบด้วยเมมเบรน เมมเบรนประกอบด้วยไขมัน 2 ชนิดและโปรตีน 1 ชนิด (โดยปกติคือไกลโคโปรตีน) เมมเบรนนี้ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างโต้ตอบแรก ตัวอย่าง: Herpesvirus, Corronavirus และ Orthomuxovirus
- ไวรัสที่ไม่มีซอง
มีเพียงแคปซิด (โปรตีน) และกรดนิวคลีอิก (ไวรัสเปล่า) ตัวอย่าง: Reovirus, Papovirus และ Adenovirus
- บทบาทของไวรัสที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์
ไวรัสมีประโยชน์ต่อมนุษย์เพราะใช้ในการผลิตวัคซีนและพันธุวิศวกรรม
- ไวรัสและวัคซีน
วัคซีนคือจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรียหรือไวรัส ที่ตายหรืออ่อนแอลง เมื่อให้คนที่มีสุขภาพดี วัคซีนสามารถกระตุ้นปฏิกิริยาในระบบภูมิคุ้มกัน การมีอยู่ของวัคซีนทำให้ร่างกายตอบสนองเมื่อถูกโจมตีโดยสิ่งมีชีวิตบางชนิด ในขณะนั้นระบบภูมิคุ้มกันจะทำงานเพื่อทำลายร่างกายทันที
ยังอ่าน: การสืบพันธุ์ของไวรัส
การติดเชื้อที่มาและป้องกันไม่ให้ถูกโจมตีในอนาคตหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือการสร้างแอนติบอดี
วัคซีนมักก่อให้เกิดผลข้างเคียงต่างๆ เช่น
- จุลินทรีย์ที่ใช้ทำวัคซีนยังอยู่ในกระบวนการเมแทบอลิซึม
- จุลินทรีย์ที่ใช้ทำวัคซีนยังมีศักยภาพที่จะทำให้เกิดโรคได้
- มีบางคนที่แพ้เซลล์ที่หลงเหลือจากการผลิตวัคซีน แม้จะผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์แล้วก็ตาม
- ผู้ที่ทำงานในการผลิตวัคซีนอาจสัมผัสกับสิ่งมีชีวิตที่เป็นอันตรายที่ใช้ เพื่อเป็นส่วนผสมในการทำวัคซีน แม้ว่าจะมีการใช้มาตรการป้องกันพร้อมทั้งอุปกรณ์ความปลอดภัย (เช่น หน้ากากและถุงมือ) มือ).
เนื่องจากปัญหาต่างๆ ที่เกิดขึ้นข้างต้น การผลิตวัคซีนแบบเดิมจึงมีการเปลี่ยนแปลงโดยใช้เทคนิคทางพันธุวิศวกรรมเพื่อลดความเสี่ยงที่ไม่พึงประสงค์
- ไวรัสและพันธุวิศวกรรม
ไวรัสมีประโยชน์ในด้านเทคโนโลยีชีวภาพ กล่าวคือในเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรม เนื่องจากไวรัสสามารถใช้เป็นพาหะ (พาหะของยีน) ที่ต้องการให้แทรกเข้าไปในเซลล์แบคทีเรีย ในเทคนิคนี้ ไวรัสจะเข้าสู่เซลล์แบคทีเรียผ่านวงจรไลโซเจนิกและรวมสารพันธุกรรมของไวรัสเข้ากับสารพันธุกรรมของแบคทีเรีย
ตัวอย่างเช่น ยีนที่ผลิตอินซูลินในมนุษย์ถูกแทรกเข้าไปใน DNA ของไวรัส จากนั้นไวรัสจะถูกแทรกเข้าไปในเซลล์แบคทีเรีย ไวรัสจะเข้าสู่วงจร lysogenic เพื่อให้แบคทีเรียมียีนที่ผลิตอินซูลิน ถ้าแบคทีเรียสืบพันธุ์ มันจะผลิตแบคทีเรียจำนวนมากที่มียีนที่ผลิตอินซูลิน ดังนั้นปริมาณอินซูลินที่ได้รับจึงมีมาก
บทบาทของไวรัสที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์
ไวรัสที่เป็นอันตรายคือไวรัสที่ก่อให้เกิดโรคต่างๆ ทั้งในพืช สัตว์ และมนุษย์
ก่อโรคในมนุษย์
- Orthomyxovirus ซึ่งเป็นสาเหตุของไข้หวัดใหญ่
- Paramyxovirus ทำให้เกิดโรคหัด
- Varicella herpesvirus ทำให้เกิดอีสุกอีใส
- Corona ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคซาร์ส (Severe Acute Respiratory Syndrome) เป็นโรคที่โจมตีระบบทางเดินหายใจ
- ไวรัสชิคุนกุนยา ทำให้เกิดโรคชิคุนกุนยา
- ไวรัสตับอักเสบเอและไวรัสตับอักเสบบีทำให้เกิดโรคตับอักเสบ
- ไวรัสออนโคจีน ทำให้เกิดมะเร็ง
- Tagovirus (flavovirus) ทำให้เกิดไข้เลือดออก
- HIV (Human Immunodeficiency Virus) ทำให้เกิดโรคเอดส์ (Acquired Immunodeficiency Syndrome)
ก่อโรคในสัตว์
- Polyma สาเหตุของเนื้องอกในสัตว์
- Rous Sarcoma Virus (RSV) สาเหตุของมะเร็งในไก่
- Rhabdovirus ทำให้เกิดโรคพิษสุนัขบ้าในสัตว์มีกระดูกสันหลัง (สุนัข ลิง ฯลฯ) วัคซีนป้องกันโรคพิษสุนัขบ้าถูกคิดค้นโดยหลุยส์ ปาสเตอร์
- Tetelo ในไก่หรือ NCD (โรคปราสาทใหม่)
- โรคกีบและปากในปศุสัตว์ เช่น โคและแพะ
ทำให้เกิดโรคในพืช
- ไวรัสโมเสคทำให้เกิดโมเสก (จุดสีเหลือง) บนยาสูบ
- CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) ทำให้เกิดโรคในส้ม
- ไวรัสตุงโกร สาเหตุของโรคในต้นข้าว เวกเตอร์คือเพลี้ยจักจั่นสีเขียวและเพลี้ยจักจั่นสีน้ำตาล
- PYDV (ไวรัสแคระเหลืองมันฝรั่ง) โจมตีพืชมันฝรั่ง
ยังอ่าน: การจำแนกไวรัส
การป้องกันตนเองจากการโจมตีของไวรัส
ความสามารถของไวรัสที่ทำให้เกิดโรคเรียกว่า ความรุนแรง ความรุนแรงของไวรัสถูกกำหนดโดยสิ่งต่อไปนี้:
- การมีอยู่และกิจกรรมของตัวรับบนพื้นผิวของเซลล์เจ้าบ้านที่อำนวยความสะดวกในการติดไวรัส
- ความสามารถของไวรัสในการติดเซลล์
- ความเร็วของการจำลองแบบไวรัสในเซลล์เจ้าบ้านในเซลล์เจ้าบ้านและ
- ความสามารถของเซลล์เจ้าบ้านในการต้านทานการโจมตีของไวรัส
โรคที่เกิดจากไวรัสเป็นโรคติดต่อ การส่งสัญญาณเกิดขึ้นได้หลายวิธี กล่าวคือ:
- การแพร่เชื้อโดยตรงจากผู้ป่วยสู่คนที่มีสุขภาพดีผ่านการสัมผัสโดยตรงหรืออุปกรณ์ที่ใช้ เช่น ไข้หวัดใหญ่ เอดส์ และไข้ทรพิษ
- การแพร่กระจายผ่านทางเดินอาหาร (อาหารและเครื่องดื่ม) เช่น enterovirus hepatitis
- การแพร่เชื้อผ่านพาหะของสัตว์ เช่น โรคพิษสุนัขบ้า (สุนัข แมว และลิง) และโรคไข้เลือดออก (ยุงลาย Aedes aegypti)
การป้องกันที่ดีที่สุดจากการติดโรคคือการหลีกเลี่ยงแหล่งที่มาของโรค วิธีอื่นที่สามารถทำได้เพื่อป้องกันโรคที่เกิดจากไวรัสมีดังนี้:
- วิธีตามธรรมชาติคือการสร้างระบบภูมิคุ้มกันโดยการผลิตเซลล์ฟาโกไซติก แอนติบอดี และอินเตอร์เฟอรอน (โปรตีนทั่วไป)
- วิธีที่ผิดธรรมชาติคือการฉีดวัคซีน วัคซีนชนิดแรกที่มนุษย์ประดิษฐ์ขึ้นคือวัคซีนไข้ทรพิษซึ่งค้นพบโดย เอ็ดเวิร์ด เจนเนอร์ (1789). วัคซีนในช่องปากถูกค้นพบครั้งแรกโดย Jonas Salk Sal (1952) เพื่อป้องกันโรคโปลิโอ
- บ้านถูกสร้างขึ้นเพื่อให้รังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์สามารถเข้าไปในบ้านและยับยั้งไวรัสได้
ยังอ่าน: ไวรัสที่เป็นประโยชน์
นั่นคือบทความจากวิทยากรmipa.com เกี่ยวกับ Role of Harmful Viruses: Definition, History, Characteristics, Development, Reproduction, Classification หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์กับทุกท่าน