Biológia vírusov. Čo sú vírusy? Biológia: typy a klasifikácia vírusov Aké vírusy existujú v biológii

Veľkosti – od 15 do 2000 nm (niektoré rastlinné vírusy). Najväčší medzi zvieracími a ľudskými vírusmi je pôvodcom kiahní - až do 450 nm.

Jednoduché vírusy majú obálku - kapsid ktorý pozostáva len z proteínových podjednotiek ( kapsoméry). Kapsomery väčšiny vírusov majú špirálovú alebo kubickú symetriu. Virióny so špirálovou symetriou sú tyčovitého tvaru. Väčšina vírusov, ktoré infikujú rastliny, je postavená podľa špirálovitého typu symetrie. Väčšina vírusov, ktoré infikujú ľudské a zvieracie bunky, má kubický typ symetrie.

Komplexné vírusy

Komplexné vírusy môžu byť dodatočne pokryté lipoproteínovou povrchovou membránou s glykoproteínmi, ktoré sú súčasťou plazmatickej membrány hostiteľskej bunky (napríklad vírusy kiahní, hepatitída B), to znamená, že majú superkapsid. Pomocou glykoproteínov sa na povrchu membrány hostiteľskej bunky rozoznajú špecifické receptory a vírusová častica sa na ňu naviaže. Sacharidové oblasti glykoproteínov vyčnievajú nad povrch vírusu vo forme špicatých tyčiniek. Dodatočný obal môže splynúť s plazmatickou membránou hostiteľskej bunky a uľahčiť penetráciu obsahu vírusovej častice hlboko do bunky. Ďalšie obaly môžu obsahovať enzýmy, ktoré zabezpečujú syntézu vírusových nukleových kyselín v hostiteľskej bunke a niektoré ďalšie reakcie.

Bakteriofágy majú pomerne zložitú štruktúru. Sú klasifikované ako komplexné vírusy. Napríklad bakteriofág T4 pozostáva z rozšírenej časti - hlavy, výbežku a chvostových vlákien. Hlava pozostáva z kapsidy, ktorá obsahuje nukleovú kyselinu. Proces zahŕňa golier, dutý hriadeľ obklopený kontraktilným puzdrom pripomínajúcim predĺženú pružinu a bazálnu platňu s kaudálnymi tŕňmi a vláknami.

Klasifikácia vírusov

Klasifikácia vírusov je založená na symetrii vírusov a prítomnosti alebo neprítomnosti vonkajšieho obalu.

Vírusy vykazujú životne dôležitú aktivitu iba v bunkách živých organizmov. Ich nukleová kyselina je schopná spôsobiť syntézu vírusových častíc v hostiteľskej bunke. Mimo bunky vírusy nejavia známky života a sú tzv virióny.

Životný cyklus vírusu pozostáva z dvoch fáz: extracelulárny(virion), v ktorom nevykazuje známky vitálnej činnosti, a intracelulárne. Vírusové častice mimo tela hostiteľa nestratia svoju schopnosť infikovať po určitú dobu. Napríklad vírus detskej obrny môže zostať infekčný niekoľko dní a kiahne niekoľko mesiacov. Vírus hepatitídy B ju zadržiava aj po krátkodobom prevarení.

Aktívne procesy niektorých vírusov sa vyskytujú v jadre, iné v cytoplazme a u niektorých v jadre aj v cytoplazme.

Typy interakcie medzi bunkami a vírusmi

Existuje niekoľko typov interakcií medzi bunkami a vírusmi:

1. Produktívne – nukleová kyselina vírusu vyvoláva v hostiteľskej bunke syntézu vlastných látok s tvorbou novej generácie.
2. Abortívne – reprodukcia je v určitom štádiu prerušená a nevytvára sa nová generácia.
3. Virogénny – nukleová kyselina vírusu je integrovaná do genómu hostiteľskej bunky a nie je schopná reprodukcie.

Vírusy (biológia dešifruje význam tohto pojmu nasledovne) sú extracelulárne agens, ktoré sa dokážu rozmnožovať len pomocou živých buniek. Okrem toho sú schopné infikovať nielen ľudí, rastliny a zvieratá, ale aj baktérie. Bakteriálne vírusy sa bežne nazývajú bakteriofágy. Nie je to tak dávno, čo boli objavené druhy, ktoré sa navzájom infikujú. Nazývajú sa „satelitné vírusy“.

Všeobecné charakteristiky

Vírusy sú veľmi početnou biologickou formou, pretože existujú v každom ekosystéme na planéte Zem. Študuje ich veda ako virológia – odvetvie mikrobiológie.

Každá vírusová častica má niekoľko zložiek:

Genetické údaje (RNA alebo DNA);

Capsid (proteínová škrupina) - vykonáva ochrannú funkciu;

Vírusy majú pomerne rôznorodý tvar, od najjednoduchšej špirály až po dvadsaťsten. Štandardné veľkosti sú približne jedna stotina veľkosti malej baktérie. Väčšina exemplárov je však taká malá, že nie sú viditeľné ani pod svetelným mikroskopom.

Rozširujú sa niekoľkými spôsobmi: vírusy žijúce v rastlinách sa šíria pomocou hmyzu, ktorý sa živí trávovými šťavami; Živočíšne vírusy prenáša hmyz cicajúci krv. Prenášajú sa veľkým počtom spôsobov: vzdušnými kvapôčkami alebo sexuálnym kontaktom, ako aj transfúziou krvi.

Pôvod

V súčasnosti existujú tri hypotézy o pôvode vírusov.

O vírusoch (naša vedomostná základňa o biológii týchto organizmov, žiaľ, ani zďaleka nie je dokonalá) si môžete prečítať v tomto článku. Každá z vyššie uvedených teórií má svoje nevýhody a neoverené hypotézy.

Vírusy ako forma života

Existujú dve definície formy života vírusov. Podľa prvého sú extracelulárne činidlá komplexom organických molekúl. Druhá definícia hovorí, že vírusy sú špeciálnou formou života.

Vírusy (z biológie vyplýva vznik mnohých nových typov vírusov) sú charakterizované ako organizmy na hranici života. Sú podobné živým bunkám v tom, že majú svoj vlastný jedinečný súbor génov a vyvíjajú sa na základe metódy prirodzeného výberu. Môžu sa tiež reprodukovať a vytvárať kópie seba. Keďže vírusy vedci nepovažujú za živú hmotu.

Aby extracelulárne látky mohli syntetizovať svoje vlastné molekuly, potrebujú hostiteľskú bunku. Nedostatok vlastného metabolizmu im neumožňuje reprodukovať sa bez vonkajšej pomoci.

Baltimorská klasifikácia vírusov

Biológia dostatočne podrobne opisuje, čo sú vírusy. David Baltimore (nositeľ Nobelovej ceny) vyvinul vlastnú klasifikáciu vírusov, ktorá je stále úspešná. Táto klasifikácia je založená na tom, ako sa vyrába mRNA.

Vírusy musia vytvárať mRNA zo svojich vlastných genómov. Tento proces je nevyhnutný pre replikáciu vlastnej nukleovej kyseliny a tvorbu proteínov.

Klasifikácia vírusov (biológia zohľadňuje ich pôvod) je podľa Baltimora nasledovná:

Vírusy s dvojvláknovou DNA bez štádia RNA. Patria sem mimivírusy a herpevírusy.

Jednovláknová DNA s pozitívnou polaritou (parvovírusy).

Dvojvláknová RNA (rotavírusy).

Jednovláknová RNA s pozitívnou polaritou. Zástupcovia: flavivírusy, pikornavírusy.

Jednovláknová molekula RNA s dvojitou alebo negatívnou polaritou. Príklady: filovírusy, ortomyxovírusy.

Jednovláknová pozitívna RNA, ako aj prítomnosť syntézy DNA na templáte RNA (HIV).

Dvojvláknová DNA a prítomnosť syntézy DNA na templáte RNA (hepatitída B).

Životné obdobie

Príklady vírusov v biológii nájdeme takmer na každom kroku. Ale životný cyklus každého človeka prebieha takmer rovnako. Bez bunkovej štruktúry sa nemôžu množiť delením. Preto používajú materiály nachádzajúce sa vo vnútri bunky ich hostiteľa. Takto reprodukujú veľké množstvo svojich kópií.

Vírusový cyklus pozostáva z niekoľkých fáz, ktoré sa prekrývajú.

V prvej fáze sa vírus prichytí, to znamená, že vytvorí špecifickú väzbu medzi svojimi proteínmi a receptormi hostiteľskej bunky. Ďalej musíte preniknúť do samotnej bunky a preniesť do nej svoj genetický materiál. Niektoré druhy nosia aj veveričky. Následne dôjde k strate kapsidy a uvoľneniu genómovej nukleovej kyseliny.

Ľudské choroby

Každý vírus má na svojho hostiteľa špecifický mechanizmus účinku. Tento proces zahŕňa bunkovú lýzu, ktorá vedie k bunkovej smrti. Keď odumrie veľké množstvo buniek, celé telo začne fungovať zle. V mnohých prípadoch vírusy nepoškodzujú ľudské zdravie. V medicíne sa to nazýva latencia. Príkladom takéhoto vírusu je herpes. Niektoré latentné druhy môžu byť prospešné. Niekedy ich prítomnosť spúšťa imunitnú odpoveď proti bakteriálnym patogénom.

Niektoré infekcie môžu byť chronické alebo celoživotné. To znamená, že vírus sa vyvíja napriek ochranným funkciám tela.

epidémie

Horizontálny prenos je najbežnejším typom šírenia vírusu medzi ľudstvom.

Rýchlosť prenosu vírusu závisí od viacerých faktorov: hustota obyvateľstva, počet ľudí so slabou imunitou, ako aj kvalita medicíny a poveternostné podmienky.

Ochrana tela

Druhov vírusov v biológii, ktoré môžu ovplyvniť ľudské zdravie, je nespočetné množstvo. Úplne prvou ochrannou reakciou je vrodená imunita. Skladá sa zo špeciálnych mechanizmov, ktoré poskytujú nešpecifickú ochranu. Tento typ imunity nie je schopný poskytnúť spoľahlivú a dlhodobú ochranu.

Keď si stavovce vyvinú získanú imunitu, produkujú špeciálne protilátky, ktoré sa naviažu na vírus a urobia ho bezpečným.

Získaná imunita sa však nevytvára proti všetkým existujúcim vírusom. Napríklad HIV neustále mení svoju sekvenciu aminokyselín, takže sa vyhýba imunitnému systému.

Liečba a prevencia

Vírusy sú v biológii veľmi bežným javom, preto vedci vyvinuli špeciálne vakcíny obsahujúce „zabíjacie látky“ pre samotné vírusy. Najbežnejšou a najúčinnejšou metódou kontroly je očkovanie, ktoré vytvára imunitu voči infekciám, ako aj antivírusové lieky, ktoré môžu selektívne inhibovať replikáciu vírusu.

Biológia popisuje vírusy a baktérie najmä ako škodlivých obyvateľov ľudského tela. V súčasnosti je možné pomocou očkovania prekonať viac ako tridsať vírusov, ktoré sa usadili v ľudskom tele a ešte viac v tele zvierat.

Preventívne opatrenia proti vírusovým ochoreniam by sa mali vykonávať včas a účinne. K tomu musí ľudstvo viesť zdravý životný štýl a snažiť sa všetkými možnými spôsobmi zvýšiť imunitu. Štát musí včas zabezpečiť karantény a zabezpečiť dobrú lekársku starostlivosť.

Rastlinné vírusy

Umelé vírusy

Schopnosť vytvárať vírusy v umelých podmienkach by mohla mať mnohé následky. Vírus nemôže úplne vyhynúť, pokiaľ existujú telá, ktoré sú naň citlivé.

Vírusy sú zbrane

Vírusy a biosféra

V súčasnosti sa extracelulárne látky môžu „pochváliť“ najväčším počtom jedincov a druhov žijúcich na planéte Zem. Plnia dôležitú funkciu pri regulácii populácií živých organizmov. Veľmi často tvoria symbiózu so zvieratami. Napríklad jed niektorých ôs obsahuje zložky vírusového pôvodu. Ich hlavnou úlohou v existencii biosféry je však život v mori a oceáne.

Jedna čajová lyžička morskej soli obsahuje približne milión vírusov. Ich hlavným cieľom je regulovať život vo vodných ekosystémoch. Väčšina z nich je absolútne neškodná pre flóru a faunu

Ale to nie sú všetky pozitívne vlastnosti. Vírusy regulujú proces fotosyntézy, čím zvyšujú percento kyslíka v atmosfére.

1.ÚVODNÁ STRÁNKA 1

2. STRÁNKA EVOLUČNÉHO PÔVODU 2

3. VLASTNOSTI VÍRUSOV. POVAHA VÍRUSOV. STRANA 2

4. ŠTRUKTÚRA A KLASIFIKÁCIA VÍRUSOV STRANA 3

5. INTERAKCIA VÍRUSU S BUNKOU P.6

6. VÝZNAM VÍRUSOV STRANA 7

7. VÍRUSOVÉ OCHORENIA STRANA 9

8. VLASTNOSTI VÝVOJA VÍRUSU V MODERNEJ ČASTI

STAGE. STRANA 14

9. ZÁVER. STRANA 15

10. ZOZNAM POUŽITÝCH REFERENCIÍ. STRANA 16

Úvod

Do konca minulého storočia už nikto nepochyboval o tom, že každá infekčná choroba je spôsobená vlastným mikróbom, s ktorým sa dá úspešne bojovať.

"Dajte tomu čas," povedali bakteriologickí vedci, "a čoskoro nezostane jediná choroba." Prešli však roky a sľuby sa nenaplnili. Ľudia sa nakazili osýpkami, slintačkou a krívačkou, detskou obrnou, trachómom, kiahňami, žltou zimnicou a chrípkou. Milióny ľudí zomreli na hrozné choroby, ale mikróby, ktoré ich spôsobili, sa nepodarilo nájsť.

Nakoniec v roku 1892 Ruský vedec D.I.Ivanovskij bol na správnej ceste. Pri štúdiu tabakovej mozaiky, choroby tabakových listov, dospel k záveru, že ju nespôsobuje mikrób, ale niečo menšie. Toto „niečo“ preniká cez najjemnejšie filtre schopné zadržať baktérie, nemnoží sa v umelých médiách, pri zahriatí odumiera a nie je vidieť vo svetelnom mikroskope. Filtrovateľný jed!

Toto bol záver vedca. Ale jed je látka a pôvodcom tabakovej choroby bola bytosť. Dobre sa rozmnožoval v listoch rastlín. Dánsky botanik Martin Willem Beirinick nazval toto nové „niečo“ vírus a dodal, že vírus je „tekutý, živý, infekčný princíp“. V preklade z latinčiny „vírus“ znamená „jed“

O niekoľko rokov neskôr F. Leffler a P. Frosch zistili, že pôvodca slintačky a krívačky, choroby, ktorá sa často vyskytuje u hospodárskych zvierat, prechádza aj cez bakteriálne filtre. Napokon v roku 1917 objavil kanadský bakteriológ F. de Herelle bakteriofág, vírus, ktorý infikuje baktérie.

Tak boli objavené vírusy rastlín, živočíchov a mikroorganizmov. Tieto udalosti znamenali začiatok novej vedy - virológia, štúdium nebunkových foriem života.

Evolučný pôvod vírusov

Prírodné vírusy stále vyvolávajú búrlivé diskusie medzi odborníkmi. Dôvodom je do značnej miery množstvo a často veľmi protichodných hypotéz, ktoré boli doteraz vyslovené a, žiaľ, neboli objektívne dokázané.

Zdá sa to vierohodnejšie hypotéza o endogénnom pôvode vírusov. Podľa nej sú vírusy fragmentom kedysi bunkovej nukleovej kyseliny, ktorá sa prispôsobila oddelenej replikácii. Túto verziu do istej miery potvrdzuje aj existencia plazmidov v bakteriálnych bunkách, ktorých správanie je v mnohom podobné vírusom. Spolu s tým existuje aj „kozmická“ hypotéza, podľa ktorej sa vírusy na Zemi vôbec nevyvinuli, ale boli k nám prinesené z Vesmíru cez nejaké vesmírne telesá.

Vlastnosti vírusov. Povaha vírusov

2. Nemajú vlastný metabolizmus a majú veľmi obmedzený počet enzýmov. Na rozmnožovanie sa využíva metabolizmus hostiteľskej bunky, jej enzýmy a energia.

Na umelých živných médiách sa vírusy nerozmnožujú- Sú príliš vyberaví v jedle. Na vírusy nie je vhodný obyčajný mäsový vývar, ktorý vyhovuje väčšine baktérií . Potrebujú živé bunky, a nie hocijaké, striktne definované. Rovnako ako iné organizmy, aj vírusy sú schopné reprodukcie. Vírusy majú dedičnosť.. Dedičné vlastnosti vírusov je možné vziať do úvahy rozsahom ovplyvnených hostiteľov a symptómami spôsobených chorôb, ako aj špecifickosťou imunitných reakcií prirodzených hostiteľov alebo umelo imunizovaných pokusných zvierat. Súčet týchto charakteristík umožňuje jasne určiť dedičné vlastnosti akéhokoľvek vírusu a ešte viac jeho odrôd, ktoré majú jasné genetické markery, napríklad: neurotropizmus niektorých vírusov chrípky atď. . Variácia je druhá strana dedičnosti a v tomto smere sú vírusy podobné všetkým ostatným organizmom, ktoré obývajú našu planétu. Zároveň u vírusov možno pozorovať tak genetickú variabilitu spojenú so zmenami dedičnej substancie, ako aj fenotypovú variabilitu spojenú s prejavom toho istého genotypu v rôznych podmienkach.

Štruktúra a klasifikácia vírusov

Vírusy nie je možné vidieť optickým mikroskopom, pretože ich veľkosť je menšia ako vlnová dĺžka svetla. Viditeľné sú iba pomocou elektrónového mikroskopu.

Vírusy pozostávajú z nasledujúcich hlavných komponentov :

1 . Jadrom je genetický materiál (DNA alebo RNA), ktorý nesie informácie o niekoľkých typoch proteínov potrebných na vytvorenie nového vírusu.

2 . Proteínová škrupina, ktorá sa nazýva kapsida (z latinského slova capsa - schránka). Často je konštruovaný z identických opakujúcich sa podjednotiek – kapsomérov. Kapsoméry tvoria štruktúry s vysokým stupňom symetrie.

3 . Dodatočná lipoproteínová membrána. Vzniká z plazmatickej membrány hostiteľskej bunky a nachádza sa len v pomerne veľkých vírusoch (chrípka, herpes).

Kapsidy a dodatočný obal majú ochranné funkcie, ako keby chránili nukleovú kyselinu. Okrem toho uľahčujú prienik vírusu do bunky. Plne vytvorený vírus sa nazýva virión.

Schematická štruktúra vírusu obsahujúceho RNA so špirálovitým typom symetrie a dodatočným lipoproteínovým obalom je znázornená vľavo na obrázku 2, vpravo je znázornený zväčšený prierez.

Obr.2. Schématická štruktúra vírusu: 1 - jadro (jednovláknová RNA); 2 - proteínová škrupina (Capsid); 3 - dodatočná lipoproteínová membrána; 4 - Kapsoméry (štrukturálne časti kapsidy).

Počet kapsomér a spôsob ich poskladania sú prísne konštantné pre každý typ vírusu. Napríklad vírus detskej obrny obsahuje 32 kapsomérov a adenovírus ich obsahuje 252.

Keďže základom všetkých živých vecí sú genetické štruktúry, vírusy sa teraz klasifikujú podľa charakteristík ich dedičnej substancie – nukleových kyselín. Všetky vírusy sú rozdelené do dvoch veľkých skupín :DNA vírusy(deoxyvírusy) a RNA vírusy(ribovírusy). Každá z týchto skupín je potom rozdelená na vírusy s dvojvláknovými a jednovláknovými nukleovými kyselinami. Ďalším kritériom je typ symetrie viriónov (v závislosti od spôsobu kladenia kapsomérov), prítomnosť alebo neprítomnosť vonkajších obalov v závislosti od hostiteľských buniek. Okrem týchto klasifikácií existuje mnoho ďalších. Napríklad typom prenosu infekcie z jedného organizmu na druhý.

Obr.3. Schematické znázornenie usporiadania kapsomérov v kapside vírusov Vírus chrípky má špirálovitý typ symetrie -. A. Kubický typ symetrie vo vírusoch: herpes - b adenovírus - V, detská obrna - G

OBÁLKA Dvojvláknový Genetický materiál vírusu (DNA alebo RNA) je obklopený proteínovým obalom. Štruktúra DNA vírusov
/>vírusy kiahní

/>herpes - vírusy

Jednovláknová RNA
/>vírusy osýpok, mumpsu

/>Vírusy besnoty
/>vírusy leukémie a AIDS

BEZ SHELLLESS

Dvojvláknová DNA
/>irido - vírusy
/>adeno - vírusy

Interakcia vírus-bunka

Vírusy môžu žiť a rozmnožovať sa iba v bunkách iných organizmov. Mimo buniek organizmov nejavia žiadne známky života. V tomto ohľade sú vírusy buď extracelulárnou pokojovou formou (varion),

alebo intracelulárne replikujúce sa - vegetatívne varióny vykazujú vynikajúcu životaschopnosť. Predovšetkým vydržia tlak až 6000 atm a znášajú vysoké dávky žiarenia, umierajú však pri vysokých teplotách, ožiarení UV lúčmi, pôsobením kyselín a dezinfekčných prostriedkov.

Interakcia vírus-bunka prechádza niekoľkými fázami za sebou:

1. Prvé štádium predstavuje adsorpcia iónov na povrchu cieľovej bunky, ktorá na tento účel musí mať príslušné povrchové receptory. Práve s nimi vírusová častica špecificky interaguje, po ktorej sú pevne viazané, bunky nie sú citlivé na všetky vírusy. To je presne to, čo vysvetľuje prísnu definitívnosť ciest prieniku vírusov. Napríklad bunky sliznice dýchacích ciest majú receptory pre vírus chrípky, ale bunky kože nie. Chrípku preto nemôžete dostať cez kožu – vírusové častice sa musia vdychovať vzduchom, vírus hepatitídy A alebo B preniká a množí sa len v pečeňových bunkách a vírus mumpsu (mumps) – v bunkách príušných slinných žliaz. , atď.

2. Druhá etapa pozostáva z prieniku celý varión alebo jeho nukleová kyselina do hostiteľskej bunky.

3.Tretia etapa volal deproteinizácia Pri tomto procese sa uvoľňuje nosič genetickej informácie vírusu, jeho nukleová kyselina.

4. Počas štvrtá etapa na báze vírusovej nukleovej kyseliny syntéza zlúčenín potrebných pre vírus.

5.B piata etapa deje sa syntéza zložiek vírusových častíc- nukleové kyseliny a kapsidové proteíny a všetky zložky sú syntetizované viackrát.

6. Počas šiesta etapa z predtým syntetizovaných viacerých kópií nukleovej kyseliny a proteínov nové virióny vznikajú samoskladaním

7. Posledný- siedma etapa- predstavuje výstup novo zostavených vírusových častíc z hostiteľskej bunky. Tento proces prebieha pri rôznych vírusoch odlišne. V niektorých vírusoch je to sprevádzané bunkovou smrťou v dôsledku uvoľnenia lyzozómových lytických enzýmov - lýza buniek. V iných varióny opúšťajú živú bunku pučaním, ale aj v tomto prípade bunka časom odumiera.

Čas, ktorý uplynie od vstupu vírusu do bunky do uvoľnenia nových variantov, sa nazýva latentný resp. latentné obdobie. Môže sa značne líšiť: od niekoľkých hodín (5-6 pre vírusy kiahní a chrípky) až po niekoľko dní (vírusy osýpok, adenovírusy atď.

Ďalším spôsobom, ako sa bakteriálne vírusy dostanú do buniek, je bakteriofágy Hrubé bunkové steny neumožňujú, aby sa receptorový proteín spolu s naň naviazaným vírusom ponoril do cytoplazmy, ako sa to stáva pri infekcii živočíšnych buniek. Preto bakteriofág zavádza dutinu tyč do bunky a pretlačí cez ňu DNA (alebo RNA), ktorá sa v nej nachádza hlavu Genóm bakteriofága vstupuje do cytoplazmy a kapsida zostáva vonku. Do cytoplazmy bakteriálne bunky začínajú reduplikáciu genómu bakteriofága, syntézu jeho proteínov a tvorbu kapsidy. Po určitom čase bakteriálna bunka odumiera a zrelé fágové častice sa uvoľňujú do prostredia.

Bakteriofágy, ktoré tvoria novú generáciu fágových častíc v infikovaných bunkách, čo vedie k lýze (deštrukcii) bakteriálnej bunky, sa nazývajú virulentné fágy.

Niektoré bakteriofágy sa nereplikujú vo vnútri hostiteľskej bunky. Namiesto toho je ich nukleová kyselina inkorporovaná do hostiteľskej DNA a tvorí s ňou jedinú molekulu schopnú replikácie. Tieto fágy sú pomenované mierne fágy alebo profágy. Profág nemá lytický účinok na hostiteľskú bunku a pri delení sa replikuje spolu s bunkovou DNA. Baktérie obsahujúce profág sa nazývajú lyzogénne. Vykazujú rezistenciu voči fágu, ktorý obsahujú, ako aj voči iným fágom jemu blízkym. Spojenie medzi profágom a baktériou je veľmi silné, ale môže byť narušené indukčnými faktormi (UV lúče, ionizujúce žiarenie, chemické mutagény). Treba poznamenať, že lyzogénne baktérie môžu meniť vlastnosti (napríklad uvoľňovať nové toxíny).

Význam vírusov

Vírusy baktérií, rastlín, hmyzu, zvierat a ľudí sú vedecky známe. Je ich viac ako 1000 Procesy spojené s rozmnožovaním vírusu najčastejšie, ale nie vždy, poškodia a zničia hostiteľskú bunku. Reprodukcia vírusov spojená s deštrukciou buniek vedie k vzniku bolestivých stavov v tele. Vírusy spôsobujú množstvo ľudských chorôb: osýpky, mumps, chrípku, detskú obrnu, besnotu, kiahne, žltú zimnicu, trachóm, encefalitídu, niektoré onkologické (nádorové) ochorenia, AIDS. Nie je nezvyčajné, že ľuďom začnú rásť bradavice. Každý vie, ako po prechladnutí často „zametajú“ pery a krídla nosa, to sú tiež všetky vírusové ochorenia. Vedci zistili, že v ľudskom tele žije veľa vírusov, no nie vždy sa prejavia. Iba oslabené telo je náchylné na účinky patogénneho vírusu. Existujú rôzne spôsoby, ako sa infikovať vírusmi: cez kožu cez uhryznutie hmyzom a kliešťom; cez sliny, hlien a iné sekréty pacienta; vzduchom; s jedlom; sexuálne a iné. Kvapôčková infekcia je najčastejším spôsobom šírenia respiračných ochorení. Kašeľ a kýchanie uvoľňujú do ovzdušia milióny drobných kvapôčok tekutiny (hlienu a slín). U zvierat spôsobujú vírusy slintačku a krívačku, mor a besnotu; bez hmyzu - polyedróza, granulomatóza; u rastlín - mozaika alebo iné zmeny farby listov alebo kvetov, kučeravosť listov a iné zmeny tvaru, trpaslík; nakoniec v baktériách - ich rozpad. Myšlienka vírusov ako „ničiteľov“, ktorí sa nezastavia pred ničím, sa zachovala pri štúdiu špeciálnej skupiny vírusov, ktoré infikujú baktérie. Hovoríme o bakteriofágoch. Schopnosť fágov ničiť baktérie môže byť použitá na liečbu niektorých chorôb spôsobených týmito baktériami. Fágy sa skutočne stali prvou skupinou vírusov „skrotených“ ľuďmi. Rýchlo a nemilosrdne sa vysporiadali so svojimi najbližšími susedmi v mikrosvete. Mor, týfus, úplavica a cholerové vibriá sa po stretnutí s týmito vírusmi doslova „roztopili“ pred našimi očami. Začali sa používať na prevenciu a liečbu mnohých infekčných chorôb, no, žiaľ, po prvých úspechoch nasledovali neúspechy. Bolo to spôsobené tým, že v ľudskom tele fágy nenapádali baktérie tak aktívne ako v skúmavke. Okrem toho sa ukázalo, že baktérie sú „prefíkané“ ako ich nepriatelia: veľmi rýchlo sa prispôsobili fágom a stali sa necitlivými voči ich činnosti.

Po objavení antibiotík ustúpili fágy ako liek do pozadia, no dodnes sa úspešne používajú na rozpoznávanie baktérií. Faktom je, že fágy dokážu veľmi presne nájsť „svoje baktérie“ a rýchlo ich rozpustiť. Podobné vlastnosti fágov tvoria základ terapeutickej diagnostiky. Zvyčajne sa to robí takto: baktérie izolované z tela pacienta sa pestujú na pevnom živnom médiu, po ktorom sa na výsledný „trávnik“ aplikujú rôzne fágy, napríklad úplavica, týfus, cholera a iné. Po 24 hodinách sa misky preskúmajú pod svetlom a určí sa, ktorý fág spôsobil rozpustenie baktérií. Ak mal fág dyzentérie takýto účinok, potom sa z tela pacienta izolovali baktérie dyzentérie, ak týfus, potom sa izolovali baktérie týfusu.

Niekedy prichádzajú na pomoc ľuďom vírusy, ktoré infikujú zvieratá a hmyz. Pred viac ako dvadsiatimi rokmi sa v Austrálii stal akútnym problémom boja s divými králikmi Počet týchto hlodavcov dosiahol alarmujúce rozmery. Zničili úrodu rýchlejšie ako kobylky a stali sa skutočnou národnou katastrofou. Konvenčné metódy ich riešenia sa ukázali ako neúčinné. A potom vedci vydali špeciálny vírus na boj s králikmi, ktorý je schopný zničiť takmer všetky infikované zvieratá. Ako však šíriť túto chorobu medzi plachými a opatrnými králikmi? Pomohli komáre. Hrali úlohu „lietajúcich ihiel“ a šírili vírus z králika na králika. Komáre zároveň zostali úplne zdravé.

Existujú aj ďalšie príklady úspešného použitia vírusov na ničenie škodcov. Každý pozná škody spôsobené húsenicami a piliarkami. Prvé požierajú listy úžitkových rastlín, druhé infikujú stromy v záhradách a lesoch. Bojujú s nimi takzvané polyedrózne a granulózne vírusy, ktoré sa na malých plochách rozprašujú rozprašovačmi, na ošetrenie veľkých plôch sa používajú lietadlá. To sa dialo v USA (v Kalifornii) pri boji s húsenicami, ktoré infikujú lucernové polia, a v Kanade pri ničení piliarky borovicovej. Sľubné je aj použitie vírusov na boj s húsenicami, ktoré infikujú kapustu a repu, ako aj na ničenie domácich molí.

Čo sa stane s bunkou, ak je infikovaná nie jedným, ale dvoma vírusmi? Ak ste sa rozhodli, že v tomto prípade sa choroba bunky zhorší a jej smrť urýchli, mýlili ste sa. Ukazuje sa, že prítomnosť jedného vírusu v bunke ju často spoľahlivo ochráni pred deštruktívnymi účinkami iného. Tento jav vedci nazvali interferenciou vírusov. Je spojená s produkciou špeciálneho proteínu – interferónu, ktorý v bunkách aktivuje ochranný mechanizmus, ktorý dokáže rozlíšiť vírusové od nevírusového a vírusové selektívne potlačiť. Interferón potláča reprodukciu väčšiny vírusov (ak nie všetkých) v bunkách. Interferón, vyrábaný ako terapeutické liečivo, sa teraz používa na liečbu a prevenciu mnohých vírusových ochorení.

Aké ďalšie užitočné veci môžeme od vírusov v budúcnosti očakávať? Prejdime do sféry špekulácií. V prvom rade je potrebné pripomenúť genetické inžinierstvo. Vírusy môžu vedcom poskytnúť neoceniteľné výhody tým, že zachytia potrebné gény v niektorých bunkách a prenesú ich do iných. Nakoniec je tu ešte jedna možnosť využitia vírusov. Vedci objavili virión, ktorý je schopný selektívne ničiť niektoré myšacie nádory. Získali sa aj vírusy, ktoré zabíjajú ľudské nádorové bunky. Ak sa podarí zbaviť tieto vírusy ich patogénnych vlastností a zároveň zachovať ich schopnosť selektívne ničiť zhubné nádory, potom sa možno v budúcnosti získa silný nástroj na boj proti týmto závažným ochoreniam. Hľadanie takýchto vírusov prebieha a teraz sa táto práca už nezdá byť fantastická a beznádejná.

Pozrime sa stručne na niektoré vírusové ochorenia:

Kiahne

Kiahne - jedna z najstarších chorôb. V minulosti to bola najčastejšia a najnebezpečnejšia choroba. Opis kiahní sa našiel v egyptskom papyruse Amenophisa I., ktorý bol zostavený 4000 pred Kristom. Lézie kiahní sa zachovali na kozhemii pochovanej v Egypte 3000 rokov pred Kristom. V 16. – 18. storočí v západnej Európe v niektorých rokoch ochorelo na pravé kiahne až 12 miliónov ľudí, z ktorých až 1,5 milióna zomrelo. Jeho ničivá sila nebola nižšia ako sila moru Problém prevencie proti kiahňam vyriešil až koncom 18. storočia anglický vidiecky lekár Edward Jenner. Jenner ako prvý dokázal, že očkovaním je možné potlačiť šírenie infekčných chorôb a vyhnať ich z povrchu Zeme. Prvá zmienka o kiahňach v Rusku pochádza z 15. storočia. V roku 1610 sa nákaza dostala na Sibír, kde vymrela tretina tamojšieho obyvateľstva. Ľudia utekali do lesov tundry a hôr, vystavovali modly, pálili si jazvy ako škrabance na tvárach, aby oklamali tohto zlého ducha - všetko bolo márne, nič nemohlo zastaviť neľútostného vraha. Kiahne sú akútne infekčné ochorenie charakterizované všeobecnou intoxikáciou, horúčkou a vyrážkou na koži a slizniciach. Kiahne sú karanténna infekcia Zdrojom nákazy je chorý človek, od prvých dní choroby až do úplného odpadnutia chrastov. K prenosu patogénu dochádza najmä vzdušnými kvapôčkami, ale infekcia je možná aj vzdušným prachom. Kiahne boli rozšírené v Ázii, Afrike a Južnej Amerike. V ZSSR boli kiahne eradikované v roku 1937. V súčasnosti je na celom svete eliminovaný.

CHRÍPKA

Chrípka podľa nás nie je až taká vážna choroba, no zostáva „kráľom“ epidémií. Žiadna z dnes známych chorôb nemôže v krátkom čase postihnúť stovky miliónov ľudí a len počas jednej pandémie (rozšírenej epidémie) ochorelo na chrípku viac ako 2,5 miliardy ľudí.

Od konca devätnásteho storočia. Ľudstvo zažilo štyri ťažké pandémie chrípky: v rokoch 1889-1890, 1918-1920, 1957-1959 a 1968-1969. Pandémia 1918-1920 ("španielska chrípka") odniesť 20 miliónovživoty . Nikdy odvtedy chrípka nespôsobila takú vysokú úmrtnosť v rokoch 1957-1959 („ázijská chrípka“).

Je známych niekoľko odrôd vírusu chrípky - A, B, C atď.; Vnútorná časť vírusu chrípky – nukleotid (alebo jadro) obsahuje jednovláknovú RNA uzavretú v proteínovom obale. Toto je najstabilnejšia časť viriónu, pretože je rovnaká vo všetkých vírusoch chrípky rovnakého typu. Chrípka typu A je vinníkom pandémií. Chrípka B je menej častá a spôsobuje obmedzenejšie epidémie chrípky C je ešte zriedkavejšia.

Vzhľadom na to, že imunita proti chrípke je krátkodobá a špecifická, je možné opakované ochorenie v jednej sezóne. Podľa štatistík chrípkou ročne trpí v priemere 20 – 35 % populácie.

Zdrojom infekcie je chorý človek; Ako šíritelia vírusu sú najnebezpečnejší pacienti s miernou formou vírusu, keďže sa neizolujú včas – chodia do práce, využívajú verejnú dopravu, navštevujú miesta zábavy. Infekcia sa prenáša z chorého na zdravého človeka vzdušnými kvapôčkami pri rozprávaní, kýchaní, kašľaní alebo cez predmety pre domácnosť.

Vtáčia chrípka u ľudí:

Vírusy chrípky A môžu infikovať nielen ľudí, ale aj niektoré druhy hydiny vrátane sliepok, kačíc, ošípaných, koní, fretiek, tuleňov a veľrýb. Vírusy chrípky, ktoré infikujú vtáky, sa nazývajú vírusy „vtáčej (kuracej) chrípky“. Všetky druhy vtákov môžu dostať vtáčiu chrípku, hoci niektoré druhy sú menej náchylné ako iné. Vtáčia chrípka nespôsobuje epidémie medzi voľne žijúcimi vtákmi a je asymptomatická, ale u domácich vtákov môže spôsobiť vážne ochorenie a smrť.

Vírus vtáčej chrípky spravidla neinfikuje ľudí, ale počas prepuknutia v rokoch 1997-/>1999 a 2003-2004 sa medzi ľuďmi vyskytli prípady ochorenia a dokonca úmrtia. V tomto prípade je s najväčšou pravdepodobnosťou konečným článkom prenosu chrípkového vírusu človek (ochorieť môžete kontaktom so živou infikovanou hydinou alebo konzumáciou surového infikovaného mäsa), pretože Zatiaľ nie sú zaznamenané žiadne prípady spoľahlivého prenosu tohto vírusu z človeka na človeka.

Takže v roku 1997 bol v Hongkongu izolovaný vírus vtáčej chrípky (H5N1), ktorý infikoval kurčatá aj ľudí. Bolo to prvýkrát, čo sa zistilo, že vírus vtáčej chrípky sa môže preniesť priamo z vtákov na ľudí. Počas tejto epidémie bolo hospitalizovaných 18 ľudí a 6 z nich zomrelo. Vedci zistili, že vírus sa šíri priamo z vtákov na ľudí.

Od konca roku 2003, počas epidémie vtáčej chrípky, ktorá sa prehnala juhovýchodnou a východnou Áziou, zomrelo na túto chorobu 66 ľudí, väčšinou v úzkom kontakte s infikovanými zvieratami.

Aj v roku 2003 boli vírusy vtáčej chrípky (H7N7) a (H5N1) zistené v Holandsku u 86 osôb, ktoré sa starali o infikované vtáky. Ochorenie bolo asymptomatické alebo mierne. Najčastejšie sa prejavy ochorenia obmedzovali na infekciu oka s niektorými príznakmi respiračných ochorení.

Nedávno bola vtáčia chrípka objavená v Rusku a Kazachstane. V týchto krajinách však zatiaľ nebol zaznamenaný ani jeden prípad postihnutia ľudí nebezpečným vírusom.

Príznaky vtáčej chrípky u ľudí:

Príznaky vtáčej chrípky u ľudí siahajú od typických symptómov podobných chrípke (veľmi vysoká horúčka, ťažkosti s dýchaním, kašeľ, bolesť hrdla a svalov) až po infekciu oka (konjunktivitída). Tento vírus je nebezpečný, pretože môže veľmi rýchlo viesť k zápalu pľúc a navyše môže spôsobiť vážne komplikácie na srdci a obličkách.

2004 - Najrozšírenejšie prepuknutie vtáčej chrípky (H5N1) u ľudí. Hlavné charakteristické črty vírusu chrípky z roku 2004 možno stručne sformulovať takto:

Vírus sa stal infekčnejším, čo naznačuje, že vírus zmutoval.

Vírus prekonal medzidruhovú bariéru z vtákov na človeka, no zatiaľ neexistujú dôkazy o tom, že by sa vírus prenášal priamo z človeka na človeka (všetci chorí ľudia mali priamy kontakt s infikovaným vtákom).

Vírus infikuje a zabíja najmä deti. Zdroj nákazy ani cesta šírenia vírusu nie sú určené, čím je situácia so šírením vírusu prakticky nekontrolovateľná. Opatrenia na zabránenie šírenia - úplné zničenie celej populácie hydiny. Liečba vtáčej chrípky u ľudí:

Doterajší výskum naznačuje, že lieky vyvinuté pre kmene ľudskej chrípky budú účinné proti infekciám vtáčej chrípky u ľudí, ale je možné, že kmene chrípky sa môžu stať rezistentnými voči takýmto liekom, čím sa tieto lieky stanú neúčinnými. Zistilo sa, že izolovaný vírus je citlivý na amantadín a rimantadín, ktoré inhibujú reprodukciu vírusu chrípky A a používajú sa pri liečbe ľudskej chrípky.

Čo je dôvodom veľkej pozornosti vtáčej chrípke v týchto dňoch:

Všetky vírusy chrípky majú schopnosť meniť sa. Existuje možnosť, že v budúcnosti by sa vírus vtáčej chrípky mohol zmeniť tak, že by mohol infikovať ľudí a ľahko sa šíriť z človeka na človeka. Pretože tieto vírusy typicky neinfikujú ľudí, v ľudskej populácii existuje veľmi malá alebo žiadna imunitná obrana proti takýmto vírusom.

Ak sa vírus vtáčej chrípky stane schopným infikovať ľudí, môže začať pandémia chrípky. Odborníci zo Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) sa domnievajú, že pandémia vtáčej chrípky môže viesť k smrti 150 miliónov ľudí na Zemi.

Túto skutočnosť potvrdzujú americkí a britskí vedci: výsledky ich výskumu naznačujú, že španielska chrípka (1918) bola taká smrteľná vďaka tomu, že sa vyvinula z vtáčej chrípky a obsahovala jedinečný proteín, voči ktorému ľudia nemali imunitu.

V súčasnosti existuje hypotéza, že vírus pandemickej chrípky vznikol prenosom génov z rezervoáru vodného vtáctva na človeka prostredníctvom ošípaných.

Vírus vtáčej chrípky je navyše na rozdiel od toho ľudského veľmi stabilný vo vonkajšom prostredí – aj v telách uhynutých vtákov môže žiť až jeden rok, čo zvyšuje riziko.

AIDS- Syndróm získanej imunitnej nedostatočnosti je nová infekčná choroba, ktorú odborníci uznávajú ako prvú skutočne globálnu epidémiu v známych dejinách ľudstva. Ani mor, kiahne ani cholera nie sú precedensmi, pretože AIDS sa rozhodne nepodobá žiadnej z týchto alebo iných známych ľudských chorôb. Mor si v regiónoch, kde epidémia vypukla, vyžiadal desaťtisíce obetí, nikdy však nezachvátil celú planétu naraz. Okrem toho niektorí ľudia, ktorí boli chorí, prežili, získali imunitu a chopili sa práce pri starostlivosti o chorých a pri obnove poškodenej ekonomiky. AIDS nie je zriedkavé ochorenie, ktoré náhodou postihne pár ľudí. Poprední odborníci v súčasnosti definujú AIDS ako „globálnu zdravotnú krízu“, ako prvú skutočne pozemskú a bezprecedentnú epidémiu infekčnej choroby, ktorú ani po prvom desaťročí epidémie stále nekontroluje medicína a každý infikovaný človek na ňu zomiera. to.

Do roku 1991 bol AIDS zaregistrovaný vo všetkých krajinách sveta okrem Albánska. V najrozvinutejšej krajine sveta - Spojených štátoch - sa už v tom čase nakazil jeden zo 100-200 ľudí, každých 13 sekúnd sa infikoval ďalší obyvateľ USA a do konca roku 1991 sa AIDS v tejto krajine stal tretia v úmrtnosti, predbehla rakovinu. V súčasnosti vedú krajiny subsaharskej Afriky v počte ľudí nakazených vírusom. Celá krajina v Afrike - Zimbabwe - môže v dôsledku AIDS vyhynúť: každý deň tu na túto chorobu zomrie až 300 ľudí! Medzi dospelou populáciou veľkých miest v Botswane dosahuje výskyt 30 %. Každé desiate dieťa je už infikované vírusom HIV. AIDS núti človeka, aby sa uznal ako smrteľná choroba v 100% prípadov.

Prví ľudia s AIDS boli identifikovaní v roku 1981 a v roku 1983. Podarilo sa dokázať, že ju spôsobuje dovtedy neznámy ľudský vírus z čeľade retrovírusov. Tento vírus obsahuje iba vlastný enzým – reverznú transkriptázu (RNA-dependentná DNA pomeráza), ktorá je súčasťou iba týchto vírusov. Jeho objav bol skutočnou revolúciou v biológii, pretože ukázal možnosť prenos genetickej informácie nielen podľa klasickej schémy DNA - RNA - proteín, ale aj reverznou transkripciou z RNA na DNA. Takto sa v bunke objaví „falošný program“ (provírus), ktorý zmení genóm oveľa viac, ako je možné pri „bežnej“ evolučnej variabilite.

V ľudskom tele retrovírus infikuje HIV len určité bunky – tzv T4 lymfocyty väzbou na špeciálny membránový proteín. Bohužiaľ, toto sú bunky, ktoré hrajú hlavnú úlohu úlohu V riadenie imunitného systému. Pri zavádzaní vírus zavádza svoju RNA, na matrici ktorej sa syntetizuje provírusová DNA, aby sa potom integroval do genómu hostiteľskej bunky. V tejto funkcii môže byť HIV prítomný v tele až desať rokov bez toho, aby sa nejakým spôsobom prejavil.

Ak sa však pod vplyvom niektorých iných infekcií aktivujú lymfocyty, zabudovaná oblasť sa „prebudí“ a začne aktívne syntetizovať častice HIV. Potom vírusy zničia membránu a zabíjajú lymfocyty, čo vedie k zničeniu imunitného systému, v dôsledku čoho telo stráca svoje ochranné vlastnosti a nie je schopné odolávať patogénom rôznych infekcií a zabíjať nádorové bunky. Zákernosť HIV vo svojom nezvyčajne vysoký mutačný potenciál- čo znemožňuje vytvorenie účinnej vakcíny a univerzálneho lieku.

Ako dochádza k infekcii? ? Zdrojom infekcie je osoba infikovaná vírusom imunodeficiencie. Môže ísť o pacienta s rôznymi prejavmi ochorenia, alebo o človeka, ktorý je nosičom vírusu, no nemá žiadne známky ochorenia (asymptomatický nosič vírusu).

Cesty prenosu infekcie: sexuálne,

AIDS sa prenáša len od človeka k človeku:

1. sexuálne (horizontálna cesta)

2. parenterálne, keď sa vírusové činidlo dostane priamo do krvi vnímavého organizmu (krvná transfúzia alebo jej prípravky), transplantácia orgánov alebo intravenózne podanie liekov (liekov) spoločnými injekčnými striekačkami alebo ihlami, vykonávanie rituálnych obradov spojených s odberom krvi, rezy nástrojom infikovaným vírusom HIV.

3. od matky k plodu a novorodencovi (vertikálna dráha).

Medzi rizikové skupiny nakazenia AIDS patria homosexuálni muži, vnútrožiloví užívatelia drog, prostitútky, ľudia s veľkým počtom sexuálnych partnerov, častí darcovia, hemofilici, deti narodené jednotlivcom infikovaným vírusom HIV.

Preventívne opatrenia . Hlavnou podmienkou je vaše správanie!

Vlastnosti vývoja vírusov v súčasnej fáze.

Evolúcia vírusov v ére vedeckého a technologického pokroku, v dôsledku silného tlaku faktorov, postupuje oveľa rýchlejšie ako predtým. Ako príklady takto intenzívne sa rozvíjajúcich procesov v modernom svete môžeme uviesť znečisťovanie vonkajšieho prostredia priemyselným odpadom, rozšírené používanie pesticídov, antibiotík, vakcín a iných biologických produktov, obrovskú koncentráciu obyvateľstva v mestách, rozvoj tzv. moderných vozidiel, ekonomický rozvoj predtým nevyužívaných území, vytvorenie priemyselného chovu dobytka s najväčším počtom a hustotou obyvateľstva chovov dobytka. To všetko vedie k vzniku predtým neznámych patogénov, zmenám vlastností a cirkulačných dráh predtým známych vírusov, ako aj významným zmenám v citlivosti a rezistencii ľudských populácií.

Vplyv znečistenia životného prostredia.

Súčasná etapa vývoja spoločnosti je spojená s intenzívnym znečisťovaním vonkajšieho prostredia. Pri určitých úrovniach znečistenia ovzdušia niektorými chemikáliami a prachom z priemyselného odpadu dochádza k citeľnej zmene odolnosti organizmu ako celku, najmä v bunkách a tkanivách dýchacích ciest. Existujú dôkazy, že za týchto podmienok sú niektoré respiračné vírusové infekcie, ako napríklad chrípka, výrazne závažnejšie.

Dôsledky masového používania pesticídov.

To môže viesť k vzniku klonov a populácií vírusov s novými vlastnosťami a v dôsledku toho k novým nepreskúmaným epidémiám.

Záver

Boj proti vírusovým infekciám je spojený s mnohými ťažkosťami, medzi ktorými je obzvlášť pozoruhodná odolnosť vírusov voči antibiotikám. Vírusy aktívne mutujú a pravidelne sa objavujú nové kmene, proti ktorým sa ešte nenašli „zbrane“. V prvom rade sa to týka RNA vírusov, ktorých genóm je zvyčajne väčší, a teda menej stabilný. K dnešnému dňu je boj proti mnohým vírusovým infekciám v prospech ľudí, najmä vďaka univerzálnej vakcinácii populácie na preventívne účely. Takéto udalosti nakoniec viedli k tomu, že podľa odborníkov vírus pravých kiahní v súčasnosti z prírody zmizol. V dôsledku všeobecného očkovania v našej krajine v roku 1961. Epidemická poliomyelitída bola eradikovaná. Príroda však z času na čas stále testuje ľudí a predstavuje prekvapenia v podobe nových vírusov, ktoré spôsobujú hrozné choroby. Najvýraznejším príkladom je vírus ľudskej imunodeficiencie, proti ktorému ľudia stále prehrávajú boj. Jeho šírenie je už v súlade s pandémiou.

Bibliografia:

1. N. Zelená. W. Stout. D. Taylor. "Biológia" v 3 zväzkoch, zväzok 1. Preklad z angličtiny. Spracoval R. Soper. Vydavateľstvo "Mir". Moskva, 1996

2. E.P. Shuvalov „Infekčné choroby“, 1990.

3. G.L.Bilich “Úplný kurz biológie”, 2005

4.N.B Chebyshev Biology, 2005

5. Golubev D.B., Soloukhin V.Z. "Úvahy a debaty o vírusoch." Moskva, vydavateľstvo "Mladá garda", 1989.

7. Ždanov V.M., Gaidamovič S.Ya. "Všeobecná a špecifická virológia". M.: "Medicína", 1982.

8. Golubev D.B., Soloukhin V.Z. "Úvahy a debaty o vírusoch." M.: „Mladá garda“, 1982.

3. Zhdanov V.M., Ershov F.I., Novokhatsky A.S. "Tajomstvo Tretieho kráľovstva". Moskva, “, 1971.

5. Zuev V.A. "Tretia tvár". Moskva, vydavateľstvo "Knowledge", 1985.

11. Cherkes F.K., Bogoyavlenskaya L.B., Belskaya N.A. "Mikrobiológia". Moskva, vydavateľstvo "Medicína", 1987.

12. Chumakov M.P., Ľvov D.K. Moskva, vydavateľstvo Akadémie lekárskych vied ZSSR, 1964.

13. Výber článkov pod všeobecným názvom „1. december – Svetový deň boja proti AIDS.“ Populárno-vedecký mesačník „Zdravie“ č. 12 (513) za rok 1997, s. 38-41.

Sú všade: vo vzduchu, vode, pôde a na povrchoch predmetov. Sú také malé, že nie všetky ich typy je možné vidieť bežným mikroskopom. Sú to vírusy, úžasné prírodné útvary, ktoré nie sú úplne pochopené a s úžasnou mierou prežitia.

Zoznámte sa: jedovatý a nebezpečný

Vírus úplne zodpovedá svojmu názvu, ak je preložený z latinčiny: jed. Predtým sa toto slovo používalo bez rozdielu vo vzťahu ku všetkým patogénom. No na konci 19. storočia sa situácia zmenila.

Ruský vedec Ivanovskij pred dvoma storočiami pri pokusoch s tabakovými listami postihnutými špecifickou chorobou zistil, že ak sa bakteriálny obsah oddelí od vylisovanej šťavy pomocou filtra, výsledný biomateriál si stále zachováva schopnosť infikovať zdravé rastliny. Potom vedci začali pomocou filtrácie izolovať nové typy agresívnych činiteľov, napríklad slintačku a krívačku alebo vírus žltej zimnice. Postupne sa slovo „filtrovateľné“ vytratilo a v tejto fáze vývoja vedy sa to, čo spôsobuje väčšinu chorôb na celom svete, zvyčajne nazýva vírusy.

Ani živý, ani mŕtvy

Táto otázka je stále predmetom vedeckej diskusie. Faktom je, že odkedy bola študovaná štruktúra vírusov (predovšetkým toho, ktorý spôsobuje tabakovú mozaiku) a ich vzorce správania, objavili sa dôležité detaily, ktoré nás nútia zamyslieť sa: je pravdepodobnejšie, že žije ako mŕtvy, alebo naopak?

Argumenty pre:

• molekulárna štruktúra;
• obsahujú genóm;
• vo vnútri buniek sa správajú dosť aktívne.

Argumenty proti:

• mimo bunkovej dutiny sú úplne inertné;
• Samy o sebe nesyntetizujú proteín, preto nie sú schopné zdieľať genetický materiál bez prítomnosti hostiteľskej bunky.

Štrukturálne vlastnosti

Štruktúra vírusov, ktoré spôsobujú mnohé choroby, sa v detailoch líši, ale má veľa spoločných znakov. Po prvé, extracelulárna forma vírusu sa nazýva virión. Pozostáva z nasledujúcich prvkov:

• jadro, ktoré obsahuje 1 až 3 molekuly nukleovej kyseliny;
• kapsid - obal vyrobený z proteínu, ktorý chráni kyselinu pred vplyvmi;
• škrupina pozostávajúca z proteín-lipidových zlúčenín (nie vždy k dispozícii).

Nukleová kyselina je genetický kód vírusu. Je zaujímavé, že kyselina deoxyribonukleová a kyselina ribonukleová sa nikdy nenachádzajú spolu. Kým mikroorganizmy, o ktorých „živosti“ nikto nepochybuje, napríklad chlamýdie, obsahujú obe kyseliny. Pokiaľ ide o genetickú informáciu, môže byť obmedzená na 1-3 gény a niekedy obsahuje až 100 jednotiek.

Virióny si požičali dodatočnú škrupinu z obsadeného organizmu, čím sa zmenila štruktúra bunky. Vírus, ktorý má takýto prídavok, má záujem o cytoplazmatickú alebo jadrovú membránu, aby zo svojich fragmentov vytvoril sekundárnu ochrannú vrstvu. Okrem toho je takáto škrupina charakteristická len pre relatívne veľké exempláre, ako je herpes alebo vírus chrípky.

Komponenty viriónov plnia nielen funkcie ochrany a ukladania informácií, ale sú zodpovedné aj za vírusovú reprodukciu a potrebné mutácie.

Tvarovaný vírus

Štrukturálne znaky vírusov sú také, že ich klasifikácia závisí od tvaru kapsidy.

Najjednoduchšie vírusy majú štruktúru, ktorá sa vyznačuje prítomnosťou jedného typu proteínových molekúl v kapsidách. Ide o takzvané holé vírusy, to znamená úplne bez obalu.

Existujú však virióny pokryté kapsomérmi - to je kombinácia niekoľkých molekúl, ktoré tvoria určitý geometrický tvar. Pri identifikácii agresívneho agens hrá dôležitú úlohu štruktúra vírusov, ako aj ich kapsoméry. Tvar sa výrazne líši: hlava s chvostom, obdĺžnik (ovčie kiahne), guľa (chrípka), palica (tabaková mozaika), vlákno (choroby hľúz zemiakov), mnohosten (poliomyelitída), guľka (besnota).

Nanorozmer

Vírusy sú také malé, že väčšinu z nich je možné podrobne preskúmať iba pomocou elektrónového mikroskopu. Bez ohľadu na tvar a štruktúru vírusu budú baktérie vždy väčšie (asi 50-krát). Veľkosť viriónov sa pohybuje od malých (20-30 nm) po veľké (400 nm).

Bunkové povolanie

Vírusovú inváziu do bunky nemožno porovnávať so žiadnou inou – v prírode sa podobný mechanizmus nikde inde nenachádza. Mimo bunky je virión v nečinnom, kryštalizovanom stave. Ale akonáhle sa dostane do požadovanej dutiny, začnú aktívne akcie.

1. Adsorpcia. Inými slovami, ide o pripojenie viriónov (niekedy stoviek) na steny vybranej bunky.
2. Viropexis. Proces priameho ponorenia do bunky, ku ktorému dochádza cez miesto pripojenia vírusu. Zaujímavý bod: bunka nijako nebráni invázii, pretože vírusovú časticu, alebo skôr jej proteín, bunka identifikuje ako „svoju“.
3. Zdvojenie. Infekčná invázia začína, keď sa vírusy množia v bunke. Syntetizujú nové molekuly podobné im samým a tvoria početné kapsidy.
4. VÝCHOD. V momente presýtenia sa bunková štruktúra naruší, vírusy už nie sú obmedzené a prepuknú, aby infikovali nové bunky. Tento proces môže prebiehať niekoľkými spôsobmi.

Prekvapivo, mikroorganizmy stokrát menšie ako bunka s istotou a rýchlo zničia svoju prácu, deštruktívne ovplyvňujú metabolické procesy a často zničia obeť.

Typy vírusových prienikov

Takáto klasifikácia závisí od povahy bunkovej deštrukcie, ako aj od dĺžky pobytu agresívneho činidla. V tomto ohľade sa rozlišujú tri typy infekcií:

• deštruktívne: tento typ infekcie sa nazýva lytická, pri ktorej sa vírusy hromadne šíria z bunkového priestoru a ničia všetko, čo im stojí v ceste, snažia sa dobyť nové bunky;
• perzistentné alebo perzistentné: charakterizované postupným tokom vírusových hmôt smerom von bez narušenia fungovania bunky;
• skryté: latentný typ sa vyznačuje integráciou vírusového genómu do bunkových chromozómov a neskôr pri delení bunka prenáša vírus do svojich dcérskych štruktúr.

Na záver stojí za zmienku úžasná rozmanitosť týchto mikroskopických látok, čo vysvetľuje rozdiel v pozorovaných príznakoch. Existujú vírusy s DNA - herpes, kiahne, a tiež obsahujúce RNA - slintačka a krívačka, niekoľko bakteriofágov. Okrem iného tieto virióny obsahujú lipidy.

Ďalšie možnosti: vírusy bez lipidov, ako sú adenovírusy a veľká väčšina bakteriofágov.

Je povzbudzujúce, že skôr či neskôr sa vedecký svet naučí podrobiť si tieto formy života a obrátiť ich v prospech ľudstva.

Predstaviteľmi nebunkových foriem života sú vírusy – drobné častice, ktoré prenikajú do vnútra bunky. Odvetvie mikrobiológie, ktoré študuje vírusy, sa nazýva virológia.

1. všeobecný popis
2. Klasifikácia
3. Čo sme sa naučili?
4. Vyhodnotenie správy

Bonus

• Test na danú tému

všeobecný popis

Vírusy sa nachádzajú v atmosfére, pôde a vode. Existujú vírusy rastlín, zvierat, húb a baktérií. Vírusy, ktoré infikujú baktérie, sa nazývajú bakteriofágy. Existujú satelity, ktoré vstupujú do bunky iba vtedy, ak je v nej dodatočný vírus.

Ryža. 1. Bakteriofág.

Väčšina vírusov spôsobuje infekcie, niektoré typy nemajú žiadny viditeľný účinok. Jedným zo zaujímavých faktov je prítomnosť vírusových zvyškov v ľudskej DNA.

Vírusy majú rôzne tvary (guličky, špirály, tyčinky) a najmenšie veľkosti - 20-300 nm (1 milión nm na 1 mm). Najväčšími vírusmi sú mimivírusy s priemerom 500 nm. Napodobňujú štruktúru a aktivitu baktérií a niektorí vedci považujú mimivírusy za prechodnú formu z vírusov na baktérie.

Ryža. 2. Mimivírusy.

Stručný popis vírusov a ich odlišností od živej a neživej hmoty je uvedený v tabuľke.

TOP 4 článkyktorí čítajú spolu s týmto

Vírusy sú zaradené do samostatného kráľovstva a zaradené do piatich taxónov. Väčšina vírusov ešte nebola študovaná a klasifikovaná.
Moderná klasifikácia zahŕňa:

• 9 čaty;
• 127 rodín;
• 44 podrodín;
• 782 rodov;
• 4686 druhov.

Biológ David Baltimore v roku 1971 vyvinul alternatívnu klasifikáciu vírusov na základe charakteristík genetickej informácie. Baltimore rozlíšil, aké typy vírusov existujú, na základe obsahu RNA alebo DNA.
Jeho klasifikáciu možno kombinovať do troch veľkých skupín:

• DNA vírusy;
• RNA vírusy;
• Vírusy, ktoré premieňajú RNA na DNA.

Hlavné typy vírusov v biológii podľa Baltimora sú uvedené v tabuľke.

Vírusy sú štruktúry, ktoré menia DNA bunky, čo spôsobuje, že bunka produkuje nové vírusy. Keď je vírusov priveľa, pretrhnú bunkovú membránu, vyjdú von a infikujú nové bunky. Niekedy bunku nezabijú, ale z nej vyklíčia.

Ryža. 3. Vírus, ktorý napadne bunku.

Čo sme sa naučili?

Zo správy 5. – 6. ročníka sme sa dozvedeli o štruktúre, vlastnostiach a klasifikácii vírusov. Nemožno ich klasifikovať ani ako živú prírodu, ani ako neživú hmotu. Štruktúrou sú vírusy proteíny, ktoré nesú dedičnú informáciu integrovanú do živej bunky. Biológ Baltimore identifikoval sedem tried vírusov v závislosti od štrukturálnych znakov genetického materiálu.

Test na danú tému

Vyhodnotenie správy

Priemerné hodnotenie: 4.6. Celkový počet získaných hodnotení: 653.