Viry jsou formou života, která nějakou dobu po vstupu do prostředí kolem těla zemře, to znamená, že nemůže existovat mimo tělo přenašeče. Ve skutečnosti je lze nazvat intracelulárními parazity, kteří se množí v buňkách, a tím způsobují různá onemocnění. Viry mohou infikovat jak RNA (ribonukleová kyselina), tak DNA (deoxyribonukleová kyselina). Viry obsahující DNA jsou uznávány jako konzervativnější z hlediska genetiky a nejméně náchylné k jakýmkoli změnám.
Teorie o původu
O původu virů existuje několik teorií. Zastánci jedné teorie tvrdí, že vznik virů nastává spontánně a je způsoben řadou faktorů. Jiní považují viry za potomky nejjednodušších forem. Tato teorie je však nepodložená a nepodložená, protože samotná parazitická podstata virů naznačuje existenci více organizovaných tvorů, v jejichž buňkách by mohly existovat.
Další verze původu virůzahrnuje transformaci složitějších forem. Tato teorie hovoří o sekundární jednoduchosti viru, neboť je důsledkem adaptace na parazitický životní styl. Toto zjednodušení je charakteristické pro všechny parazitické mikroorganismy. Ztrácejí schopnost samostatně se živit a získávají sklon k rychlému rozmnožování.
Design a rozměry virů obsahujících DNA
Nejjednodušší viry obsahují nukleovou kyselinu, která působí jako genetický materiál jak pro samotný mikroorganismus, tak pro jeho kapsidu, což je proteinová pochva. Složení některých virů je doplněno o tuky a sacharidy. Viry postrádají část enzymů, které jsou zodpovědné za reprodukční funkci, a tak se mohou množit, až když se dostanou do buňky živého organismu. Metabolismus infikované buňky se pak přesouvá k produkci virových spíše než vlastních složek. Každá buňka obsahuje určitou genetickou informaci, kterou lze za určitých okolností považovat za návod k syntéze určitého typu proteinu v buňce. Infikovaná buňka vnímá tyto informace jako vodítko k akci.
Velikosti
Velikost DNA a RNA virů se pohybuje v rozmezí 20-300 nm. Viry jsou většinou menší než bakterie. Erytrocytární buňky jsou například o řád větší než virové. Plnohodnotná infekční virová částice mimo zdravý organismus schopná infekce se nazývá virion. Jádro virionu obsahuje jednu nebo více molekul nukleové kyseliny. Kapsida je proteinový obal, který pokrývá virionovou nukleovou kyselinu a poskytuje ochranu před škodlivými vlivy prostředí. Nukleová kyselina obsažená ve virionu je považována za genom viru a je exprimována v deoxyribonukleové kyselině neboli DNA, stejně jako v ribonukleové kyselině (RNA). Na rozdíl od bakterií viry nemají kombinaci těchto dvou typů kyselin.
Uvažujme o hlavních fázích reprodukce virů obsahujících DNA.
Rozmnožování virů
Aby se viry mohly reprodukovat, potřebují infiltrovat hostitelské buňky. Některé viry mohou existovat ve velkém počtu hostitelů, zatímco jiné bývají druhově specifické. V počáteční fázi infekce virus zavádí do buňky genetický materiál ve formě DNA nebo RNA. Jeho reprodukční funkce, stejně jako další vývoj buněk, přímo závisí na aktivitě a produkci genů a proteinů viru.
Pro produkci buněk nemají viry obsahující DNA dostatek vlastních proteinů, proto se používají podobné nosné látky. Nějakou dobu po infekci zůstává v buňce jen malá část původních virů. Tato fáze se nazývá zatmění. Genom viru během tohoto období úzce interaguje s nosičem. Poté, po několika fázích, začíná akumulace virového potomstva v intracelulárním prostoru. Toto se nazývá fáze zrání. Zvažte sled fází reprodukce virů obsahujících DNA.
Cyklus života
Životní cyklus virů se skládá z několika povinných fází:
1. Adsorpce na hostitelské buňce. Toto je počáteční a důležitá fáze v rozpoznání cílových buněk receptory. Adsorpce může nastat na buňkách orgánů nebo tkání. Proces spouští mechanismus pro další integraci viru do buňky. Vazba buněk vyžaduje určité množství iontů. To je nezbytné pro snížení elektrostatického odpuzování. Pokud penetrace do buňky selže, virus hledá nový cíl pro integraci a proces se opakuje. Tento jev vysvětluje jistotu ve způsobech, jak virus vstupuje do lidského těla.
Například sliznice horních cest dýchacích má receptory pro virus chřipky. Na druhou stranu kožní buňky ne. Z tohoto důvodu není možné chřipku chytit přes kůži, to je možné pouze vdechováním virových částic. Bakteriální viry ve formě vláken nebo bez výběžků se nemohou uchytit na buněčných stěnách, takže jsou adsorbovány na fimbriech. V počáteční fázi dochází k adsorpci v důsledku elektrostatické interakce. Tato fáze je reverzibilní, protože virová částice se snadno oddělí od cílové buňky. Od druhé fáze není oddělení možné.
2. Další fáze reprodukce virů obsahujících DNA je charakterizována vstupem celého virionu nebo nukleové kyseliny, která je jím vylučována dovnitř hostitelské buňky. Virus se snadněji integruje do těla zvířete, protože buňky v tomto případě neopatřené pláštěm. Pokud má virion na vnější straně lipoproteinovou membránu, pak se při kontaktu s podobnou obranou hostitelské buňky srazí a virus se dostane do cytoplazmy. Viry, které pronikají bakteriemi, rostlinami a houbami, je obtížnější integrovat, protože v tomto případě jsou nuceny projít pevnou buněčnou stěnou. K tomu jsou například bakteriofágy vybaveny enzymem lysozym, který pomáhá rozpouštět tvrdé buněčné stěny. Níže jsou uvedeny příklady virů obsahujících DNA.
3. Třetí fáze se nazývá deproteinizace. Vyznačuje se uvolňováním nukleové kyseliny, která je nositelkou genetické informace. U některých virů, jako jsou bakteriofágy, je tento proces kombinován s druhým stupněm, protože proteinový obal virionu zůstává mimo hostitelskou buňku. Virion je schopen vstoupit do buňky tím, že ji zachytí. V tomto případě vzniká vakuola-fagozom, který absorbuje primární lysozomy. V tomto případě dochází ke štěpení na enzymy pouze v proteinové části virové buňky a nukleová kyselina zůstává nezměněna. Právě ona následně výrazně přetváří fungování zdravé buňky a nutí ji produkovat látky potřebné pro virus. Virus sám o sobě není vybaven mechanismy nezbytnými pro takové postupy. Existuje něco jako strategie virového genomu, která zahrnuje implementaci genetické informace.
4. Čtvrtá fáze reprodukce virů obsahujících DNA je doprovázena produkcí látek nezbytných pro život viru, která se provádí pod vlivem nukleové kyseliny.kyseliny. Nejprve se vytvoří časná mRNA, která se stane základem pro proteiny viru. Molekuly, které vznikly před uvolněním nukleové kyseliny, se nazývají rané. Molekuly, které vznikly po replikaci kyseliny, se nazývají pozdní. Je důležité pochopit, že produkce molekul přímo závisí na typu nukleové kyseliny konkrétního viru. Viry obsahující DNA se při biosyntéze drží určitého schématu, včetně konkrétních kroků – DNA-RNA-protein. Malé viry se používají v procesu transkripce RNA polymerázy. Velké, jako je virus neštovic, nejsou syntetizovány v buněčném jádře, ale v cytoplazmě.
Viry obsahující DNA zahrnují hepatitidu B, herpes, poxviry, papovaviry, hepadnaviry, parvoviry.
Skupiny virů RNA
Viry obsahující RNA se dělí do několika skupin:
1. První skupina je nejjednodušší. Patří sem koronaviry, tóga a pikornaviry. Transkripce se u těchto typů virů neprovádí, protože jednovláknová RNA virionu nezávisle implementuje funkci matricové kyseliny, to znamená, že je základem pro produkci proteinů na úrovni buněčných ribozomů. Jejich schéma bioprodukce tedy vypadá jako protein RNA. Viry této skupiny se také nazývají pozitivní genomické nebo metatarzální.
2. Druhá skupina virů obsahujících DNA a RNA zahrnuje viry s mínusovým vláknem, to znamená, že mají negativní genom. Jsou to spalničky, chřipka, příušnice a mnoho dalších. Obsahují také jednovláknovou RNA, ale není tomu takvhodné pro živé vysílání. Z tohoto důvodu jsou data nejprve přenesena do RNA virionu a výsledná matricová kyselina později poslouží jako základ pro produkci virových proteinů. Transkripce je v tomto případě určena RNA polymerázou závislou na ribonukleové kyselině. Tento enzym je přenášen virionem, protože zpočátku není v buňce přítomen. Je to proto, že buňka nepotřebuje recyklovat RNA, aby produkovala jinou RNA. Takže schéma bioprodukce v tomto případě bude vypadat jako RNA-RNA-protein.
3. Třetí skupinu tvoří tzv. retroviry. Jsou také zařazeny do kategorie onkovirů. Jejich biosyntéza probíhá složitějším způsobem. V iniciální messenger RNA jednovláknového typu je DNA produkována v počáteční fázi, což je jedinečný jev, který nemá v přírodě obdoby. Proces je řízen speciálním enzymem, konkrétně RNA-dependentní DNA polymerázou. Tento enzym se také nazývá reverzní transkriptáza nebo reverzní transkriptáza. Molekula DNA získaná jako výsledek biosyntézy má formu kruhu a je označena jako provirus. Dále je molekula zavedena do buněk chromozomů nosiče a několikrát transkribována RNA polymerázou. Vytvořené kopie provádějí následující akce: představují matrici RNA, s jejíž pomocí se vyrábí virový protein, a také virion RNA. Schéma syntézy je uvedeno následovně: RNA-DNA-RNA-protein.
4. Čtvrtá skupina je tvořena viry, jejichž RNA má dvouvláknovou formu. Jejich přepis se provádí pomocíenzym virus dependentní RNA polymeráza RNA.
5. V páté skupině dochází opakovaně k produkci složek virové částice, konkrétně kapsidových proteinů a nukleových kyselin.
6. Do šesté skupiny patří viriony, které vznikají jako výsledek samouspořádání na základě mnoha kopií proteinů a kyselin. Za tímto účelem musí koncentrace virionů dosáhnout kritické hodnoty. V tomto případě jsou složky virové částice produkovány odděleně od sebe v různých oblastech buňky. Komplexní viry také vytvářejí ochranný obal látek, které tvoří membránu plazmatických buněk.
7. V konečné fázi se z hostitelské buňky uvolňují nové virové částice. Tento proces probíhá různými způsoby v závislosti na typu viru. Některé buňky pak zemřou, když se uvolní buněčná lýza. V ostatních případech je pučení z buňky možné, tato metoda však nezabrání její další smrti, protože je poškozena plazmatická membrána.
Období, než virus opustí buňku, se nazývá latentní. Trvání tohoto intervalu se může lišit od několika hodin až po několik dní.
Genomické viry obsahující DNA
Viry, obsah DNA genomických druhů se dělí do čtyř skupin:
1. Genomy, jako jsou adeno-, papova- a herpesviry, jsou přeneseny a zkopírovány do buněčného jádra nosiče. Jedná se o viry obsahující dvouvláknovou DNA. Kapsidy se po vstupu do buňky přenesou na membránu buněčného jádra, takže později pod vlivemurčitých faktorů DNA viru přešla do nukleoplazmy a tam se nahromadila. V tomto případě viry využívají matrici RNA a buněčné enzymy nosiče. Nejprve se přenášejí A-proteiny, následují b-proteiny a g-proteiny. Templát RNA vzniká z a-22 a a-47. RNA polymeráza realizuje přenos DNA, která se šíří na principu rotujícího kruhu. Kapsida zase vzniká z proteinu g-5. Jaké další genomy DNA viru existují?
2. Poxyviry jsou zahrnuty do druhé skupiny. V počáteční fázi se akce provádějí v cytoplazmě. Tam se uvolňují nukleotidy a začíná transkripce. Poté se vytvoří templát RNA. V raných fázích produkce vzniká DNA polymeráza a asi 70 proteinů a dvouvláknová DNA je štěpena polymerázou. Na obou stranách genomu začíná replikace v těch místech, kde bylo v počáteční fázi provedeno odvíjení a štěpení řetězců DNA.
3. Do třetí skupiny patří parvoviry. Reprodukce se provádí v buněčném jádře nosiče a závisí na funkcích buňky. DNA v tomto případě tvoří tzv. vlásenkovou strukturu a působí jako semeno. Prvních 125 párů bází je přeneseno z počátečního vlákna do sousedního vlákna, které slouží jako templát. Dochází tedy k inverzi. Pro syntézu je potřeba DNA polymeráza, díky které dochází k transkripci virového genomu.
8. Do čtvrté skupiny patří hepadnaviry. Patří sem virus hepatitidy obsahující DNA. DNA viru cirkulárního typu funguje jako základ pro produkci mRNA viru a RNA s kladným řetězcem. Ona zasese stává šablonou pro syntézu negativního řetězce DNA.
Metody boje
DNA – obsahující viry, samozřejmě představují nebezpečí pro lidské zdraví. Hlavním způsobem jejich řešení mohou být preventivní opatření zaměřená na posílení imunity a také pravidelné očkování.
Protilátky zaměřené na boj proti určitým virům jsou zpravidla produkovány v důsledku invaze škodlivých mikroorganismů do systému přenašeče. Produkci protilátek však můžete předem zvýšit preventivním očkováním.
Typy očkování
Existuje několik hlavních typů očkování, včetně:
1. Zavedení oslabených virových buněk do těla. To vyvolává produkci zvýšeného množství protilátek, což vám umožňuje bojovat s normálním virovým kmenem.
2. Zavedení již mrtvého viru. Princip fungování je podobný jako u první možnosti.
3. pasivní imunizace. Tato metoda spočívá v zavedení již syntetizovaných protilátek. Může to být buď krev člověka, který prodělal onemocnění, proti kterému se vakcína podává, nebo zvířete, například koně. Zkoumali jsme sekvenci reprodukce virů obsahujících DNA.
Aby se zabránilo infekci těla různými typy virů, které jsou nebezpečné pro lidské zdraví, mělo by být tělo chráněno před potenciálním kontaktem s patogenními mikroorganismy. Toxoplazmě, mykoplazmě, herpesu, chlamydiím a dalším běžným formám viru se lze docela dobře vyhnout, stačí dodržet určitédoporučení. To platí zejména pro děti do 15 let.
Pokud tělo dítěte nebylo infikováno výše uvedenými kmeny virů, vyvine si v dospívání zdravou a posílenou imunitu. Hlavní nebezpečí virů není vždy v tom, jak jsou vyjádřeny, ale v účinku, který mají na ochranné vlastnosti našeho těla. Příklady virů obsahujících DNA a RNA jsou předmětem zájmu mnoha lidí.
Herpes virus, který je přítomen v těle 9 z 10 obyvatel Země, snižuje imunitní vlastnosti asi o 10 procent po celý život, i když se nemusí nijak projevit.
Závěr
Kromě takové virové nálože, která se někdy neomezuje pouze na herpes, nejsou podmínky moderního života zdaleka ideální, což ovlivňuje i ochranné bariéry těla. Tato položka zahrnuje vynucený městský rytmus života, špatnou ekologii, podvýživu atd. Na pozadí poklesu celkového stavu lidského zdraví se jeho tělo stává méně odolným vůči různým virům, a tedy i častým nemocem.
