Fő tartalom
A vírusok – bevezetés
Mik azok a vírusok? Milyen a szerkezetük, és hogyan fertőzik meg a sejteket?
Főbb pontok
- A vírusok apró, fertőzőképes részecskék, amelyek úgy sokszorozódnak, hogy átveszik az „uralmat” egy gazdasejt felett, hogy annak erőforrásait felhasználva további vírusokat hozzanak létre.
- A vírusok DNS vagy RNS genomból állnak, melyet egy fehérjeburok (kapszid) vesz körül. Egyes vírusok külső membránnal (burok) is rendelkeznek.
- A vírusok nagyon sokfélék. Megkülönböztethetjük őket formájuk, szerkezetük, genomjuk típusa, illetve gazdaszervezeteik alapján is.
- A vírusok gazdasejtjeik megfertőzésével képesek sokszorozódni. A gazdasejtet „vírusgyárrá” programozzák át.
Bevezetés
Kutatók becslése szerint körülbelül 10, start superscript, start text, 31, end text, end superscript vírus létezik bármely adott pillanatbanstart superscript, 1, end superscript. Ez egy 1-es 31 nullával a háta mögött! Ha valamilyen módon össze tudnád gyűjteni mind a 10, start superscript, start text, 31, end text, end superscript vírust, és sorba állítanád őket, ez a vírusoszlop majdnem 200 fényévnyire kilógna a világűrbe! Más szóval nagyjából tízmilliószor több vírus létezik a Földön, mint ahány csillag van az egész univerzumban.squared
Vajon ez azt jelenti, hogy a 10, start superscript, start text, 31, end text, end superscript vírus csak arra vár, hogy megfertőzhessen minket? Az igazság az, hogy ezeknek a vírusoknak a nagy része az óceánokban található, ahol baktériumokat és más mikrobákat támadnak megcubed. Furcsának tűnhet, hogy egy baktériumot is megfertőzhetnek vírusok, azonban a kutatók úgy gondolják, hogy valószínűleg bármilyen élő organizmus lehet legalább egy vírus gazdaszervezete!
Mit nevezünk vírusnak?
A vírusok apró, fertőzőképes részecskék, melyek csak gazdasejtek megfertőzésével képesek sokszorozódni. Átveszik az „uralmat” a gazdasejt felett, és arra használják fel az erőforrásait, hogy vírusokat állítson elő; tulajdonképpen átprogramozzák a sejtet egy vírusgyárrá. Mivel önállóan (gazdasejt nélkül) nem képesek szaporodni, ezért nem sorolhatók az élőlények közé. A vírusok nem sejtes szerveződésűek: nagyon aprók, sokkal kisebbek, mint az élőlények sejtjei. Lényegében nukleinsavból és fehérjéből álló csomagoknak tekinthetjük őket.
Ennek ellenére a vírusok néhány fontos jellemzőjükben hasonlóak a sejtes szerveződésű élőlényekhez. Például nukleinsav-genomjaik ugyanazon a genetikai kódon alapulnak, mint amit a te sejtjeid (és az összes élőlény sejtjei is) használnak. Továbbá a sejtes élőlényekhez hasonlóan a vírusok is változatosak genetikailag, és képesek az evolúcióra. Így hát, noha nem felelnek meg az élet definíciójának, úgy tűnik, hogy az élő és élettelen világ határán állnak. (Lehet, hogy a vírusok valójában élőhalottak, mint a zombik vagy a vámpírok!)
Miben különböznek a vírusok a baktériumoktól?
Habár mindkettő képes megbetegíteni minket, a vírusok és baktériumok biológiailag nagyon különbözőek. A baktériumok kicsiny egysejtűek, de élőlények, amelyek szaporodása nem függ egy gazdasejttől. E különbségek miatt a bakteriális és vírusos fertőzések kezelése nagyon különböző. Például az antibiotikumok csak a baktériumok ellen hatásosak, a vírusok ellen nem.
A baktériumok sokkal nagyobbak is, mint a vírusok. Egy tipikus vírus átmérője körülbelül 20
A vírusok szerkezete
Rengeteg különböző vírus létezik. Méretük, alakjuk és működési ciklusuk jelentősen különbözik. Ha kíváncsi vagy rá, hogy mennyire, akkor azt ajánlom, hogy nézz szét a ViralZone honlapján! Kattints rá néhány vírus nevére, hogy lásd bizarr formáikat és tulajdonságaikat!
A vírusoknak akad azért pár fontos közös jellemzője is. Ezek az alábbiak:
- Védő fehérjeburok, más néven kapszid
- RNS-ből vagy DNS-ből álló nukleinsav-genom a kapszidba csomagolva
- Külső membránréteg, úgynevezett burok, más néven peplon (csak egyes vírusoknál)
Nézzük meg ezeket közelebbről!
Vírus kapszid
A kapszid vagy fehérjeburok több fehérjemolekulából áll (nem csak egyetlen, nagy, üreges molekulából). A fehérjék kapszomereknek nevezett egységekké állnak össze. Ezek a kapszomerek együttesen alkotják a vírus fehérjeburkát. A burokfehérjéket mindig a vírus genomja kódolja, tehát a vírus adja az utasításokat a szintézisükhöz (nem a gazdasejt).
A kapszidok számos formában előfordulhatnak, de gyakran az alábbi alakzatokat vagy ezek kombinációját veszik fel:
- Kubikális (ikozaéderes) – A kubikális kapszidnak húsz oldallapja van. Nevét az ikozaéderről kapta, mely egy húszoldalú poliéder.
- Helikális (fonalas) – A fonalas kapszidok egyenes, vékony, fonalszerű megjelenésük alapján kapták a nevüket. Pálcika formájúnak vagy helikális alakúnak is hívhatják őket.
- Komplex (binális) –Az ilyen kapszidok a helikális és a kubikális szerkezetek keverékei. Egy kubikális fejrészből és egy hozzá kapcsolódó helikális farokrészből állnak.
A vírusok burka
A kapszidon kívül egyes vírusok rendelkeznek egy buroknak nevezett külső lipidmembránnal is, amely körülveszi az egész kapszidot.
A burkos vírusok kódjában nincs utasítás a burok lipidjeire vonatkozóan. Ehelyett a gazdasejttől „kölcsönöznek” egy membrándarabot, amikor távoznak a sejtből. A burokban viszont vannak a vírus által kódolt fehérjék, amelyek gyakran a vírusrészecskék kötődését segítik a gazdasejthez.
Habár a lipidburok gyakori – főleg az állati vírusok között –, nem található meg minden egyes vírusnál (nem általános jellemzőjük).
Vírus genomok
Minden vírusnak van genetikai anyaga (genomja), amely nukleinsavból áll. Benned, és minden más sejtes élőlényben a DNS a genetikai anyag. A vírusok azonban akár a DNS, akár az RNS nevű nukleinsavakat használhatják erre a célra.
A DNS-re gyakran gondolunk kétszálú, az RNS-re pedig egyszálú molekulaként, mivel a mi sejtjeinkben valóban ez a helyzet. A vírusokban azonban a nukleinsav-típusok és -szerkezetek minden lehetséges kombinációja előfordul (kétszálú DNS, kétszálú RNS, egyszálú DNS vagy egyszálú RNS). A vírus genomok formája, mérete és jellege szintén változatos, noha általánosságban sokkal kisebbek, mint a sejtes élőlények genomjai.
Fontos tényező, hogy a DNS- és RNS-vírusok mindig ugyanazt a genetkai kódot használják, mint az élő sejtek. Ha nem így lenne, akkor nem volnának képesek átprogramozni a gazdasejtjeiket.
Mi az a vírusfertőzés?
A mindennapi életben vírusfertőzés hallatán azokra a csúnya tünetekre gondolunk, amelyek például az influenzát vagy a bárányhimlőt kísérik. De mi történik valójában a szervezetedben, amikor elkapsz egy vírust?
Mikroszkopikus szinten vírusfertőzéskor a vírusok sokasága arra használja a sejtjeidet, hogy még több másolatot készíttessenek magukról. A vírusok működési ciklusa azoknak a lépéseknek a sorozata, amelyek során a vírus felismeri a gazdasejtet, majd belejut és „átprogramozza” azt a vírus DNS vagy RNS utasításai alapján, így a gazdasejt saját erőforrásait felhasználva készíttet újabb vírusrészecskéket (a vírus „programjának” termékeit).
Tipikus esetben a vírus működési ciklusa öt nagyobb szakaszra osztható (noha ezek részletei az egyes vírusok esetében eltérőek):
- Megtapadás. A vírus felismeri a gazdasejtet, és hozzákötődik a sejtfelszín egyik receptormolekuláján keresztül.
- Behatolás. A vírus vagy annak genetikai anyaga bejut a sejtbe.
- A genom replikációja (másolása) és a gének expressziója (kifejeződése). A vírus genom lemásolódik, és a génjeinek a kifejeződése során vírusfehérjék készülnek.
- Összeszerelés. A genom másolataiból és a vírusfehérjékből új vírusrészecskék szerelődnek össze.
- Kijutás. Az elkészült vírusrészecskék elhagyják a sejtet és újabb sejteket fertőzhetnek meg.
A fenti ábrán látható, hogyan történhetnek ezek a lépések egy egyszálú RNS genommal rendelkező vírus esetében. A vírusok működési ciklusának valós példáiról olvashatsz a bakteriofágokról (baktériumokat megfertőző vírusokról) és az állati vírusokról szóló leckékben.
Szeretnél részt venni a beszélgetésben?
Még nincs hozzászólás.