Вирусите са форма на живот, която умира известно време след навлизане в околната среда около тялото, тоест не може да съществува извън тялото на носителя. Всъщност те могат да бъдат наречени вътреклетъчни паразити, които се размножават в клетките, като по този начин причиняват различни заболявания. Вирусите могат да заразят както РНК (рибонуклеинова киселина), така и ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина). ДНК-съдържащите вируси са признати за по-консервативни по отношение на генетиката и най-малко податливи на всякакви промени.
Теории за произхода
Има няколко теории за произхода на вирусите. Привържениците на една теория твърдят, че произходът на вирусите възниква спонтанно и се дължи на редица фактори. Други смятат, че вирусите са наследници на най-простите форми. Тази теория обаче е необоснована и необоснована, тъй като самата паразитна същност на вирусите предполага съществуването на по-високо организирани същества, в чиито клетки те биха могли да съществуват.
Друга версия на произхода на вируситевключва трансформация на по-сложни форми. Тази теория говори за вторичната простота на вируса, тъй като е следствие от адаптацията към паразитен начин на живот. Това опростяване е характерно за всички паразитни микроорганизми. Те губят способността да се хранят самостоятелно, като същевременно придобиват склонност към бързо размножаване.
Дизайн и размери на ДНК-съдържащи вируси
Най-простите вируси съдържат нуклеинова киселина, която действа като генетичен материал както на самия микроорганизъм, така и на неговия капсид, който е протеинова обвивка. Съставът на някои вируси е допълнен с мазнини и въглехидрати. На вирусите липсва част от ензимите, които отговарят за репродуктивната функция, така че те могат да се размножават само когато попаднат в клетката на жив организъм. След това метаболизмът на заразената клетка се измества към производството на вирусни, а не на собствени компоненти. Всяка клетка съдържа определена генетична информация, която при определени обстоятелства може да се разглежда като инструкции за синтеза на определен вид протеин в клетката. Заразената клетка възприема тази информация като ръководство за действие.
Размери
Що се отнася до размера на ДНК и РНК вирусите, той е в диапазона от 20-300 nm. Вирусите са предимно по-малки от бактериите. Еритроцитните клетки, например, са с порядък по-големи от вирусните. Способна да зарази, пълноценна инфекциозна вирусна частица извън здравия организъм се нарича вирион. Ядрото на вириона съдържа една или повече молекули нуклеинова киселина. Капсидът е протеинова обвивка, която покрива вирионната нуклеинова киселина, осигуряваща защита от вредното въздействие на околната среда. Нуклеиновата киселина, включена във вириона, се счита за генома на вируса и се експресира в дезоксирибонуклеинова киселина или ДНК, както и рибонуклеинова киселина (РНК). За разлика от бактериите, вирусите нямат комбинация от тези два вида киселини.
Нека разгледаме основните етапи на възпроизвеждане на ДНК-съдържащи вируси.
Възпроизвеждане на вируси
За да могат да се възпроизвеждат, вирусите трябва да инфилтрират клетките гостоприемници. Някои вируси могат да съществуват в голям брой гостоприемници, докато други са склонни да бъдат специфични за вида. В началния стадий на инфекция вирусът въвежда генетичен материал в клетката под формата на ДНК или РНК. Неговата репродуктивна функция, както и по-нататъшното развитие на клетките, пряко зависят от активността и производството на гени и протеини на вируса.
За производството на клетки, ДНК-съдържащите вируси нямат достатъчно собствени протеини, така че се използват подобни вещества носители. Известно време след заразяването само малка част от оригиналните вируси остават в клетката. Тази фаза се нарича затъмнение. Геномът на вируса през този период взаимодейства тясно с носителя. След това, след няколко етапа, започва натрупването на вирусно потомство във вътреклетъчното пространство. Това се нарича фаза на съзряване. Помислете за последователността от етапи на възпроизвеждане на ДНК-съдържащи вируси.
Цикълът на живота
Жизненият цикъл на вирусите се състои от няколко задължителни етапа:
1. Адсорбция върху клетката гостоприемник. Това е началният и важен етап в разпознаването на целевите клетки от рецепторите. Адсорбцията може да се случи върху клетките на органи или тъкани. Процесът задейства механизма за по-нататъшно интегриране на вируса в клетката. Клетъчното свързване изисква определено количество йони. Това е необходимо за намаляване на електростатичното отблъскване. Ако проникването в клетката не успее, вирусът търси нова цел за интеграция и процесът се повтаря. Този феномен обяснява сигурността в начините, по които вирусът навлиза в човешкото тяло.
Например, лигавицата на горните дихателни пътища има рецептори за грипния вирус. Кожните клетки, от друга страна, не го правят. Поради тази причина е невъзможно да се зарази грип през кожата, това е възможно само чрез вдишване на вирусни частици. Бактериалните вируси под формата на нишки или без израстъци не могат да се прикрепят към клетъчните стени, така че се адсорбират върху фимбриите. В началния етап адсорбцията се осъществява поради електростатично взаимодействие. Тази фаза е обратима, тъй като вирусната частица лесно се отделя от целевата клетка. От втората фаза разделянето не е възможно.
2. Следващият етап на възпроизвеждане на ДНК-съдържащи вируси се характеризира с навлизането на цял вирион или нуклеинова киселина, която се секретира от него вътре в клетката гостоприемник. Вирусът се интегрира по-лесно в тялото на животното, тъй като клетките в този случай не го правятснабдена с обвивка. Ако вирионът има липопротеинова мембрана от външната страна, тогава той се сблъсква при контакт с подобна защита на клетката гостоприемник и вирусът навлиза в цитоплазмата. Вирусите, които проникват в бактерии, растения и гъби, са по-трудни за интегриране, тъй като в този случай те са принудени да преминат през твърдата клетъчна стена. За да направите това, бактериофагите например са снабдени с ензима лизозим, който помага за разтварянето на твърдите клетъчни стени. По-долу са дадени примери за ДНК-съдържащи вируси.
3. Третият етап се нарича депротеинизация. Характеризира се с освобождаването на нуклеинова киселина, която е носител на генетична информация. При някои вируси, като бактериофагите, този процес се комбинира с втория етап, тъй като протеиновата обвивка на вириона остава извън клетката гостоприемник. Вирионът е в състояние да влезе в клетката, като улови последната. В този случай възниква вакуола-фагозома, която абсорбира първичните лизозоми. В този случай разцепването на ензими става само в протеиновата част на вирусната клетка, а нуклеиновата киселина остава непроменена. Именно тя впоследствие значително променя функционирането на здрава клетка, принуждавайки я да произвежда необходимите за вируса вещества. Самият вирус не е снабден с механизмите, необходими за подобни процедури. Има такова нещо като стратегията на вирусния геном, която включва прилагането на генетична информация.
4. Четвъртият етап на възпроизвеждане на ДНК-съдържащи вируси е придружен от производството на вещества, необходими за живота на вируса, което се осъществява под въздействието на нуклеинова киселина.киселини. Първо се произвежда ранна иРНК, която ще стане основа за протеините на вируса. Молекулите, които са възникнали преди освобождаването на нуклеиновата киселина, се наричат ранни. Молекулите, възникнали след киселинна репликация, се наричат късни. Важно е да се разбере, че производството на молекули директно зависи от вида на нуклеиновата киселина на конкретен вирус. По време на биосинтеза ДНК-съдържащите вируси се придържат към определена схема, включваща специфични стъпки - ДНК-РНК-протеин. Малките вируси се използват в процеса на транскрипция на РНК полимераза. Големите, като вируса на едра шарка, не се синтезират в клетъчното ядро, а в цитоплазмата.
ДНК-съдържащите вируси включват хепатит В, херпес, поксвируси, паповавируси, хепаднавируси, парвовируси.
РНК вирусни групи
Вирусите, съдържащи РНК, са разделени на няколко групи:
1. Първата група е най-проста. Включва корона, тога и пикорнавируси. Транскрипцията не се извършва при тези видове вируси, тъй като едноверижната РНК на вириона независимо изпълнява функцията на матрична киселина, тоест тя е основата за производството на протеини на ниво клетъчни рибозоми. Така тяхната схема за биопроизводство изглежда като РНК протеин. Вирусите от тази група се наричат още положителни геномни или метатарзални.
2. Втората група от ДНК и РНК-съдържащи вируси включва вируси с минус вериги, тоест те имат отрицателен геном. Това са морбили, грип, паротит и много други. Те също съдържат едноверижна РНК, но не е такаподходящ за предаване на живо. Поради тази причина данните първо се прехвърлят към РНК на вириона и получената матрична киселина по-късно ще служи като основа за производството на вирусни протеини. Транскрипцията в този случай се определя от зависима от рибонуклеинова киселина РНК полимераза. Този ензим се внася от вириона, тъй като първоначално не присъства в клетката. Това е така, защото клетката не трябва да рециклира РНК, за да произведе друга РНК. Така че схемата на биопроизводство в този случай ще изглежда като РНК-РНК-протеин.
3. Третата група се състои от така наречените ретровируси. Те също са включени в категорията на онковирусите. Биосинтезата им протича по по-сложен начин. В първоначалната информационна РНК от едноверижен тип ДНК се произвежда в началния етап, което е уникално явление, което няма аналози в природата. Процесът се контролира от специален ензим, а именно РНК-зависимата ДНК полимераза. Този ензим се нарича още обратна транскриптаза или обратна транскриптаза. Получената в резултат на биосинтеза ДНК молекула приема формата на пръстен и се обозначава като провирус. След това молекулата се въвежда в клетките на хромозомите на носителя и се транскрибира няколко пъти от РНК полимераза. Създадените копия извършват следните действия: представляват РНК матрица, с помощта на която се произвежда вирусен протеин, както и РНК вирион. Схемата за синтез е представена, както следва: РНК-ДНК-РНК-протеин.
4. Четвъртата група се образува от вируси, чиято РНК има двуверижна форма. Тяхната транскрипция се извършва отензим вирус зависима РНК полимераза РНК.
5. В петата група, производството на компонентите на вирусната частица, а именно капсидни протеини и нуклеинови киселини, се случва многократно.
6. Шестата група включва вириони, които възникват в резултат на самосглобяване на базата на много копия на протеини и киселини. За тази цел концентрацията на вириони трябва да достигне критична стойност. В този случай компонентите на вирусната частица се произвеждат отделно един от друг в различни области на клетката. Комплексните вируси също създават защитна обвивка от вещества, които изграждат мембраната на плазмените клетки.
7. На последния етап от клетката гостоприемник се освобождават нови вирусни частици. Този процес протича по различни начини, в зависимост от вида на вируса. Някои клетки след това умират, тъй като се освобождава клетъчен лизис. В други случаи е възможно пъпкуване от клетката, но този метод не предотвратява по-нататъшната й смърт, тъй като плазмената мембрана е повредена.
Периодът, докато вирусът напусне клетката, се нарича латентен. Продължителността на този интервал може да варира от няколко часа до няколко дни.
Геномни вируси, съдържащи ДНК
Вирусите, съдържанието на ДНК на геномните видове са разделени на четири групи:
1. Геноми като адено-, папова- и херпесвируси се пренасят и копират в клетъчното ядро на носителя. Това са вируси, съдържащи двойноверижна ДНК. Капсидите, влизайки в клетката, се прехвърлят към мембраната на клетъчното ядро, така че по-късно, под въздействиетоопределени фактори, ДНК на вируса преминава в нуклеоплазмата и се натрупва там. В този случай вирусите използват РНК матрицата и клетъчните ензими на носителя. Първо се пренасят А-протеини, следвани от b-протеини и g-протеини. РНК шаблонът произлиза от а-22 и а-47. РНК полимеразата осъществява трансфер на ДНК, който се разпространява според принципа на подвижния пръстен. Капсидът от своя страна възниква от протеина g-5. Какви други ДНК вирусни геноми съществуват?
2. Поксивирусите са включени във втората група. В началния етап действията се извършват в цитоплазмата. Там се освобождават нуклеотиди и започва транскрипция. След това се образува РНК шаблон. В ранните етапи на производство се създават ДНК полимераза и около 70 протеина, а двуверижната ДНК се разцепва от полимераза. От двете страни на генома репликацията започва на онези места, където в началния етап е извършено развиването и разделянето на ДНК веригите.
3. Третата група включва парвовируси. Възпроизвеждането се осъществява в клетъчното ядро на носителя и зависи от функциите на клетката. В този случай ДНК образува така наречената структура на фиби и действа като семе. Първите 125 базови двойки се прехвърлят от първоначалната нишка към съседната нишка, която служи като шаблон. Така се получава инверсия. За синтеза е необходима ДНК полимераза, поради която се осъществява транскрипцията на вирусния геном.
8. Четвъртата група включва хепаднавируси. Това включва ДНК-съдържащия вирус на хепатит. ДНК на вируса от кръгов тип работи като основа за производството на вирусна иРНК и РНК на плюс-вериги. Тя от своя странастава шаблон за синтеза на отрицателната верига на ДНК.
Методи на борба
ДНК - съдържащите вируси, разбира се, представляват опасност за човешкото здраве. Основният метод за справяне с тях могат да бъдат превантивни мерки, насочени към укрепване на имунитета, както и редовна ваксинация.
По правило антителата, насочени към борба с определени вируси, се произвеждат в резултат на инвазията на вредни микроорганизми в системата на носителя. Въпреки това, можете да увеличите производството на антитела предварително, като направите превантивна ваксинация.
Видове ваксинации
Има няколко основни типа ваксинация, включително:
1. Въвеждане на отслабени вирусни клетки в тялото. Това провокира производството на повишено количество антитела, което ви позволява да се борите с нормалния вирусен щам.
2. Въвеждането на вече мъртъв вирус. Принципът на действие е подобен на първия вариант.
3. пасивна имунизация. Този метод се състои в въвеждането на вече синтезирани антитела. Това може да бъде или кръв на човек, който е имал заболяване, срещу което се прилага ваксината, или животно, например коне. Разгледахме последователността на възпроизвеждане на ДНК-съдържащи вируси.
За да се избегне заразяването на тялото с различни видове вируси, които са опасни за човешкото здраве, тялото трябва да бъде защитено от потенциален контакт с патогенни микроорганизми. Напълно възможно е да избегнете токсоплазма, микоплазма, херпес, хламидия и други често срещани форми на вируса, просто като следвате някоипрепоръки. Това е особено вярно за деца под 15 години.
Ако тялото на детето не е било заразено с горните щамове вируси, тогава то развива здрав и засилен имунитет в юношеството. Основната опасност от вирусите не винаги е в това как се изразяват, а в ефекта, който оказват върху защитните свойства на нашето тяло. Примери за вируси, съдържащи ДНК и РНК, представляват интерес за много хора.
Херпесният вирус, който присъства в тялото на 9 от 10 жители на Земята, намалява имунните свойства с около 10 процента през целия живот, въпреки че може да не се прояви по никакъв начин.
Заключение
В допълнение към такъв вирусен товар, който понякога не се ограничава само до херпес, условията на съвременния живот далеч не са идеални, което се отразява и на защитните бариери на тялото. Тази позиция включва принудителния градски ритъм на живот, лоша екология, недохранване и др. На фона на намаляване на общото състояние на човешкото здраве, тялото му става по-малко устойчиво на различни вируси и съответно чести заболявания.
