Анатомия и структура вирусов

Ученые давно пытались раскрыть структуру и функции вирусов. Вирусы уникальны тем, что они классифицируются как живые и неживые на разных этапах истории биологии. Вирусы – это не клетки, а неживые инфекционные частицы. Они способны вызывать ряд заболеваний, включая рак, у различных типов организмов.

Вирусные патогены заражают не только людей и животных, но также растения, бактерии, простейших и архей. Эти чрезвычайно крошечные частицы примерно в 1000 раз меньше, чем бактерии, и их можно найти практически в любой среде. Вирусы не могут существовать независимо от других организмов, поскольку для воспроизводства они должны захватить живую клетку.

Анатомия вируса и структура

Вирусная частица, также известная как вирион, по существу представляет собой нуклеиновую кислоту (ДНК или РНК), заключенную в белковой оболочке или оболочке. Вирусы чрезвычайно малы, примерно от 20 до 400 нанометров в диаметре. Самый крупный вирус, известный как мимивирус, может достигать 500 нанометров в диаметре. Для сравнения: эритроцит человека имеет диаметр от 6000 до 8000 нанометров.

Помимо различных размеров, вирусы также имеют различные формы. Подобно бактериям, некоторые вирусы имеют сферическую или палочковую форму. Другие вирусы имеют форму икосаэдра (многогранник с 20 гранями) или спиралевидной формы. Форма вируса определяется белковой оболочкой, которая покрывает и защищает вирусный геном.

Вирусный генетический материал

Вирусы могут иметь двухцепочечную ДНК, двухцепочечную РНК, одноцепочечную ДНК или одноцепочечную ДНК. скрученная РНК. Тип генетического материала, обнаруженного в конкретном вирусе, зависит от природы и функции конкретного вируса. Генетический материал обычно не обнажен, но покрыт белковой оболочкой, известной как капсид. Вирусный геном может состоять из очень небольшого числа генов или до сотен генов в зависимости от типа вируса. Обратите внимание, что геном обычно организован в виде длинной молекулы, обычно прямой или круглой.

Вирусный капсид

Белковая оболочка, покрывающая вирусный генетический материал, известна как капсид. Капсид состоит из белковых субъединиц, называемых капсомерами. Капсиды могут иметь несколько форм: многогранные, стержневые или сложные. Капсиды защищают вирусный генетический материал от повреждений.

Помимо белковой оболочки, некоторые вирусы имеют специализированные структуры. Например, вирус гриппа имеет мембранную оболочку вокруг капсида. Эти вирусы известны как вирусы с оболочкой.. Оболочка содержит как клетки-хозяева, так и вирусные компоненты, и помогает вирусу инфицировать своего хозяина. Добавки капсида также обнаруживаются в бактериофагах. Например, бактериофаги могут иметь белковый «хвост», прикрепленный к капсиду, который используется для заражения бактерий-хозяев.

Репликация вирусов

Вирусы не способны самостоятельно реплицировать свои гены. Они должны полагаться на клетку-хозяина для размножения. Чтобы репликация вируса произошла, вирус должен сначала заразить клетку-хозяин. Вирус вводит свой генетический материал в клетку и использует клеточные органеллы для репликации. После репликации достаточного количества вирусов вновь образованные вирусы лизируют или вскрывают клетку-хозяина и переходят к заражению других клеток. Этот тип вирусной репликации известен как литический цикл.

Некоторые вирусы могут реплицироваться с помощью лизогенного цикла. В этом процессе вирусная ДНК вставляется в ДНК клетки-хозяина. В этот момент вирусный геном известен как профаг и переходит в состояние покоя. Геном профага реплицируется вместе с геномом бактерии при делении бактерий и передается каждой дочерней клетке бактерии. При запуске из-за изменения условий окружающей среды профаговая ДНК может стать литической и начать репликацию вирусных компонентов в клетке-хозяине. Вирусы без оболочки высвобождаются из клетки путем лизиса или экзоцитоза. Оболочечные вирусы обычно выделяются почкованием.

Вирусные заболевания

Вирусы вызывают ряд заболеваний у инфицированных организмов. Человеческие инфекции и заболевания, вызываемые вирусами, включают лихорадку Эбола, ветряную оспу, корь, грипп, ВИЧ/СПИД и герпес. Вакцины оказались эффективными в предотвращении некоторых типов вирусных инфекций, таких как оспа, у людей. Они работают, помогая организму вырабатывать реакцию иммунной системы на определенные вирусы.

К вирусным заболеваниям, поражающим животных, относятся бешенство, ящур, птичий и свиной грипп. Болезни растений включают мозаичную болезнь, кольцевую пятнистость, скручивание и скручивание листьев. Вирусы, известные как бактериофаги, вызывают заболевания у бактерий и архей.

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий