Що таке вірус?

Що таке вірус?

Віруси — це маленькі мікроби (патогени), які можуть заразити вас і спричинити хворобу. Вони можуть заражати людей, рослини, тварин, бактерії та гриби. Кожен з них заражає лише певні типи хостів.

Вірусні інфекції у людей можуть не викликати жодних симптомів або викликати серйозне захворювання. Типи захворювань, які вони можуть викликати, включають:

• Респіраторні захворювання .
• Діарея і блювота.
• Інфекції, що передаються статевим шляхом.
• Захворювання шкіри.

Вірус — це невеликий фрагмент генетичної інформації в «чохлі» — захисному покритті, який називається капсидом. Віруси не складаються з клітин, тому вони не мають усього обладнання, яке мають клітини, щоб створювати більше своїх копій. Натомість вони носять із собою інструкції та використовують обладнання клітини-господаря, щоб створити більше копій вірусу.

Це як хтось проник у ваш дім, щоб скористатися вашою кухнею. Вірус приніс власний рецепт, але для його приготування йому потрібно використовувати ваш посуд, мірні чашки, міксер і духовку. (На жаль, вони зазвичай залишають великий безлад, коли ви нарешті їх виганяєте.)

Віруси також іноді називають «віріонами».

Особливості вірусів

Віруси мають деякі спільні риси. Віруси:

• Вони складаються з генетичного матеріалу (РНК або ДНК) і захисного білкового покриття (капсиду).
• Іноді навколо капсида є інший шар, який називається оболонкою. Віруси без оболонки називаються «голими».
• Подібні до паразитів — для розмноження їм потрібен господар. Вони виживатимуть поза господарем, доки їхній капсид з часом не зруйнується.
• У 100-1000 разів менші за клітини вашого тіла.

Які бувають типи вірусів?

Експерти групують віруси за категоріями — як-от родина та рід — на основі подібних ознак, таких як розмір, форма та тип генетичного матеріалу, який вони несуть. Деякі поширені типи вірусів, про які ви можете почути, включають:

• Віруси грипу.
• Віруси герпесу людини.
• Коронавірус.
• Віруси папіломи людини.
• Ентеровіруси.
• Флавівіруси.
• Ортопоксвіруси.
• Віруси гепатиту.

Існують також деякі віруси, які мають унікальні властивості, наприклад ретровіруси та онковіруси.

Віруси грипу ( Orthomyxoviridae )

Родина вірусів Orthomyxoviridae включає віруси грипу А і В, які викликають грип. Штами грипу А також викликають пташиний грип та свинячий грип.

Вірус герпесу людини ( Herpesviridae )

Herpesviridae — велике сімейство вірусів. Вони викликають кілька типів захворювань, наприклад оральний і генітальний герпес, вітряну віспу, оперізуючий лишай, Епштейна-Барр та цитомегаловірус (ЦМВ).

Коронавіруси

Коронавіруси є підродиною вірусів. SARS-CoV-2, вірус, який викликає COVID-19, є, мабуть, найвідомішим коронавірусом. Але інші типи коронавірусів викликають легкі захворювання, наприклад застуду.

Вірус папіломи людини (ВПЛ)

Віруси папіломи людини є частиною сімейства вірусів Papillomaviridae . Вони викликають бородавки. Деякі типи ВПЛ можуть призвести до раку.

Ентеровіруси

Ентеровірус — це рід вірусів (на один рівень менший за групу під назвою «сімейство») вірусів, які вражають ваш кишковий тракт. Типи ентеровірусів викликають поліомієліт і захворювання рук, стоп та ротової порожнини.

Флавівіруси

Віруси цього роду часто поширюються комарами. Вони викликають такі захворювання, як Зіка, Західний Ніл, лихоманка денге та жовта лихоманка.

Ортопоксвіруси

Віруси роду Orthopoxvirus викликають висипання пухирців. Мрох і віспа є ортопоксвірусами.

Віруси гепатиту

Хоча всі віруси гепатиту не належать до однієї сім’ї чи роду, усі вони вражають печінку. Найпоширенішими є гепатити А, В, та С.

Ретровіруси

Ретровіруси – це РНК-віруси, які використовують спеціальні білки для створення ДНК. Потім вірус вставляє свою ДНК у вашу. Ваші клітини зчитують вірусну ДНК так, ніби це власні інструкції. ВІЛ і Т-лімфотропний вірус людини 1 (HTLV-1) є ретровірусами.

Онковіруси

Онковіруси – це віруси, які можуть викликати рак. Віруси, які пов’язують із певними видами раку, включають:

• ВПЛ.
• Епштейн-Барр.
• ВІЛ.Гепатит В і С.
• HTLV-1.
• Вірус герпесу людини 8 (HHV-8).

Супутникові віруси

Віруси-супутники не можуть розмножуватися без інших вірусів-помічників. Більшість сателітних вірусів міститься в рослинах.

Бактеріофаги

Бактеріофаги, які також називаються «фагами», — це віруси, які спеціально вражають бактерії. Вчені вивчають терапію бактеріофагами як потенційний спосіб лікування бактеріальних інфекцій, які не реагують на антибіотики.

Як віруси потрапляють у ваш організм?

Зазвичай віруси потрапляють у ваш організм через слизові оболонки. До них належать очі, ніс, рот, пеніс, піхву та анус. Деякі віруси проникають через пошкодження шкіри або через укус комара чи кліща.

Як діють віруси?

Віруси мають кілька етапів для зараження клітин і розмноження. Вони включають:

1. вкладення.
2. Вхід.
3. тиражування
4. Збірка.
5. Звільнення.

Прикріплення та запис

Віруси можуть проникати в клітини трьома шляхами:

• Зв’язування з рецепторами. Клітини мають зовнішні рецептори, які можуть отримувати сигнали від білків у вашому тілі. Думайте про них як про двері. Деякі віруси змушують клітини думати, що їх потрібно впустити всередину, тому клітини пропускають їх у двері.
• Пряме злиття. Деякі віруси прикріплюються безпосередньо до клітин господаря, щоб проникнути всередину.
• Бактеріофаги вводять свій генетичний матеріал у бактеріальні клітини. Весь вірус не повинен потрапляти всередину.

Тиражування, складання та випуск

Коли вірус або його генетичний матеріал потрапляє всередину клітини, він використовує для розмноження або літичний цикл, або лізогенний цикл (деякі використовують обидва):

• Літичний цикл. Вірус використовує механізм клітини-господаря, щоб створити більше своїх копій. Частини вірусу збираються, загортаючи генетичний матеріал у капсид. Таким чином віруси створюють багато своїх копій. Згодом у клітині залишається стільки копій вірусу, що вона лопається. Тепер ці віріони можуть інфікувати більше клітин.
• Лізогенний цикл. Деякі віруси мають фазу спокою, або тиху фазу. Вони потрапляють в клітини і чекають. Замість того, щоб відразу створювати магазин, щоб готувати на вашій кухні, це ніби вони поміщають свій рецепт у книгу рецептів вашого організму, а ви про це не знаєте. Клітини не усвідомлюють, що там є вірус, і продовжують розмножуватися, як зазвичай. Кожна нова копія клітини також містить копію вірусу. Певні тригери можуть спричинити розрив цих клітин, поширюючи вірусні частинки у ваше тіло, які можуть інфікувати інші клітини. Тригерами можуть бути стрес, хімічні сигнали або зміни температури.

Які особливості вірусів?

Ви можете описати віруси на основі ряду ознак, зокрема:

• Як вони виглядають (їх форма і розмір).
• Властивості геному.
• Структурні білки та наявність у них оболонки.

Форми вірусів

Віруси можуть дуже відрізнятися один від одного. Вчені часто описували їх за формою. Типи вірусних форм включають:

• Ікосаедричні або багатогранні. Це геометрична фігура з багатьма сторонами, схожа на футбольний м’яч. Більшість вірусів, які інфікують людей, є ікосаедричними.
• Гвинтоподібний . Цей вірус має форму циліндра. Його генетична інформація згорнута всередині, як пружина.
• Кулястий . Сферичні віруси – це спіральні або багатогранні віруси, які мають оболонку навколо себе. Вони мають форму переважно кулі.
• Комплекс . Складні віруси поєднують більше однієї форми. Віруси, які інфікують бактерії, мають багатогранну «голову», з’єднану зі спіраллю «тіла».

Розмір вірусу

Усі віруси дуже малі — надто малі, щоб побачити їх без сильного мікроскопа. Якщо ви вимірюєте їх під мікроскопом, більшість має розмір від 20 нм (нанометрів) до 400 нм. Для порівняння, найменші віруси приблизно в 2000 разів менші за піщинку. Вони приблизно в 100-1000 разів менші за клітини вашого тіла.

Але їх розміри можуть сильно відрізнятися. Наприклад, вірус кору приблизно в п’ять разів більший за вірус Зіка. Віруси також мають різну вагу (молекулярну масу).

Геномні властивості вірусів

Інформація, що зберігається у вірусі — його генетичний матеріал — це ДНК або РНК. ДНК схожа на інструкцію зі створення вірусу. РНК схожа на переклад інструкцій мовою, яку клітинний механізм може прочитати та перетворити на білки. Вірусна ДНК або РНК може бути:

• Лінійний або круговий.
• Позитивний або негативний сенс. РНК позитивного сенсу можна використовувати як інструкцію для створення більшої кількості частин вірусу без будь-яких додаткових кроків. РНК-вірусам негативного сенсу потрібні спеціальні білки (ферменти) для створення позитивної РНК, перш ніж віруси зможуть створити більше своїх копій. Це також називається «плюс-ланцюг» (або «позитивний ланцюг») або «мінус-сенс» (або «негативний ланцюг»). Більшість ДНК-вірусів є позитивними.
• Одноланцюгові або дволанцюгові. ДНК-віруси можуть мати свій генетичний матеріал в одному рядку інструкцій (ssDNA) або двох наборах, які поєднані разом (dsDNA). (ДНК людини дволанцюгова.) РНК-віруси зазвичай одноланцюгові, хоча є деякі дволанцюгові РНК-віруси.

Структурні білки

Структурні білки вірусу складають капсид, або захисне покриття. Вони також можуть складати оболонку, якщо вона є, і будь-які структури, які виступають з неї, які допомагають їй проникати в клітини (наприклад, спайкові білки коронавірусів).

Віруси живі чи неживі?

Віруси не є живими організмами. Але з цього приводу точаться деякі дискусії. Як правило, біологи не вважають віруси живими, оскільки вони не можуть виконувати функції, які виконують живі організми. Наприклад, вони не можуть перетворювати їжу в енергію ( метаболізм ), і вони не можуть жити чи розмножуватися без клітини-господаря.

З іншого боку, вони можуть розмножуватися в правильній клітині-господарі, і вони еволюціонують з часом, щоб вижити. Крім того, для цього вони можуть пошкодити та знищити клітини господаря. Через це багато хто вважає їх «сірою зоною» між живим і неживим.

Які захворювання викликають віруси?

Віруси можуть викликати респіраторні захворювання, «шлунковий грип», інфекції, що передаються статевим шляхом (ІПСШ), шкірні захворювання та багато інших захворювань. Деякі загальновідомі вірусні інфекції включають:

• Простудні захворювання.
• Грип (грип).
• COVID 19.
• Респіраторно-синцитіальний вірус.
• Вітрянка.
• Кір.
• ВІЛ/СНІД.
• ВПЛ/генітальні бородавки.
• Генітальний герпес.
• поліомієліт.
• Сказ.
• Мрох.
• Зіка.
• Гепатит.

Віруси бувають різних форм і розмірів. Одні схожі на гострі кулі, а інші — на павуків із космічним шоломом. Усім їм потрібен господар для розмноження, але не всі вони викликають у вас хворобу. Фактично, біологи підрахували, що зараз у вас можуть жити трильйони нешкідливих вірусів. І хоча лише деякі віруси викликають інфекції у людей, ті, які справді, стають досить жахливими гостями.