Virusdefinisjon

et virus er en kjede av nukleinsyrer (DNA eller RNA) som lever I en vertscelle, bruker deler av det cellulære maskineriet til å reprodusere, og frigjør de replikerte nukleinsyrekjedene for å infisere flere celler. Et virus er ofte plassert i et protein frakk eller protein konvolutt, et beskyttende belegg som gjør at viruset å overleve mellom verter.

Virusstruktur

et virus kan ta på seg en rekke forskjellige strukturer. Det minste viruset er bare 17 nanometer, knapt lenger enn et gjennomsnittlig protein. Det største viruset er nesten tusen ganger så stort, på 1500 nanometer. Dette er veldig lite. Et menneskehår er omtrent 20.000 nanometer over. Dette betyr at de fleste viruspartikler er langt utover evnen til et normalt lysmikroskop. Nedenfor er et skanningelektronmikroskop (SEM) bilde Av Ebola-viruset.

Her kan du bare se protein frakk av ebola-viruset. Hvert virus ser ut som en liten bøyd orm. Disse er imidlertid ikke celler. Innsiden av proteinbelegget er et nøye foldet RNA-molekyl, som inneholder informasjonen som er nødvendig for å replikere proteinbelegget, RNA-molekylet og komponentene som er nødvendige for å kapre en celles naturlige prosesser for å fullføre disse oppgavene.

den nøyaktige strukturen til et virus er avhengig av hvilken art som tjener som vert. Et virus som replikerer i pattedyrceller vil ha et proteinbelegg som gjør det mulig å feste seg til og infiltrere pattedyrceller. Formen, strukturen og funksjonen til disse proteinene endres avhengig av virusets art. Et typisk virus kan ses nedenfor.

viruset ovenfor viser den typiske strukturen et virus tar, et virusgenom omgitt av et skjold av proteiner. De forskjellige konvoluttproteinene vil gjøre det mulig for viruset å samhandle med vertscellen den finner. En del av proteinbelegget vil da åpne, punktere gjennom cellemembranen og deponere det virale genomet i cellen. Proteinbelegget kan da kastes, da det virale genomet nå vil replikere i vertscellen. De replikerte virusmolekylene vil bli pakket i sine egne proteinfrakker, og slippes ut i miljøet for å finne en annen vert. Mens mange viruspartikler tar en enkel form som den ovenfor, er noen mye mer kompliserte.

bildet ovenfor viser en fag, en type virus som spesialiserer seg på bakterielle celler. Proteinlaget av en fag er mye mer komplekst, og har en rekke spesialiserte deler. Hodepartiet inneholder det virale genomet. Krage, kappe, bunnplate og halefibre er en del av et intrikat system for å feste til og injisere genomet i en bakteriell celle. Halefibrene griper bakteriecellen, trekker grunnplaten opp til celleveggen eller membranen. Skjede og krage komprimere, punktere cellen, og deponere DNA i bakteriecellen.

noen virusmolekyler har ingen proteinbelegg overhodet, eller har aldri blitt identifisert å gjøre på. I noen plantevirusarter overføres viruset fra celle til celle i planten. Når frø er opprettet i anlegget, sprer viruset til frøene. På denne måten kan viruset leve i celler hele sin eksistens, og trenger aldri et proteinbelegg for å beskytte det i miljøet. Andre virusmolekyler har enda større og mer komplekse proteinbelegg, og spesialiserer seg på ulike verter.

Er Et Virus Levende?

dette er et komplisert spørsmål. En celle anses å være levende fordi den inneholder alle nødvendige komponenter for å replikere SITT DNA, vokse og dele seg i nye celler. Dette er prosessen alt liv tar, hvor det er en encellet organisme eller en flercellet organisme. Noen mennesker anser ikke et virus som lever fordi et virus ikke inneholder alle mekanismene som er nødvendige for å replikere seg selv. De vil si at et virus, uten en vertscelle, ikke kan replikere alene og er derfor ikke i live.Likevel, etter definisjonen av liv som er lagt ut før, ser det ut til at når et virus er inne i en vertscelle, har det alt maskineriet det trenger for å overleve. Proteinbelegget det finnes i utsiden av en celle er ekvivalent med en bakteriell spore, en liten kapselbakterier dannes rundt seg selv for å overleve tøffe forhold. Forskere som støtter et virus som er levende organismer, merker likheten mellom et virus i et proteinbelegg og en bakteriell spore. Hverken organismen er aktiv i deres beskyttende kappe, de blir bare aktive når de når gunstige forhold.

faktisk er den eneste grunnen til at et virus påvirker oss i det hele tatt, fordi det blir aktivt i cellene våre. Videre har et virus en tendens til å utvikle seg med verten. De farligste virusene har nylig hoppet til en ny art. Biokjemien de utviklet seg til å leve i de andre artene, er ikke kompatibel med de nye artene, og celleskader og død oppstår. Dette medfører en rekke reaksjoner, avhengig av hvilke celler som ble infisert. HIV-viruset angriper for eksempel immunceller utelukkende. Dette fører til totalt tap av immunfunksjon hos pasienter. Med viruset som forårsaker forkjølelse, angriper viruset respiratoriske celler og skader dem som det gjør sitt arbeid.

Likevel vil ikke alle virusinfeksjoner være skadelige for verten. Et virus som dreper verten vil være mindre vellykket over tid, sammenlignet med et virus som ikke skader verten. En sunn vert øker antall virusmolekyler som slippes ut i miljøet, noe som er det ultimate målet for viruset. Faktisk kan noen viruspartikler faktisk være til nytte for verten. Et godt eksempel er en form for herpesvirus, funnet hos mus. Dette viruset, mens det infiserer en mus, gir musen et godt forsvar mot bakteriene som bærer pesten. Selv om mekanismen ikke er klar, forhindrer viruset på en eller annen måte at bakteriene tar tak i musens system.

når det ses i dette lyset, er det lett å se hvordan et virus ligner på en bakterie. Bakteriene skaper og vedlikeholder verktøyene som trengs for å reprodusere DNA, hvor viruset stjeler DEM. Dette er den eneste virkelige forskjellen mellom et virus og en bakterie. På grunn av dette anser mange forskere et virus som en levende organisme. Forskere som studerer virus, virologer, bemerker at viruspartikler (levende eller ikke) har utviklet seg med livet sannsynligvis så lenge de første cellene var til stede. På grunn av dette er det et virus som spesialiserer seg på nesten hver eneste art på planeten.

Virusklassifisering

Forskere klassifiserer virus basert på hvordan de replikerer deres genom. Noen virus genomer er LAGET AV RNA, andre er LAGET AV DNA. Noen virus bruker en enkelt streng, andre bruker en dobbel streng. Kompleksiteten involvert i replikering og pakking av disse forskjellige molekylene plasserer virus i syv forskjellige kategorier.Klasse i virus genomer er laget av dobbeltstrenget DNA, det samme som det menneskelige genom. Dette gjør det enkelt for disse virusmolekylene å bruke cellens naturlige maskineri til å produsere proteiner fra virus-DNA. FOR AT dna-polymerase (molekylet som kopierer DNA) skal være aktivt, må cellen imidlertid dele seg. Noen Klasse i virusmolekyler inkluderer deler AV DNA som gjør at cellen aktivt begynner å dele seg. Disse virusmolekylene kan føre til kreft. Humant papillomavirus er et seksuelt overført Klasse I-virus, og kan forårsake livmorhalskreft.

Et Klasse II-virus inneholder bare EN ENKELT dna-streng. Før det kan leses av vertens DNA-polymerase enzymer, må det omdannes til dobbeltstrenget DNA. Det gjør dette ved å kapre vertscellens histoner (DNA-proteiner) og DNA-polymerase. I stedet for å vente på at cellen skal dele seg eller tvinge den til, Inneholder KLASSE II virus DNA koding for et protein kalt Rep. Dette replikasjonsenzymet replikerer det opprinnelige enkeltstrengede virusgenomet. Andre proteiner er laget AV DNA og brukes til å lage protein strøk med cellulære maskiner. Det enkeltstrengede DNA pakkes deretter inn i disse proteinbeleggene, og nye viruspakker opprettes.

Klasse III virus genomer er opprettet fra dobbeltstrenget RNA. Selv om dette er uvanlig, kommer disse viruspakkene med sitt eget protein, RNA-polymerase. Dette proteinet kan skape messenger RNA (mRNA) fra det dobbeltstrengede virus-RNA. Viruset RNA forblir derfor innenfor viruskapselet, og bare mRNA kommer inn i cytoplasma av verten. Her omdannes mRNA til proteiner, hvorav noen inkluderer mer RNA-polymerase. DENNE rna-polymerasen skaper et nytt dobbeltstrenget RNA, som er innkapslet av proteinene og frigjort fra cellen.Klasse IV virus Er enkeltstrenget RNA, nesten identisk med mRNA produsert av vertscellen. Med disse virusene blir hele proteinbelegget oppslukt av en uinfisert vertscelle. Det lille rna-genomet unnslipper proteinbelegget, og gjør veien inn i cytoplasma. Denne mRNA-lignende strengen koder for et stort polyprotein, som vil bli opprettet av vertene ribosomer. Polyproteinet bryter naturlig inn i forskjellige deler. Noen lager proteinfrakker, mens andre leser og replikerer den opprinnelige strengen av viral RNA. Viruset fortsetter å replikere og skape nye, fullpakket viruspartikler. Når cellen er helt full, brister den og frigjør viruspartiklene i blodet eller miljøet. Opptil 10 000 viruspartikler kan frigjøres fra en enkelt celle.

virusgenomene I Klasse V er også enkeltstrenget RNA. Imidlertid løper de i motsatt retning fra normal mRNA. Derfor kan cellens maskineri ikke lese dem direkte. Disse virusmolekylene inneholder ET rna-polymerasemolekyl som kan lese i revers. Disse virusmolekylene har store kapsler, omgitt av cellemembran og proteiner. Når viruset nærmer seg en celle, bindes membranproteinene med cellen, og den trekkes inn i cytoplasma. Her bryter den fra hverandre, frigjør det bakover virale rna og tilhørende proteiner. Disse små kompleksene produserer vanlig mRNA, noe som skaper nye viruskomplekser. Disse uferdige kompleksene beveger seg til celleoverflaten, hvor de styrer cellemembranen med proteiner de lager. Når de er ferdige, vikler de seg i denne membranen og rives bort fra cellen.

Klasse VI virus genomer er De Samme Som Klasse V, men de bruker en annen metode for å replikere. Klasse VI viruspartikler er kjent som retrovirus. I stedet for å skape mRNA fra det virale RNA, arbeider disse virusmolekylene med et annet protein. Kjent som revers transkriptase, er dette enzymet i stand TIL å skape DNA FRA virus-RNA. Ved å gjøre det blir det virale RNA omdannet til dobbeltstrenget DNA. DETTE DNA produserer deretter nytt virus. DNA kan innlemme med verten DNA, og dermed bli endogenisert. DETTE BETYR AT DNA vil forbli i cellen så lenge cellen lever. Hvis cellen er funnet i en kimlinje, for eksempel en sæd eller et egg, vil viruset permanent bli en del av vertsgenomet. Det er anslått at 5-8% av det menneskelige genomet er igjen av retrovirus DNA.

den endelige klassen, KLASSE VII, inkluderer pararetrovirusene. I Likhet Med Klasse VI bruker disse virusgenomene revers transkriptase. Imidlertid er disse virusgenomene pakke SOM DNA, ikke RNA. Disse virusene setter seg direkte inn i vertsgenomet, som begynner å transponere det virale DNA i RNA. Det meste av DETTE RNA vil være mRNA, som brukes til å lage et polyprotein. En del av polyproteinet er revers transkriptase. Denne revers transkriptase fungerer på biter AV RNA kjent som pregenome. Den leser disse rna-molekylene og produserer det opprinnelige virus-DNA. Dette pakkes deretter inn i virusproteinbelegg. Klasse VII-virus finnes ofte i planter, og kan reise mellom celler ved hjelp av plasmodesmata, eller de kan bæres av plantelevende insekter som spiser på plantene. Bladlus bærer mange plantesykdommer, da deres proboscis pierces plantecellevegger og de drikker cytoplasma.

Eksempler på Et Virus

Poliovirus

Polioviruset, Som forkrøplet President Franklin Roosevelt, er Et Klasse III-virus. Dette dobbeltstrengede RNA-viruset koder for 12 proteiner. Som andre Klasse III virus genomer, reproduserer den ved å frigjøre mRNA tråder i cytosol av vertsceller, som koder for nye virusmolekyler. Interessant nok var polio-viruset ikke dødelig, før folk begynte å behandle vannet. Før klorvann overlevde polio i de fleste vannkilder. Dermed ble de fleste spedbarn utsatt for polio rett utenfor flaggermuset.

hos spedbarn er det vanligvis ingen symptomer på polio, og immunsystemet reagerer på viruset. Men etter at klorerte vann ble etablert, opplevde de fleste barn ikke polio. Sykdommen ble imidlertid ikke utryddet. Mange mennesker ble utsatt i voksen alder til lommer av polio som fortsatt vedvarte. Disse menneskene led sterkt av sykdommen, da immunforsvaret ikke reagerte raskt nok på det. Som FDR ble de vanligvis permanent lammet fra virusets effekter på beinhelsen. Heldigvis vaksinen for polio, en av de første noensinne laget, er lett laget fra å drepe levende polio virus med varme. De døde proteinbeleggene tillater kroppen å utvikle en immunitet mot viruset, uten at celler blir infisert.

Rabiesvirus

rabiesviruset er Et Klasse V-virus, med et kuleformet proteinbelegg. Dette viruset er laget av lineært, enkeltstrenget RNA. Rabiesvirusgenomet koder for fem proteiner, fra 12.000 nukleotider. Interessant, symptomene på rabies hos mange dyr inkluderer økt aggresjon. Denne egenskapen, forårsaket av hvor viruset angriper og skaden det gjør, får dyr til å bite andre dyr oftere enn de normalt ville. De samlede rabiesviruspartiklene akkumuleres i spytt. Når et infisert dyr biter et annet, overføres viruset til det nye dyret.

Rabiesvirus er nesten alltid dødelig hos mennesker, hvis det ikke behandles umiddelbart. Årlig er det nesten 15 millioner vaksinasjoner etter eksponering gitt for rabies. Vaksinen laster i hovedsak kroppen med det døde viruset, noe som gir en stor immunrespons mot viruset. Dette kan stoppe viruset før det blir etablert i systemet. Hvis dette skjer, er det liten sjanse for utvinning. Hunder blir ofte vaksinert før eksponering, noe som gir en generell beskyttelse til sine eiere på sjansen for at de blir bitt av et dyr infisert med viruset.

Quiz

1. Hvilke av følgende klasser av virusgenom kan reproduseres direkte av cellulær maskineri?
A. klasse I
B. KLASSE III
C. Klasse vi

2. Human Rhinovirus a forårsaker forkjølelse. Genomet av rhinovirus er et enkeltstrenget RNA, som ligner mrna produsert av vertscellen. Hvilken klasse tilhører rhinovirus?
A. KLASSE VII
B. KLASSE II
C. Klasse IV

3. Din venn hevder at virus er de samme som allergier, da begge fører til at nesen løper. Hvilken av følgende vil overbevise din venn ellers?
A. Bare virus forårsaker en immunreaksjon
B. et virus forårsaker ikke bare en reaksjon, det reproduserer i cellene Dine
C. Hvorfor argumentere? Din venn har rett.