Содержание
Что такое вирус, где он живет и чего хочет — объясняем сложные вещи простыми словами
Иллюстративное изображение коронавируса под микроскопом
depositphotos/Giovanni Cancemi
Мы часто употребляем медицинские термины, не понимая их реальных значений. Знаем слово «грипп», но не знаем, что это разновидность ОРВИ. Говорим «вирус», но не понимаем, что это такое. Именно поэтому мы пообщались с иммунологом Федором Лапием, и пересказываем простым языком сложные медицинские формулировки. Все, что вы хотели знать о вирусах, рассказывает hromadske.
1
Что такое вирусы?
Это первые живые организмы на планете и одновременно — провокаторы болезней.
Возбудители заболеваний бывают разные: в виде клетки (это бактерии), в более мелкой форме — это вирусы.
Но не думайте, что вирусы — какие-то простаки по сравнению с бактериями. Это не так, ведь они живые, у них есть ДНК или РНК, они способны к мутациям, размножению и выживанию в сложных условиях.
2
Когда возникли вирусы и в чем их польза?
Считается, что вирусы являются аборигенами нашей планеты.
Есть версия, что они попали на Землю в момент ее создания, потому что они живут и в космосе.
Если принимать во внимание, что с вирусов началась жизнь на нашей планете, то вирусы — это хорошо.
Когда-то эксперимент доказал, что в условиях полной стерильности организм является нежизнеспособным. Это доказывает необходимость для нас контактировать с вирусами. Они суперважны для иммунной системы.
Вы знаете, что у медиков существует понятие «сопливый возраст»?
Он длится от 2 до 9 лет, когда дети часто болеют.
Это абсолютно нормальный процесс для нашей жизни. Так дети знакомятся с вирусами, производят против них естественное оружие (иммунитет) и адаптируются к жизни на планете.
Чтобы мы создавали больше важных материалов для вас, поддержите hromadske на платформе Спільнокошт. Любая помощь имеет большое значение.
3
С чем их не стоит путать и почему?
Вирусы нельзя путать с бактериями, особенно во время лечения.
Например, антибиотики не лечат от вирусов. Антибиотики существуют для лечения от бактерий.
Вирусы — это, например, грипп, простуда, корь, свинка, краснуха, полиомиелит.
А бактериальные болезни — это, например, туберкулез, тиф, холера или ангина.
Бактерии вызывают другие симптомы и характер развития болезни, чем вирусы. Потому что это сложная форма жизни.
4
А где живут вирусы и что они любят?
Вирусы больше всего любят жить в живом организме — человека, животного или растения.
Именно в организме вирусы занимаются любимым делом — размножением.
Но они умеют выживать и вне организма. В основном где-то на дверных ручках, столах, перилах маршруток и других поверхностях.
Продолжительность их жизни вне организма зависит от благоприятности условий. Вирусы любят низкую температуру, влажность, туман. При таких условиях им легко мигрировать от человека к человеку.
5
Как и для чего вирусы попадают в организм?
Для размножения. Потому что самовоспроизводство — это смысл их жизни. Лишь в организме вирусы могут продолжать свой род, ведь для этого им нужна клетка.
Стоит понимать, что вирусы не появляются у людей из-за забытой дома шапки, холодного лимонада или расстегнутой куртки.
В природе вирусы живут всегда, но погода влияет на их способность выживать вне организма и быстро мигрировать от человека к человеку.
Словом, нынешняя зима — идеальное время для вирусных заболеваний.
6
Как спастись от вирусов?
Обязательный шаг номер один — вакцинация.
Универсальной вакцины не существует. Отдельные вакцины спасают, например, от вирусных болезней, которые называют «обязательными» в жизни человека: краснухи, ветрянки, кори и тому подобных. Избежать этих вирусов — уже большая победа. К сожалению, до сих пор люди иногда умирают от кори или полиомиелита.
Шаг номер два — гигиена.
Как вы уже знаете, вирусы могут жить на разных поверхностях. Коснуться дверной ручки, на которой находится вирус, а затем облизать палец или почесать глаза — значит заболеть.
Защититься от вирусов помогает комплексный подход, говорит иммунолог Федор Лапий. «Сопливый возраст» тренирует иммунную систему, вакцинация уберегает от «обязательных» болезней, а гигиена и осторожность — наши элементарные меры безопасности:
«Маска нужна больному, чтобы не инфицировать других. Ваши чистые руки имеют значение и для других людей. Поэтому здесь вопрос социального договора, иными словами — ответственности».
Компьютерный вирус – что такое вирусные программы, основные виды
Вредоносный код, который может повредить или удалить файлы и программы на вашем компьютере.
Что такое компьютерный вирус?
Это вид вредоносного программного обеспечения, которое способно распространять свои копии с целью заражения и повреждения данных на устройстве жертвы. Вирусы могут попасть на компьютер из других уже зараженных устройств, через носители информации (CD, DVD и т.п.) или через Интернет-сеть.
Файловые — заражают файлы с расширениями «.exe» или «.com».
Скриптовые — подвид файловых вирусов, написанных на разных языках скриптов (VBS, JavaScript, BAT, PHP и т.д.). Этот тип способен заражать другие форматы файлов, например, HTML.
Загрузочные — атакуют загрузочные секторы сменных носителей (диски, дискеты или флэш-накопители), устанавливаясь при запуске устройства.
Макровирусы, как правило, встроенные в программы для обработки текстов или электронных таблиц. Примером является Microsoft Word (.doc) и Microsoft Excel (.xls).
Краткая история
Фредерик Коэн, студент Южно-Калифорнийского университета, и профессор Адлеман заложили основу для исследования компьютерных угроз.
3 ноября 1983 года Фредерик Коэн впервые продемонстрировал программу, подобную на компьютерный вирус, которая могла самостоятельно устанавливаться и заражать другие системы.
В это время его преподаватель, профессор Адлеман, ввел термин «компьютерный вирус».
В рамках своей работы в 1984 году Коэн написал работу под названием «Компьютерные вирусы — теория и эксперименты». Это был первый научно-исследовательский документ, который использовал данный термин.
Известные примеры
Наиболее масштабной угрозой считается компьютерный вирус «Мелисса», разработанный в 1999 году американцем Дэвидом Л. Смитом. В течение нескольких часов угроза заразила десятки тысяч компьютеров во всем мире, в том числе и устройства государственных учреждений. Стоит отметить, что угроза распространялась через электронную почту с вложенным документом Word, после чего зараженное письмо автоматически отправлялось еще на 50 адресов жертвы.
По данным исследователей, вредоносная программа «Мелисса» нанесла ущерб в размере 80 миллионов долларов США.
Вторая известная атака была вызвана вирусом «Микеланджело» в 1991 году. Угроза заражала дисковые операционные системы, а именно главную загрузочную запись жесткого диска и загрузочный сектор дискеты. Особенностью этого вредоносного программного обеспечения является активация в день рождения великого художника Микеланджело. Это совпадение заставило исследователей дать именно такое название угрозе.
И хотя ее точное происхождение неизвестно, существует предположение, что она была создана в Австралии или Новой Зеландии.
По данным исследователей, вредоносная программа «Микеланджело» инфицировала более 5 миллионов компьютеров во всем мире, а убытки за потерянные данные оценивают в размере от 20 до 30 тысяч долларов США.
Краткая история
Специалисты ESET рекомендуют использовать надежное решение для обеспечения защиты от компьютерных вирусов.
Продукт также позволяет обнаруживать различные вредоносные программы, в частности руткиты, черви и программы-вымогатели, а также блокировать фишинговые атаки.
Кроме этого, рекомендуется осуществлять регулярное обновление операционной системы и всех программ на устройстве, а также избегать открытия подозрительных ссылок или файлов в электронной почте от неизвестных отправителей.
ESET Smart Security Premium
Обеспечьте защиту от современных киберугроз
ESET Smart Security Premium
Премиум-защита для опытных пользователей, которая основана на идеальном сочетании точности обнаружения, скорости работы и удобства в использовании.
ESET Smart Security Premium
Премиум-защита для опытных пользователей, которая основана на идеальном сочетании точности обнаружения, скорости работы и удобства в использовании.
Загрузить
Похожие темы
Кража личной информации
Рекламное ПО
Компьютерный вирус
Троян
Брандмауэр
Спам
Вишинг
Вредоносные программы
Вирус | Определение, структура и факты
эболавирус
Просмотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Мартинус В.
Бейеринк
Барух С. Блумберг
Альберт Брюс Сабин
Дмитрий Ивановский
Ральф Уолтер Грейстоун Вайкофф
Бейеринк- Похожие темы:
- бактериофаг
хантавирус
папилломавирус
ретровирус
вирус герпеса
Просмотреть весь связанный контент →
Популярные вопросы
Что такое вирус?
Вирус — это инфекционный агент небольшого размера и простого состава, который может размножаться только в живых клетках животных, растений или бактерий.
Из чего состоят вирусы?
Вирусная частица состоит из генетического материала, заключенного в белковую оболочку или капсид. Генетический материал или геном вируса может состоять из одноцепочечной или двухцепочечной ДНК или РНК и может иметь линейную или кольцевую форму.
Какого размера вирусы?
Диаметр большинства вирусов варьируется от 20 нанометров (нм; 0,0000008 дюйма) до 250–400 нм. Самые крупные вирусы имеют диаметр около 500 нм и длину около 700–1000 нм.
Все ли вирусы имеют сферическую форму?
Форма вирусов бывает преимущественно двух видов: палочки (или нити), называемые так из-за линейного расположения нуклеиновых кислот и белковых субъединиц, и сферы, которые на самом деле представляют собой 20-сторонние (икосаэдрические) многоугольники.
Чем опасны некоторые вирусы?
Когда некоторые болезнетворные вирусы проникают в клетки-хозяева, они очень быстро начинают создавать новые копии самих себя, часто опережая выработку защитных антител иммунной системой. Быстрое производство вируса может привести к гибели клеток и распространению вируса на близлежащие клетки. Некоторые вирусы размножаются, интегрируясь в геном клетки-хозяина, что может привести к хроническим заболеваниям или злокачественной трансформации и раку.
вирус , инфекционный агент небольшого размера и простого состава, способный размножаться только в живых клетках животных, растений или бактерий.
Название происходит от латинского слова, означающего «слизистая жидкость» или «яд».
Самые ранние указания на биологическую природу вирусов были сделаны русским ученым Д.И. Ивановским в 1892 г. и голландским ученым Мартинусом В. Бейеринком в 1898 г. Бейеринк первым предположил, что изучаемый вирус представляет собой новый вид инфекционного агента, который он обозначил как 9.0057 contagium vivum Fluidum , что означает, что это живой воспроизводящийся организм, отличающийся от других организмов. Оба этих исследователя обнаружили, что болезнь табачных растений может передаваться агентом, позже названным вирусом табачной мозаики, который проходит через мельчайший фильтр, препятствующий проникновению бактерий. Этот вирус и выделенные впоследствии вирусы не росли на искусственной среде и не были видны под световым микроскопом. В независимых исследованиях британского исследователя Фредерика У. Туорта в 1915 г. и в 1919 г.17 франко-канадским ученым Феликсом Х. д’Эрелем были обнаружены поражения в культурах бактерий, которые были приписаны агенту, называемому бактериофагом («пожирателем бактерий»), который, как теперь известно, является вирусом, который специфически заражает бактерии.
Уникальная природа этих агентов означала необходимость разработки новых методов и альтернативных моделей для их изучения и классификации. Однако изучение вирусов, приуроченных исключительно или в основном к людям, поставило огромную проблему поиска восприимчивого животного-хозяина. В 1933 британские исследователи Уилсон Смит, Кристофер Х. Эндрюс и Патрик П. Лейдлоу смогли передать грипп хорькам, а впоследствии вирус гриппа был адаптирован для мышей. В 1941 году американский ученый Джордж К. Херст обнаружил, что вирус гриппа, выращенный в тканях куриного эмбриона, можно обнаружить по его способности агглютинировать (сближать) эритроциты.
Значительный прогресс сделали американские ученые Джон Эндерс, Томас Веллер и Фредерик Роббинс, которые в 1949 разработал технику культивирования клеток на стеклянных поверхностях; затем клетки могут быть инфицированы вирусами, вызывающими полиомиелит (полиовирус) и другие заболевания. (До этого времени полиовирус можно было выращивать только в головном мозге шимпанзе или спинном мозге обезьян.
) Культивирование клеток на стеклянных поверхностях открыло путь для выявления заболеваний, вызываемых вирусами, по их воздействию на клетки (цитопатогенный эффект) и наличием антител к ним в крови. Затем культура клеток привела к разработке и производству вакцин (препаратов, используемых для выработки иммунитета против болезни), таких как полиовирусная вакцина.
Britannica Quiz
Вирусы, бактерии и болезни
Вскоре ученые смогли определить количество бактериальных вирусов в сосуде для культивирования, измерив их способность разрушать (лизировать) соседние бактерии в области бактерий (лужайки), покрытой инертным студенистым веществом, называемым агаром. поляна или «бляшка». Американский ученый Ренато Дульбекко в 1952 году применил этот метод для измерения количества вирусов животных, способных образовывать бляшки в слоях соседних клеток животных, покрытых агаром. В 19В 40-х годах развитие электронного микроскопа позволило впервые увидеть отдельные вирусные частицы, что привело к классификации вирусов и пониманию их структуры.
Достижения, достигнутые в химии, физике и молекулярной биологии с 1960-х годов, произвели революцию в изучении вирусов. Например, электрофорез на гелевых подложках дал более глубокое понимание белкового и нуклеинового состава вирусов. Более сложные иммунологические процедуры, включая использование моноклональных антител, направленных на специфические антигенные участки белков, позволили лучше понять структуру и функцию вирусных белков. Прогресс, достигнутый в физике кристаллов, которые можно было изучать с помощью рентгеновской дифракции, обеспечил высокое разрешение, необходимое для обнаружения базовой структуры мельчайших вирусов. Применение новых знаний о клеточной биологии и биохимии помогло определить, как вирусы используют свои клетки-хозяева для синтеза вирусных нуклеиновых кислот и белков.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Узнайте, как доброкачественный бактериальный вирус может быть использован для повышения производительности литий-кислородных аккумуляторных батарей
Просмотреть все видео к этой статье
Революция, произошедшая в области молекулярной нуклеиновые кислоты вирусов, которые позволяют вирусам размножаться, синтезировать уникальные белки и изменять клеточные функции.
Фактически, химическая и физическая простота вирусов сделала их острым экспериментальным инструментом для исследования молекулярных событий, связанных с определенными жизненными процессами. Их потенциальное экологическое значение было осознано в начале 21 века после обнаружения гигантских вирусов в водной среде в разных частях мира.
В этой статье обсуждается фундаментальная природа вирусов: что они из себя представляют, как вызывают инфекцию и как они могут в конечном итоге вызвать болезнь или привести к гибели своих клеток-хозяев. Для более детального лечения специфических вирусных заболеваний см. инфекции.
Общие характеристики
Определение
Вирусы занимают особое таксономическое положение: они не являются растениями, животными или прокариотическими бактериями (одноклеточными организмами без определенного ядра), и их обычно помещают в собственное царство. На самом деле вирусы даже нельзя считать организмами в самом строгом смысле, потому что они не являются свободноживущими, т.
е. не могут воспроизводиться и осуществлять метаболические процессы без клетки-хозяина.
Все настоящие вирусы содержат нуклеиновую кислоту — либо ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), либо РНК (рибонуклеиновая кислота) — и белок. Нуклеиновая кислота кодирует генетическую информацию, уникальную для каждого вируса. Инфекционная внеклеточная (внеклеточная) форма вируса называется вирион. Он содержит по крайней мере один уникальный белок, синтезированный специфическими генами в нуклеиновой кислоте этого вируса. Практически во всех вирусах по крайней мере один из этих белков образует оболочку (называемую капсидом) вокруг нуклеиновой кислоты. Некоторые вирусы также имеют другие белки внутри капсида; некоторые из этих белков действуют как ферменты, часто во время синтеза вирусных нуклеиновых кислот. Вироиды (что означает «вирусоподобные») — это болезнетворные организмы, которые содержат только нуклеиновую кислоту и не имеют структурных белков. Другие вирусоподобные частицы, называемые прионами, состоят в основном из белка, тесно связанного с небольшой молекулой нуклеиновой кислоты.
Прионы очень устойчивы к инактивации и, по-видимому, вызывают дегенеративное заболевание головного мозга у млекопитающих, включая человека.
Вирусы являются наиболее существенными паразитами; они зависят от клетки-хозяина почти во всех своих функциях жизнеобеспечения. В отличие от настоящих организмов, вирусы не могут синтезировать белки, потому что им не хватает рибосом (клеточных органелл) для трансляции вирусной матричной РНК (мРНК; комплементарная копия нуклеиновой кислоты ядра, которая связывается с рибосомами и направляет синтез белка) в белки. Вирусы должны использовать рибосомы своих клеток-хозяев для перевода вирусной мРНК в вирусные белки.
Вирусы также являются энергетическими паразитами; в отличие от клеток, они не могут генерировать или хранить энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ). Вирус получает энергию, а также все другие метаболические функции от клетки-хозяина. Вторгающийся вирус использует нуклеотиды и аминокислоты клетки-хозяина для синтеза своих нуклеиновых кислот и белков соответственно.
Некоторые вирусы используют липиды и сахарные цепи клетки-хозяина для формирования своих мембран и гликопротеинов (белков, связанных с короткими полимерами, состоящими из нескольких сахаров).
Настоящей инфекционной частью любого вируса является его нуклеиновая кислота, либо ДНК, либо РНК, но не то и другое одновременно. Во многих вирусах, но не во всех, одна нуклеиновая кислота, лишенная своего капсида, может инфицировать (трансфицировать) клетки, хотя и значительно менее эффективно, чем интактные вирионы.
Капсид вириона выполняет три функции: (1) защищает вирусную нуклеиновую кислоту от расщепления определенными ферментами (нуклеазами), (2) создает участки на своей поверхности, которые распознают и прикрепляют (адсорбируют) вирион к рецепторам на поверхности клетки-хозяина и, в некоторых вирусах, (3) для обеспечения белков, которые являются частью специализированного компонента, который позволяет вириону проникать через мембрану клеточной поверхности или, в особых случаях, вводить инфекционную нуклеиновую кислоту внутрь клетки-хозяина.
Диапазон хостов и их распространение
Изначально логика требовала, чтобы вирусы идентифицировались на основе хоста, который они заражают. Это оправдано во многих случаях, но не в других, и круг хозяев и распространение вирусов являются лишь одним из критериев их классификации. До сих пор принято делить вирусы на три категории: те, которые заражают животных, растения или бактерии.
Практически все вирусы растений передаются насекомыми или другими организмами (переносчиками), питающимися растениями. Хозяева вирусов животных варьируются от простейших (одноклеточных животных организмов) до людей. Многие вирусы поражают либо беспозвоночных животных, либо позвоночных, а некоторые поражают и тех, и других. Определенные вирусы, вызывающие серьезные заболевания животных и человека, переносятся членистоногими. Эти трансмиссивные вирусы размножаются как в беспозвоночном переносчике, так и в позвоночном хозяине.
Ряд хозяев некоторых вирусов ограничен различными отрядами позвоночных.
Некоторые вирусы, по-видимому, приспособлены для роста только у экзотермических позвоночных (животных, обычно называемых хладнокровными, таких как рыбы и рептилии), возможно, потому, что они могут размножаться только при низких температурах. Диапазон хозяев других вирусов ограничен эндотермическими позвоночными (животными, обычно называемыми теплокровными, такими как млекопитающие).
Вирус | Определение, структура и факты
эболавирус
Просмотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Мартинус В. Бейеринк
Барух С. Блумберг
Альберт Брюс Сабин
Дмитрий Ивановский
Ральф Уолтер Грейстоун Вайкофф
- Похожие темы:
- бактериофаг
хантавирус
папилломавирус
ретровирус
вирус герпеса
Просмотреть весь связанный контент →
Популярные вопросы
Что такое вирус?
Вирус — это инфекционный агент небольшого размера и простого состава, который может размножаться только в живых клетках животных, растений или бактерий.
Из чего состоят вирусы?
Вирусная частица состоит из генетического материала, заключенного в белковую оболочку или капсид. Генетический материал или геном вируса может состоять из одноцепочечной или двухцепочечной ДНК или РНК и может иметь линейную или кольцевую форму.
Какого размера вирусы?
Диаметр большинства вирусов варьируется от 20 нанометров (нм; 0,0000008 дюйма) до 250–400 нм. Самые крупные вирусы имеют диаметр около 500 нм и длину около 700–1000 нм.
Все ли вирусы имеют сферическую форму?
Форма вирусов бывает преимущественно двух видов: палочки (или нити), называемые так из-за линейного расположения нуклеиновых кислот и белковых субъединиц, и сферы, которые на самом деле представляют собой 20-сторонние (икосаэдрические) многоугольники.
Чем опасны некоторые вирусы?
Когда некоторые болезнетворные вирусы проникают в клетки-хозяева, они очень быстро начинают создавать новые копии самих себя, часто опережая выработку защитных антител иммунной системой.
Быстрое производство вируса может привести к гибели клеток и распространению вируса на близлежащие клетки. Некоторые вирусы размножаются, интегрируясь в геном клетки-хозяина, что может привести к хроническим заболеваниям или злокачественной трансформации и раку.
вирус , инфекционный агент небольшого размера и простого состава, способный размножаться только в живых клетках животных, растений или бактерий. Название происходит от латинского слова, означающего «слизистая жидкость» или «яд».
Самые ранние указания на биологическую природу вирусов были сделаны русским ученым Д.И. Ивановским в 1892 г. и голландским ученым Мартинусом В. Бейеринком в 1898 г. Бейеринк первым предположил, что изучаемый вирус представляет собой новый вид инфекционного агента, который он обозначил как 9.0057 contagium vivum Fluidum , что означает, что это живой воспроизводящийся организм, отличающийся от других организмов. Оба этих исследователя обнаружили, что болезнь табачных растений может передаваться агентом, позже названным вирусом табачной мозаики, который проходит через мельчайший фильтр, препятствующий проникновению бактерий.
Этот вирус и выделенные впоследствии вирусы не росли на искусственной среде и не были видны под световым микроскопом. В независимых исследованиях британского исследователя Фредерика У. Туорта в 1915 г. и в 1919 г.17 франко-канадским ученым Феликсом Х. д’Эрелем были обнаружены поражения в культурах бактерий, которые были приписаны агенту, называемому бактериофагом («пожирателем бактерий»), который, как теперь известно, является вирусом, который специфически заражает бактерии.
Уникальная природа этих агентов означала необходимость разработки новых методов и альтернативных моделей для их изучения и классификации. Однако изучение вирусов, приуроченных исключительно или в основном к людям, поставило огромную проблему поиска восприимчивого животного-хозяина. В 1933 британские исследователи Уилсон Смит, Кристофер Х. Эндрюс и Патрик П. Лейдлоу смогли передать грипп хорькам, а впоследствии вирус гриппа был адаптирован для мышей. В 1941 году американский ученый Джордж К. Херст обнаружил, что вирус гриппа, выращенный в тканях куриного эмбриона, можно обнаружить по его способности агглютинировать (сближать) эритроциты.
Значительный прогресс сделали американские ученые Джон Эндерс, Томас Веллер и Фредерик Роббинс, которые в 1949 разработал технику культивирования клеток на стеклянных поверхностях; затем клетки могут быть инфицированы вирусами, вызывающими полиомиелит (полиовирус) и другие заболевания. (До этого времени полиовирус можно было выращивать только в головном мозге шимпанзе или спинном мозге обезьян.) Культивирование клеток на стеклянных поверхностях открыло путь для выявления заболеваний, вызываемых вирусами, по их воздействию на клетки (цитопатогенный эффект) и наличием антител к ним в крови. Затем культура клеток привела к разработке и производству вакцин (препаратов, используемых для выработки иммунитета против болезни), таких как полиовирусная вакцина.
Britannica Quiz
Вирусы, бактерии и болезни
Вскоре ученые смогли определить количество бактериальных вирусов в сосуде для культивирования, измерив их способность разрушать (лизировать) соседние бактерии в области бактерий (лужайки), покрытой инертным студенистым веществом, называемым агаром.
поляна или «бляшка». Американский ученый Ренато Дульбекко в 1952 году применил этот метод для измерения количества вирусов животных, способных образовывать бляшки в слоях соседних клеток животных, покрытых агаром. В 19В 40-х годах развитие электронного микроскопа позволило впервые увидеть отдельные вирусные частицы, что привело к классификации вирусов и пониманию их структуры.
Достижения, достигнутые в химии, физике и молекулярной биологии с 1960-х годов, произвели революцию в изучении вирусов. Например, электрофорез на гелевых подложках дал более глубокое понимание белкового и нуклеинового состава вирусов. Более сложные иммунологические процедуры, включая использование моноклональных антител, направленных на специфические антигенные участки белков, позволили лучше понять структуру и функцию вирусных белков. Прогресс, достигнутый в физике кристаллов, которые можно было изучать с помощью рентгеновской дифракции, обеспечил высокое разрешение, необходимое для обнаружения базовой структуры мельчайших вирусов.
Применение новых знаний о клеточной биологии и биохимии помогло определить, как вирусы используют свои клетки-хозяева для синтеза вирусных нуклеиновых кислот и белков.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Узнайте, как доброкачественный бактериальный вирус может быть использован для повышения производительности литий-кислородных аккумуляторных батарей
Просмотреть все видео к этой статье
Революция, произошедшая в области молекулярной нуклеиновые кислоты вирусов, которые позволяют вирусам размножаться, синтезировать уникальные белки и изменять клеточные функции. Фактически, химическая и физическая простота вирусов сделала их острым экспериментальным инструментом для исследования молекулярных событий, связанных с определенными жизненными процессами. Их потенциальное экологическое значение было осознано в начале 21 века после обнаружения гигантских вирусов в водной среде в разных частях мира.
В этой статье обсуждается фундаментальная природа вирусов: что они из себя представляют, как вызывают инфекцию и как они могут в конечном итоге вызвать болезнь или привести к гибели своих клеток-хозяев. Для более детального лечения специфических вирусных заболеваний см. инфекции.
Общие характеристики
Определение
Вирусы занимают особое таксономическое положение: они не являются растениями, животными или прокариотическими бактериями (одноклеточными организмами без определенного ядра), и их обычно помещают в собственное царство. На самом деле вирусы даже нельзя считать организмами в самом строгом смысле, потому что они не являются свободноживущими, т. е. не могут воспроизводиться и осуществлять метаболические процессы без клетки-хозяина.
Все настоящие вирусы содержат нуклеиновую кислоту — либо ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), либо РНК (рибонуклеиновая кислота) — и белок. Нуклеиновая кислота кодирует генетическую информацию, уникальную для каждого вируса.
Инфекционная внеклеточная (внеклеточная) форма вируса называется вирион. Он содержит по крайней мере один уникальный белок, синтезированный специфическими генами в нуклеиновой кислоте этого вируса. Практически во всех вирусах по крайней мере один из этих белков образует оболочку (называемую капсидом) вокруг нуклеиновой кислоты. Некоторые вирусы также имеют другие белки внутри капсида; некоторые из этих белков действуют как ферменты, часто во время синтеза вирусных нуклеиновых кислот. Вироиды (что означает «вирусоподобные») — это болезнетворные организмы, которые содержат только нуклеиновую кислоту и не имеют структурных белков. Другие вирусоподобные частицы, называемые прионами, состоят в основном из белка, тесно связанного с небольшой молекулой нуклеиновой кислоты. Прионы очень устойчивы к инактивации и, по-видимому, вызывают дегенеративное заболевание головного мозга у млекопитающих, включая человека.
Вирусы являются наиболее существенными паразитами; они зависят от клетки-хозяина почти во всех своих функциях жизнеобеспечения.
В отличие от настоящих организмов, вирусы не могут синтезировать белки, потому что им не хватает рибосом (клеточных органелл) для трансляции вирусной матричной РНК (мРНК; комплементарная копия нуклеиновой кислоты ядра, которая связывается с рибосомами и направляет синтез белка) в белки. Вирусы должны использовать рибосомы своих клеток-хозяев для перевода вирусной мРНК в вирусные белки.
Вирусы также являются энергетическими паразитами; в отличие от клеток, они не могут генерировать или хранить энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ). Вирус получает энергию, а также все другие метаболические функции от клетки-хозяина. Вторгающийся вирус использует нуклеотиды и аминокислоты клетки-хозяина для синтеза своих нуклеиновых кислот и белков соответственно. Некоторые вирусы используют липиды и сахарные цепи клетки-хозяина для формирования своих мембран и гликопротеинов (белков, связанных с короткими полимерами, состоящими из нескольких сахаров).
Настоящей инфекционной частью любого вируса является его нуклеиновая кислота, либо ДНК, либо РНК, но не то и другое одновременно.
Во многих вирусах, но не во всех, одна нуклеиновая кислота, лишенная своего капсида, может инфицировать (трансфицировать) клетки, хотя и значительно менее эффективно, чем интактные вирионы.
Капсид вириона выполняет три функции: (1) защищает вирусную нуклеиновую кислоту от расщепления определенными ферментами (нуклеазами), (2) создает участки на своей поверхности, которые распознают и прикрепляют (адсорбируют) вирион к рецепторам на поверхности клетки-хозяина и, в некоторых вирусах, (3) для обеспечения белков, которые являются частью специализированного компонента, который позволяет вириону проникать через мембрану клеточной поверхности или, в особых случаях, вводить инфекционную нуклеиновую кислоту внутрь клетки-хозяина.
Диапазон хостов и их распространение
Изначально логика требовала, чтобы вирусы идентифицировались на основе хоста, который они заражают. Это оправдано во многих случаях, но не в других, и круг хозяев и распространение вирусов являются лишь одним из критериев их классификации.