Anatómia-Lexikón

Tvorba vírusov

úvod

Vírusy sú malé parazity, ktoré sú potenciálnymi patogénmi. Sú bežné všade a nájdete ich v každej bunke. Rovnako ako iné parazitické tvory potrebujú na svoju reprodukciu cudzí organizmus. Napríklad prichádzajú do úvahy rastliny, zvieratá alebo ľudia. Vírusy infikujúce slabý imunitný systém alebo slabí ľudia, napríklad deti, môžu viesť k infekcii. Vírusy sa do tela dostávajú telesnými otvormi, ako sú ústa, nos, oči alebo pohlavným stykom. V súčasnosti sa môžeme chrániť pred niektorými infekčnými chorobami očkovaním a vhodnou antikoncepciou.
Známe infekčné choroby prenášané vírusmi sú AIDS (vírus HI) alebo osýpky u detí.

Ako je štruktúrovaný vírus?

Vírus je malý organizmus, na ktorý sa dá pozerať iba pomocou elektrónového mikroskopu. Pokiaľ ide o ich veľkosť, vírusy sa pohybujú v rozmedzí nanometrov, aj keď určite existujú väčšie (vírus Marburg s veľkosťou okolo 1 000 nm) a menšie vírusy (poliovírus s priemerom okolo 30 nm). Pretože vírusy patria medzi povinné parazity, nie sú schopné prevádzkovať metabolizmus, a sú preto závislé od hostiteľskej bunky.
Vírusy sa skladajú z niekoľkých komponentov. Rovnako ako iné organizmy, aj ich genetická výbava pozostáva z nukleovej kyseliny. V závislosti od vírusu sa môže priradiť buď k DNA, alebo k RNA. Ďalej môže byť tento genetický materiál prítomný vo víruse v mnohých rôznych formách. Napríklad genetický materiál môže pozostávať buď z jedného vlákna alebo z dvoch vlákien a môže mať priamy alebo kruhový tvar. Celkovo môže nukleová kyselina trvať až 30% z celkovej hmotnosti vírusu.

Čítaj viac do DNA.

Genóm vírusu je obalený štrukturálnymi proteínmi (kapsomérami), ktoré chránia genetický materiál pred vplyvmi prostredia. Celkovo sa tieto štruktúrne proteíny nazývajú kapsidy, pretože okolo DNA / RNA vytvárajú akúsi kapsulu. Komplex kapsidy a nukleovej kyseliny sa nazýva nukleokapsid.
V závislosti od typu vírusu existuje aj vírusová obálka. Patrí sem dvojitá škrupina vyrobená z tuku (lipidová škrupina), ktorá pochádza zo škrupiny hostiteľskej bunky. Ak majú vírusy taký mastný obal, sú označované ako obalené vírusy, zvyšok sú nahé vírusy. Obalené vírusy sú citlivé na látky rozpustné v tukoch. Takéto vírusy strácajú infekčnosť, keď sú ošetrené chemikáliami rozpustnými v tukoch. Z tohto dôvodu sú nahé vírusy často odolnejšie ako obalené vírusy. V tomto tukovom obale sa môžu ukladať aj glykoproteíny, ktoré sa tak nachádzajú na povrchu vírusu. Tieto sú v elektrónovom mikroskope viditeľné ako malé výbežky a sú známe ako hroty. Ich funkciou je pripojiť sa k požadovanej hostiteľskej bunke a pomôcť tak vírusu preniknúť.
Niektoré vírusy obsahujú aj špeciálne enzýmy. Príkladom toho je vírus ľudskej imunodeficiencie (HI vírus), ktorý je retrovírus a má reverznú transkriptázu. Tento enzým je schopný prepisovať RNA na DNA. Reverzná transkriptáza je tiež cieľom rôznych látok, ktoré sa podávajú ako lieky proti infekčným chorobám.

Tu sa dozviete viac o Enzýmy.

Ilustrácia vírusu

Vírusy (singulárny vírus)

Obálka vírusu
Lipidová dvojvrstva
Kapsula
Proteínová škrupina
Veľkomery
nukleová kyselina
(RNA alebo DNA vírusy)
Ribonukleová kyselina
Deoxyribonukleová kyselina
Membránové proteíny
Lipidové bielkoviny (hroty)
Capsomer (podjednotka)
A - neobalený vírus
(Nukleová kapsida)
B - obalený vírus
(Virion)
Stavba od:
Genetický materiál - Nukleové kyseliny
Bielkoviny - Bielkoviny
Lipidy (niekedy)

Prehľad všetkých obrázkov Dr-Gumpert nájdete na: lekárske ilustrácie

Ako sa vírusy líšia svojou štruktúrou?

Mnoho vírusov možno rozdeliť do rôznych skupín podľa ich štruktúry.
Dôležitým kritériom pre klasifikáciu je typ nukleovej kyseliny. Niektoré vírusy kódujú svoj genetický materiál DNA, iné na to používajú RNA.
Pokiaľ ide o genóm, je možné určiť ďalšie klasifikačné kritériá. Rozlišuje sa medzi jednovláknovými a dvojvláknovými nukleovými kyselinami. Okrem toho môže byť vo víruse priamy (lineárny) alebo kruhový (kruhový).
Genetický materiál vírusu nemusí byť nevyhnutne dostupný ako celok, ale môže byť tiež rozdelený na fragmenty. V tomto prípade sa hovorí o vírusu so segmentovanou nukleovou kyselinou.
Okrem vírusov DNA a RNA existujú vírusy, ktoré používajú reverznú transkriptázu. Tento enzým je taký zvláštny, že sa takéto vírusy chápu opäť ako samostatná skupina. Tieto vírusy sú schopné prepisovať svoju RNA na DNA a integrovať ju do DNA hostiteľskej bunky.
Kapsida, to znamená obal genómu vyrobený zo štrukturálnych proteínov, môže byť tiež prítomný v rôznych formách. Tie sa pohybujú od špirálovitého tvaru a kubickej štruktúry po ikosahedrický obal nukleovej kyseliny.
Ďalším pozoruhodným rozlišovacím znakom vírusov je prítomnosť alebo neprítomnosť tukového obalu (lipidový obal). Toto obklopuje nukleokapsid, takže sa hovorí o obalených alebo nahých vírusoch. Známe vírusy, ktoré majú škrupinu vyrobenú z tukov, sú napríklad herpes vírusy a vírus HI.

Štruktúra známych vírusov

Vírus HI („HIV“)

Vírus HI („HIV“, vírus ľudskej imunodeficiencie) patrí k retrovírusom a možno ho zaradiť do rodu lentivírusov. Vírus HI má veľkosť približne 100 nm a je preto jedným z väčších vírusov.
Genóm vírusu HIV pozostáva z dvoch jednovláknových RNA, ktoré je možné transkribovať do DNA reverznou transkriptázou. Vo vnútri kapsidy nie je len RNA, ale aj reverzné transkriptázy a integrázy. Pomocou týchto enzýmov môže byť genetická informácia prepisovaná v DNA zabudovaná do DNA hostiteľskej bunky a šíriť sa tak po tele. Okrem toho sa v celom vírusu nachádzajú proteázy, ktoré sa podieľajú na tvorbe nových infekčných vírusov.
Prítomnosť dvojitej lipidovej vrstvy z neho robí obalený vírus. V tomto tukovom obale sú uložené rôzne povrchové proteíny. Navyše pod elektrónovým mikroskopom môžete vidieť asi 10 až 15 procesov na vírus HIV, ktoré vyčnievajú z tukového obalu. Tieto takzvané hroty sú proteínové komplexy, ktoré hrajú dôležitú úlohu v ceste infekcie. Pomocou hrotov vírus HI rozpoznáva cieľové bunky, ktoré vyvíjajú všetky receptory CD4. Cieľové bunky vírusu HIV zahŕňajú najmä T-pomocné bunky (súčasť adaptívneho imunitného systému), ktoré oslabujú imunitný systém infikovaného pacienta.

Viac informácií o tejto téme: HI vírus a HIV

Vírus chrípky

Vírus chrípky alebo chrípky môže byť spúšťačom „skutočnej“ chrípky (chrípky), ktorá má oveľa závažnejšie príznaky ako bežné prechladnutie. Existuje niekoľko druhov vírusu chrípky, ktoré sa v malých detailoch líšia svojou štruktúrou. Všetky vírusy chrípky však majú rovnakú základnú štruktúru. Vírus chrípky

má veľkosť asi 100 nm,
patrí medzi RNA vírusy,
má osem jednovláknových reťazcov RNA ako genetický materiál, ktoré sú často prítomné ako fragmenty
je obklopený vrstvou tuku, takže sa hovorí o obalenom vírusu RNA a
obsahuje niekoľko enzýmov, napríklad komplex RNA polymerázy (zodpovedný za replikáciu genetického materiálu)

Viac informácií o chorobe spôsobujúcej vírus nájdete na Chrípka.

Vírus osýpok

Vírus osýpok spúšťa detské osýpky. Tento patogén postihuje iba človeka, takže jediným zdrojom infekcie je chorý človek.

Vírus osýpok je veľký vírus so 100 až 250 nm.Patrí medzi RNA vírusy a je zabalený v tuku (lipidová škrupina). Tento obalený RNA vírus je možné zaradiť do skupiny paramyxovírusov, ktoré sa všetky prenášajú kvapôčkovou infekciou. To znamená, že patogén sa šíri vzduchom, spúšťa sa napríklad kýchaním, kašľom alebo jednoduchým rozprávaním. Infekcia vírusom takmer vždy vedie k prepuknutiu osýpok.

Najjednoduchšou ochranou proti tejto chorobe je očkovanie v detstve. Často sa ponúka ako kombinované očkovanie, aby bolo chránené proti osýpkam, rubeole a príušniciam súčasne.

Prečítajte si o tom Očkovanie proti osýpkam

Vírus hepatitídy B.

Vírus hepatitídy B spôsobuje hepatitídu B, zápal pečene. Toto infekčné ochorenie je celosvetovo najbežnejšie a môže viesť k cirhóze pečene alebo karcinómu pečeňových buniek.

Vírus je obalený DNA vírus, pričom genetický materiál je čiastočne dvojvláknový. Okrem toho má vírus hepatitídy B, podobne ako vírus HI, reverznú transkriptázu. Tento enzým prepisuje RNA kópie genetického materiálu do DNA. Táto vírusová genetická informácia sa potom začlení do DNA hostiteľskej bunky. Vírus sa teraz nachádza v infikovaných pečeňových bunkách, čo terapiu sťažuje.

Dnes je očkovanie proti hepatitíde B možné a odporúča sa pre deti. Ak už máte ochorenie, môžete použiť rôzne látky zamerané proti vírusom (antivirotiká). Táto liečba má však širokú škálu vedľajších účinkov.

Zistite viac o prenosových cestách, príznakoch a možnostiach liečby Žltačka typu B.