Poliomiëlitis, hondsdolheid, pokke, herpes, verworwe menslike immuniteitsgebreksindroom is aan almal bekend siektes wat deur baie spesifieke patogene veroorsaak word. Organismes wat op die grens staan tussen lewende en nie-lewende, verpligte (verpligte) sellulêre parasiete - virusse. Morfologie, fisiologie en hul bestaan op die planeet laat vandag baie vrae ontstaan.
Virologie: Aan die gang
Die toneel is die laboratorium van die Nikitsky Botaniese Tuin by die Russiese Akademie vir Wetenskappe, waar die bioloog Dmitri Iosifovich Ivanovsky (1864-1920) die geheimsinnige mosaïeksiekte van tabak bestudeer. Die veroorsakende middel van 'n siekte in 'n plant gaan deur die kleinste bakteriese filters, groei nie op voedingstowwe nie en gee nie simptome wanneer gesonde plante met filtrate van siek plante besmet word nie.
Dit was toe, in 1892, dat die wetenskaplike tot die gevolgtrekking gekom het dat dit nie bakterieë was nie. En hy noem die patogeen virusse (van die Latynse virus,- ek). Dmitri Ivanovsky het sy lewe lank probeer om virusse te sien, maar ons het die morfologie van virusse in die 30's van die XX eeu gesien, toe elektronmikroskope uitgevind is.
Maar hierdie einste datum word beskou as die begin van die wetenskap van virologie, en Dmitri Ivanovsky is die stigter daarvan.
Amazing Kingdom
Die morfologie en fisiologie van virusse is so verbasend dat hierdie organismes geïsoleer is in 'n onafhanklike koninkryk van Vira. Hierdie eenvoudigste vorm van lewe het mikroskopiese afmetings (van 25 tot 250 nanometer) en is 'n nukleïensuur met 'n stel gene wat in 'n dop ingesluit is. Dit is parasiete wat slegs in die selle van ander lewende organismes kan voortplant – plante, swamme, diere, bakterieë en selfs ander virusse (satellietvirusse).
Die onderskeidende kenmerke van virusse is soos volg:
- Bevat net een tipe nukleïensuur (RNA of DNA).
- Die morfologie van virusse het nie proteïensintetisering en energiestelsels nie.
- Moenie 'n sellulêre struktuur hê nie.
- Virusparasitisme word op genetiese vlak gerealiseer.
- Gaan deur bakteriese filters en word nie op kunsmatige media gekweek nie.
Deel van die organiese wêreld van die planeet
Virusse, as verpligte parasiete, het 'n duidelike genetiese verband met verteenwoordigers van beide die flora en fauna van die Aarde. Verder, volgens onlangse studies, bestaan 32% van die menslike genoom uit elemente van 'n virusagtigestrukture.
Tot op hede is meer as 6 000 virusse beskryf, maar daar word beraam dat daar meer as honderd miljoen is. Dit is die mees talryke biologiese vorm op die planeet, en dit word verteenwoordig in alle ekosisteme (alomteenwoordige (alomteenwoordige) verspreiding).
Hulle verskyning op die planeet vandag is nie duidelik nie. Een ding is bekend - toe die eerste sellulêre lewensvorme verskyn het, het virusse reeds bestaan.
Lewend en nie lewend nie
Hierdie wonderlike organismes het twee vorme van hul bestaan, wat aansienlik van mekaar verskil.
Buite die sel is die vorm van hul bestaan die virion. Wanneer dit 'n sel binnedring, los sy doppe op en die nukleïensure van die virus word in die gasheer se genetiese materiaal opgeneem. Dit is wanneer ons praat van 'n virusinfeksie. Die virusgenoom integreer in die natuurlike replikasiemeganismes van die gasheerselgenoom en begin 'n ketting van reaksies, wat sy parasitiese bestaan uitvoer.
Virion is in wese 'n lewelose deel van die lewe. En die genoom van 'n virus in 'n sel is sy lewende komponent, want dit is daar wat virusse voortplant.
Morfologie en ultrastruktuur van virusse
In hierdie konteks praat ons van 'n virion - 'n ekstrasellulêre vorm.
Die grootte van virions word in nanometer gemeet - 10-9 meter. Griepvirusse is medium in grootte - 80-120 nanometer, en die pokkevirus is 'n reus met afmetings van 400 nanometer.
Die struktuur en morfologie van virusse is soortgelyk aan ruimtevaarders. Binne die kapsied (proteïenjas, somswat vette en koolhidrate bevat), soos in 'n "ruimtepak", is die mees waardevolle deel - nukleïensure, die genoom van die virus. Boonop word hierdie "ruimtevaarder" ook in 'n minimale hoeveelheid aangebied - slegs direk oorerflike materiaal en 'n minimum van ensieme vir die replikasie (kopiering) daarvan.
Uiteerlik kan die "pak" staafvormig, sferies, koeëlvormig wees, in die vorm van 'n komplekse ikosaëder, of glad nie gereeld van vorm nie. Dit hang af van die teenwoordigheid in die kapsied van spesifieke proteïene wat verantwoordelik is vir die penetrasie van die virus in die sel.
Hoe die patogeen die gasheerliggaam binnedring
Daar is baie maniere om deur te dring, maar die algemeenste is in die lug. Magdom klein deeltjies word in die ruimte gegooi, nie net wanneer jy hoes of nies nie, maar bloot wanneer jy asemhaal.
'n Ander manier waarop virions die liggaam binnedring, is aansteeklik (direkte fisiese kontak). Hierdie metode is inherent aan 'n redelik klein groepie patogene, dit is hoe herpes, geslagsinfeksies, VIGS oorgedra word.
Die metode van infeksie deur 'n vektor, wat verskillende groepe organismes kan wees, is redelik ingewikkeld. 'n Vektor wat 'n patogeen van 'n reservoir van infeksie verkry het, word 'n plek vir virusse om te repliseer of deur ontwikkelingstadia te vorder. Die hondsdolheidvirus is net so 'n patogeen.
Wat gebeur in die gasheer se liggaam
Met die hulp van eksterne proteïene van die kapsied, heg die virus aan die selmembraan en dring deur endositose. Hulle iskom in die lisosome in, waar hulle onder die werking van ensieme van die "ruimtepak" ontslae raak. En die nukleïensure van die patogeen gaan die kern binne of bly in die sitoplasma.
Nukleïensure van die patogeen word in die kettings van nukleïensure van die gasheer ingebou, en die reaksie van replikasie (kopiëring) van oorerflike inligting word van stapel gestuur. Wanneer 'n voldoende aantal virale deeltjies in die sel ophoop, gebruik die virions die energie en plastiekmeganismes en hulpbronne van die gasheer.
Die laaste stadium is die vrystelling van virions uit die sel. Sommige virusse lei tot volledige vernietiging van selle en betree die intersellulêre ruimte, ander gaan dit binne deur eksositose of bot.
Patogeenstrategieë
Interaksie tussen 'n virus en 'n gasheersel kan volgens verskeie scenario's ontwikkel. Die hoofkenmerk daarvan is die mate van outonomie van die parasiet.
Struktuur Die morfologie van virusse lei tot die volledige afhanklikheid van die patogeen van die energie- en proteïensintetiseringspotensiaal van die sel, die enigste voorwaarde is dat dit sy nukleïensure volgens sy eie skedule repliseer. So 'n interaksie word produktief genoem (dit is natuurlik vir 'n virus, maar nie vir 'n sel nie). Nadat die voorraad van die sel uitgeput is, lei die virus tot sy dood.
Nog 'n tipe interaksie is konsensueel. In hierdie geval repliseer die virusgenoom, geïntegreer in die gasheergenoom, kovalent met die sel se eie nukleïensure. En dan kan die ontwikkeling van die scenario in twee rigtings gaan. Die virus tree stil op en manifesteer nie homself nie. Jong virions vertreksel slegs onder sekere omstandighede. Of die patogeengene werk voortdurend, wat 'n groot aantal jong generasie produseer, maar die sel sterf nie, maar hulle verlaat dit deur eksositose.
Probleme in taksonomie
Klassifikasie en morfologie van virusse verskil in verskeie bronne. Terselfdertyd word die volgende kenmerke gebruik om hulle te klassifiseer:
- Tipe nukleïensuur (RNA-bevattend en DNA-bevattend) en die metode van die replikasie daarvan. Die mees algemene klassifikasie van virusse wat deur die Amerikaanse viroloog David B altimore in 1971 voorgestel is.
- Morfologie en struktuur van die virus (enkelstring, dubbelstring, lineêr, sirkelvormig, gefragmenteerd, nie-gefragmenteerd).
- Dimensies, tipe simmetrie, aantal kapsomere.
- Teenwoordigheid van 'n superkapsied (buitenste dop).
- Antigeen-eienskappe.
- Tipe genetiese interaksie.
- Kring van potensiële gashere.
- Lokalisering in die gasheersel - in die kern of in die sitoplasma.
Dit is die keuse van die hoofkriterium en die morfologie van virusse wat verskeie benaderings tot die klassifikasie van virusse in mikrobiologie bepaal. Dit is nie heeltemal maklik nie. Die moeilikheid lê in die feit dat ons eers die morfologie en struktuur van die virus begin bestudeer wanneer dit tot patologiese prosesse lei.
kieskeurig en nie so goed nie
Deur gasheerkeuse is hierdie patogene uiters uiteenlopend in hul voorkeure. Sommige val net een biologiese spesie aan - hulle het 'n baie streng "registrasie". Eet byvoorbeeldgriepvirusse van katte, meeue, varke, wat heeltemal veilig is vir ander diere. Soms is die spesialisasie verbasend – die bakteriofaag P-17-virus besmet net mannetjies van een verskeidenheid E. coli.
Ander virusse tree heeltemal anders op. Koeëlvormige virusse, wie se morfologie soortgelyk is aan 'n koeël, veroorsaak byvoorbeeld heeltemal verskillende siektes en terselfdertyd is hul reeks gashere uiters wyd. Sulke virusse sluit die hondsdolheidvirus in, wat alle soogdiere besmet, of die beesvesikulêre stomatitisvirus (terloops deur insekte oorgedra).
Daar is ander nuanses. Virusse met 'n stert (virions) val meestal bakteriële selle aan, filamentagtige of spiraalvormige selle is parasiete van plante, en in dierselle is virusse met 'n komplekse kapsied en 'n veelvlakkige virionvorm meer geneig om te parasiteer.
