Вирусы: виды, устройство и способы заражения клетки
- Комментариев 0
- 10-05-2020, 17:58
- Вирусы: виды, устройство и способы заражения клетки
Что такое вирус? Так ли важно, что именно принесло в организм инфекцию: бактерия или вирус? Оказывается, это имеет первостепенное значение, и не только из-за того, что нужно знать природу заражения. Важно это, чтобы понимать, как именно с ним бороться, и какие именно меры предпринять для профилактики.
Удивительно, но современные вирусологи даже не знают, живой ли организм этот инфекционный агент или нет. Что известно доподлинно: структура его неклеточная. Всего на планете существует несколько миллионов вирусов, а возможно, и сотни миллионов – сколько точно, не скажет никто. Это делает вирусы наиболее многочисленной биологической формой. Учёные идентифицировали и описали в деталях всего 6 тыс. – работы непочатый край!
Все они выглядят по-разному: асимметричные, причудливо перекрученные, сферические или спиралеобразные. Размеры также значительно отличаются: в основном от 20 до 300 нм, но встречаются и более крупные формы – до 1400 нм. Крупнейший из известных вирусов – это Pithovirus длиной 1,5 мкм и диаметром 0,5 мкм, его нашли лишь несколько лет назад в сибирской вечной мерзлоте. Почти в каждой экосистеме Земли есть собственные вирусы. Как именно они появились, пока выяснить не удалось. Многие считают: вирусы как особая форма появились во времена, когда Землю только начали населять разные формы жизни.
Какова его структура? Наружная оболочка надёжно оберегает внутреннюю часть от воздействия окружающей среды, и часто состоит из липидов. Этот жировой слой делает вирус более жизнеспособным. Под первым слоем – белковый, который называется капсид. Он также выполняет защитную функцию, а также в момент атаки вирусом клетки способствует её захвату. И, наконец, в самом центре находится вирион в виде РНК либо ДНК. Это и есть генетический материал. Организация этого генома по своему разнообразию значительно превосходит любые другие формы жизни, в том числе и бактерии.
Всего форм генома насчитывается восемь, в зависимости от типа и механизма образования геномной нуклеиновой кислоты. Такую классификацию предложил биолог Дейвид Балтимор. Вирусы поражают клеточные организмы, однако каждая их группа воспроизводит себя по-разному и имеет разный диапазон хозяев. Что это означает? Определённые вирусы опасны лишь для строго определённых видов жизни – например, грибов, одноклеточных, бактерий или беспозвоночных. Для других видов они абсолютно безвредны. К примеру, миковирусы поражают только грибные штаммы, причём тесно связаны со своим хозяином и передаются «по наследству» его потомкам. Оспа же не опасна ни для одного живого организма, кроме человеческого.
Главные пути проникновения вируса в организм человека – кровь и слизистые оболочки. Далее существует несколько путей заражения клетки. Например, вирус герпеса выбирает путь встраивания в клеточную мембрану. Далее капсидная оболочка отбрасывается вирионом, и он получает возможность попасть в ядро захваченной клетки. Вирус гепатита С проникает внутрь клетки, не расставаясь с капсидом. Бактериофаги выбирают иную тактику. Белковая оболочка, прикрепляясь к клеточной оболочке, впрыскивает геном внутрь самой бактерии.
После того, как геном тем или иным путём попал в клетку, он превращает её в полноценный завод по производству вирусов. Это называется репликацией. Нормальная жизнедеятельность клетки больше не возможна. Генный материал вируса сращивается с геномом хозяина, что приводит к его мутации и повышает выживаемость захватчика. Затем вирусная клетка, отпочковываясь от ранее захваченной, начинает путешествие к другим клеткам хозяина, чтобы заразить и их. Так захватываются новые территории. Иной сценарий предполагает лизис, или разрыв заражённой клетки. При этом в организм попадает огромное количество вновь созданных вирусов.
Как видно, эволюция вирусов непрерывна. Живые организмы пытаются выработать всё новые механизмы защиты, а вирусы – всё более изощрённые способы нападения. Пандемия захватывает планету каждый раз именно в тот момент, когда вирусы рождают нечто более мощное, чем раньше. Как только людям удаётся победить один их вид, появляется новый.
Вот почему человечество должно быть постоянно начеку и готовиться к разработке вакцин против пока неизвестного врага.
Смотрите также:
