Viirused: määratlus, tüübid, omadused ja faktid

Viirused on mikroskoopilised organismid, mis võivad nakatada peremeesorganisme, näiteks inimesi, taimi või loomi. Need on väike osa geneetilisest teabest (DNA või RNA) kaitsva kesta (kapsiidi) sees. Mõnel viirusel on ka ümbrik. Viirused ei saa ilma peremeheta paljuneda. Mõned levinumad viiruste põhjustatud haigused on gripp, külmetushaigus ja COVID-19.

Ülevaade

Mis on viirus?

Viirused on väikesed mikroobid (patogeenid), mis võivad teid nakatada ja haigeks teha. Nad võivad nakatada inimesi, taimi, loomi, baktereid ja seeni. Igaüks neist nakatab ainult teatud tüüpi peremehi.

Inimeste viirusnakkused ei pruugi põhjustada sümptomeid ega muuta teid äärmiselt haigeks. Haiguste tüübid, mida nad võivad põhjustada, on järgmised:

• Hingamisteede haigused.
• Kõhulahtisus ja oksendamine.
• Sugulisel teel levivad infektsioonid (STI).
• Naha seisundid.

Viirus on väike osa geneetilisest teabest “kandekotis” – kaitsekate, mida nimetatakse kapsiidiks. Viirused ei koosne rakkudest, seega ei ole neil kõiki seadmeid, mida rakud teevad endast rohkem koopiaid. Selle asemel kannavad nad kaasas juhiseid ja kasutavad viirusest rohkemate koopiate tegemiseks peremeesraku seadmeid.

See on nagu keegi tungiks teie majja, et teie kööki kasutada. Viirus tõi oma retsepti, kuid selle valmistamiseks on vaja kasutada teie nõusid, mõõtetopse, mikserit ja ahju. (Kahjuks jätavad nad tavaliselt suure segaduse, kui nad lõpuks välja viskad.)

Viirusi nimetatakse mõnikord ka “virionideks”.

Viiruse omadused

Viirustel on mõned ühised tunnused. Viirused:

• Koosnevad geneetilisest materjalist (RNA või DNA) ja kaitsvast valgukattest (kapsiid).
• Mõnikord on kapsiidi ümber veel üks kiht, mida nimetatakse ümbriseks. Ümbrikuta viiruseid nimetatakse “paljasteks viirusteks”.
• Sarnased parasiitidega – nad vajavad paljunemiseks peremeest. Nad jäävad ellu väljaspool peremeest, kuni nende kapsiid aja jooksul laguneb.
• Need on 100 kuni 1000 korda väiksemad kui teie keha rakud.

Millised on viiruste tüübid?

Eksperdid rühmitavad viirused kategooriatesse – nagu perekond ja perekond –, lähtudes sarnastest tunnustest, nagu suurus, kuju ja nende kaasasoleva geneetilise materjali tüüp. Mõned levinumad viiruste tüübid, millest võite kuulda, on järgmised:

• Gripiviirused.
• Inimese herpesviirused.
• Koroona viirus.
• Inimese papilloomiviirused.
• Enteroviirused.
• Flaviviirused.
• Ortopoksiviirused.
• Hepatiidi viirused.

Samuti on unikaalsete omadustega viiruseid, nagu retroviirused ja onkoviirused.

Gripiviirused (Orthomyxoviridae)

The Orthomyxoviridae viiruste perekonda kuuluvad A- ja B-gripp, mis põhjustavad grippi. A-gripi tüved põhjustavad ka linnugrippi (“linnugripp”) ja seagrippi (H1N1).

Inimese herpesviirus (Herpesviridae)

Herpesviridae on suur viiruste perekond. Need põhjustavad mitut tüüpi haigusi, nagu suu- ja suguelundite herpes, tuulerõuged, vöötohatis, Epstein-Barr ja tsütomegaloviirus (CMV).

Koroonaviirused

Koronaviirused on viiruste alamperekond. COVID-19 põhjustav viirus SARS-CoV-2 on tõenäoliselt kõige tuntum koroonaviirus. Kuid muud tüüpi koroonaviirused põhjustavad kergeid haigusi, nagu külmetus.

Inimese papilloomiviirus (HPV)

Inimese papilloomiviirused on osa Papilloomiviirused viiruste perekond. Need põhjustavad tüükaid. Mõned HPV tüübid võivad põhjustada vähki.

Enteroviirused

Enteroviirus on teie soolestikku nakatavate viiruste perekond (üks tase väiksem kui “perekond”). Enteroviiruse tüübid põhjustavad lastehalvatust ning käte-, suu- ja sõrataudi.

Flaviviirused

Sellesse perekonda kuuluvaid viirusi levitavad sageli sääsed. Need põhjustavad haigusi nagu Zika, Lääne-Niilus, denguepalavik ja kollapalavik.

Ortopoksiviirused

Viirused perekonnas Ortopoksiviirus põhjustada villilisi lööbeid. Mrõuged ja rõuged on ortopoksiviirused.

Hepatiidi viirused

Kuigi nad kõik ei kuulu samasse perekonda või perekonda, nakatavad hepatiidiviirused teie maksa. Kõige levinumad on A-, B- ja C-hepatiit.

Retroviirused

Retroviirused on RNA viirused, mis kasutavad DNA valmistamiseks spetsiaalseid valke. Seejärel sisestab viirus oma DNA teie DNA-sse. Teie rakud loevad viiruse DNA-d, nagu oleksid need tema enda juhised. HIV ja inimese T-lümfotroopne viirus 1 (HTLV-1) on retroviirused.

Onkoviirused

Onkoviirused on viirused, mis võivad põhjustada vähki. Viirused, mida on seostatud konkreetsete vähivormidega, on järgmised:

• HPV.
• Epstein-Barr.
• HIV.
• B- ja C-hepatiit.
• HTLV-1.
• Inimese herpesviirus 8 (HHV-8).

Satelliitviirused

Satelliidiviirused ei saa paljuneda ilma teiste abiviirusteta. Enamik satelliidiviiruseid leidub taimedes.

Bakteriofaagid

Bakteriofaagid, mida nimetatakse ka lihtsalt “faagideks”, on viirused, mis nakatavad spetsiifiliselt baktereid. Teadlased uurivad bakteriofaagiteraapiat kui potentsiaalset viisi bakteriaalsete infektsioonide raviks, mis ei allu antibiootikumidele.

Funktsioon

Kuidas viirused teie kehasse satuvad?

Viirused sisenevad teie kehasse tavaliselt limaskestade kaudu. Nende hulka kuuluvad teie silmad, nina, suu, peenis, tupp ja pärak. Mõned viirused satuvad nahasse purunemise või sääse või puugi hammustuse kaudu.

Kuidas viirused töötavad?

Viirustel on rakkude nakatamiseks ja paljunemiseks mitu etappi. Nad sisaldavad:

1. Manus.
2. Sissepääs.
3. Replikatsioon
4. Kokkupanek.
5. Vabasta.

Kinnitamine ja sisestamine

Viirused võivad rakkudesse sattuda kolmel viisil:

• Retseptori sidumine. Rakkudel on väljastpoolt retseptorid, mis saavad vastu võtta signaale teie keha valkudest. Mõelge neile nagu ustele. Mõned viirused meelitavad rakke arvama, et neid tuleks sisse lasta, nii et rakud lasevad nad uksest sisse.
• Otsene sulandumine. Mõned viirused kinnituvad otse peremeesrakkude külge, et siseneda.
• Bakteriofaagid süstivad oma geneetilist materjali bakterirakkudesse. Kogu viirus ei pea sisse pääsema.

Paljundamine, kokkupanek ja vabastamine

Kui viirus või selle geneetiline materjal on rakus, kasutab see paljunemiseks kas lüütilist tsüklit või lüsogeenset tsüklit (mõned kasutavad mõlemat):

• Lüütiline tsükkel. Viirus kasutab peremeesraku masinaid, et teha endast rohkem koopiaid. Viiruse tükid kogunevad, mähkides geneetilise materjali kapsiidi sisse. Viirused teevad sel viisil endast palju koopiaid. Lõpuks on rakus nii palju viiruse koopiaid, et see puruneb. Need virionid võivad nüüd minna ja nakatada rohkem rakke.
• Lüsogeenne tsükkel. Mõnel viirusel on uinuv või vaikne faas. Nad sisenevad rakkudesse ja ootavad siis. Selle asemel, et asuda kohe oma köögis toiduvalmistamiseks poodi sisse seadma, tundub, et nad panevad oma retsepti teie keha retseptiraamatusse, ilma et te seda teaksite. Rakud ei mõista, et viirus on olemas, ja jätkavad paljunemist nagu tavaliselt. Igas uues raku koopias on ka viiruse koopia. Teatud vallandajad võivad põhjustada nende rakkude lõhkemist, levitades teie kehasse viirusosakesi, mis võivad nakatada teisi rakke. Käivitajad võivad hõlmata stressi, keemilisi signaale või temperatuurimuutusi.

Anatoomia

Millised on viiruste omadused?

Saate kirjeldada viiruseid mitme funktsiooni alusel, sealhulgas:

• Kuidas nad välja näevad (kuju ja suurus).
• Genoomi omadused.
• Struktuurvalgud ja kas sellel on ümbris või mitte.

Viiruse kujundid

Viirused võivad üksteisest väga erinevad välja näha. Teadlased kirjeldasid neid sageli kuju järgi. Viiruse vormide tüübid on järgmised:

• Ikosaeedriline või hulktahuline. See on paljude külgedega geomeetriline kujund, mis sarnaneb jalgpallipalliga. Enamik inimesi nakatavaid viirusi on ikosaeedrilised.
• Helikujuline. See viiruse kuju näeb välja nagu silinder. Selle geneetiline informatsioon on keritud nagu vedru sees.
• Sfääriline. Sfäärilised viirused on spiraalsed või mitmetahulised viirused, mille ümber on ümbris. Need on enamasti palli kujulised.
• Kompleksne. Komplekssed viirused ühendavad rohkem kui ühe kuju. Baktereid nakatavatel viirustel on mitmetahuline “pea”, mis on ühendatud heeliksi “kehaga”.

Viiruse suurus

Kõik viirused on väga väikesed – liiga väikesed, et neid ilma tugeva mikroskoobita näha. Kui mõõdate neid mikroskoobi all, on enamik neist vahemikus 20 nm (nanomeetrit) kuni 400 nm. Võrdluseks, väikseimad viirused on umbes 2000 korda väiksemad kui liivatera. Need on umbes 100–1000 korda väiksemad kui teie keha rakud.

Kuid nende suurused võivad olla väga erinevad. Näiteks leetrite viirus on umbes viis korda suurem kui Zika viirus. Viirustel on ka erinev kaal (molekulmass).

Viiruste genoomsed omadused

Viirusesse salvestatud teave – selle geneetiline materjal – on kas DNA või RNA. DNA on nagu viiruse loomise juhend. RNA on nagu juhiste tõlkimine keelde, mida rakumasin suudab lugeda ja valkudeks muuta. Viiruse DNA või RNA võib olla:

• Lineaarne või ringikujuline.
• Positiivne-mõtteline või negatiivne. Positiivset RNA-d saab kasutada juhistena, et luua rohkem viiruseosi ilma täiendavate sammudeta. Negatiivse meelega RNA viirused vajavad positiivse meelega RNA loomiseks spetsiaalseid valke (ensüüme), enne kui viirused suudavad endast rohkem koopiaid teha. Seda nimetatakse ka “pluss-ahelaks” (või “positiivseks ahelaks”) või “miinus-mõtteks” (või “negatiivseks ahelaks”). Enamik DNA viiruseid on positiivse meelega.
• Ühe- või kaheahelaline. DNA viiruste geneetiline materjal võib olla ühes juhiste jadas (ssDNA) või kahes komplektis, mis on omavahel seotud (dsDNA). (Inimese DNA on kaheahelaline.) RNA viirused on tavaliselt üheahelalised, kuigi leidub ka kaheahelalisi RNA viiruseid.

Struktuursed valgud

Viiruse struktuurvalgud moodustavad kapsiidi ehk kaitsekatte. Need võivad moodustada ka ümbriku, kui see on olemas, ja mis tahes struktuurid, mis sellest välja paistavad, mis aitavad sellel rakkudesse siseneda (nagu koroonaviiruste piigivalgud).

Kas viirused on elavad või elutud?

Viirused ei ole elusorganismid. Kuid selle üle käib vaidlus. Üldiselt ei pea bioloogid viiruseid elavaks, sest nad ei suuda täita elusorganismide funktsioone. Näiteks ei suuda nad toitu energiaks muuta (ainevahetus) ning nad ei saa elada ega paljuneda ilma peremeesrakuta.

Teisest küljest võivad nad paljuneda õiges peremeesrakus ja arenevad aja jooksul, et ellu jääda. Lisaks võivad nad peremeesrakke kahjustada ja hävitada. Seetõttu peavad paljud neid “halliks alaks” elavate ja elutute asjade vahel.

Tingimused ja häired

Milliseid haigusi põhjustavad viirused?

Viirused võivad põhjustada hingamisteede haigusi, “kõhugrippi”, sugulisel teel levivaid infektsioone (STI), nahahaigusi ja paljusid muid haigusi. Mõned üldtuntud viirusinfektsioonid on järgmised:

• Tavalised külmetushaigused.
• Gripp (gripp).
• COVID 19.
• Respiratoorne süntsütiaalne viirus (RSV).
• Tuulerõuged.
• Leetrid.
• HIV/AIDS.
• HPV/suguelundite tüükad.
• Genitaalherpes (HSV).
• Lastehalvatus.
• Marutaud.
• Mpox.
• Zika.
• Hepatiit.

Viirusi on erineva kuju ja suurusega. Mõned näevad välja nagu teravad pallid ja teised kosmosekiivriga ämblikud. Kõik nad vajavad paljunemiseks peremeest, kuid mitte kõik ei tee teid haigeks. Tegelikult arvavad bioloogid, et teie sees võib praegu elada triljoneid kahjutuid viirusi. Ja kuigi ainult mõned viirused põhjustavad inimestel infektsioone, on need, mis seda teevad, päris kohutavad kodukülalised.