Vírus

O škodlivom počítačovom programe pozri Počítačový vírus.

Vírus chrípky

Vírus je biologický systém infikujúci živé bunky v biologických organizmoch, patriaci medzi nebunkové organizmy (Acelullata). Vírusy sú obligátne intracelulárne parazity, znamená to, že sa môžu reprodukovať vo vnútri živej bunky, pretože nemajú vlastný biosyntetický aparát. Veda o vírusoch sa volá virológia. Americký vedci dokázali, že vírusy sa dokážu do ľudskej DNA pevne zabudovať a sú dokonca dedičné. V roku 2008 bol francúzkym výskumným tímom okolo Didier Roulta objavený vírus Sputnikvírus, ktorý napáda iné vírusy. Bol začlenený do novej skupiny virofágy.

Terminológia

Termín vírus sa zvyčajne používa na častice infikujúce eukaryotické bunky. Parazity prokaryotických buniek (baktérie a podobné organizmy) nazývame termínmi bakteriofág alebo len fág. Na označenie jedinej vírusovej častice sa používa názov virión.Ich výraznou vlastnosťou je schopnosť množiť sa v živých bunkách definovaný ako absolútny biotropizmus .

Stavba viriónu

Vírusy sa typicky skladajú z dvoch a viac funkčných súčastí

• genetická informácia vo forme nukleovej kyseliny - DNA alebo RNA
• kapsid (nazývaný tiež hlavička) - proteínový obal v ktorom je uložená genetická informácia
• niektoré vírusy majú aj ďalšiu obalovú vrstvu zloženú z lipidov a glykoproteínov.
• niektoré vírusy majú aj ďalšie funkčné proteínové súčasti, ako sú rôzne stopky, doštičky, tŕne, nožičky a pod.

Telo vírusu môže mať viacero tvarov, medzi najznámejšie patria skrutkovitý tvar (helikálny), bičíkatý tvar (komplexný) alebo 20-sten (ikozaedrálny).

Životný cyklus vírusu

Lytický cyklus

Ako lytický cyklus sa označuje taký životný cyklus vírusu, pri ktorom nastáva deštrukcia (lýza) hostiteľskej bunky. Je charakteristický najmä pre bakteriofágy. Cyklus modelových bakteriofágov (fág λ, T4 alebo T7) trvá 20-40 minút.

Pokojová fáza

Vírus prežíva mimo hostiteľskej bunky v podobe kompletného viriónu.

Infekcia

1. Adsorpcia. Prichytenie vírusovej častice (viriónu) na povrch bunky. Daná bunka musí byť citlivá na daný vírus - musí mať na povrchu charakteristické štruktúry (ligandy), na základe ktorých ju virión rozpozná ako vhodného hostiteľa.
2. Penetrácia. Prienik nukleovej kyseliny do vnútra bunky. V prípade lytického cyklu preniká veľmi zriedkavo do bunky celý virión, a to fagocytózou, nikdy nie pinocytózou. Obal vírusu sa následne degraduje v cytoplazme.
3. Eklipsa. Doslova zatmenie. Je to fáza, v ktorej nie sú vo vnútri bunky viditeľné žiadne infekčné vírusové častice, takže nie je možné svetelným alebo elektrónovým mikroskopom rozoznať, že je bunka infikovaná. Počas eklipsy prebiehajú biosyntetické procesy. Fág využíva nukleosyntetický a proteosyntetický aparát hostiteľskej bunky na syntézu vlastných enzýmov, štruktúrnych proteínov a na replikáciu vírusovej nukleovej kyseliny. Začne sa transkripcia génov z DNA vírusu.
4. Maturácia. Dozrievanie, zostavovanie kompletných nových viriónov.

Uvoľnenie

Celý proces končí lýzou (zánikom) bunky a uvoľnením nových viriónov do prostredia, kde infikujú ďalšie bunky a proces sa opakuje. Bunku a jej štruktúry degraduje vírusový enzým lyzozým.

Lyzogénny cyklus

Ako lyzogénny cyklus sa označuje taký životný cyklus vírusu, pri ktorom nenastáva obligátna deštrukcia (lýza) hostiteľskej bunky. Má sa za to, že je evolučne mladšou formou vírusového životného cyklu, kedy sa vírusy „naučili“ nezabíjať svojho hostiteľa. Fágy, ktoré sa môžu rozmnožovať buď lytickým, alebo lyzogénnym cyklom sa nazývajú lyzogénne fágy alebo temperované fágy.

Latentná fáza

Po penetrácii prebieha eklipsa lyzogénneho cyklu trochu odlišným spôsobom: Spustí sa transkripcia DNA vírusu, ale ako prvé vznikajú represorové proteíny, ktoré zastavia ďalšiu transkripciu vírusovej DNA. Procesom rekombinácie sa vírusová DNA začlení do genetického materiálu bunky a stáva sa jeho súčasťou. Eklipsa sa zastavuje a cyklus vstupuje do latentnej fázy.

Provírus

Vírus začlenený do DNA hostiteľskej bunky sa nazýva provírus, alebo perzistentný vírus. Keď sa hostiteľská bunka rozmnožuje, kopíruje spolu s vlastným genetickým materiálom aj provírus a odovzdáva ho dcérskym bunkám. Vírus sa tak de facto rozmnožuje bez toho, že by zabil hostiteľskú bunku.

Aktivácia

U provírusov môže dôjst k spontánnej reaktivácii a k derepresii transkripcie štruktúrnych génov. Latentná fáza sa preruší, dokončí sa eklipsa a dochádza k maturácii viriónov. Provírus vstupuje do lytického cyklu a po deštrukcii hostiteľskej bunky sa uvoľňujú infekčné vírusové častice.

Začlenenie vírusu do genómu bunky

• Dvojvláknový DNA vírus: Dochádza k priamemu včleneniu genetickej informácie vírusu do genómu hostiteľskej bunky.
• Jednovláknový DNA vírus: Vírus si dosyntetizuje druhé vlákno DNA a následne začlení svoju genetickú informáciu do genómu bunky.
• Retrovírus: Špecifická skupina RNA vírusov obsahuje gén, ktorý kóduje enzým reverzná transkriptáza (RNA-závislá DNA polymeráza). Reverzná transkriptáza dokáže prepísať RNA vírusu do DNA, ktorá sa začlení do genómu bunky.

Ochrana proti vírusom

Prokaryoty

Baktérie môžu byť rezistentné voči vírusom vďaka mutácii, ktorá blokuje jeden z krokov vírusového cyklu. Veľmi často je to mutácia v nejakom proteíne bunkovej steny, takže vírus „nerozozná“ svojho hostiteľa a nedochádza k adsorbcii.

Eukaryoty

Bunky živočíchov sa pri vírusovej infekcii bránia produkciou interferónov. Interferóny sa uvoľňujú do tkanív a krvného obehu a slúžia ako signál pre zdravé bunky, že inde dochádza k vírusovej infekcii.

Niektoré vírusové ochorenia

Ľudské ochorenia

• bradavice (verruca)
• papilómy (papilloma)
• chrípka (influenza)
• žltačka (hepatitis)
• osýpky (morbilli)
• jednoduchý opar (herpes simplex)
• pásový opar (herpes zoster)
• detská obrna (poliomyelitis)
• ružienka (rubeola, rubella)
• príušnica (mumps)
• mononukleóza
• besnota (rabies)
• HIV
• vírusová gastroenteritída
• virálne hemoragické horúčky (Ebola, Marburg)
• žltá horúčka

Veterinárne ochorenia

• slintačka krívačka
• parvoviróza
• psinka

Iné projekty

Commons

Wikidruhy

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Vírus
• Wikidruhy ponúkajú informácie na tému Vírus