Wirusy

Wirusy są tworami z pogranicza materii nieożywionej i świata żywego. Są zdolne do powielania się, a ich informacja dziedziczna jest zapisana w takim samym DNA (u wielu form w RNA), takim samym kodem genetycznym i podlega takim samym procesom przetwarzania jak u istot żywych. Jednak stawiając warunek, że żywą jest tylko istota zdolna do przemiany materii za sprawą własnych układów enzymatycznych i posiadająca budowę komórkową wyklucza wirusy z grona tych organizmów. Ponadto niektóre wirusy wykazują zdolność do krystalizacji (tworzenia kryształów), zjawiska nie spotykanego w świecie istot żywych.
Również pochodzenie wirusów jest nie jasne. Najbardziej prawdopodobna hipoteza sugeruje, że wirusy to fragmenty kwasów nukleinowych albo chromosomów, które wydostały się albo zostały utracone przez organizmy komórkowe.
Wśród wirusów znajdują się zarówno ,,olbrzymy” które osiągają wielkość 200-400nm, jak np. wirus ospy, jak i ,,maluchy” mające zaledwie kilkanaście bądź kilkadziesiąt nm, np. wirus choroby Heinego-Medina. Kształt wirusów wynika z układu elementów tworzących kapsyd i może być zróżnicowane. Wyróżniono trzy zasadnicze formy budowy wirusów: bryłowe, pałeczkowate, bryłowo-spiralne.
Cząstka wirusa, tzw. wirion (odpowiednik osobnika u organizmów żywych) składa się z dwóch podst. części: nici kw. nukleinowego (wirusy roślinne zawierają tylko RNA, zwierzęce DNA lub RNA, a bakteriofagi najczęściej DNA)i otoczki białkowej zwanej kapsydem. Kapsyd zbudowany jest z białek tworzących podjednostki o regularnej budowie-kapsomery. Podstawową funkcją kapsydu jest ochrona kw. nukleinowego przed niekorzystnym wpływem środowiska podczas bytowania wirusa poza organizmem żywiciela. Niektóre wirusy, np. HIV są dodatkowo pokryte osłonką lipoproteinową , o budowie zbliżonej do budowy błony komórkowej. Częste zmiany białek w osłonkach prowadzą do powstawania nowych odmian, co utrudnia badaczom opracowanie skutecznych szczepionek. Nić kw. nukleinowego jest nośnikiem inf. genetycznej niezbędnej do odtwarzania potomnych cząstek wirusa. Pomimo że wirusy dysponują inf. genetyczną zwykle nie mogą samodzielnie przekazywać jej następnym pokoleniom-wykorzystują do tego komórki żywiciela. Za pośrednictwem własnej inf. genetycznej narzucają im takie zmiany metabolizmu, które prowadzą do syntezy wirusowego kw. nukleinowego i wirusowych białek. Wszystkie wirusy są więc pasożytami. W stanie wolnym-poza komórkami żywiciela nie wykazują żadnych przejawów życia.
Program życiowy wirusa realizowany jest w kilku etapach. Infekcja (wtargnięcie do ustroju np. człowieka ) składa się z kilku etapów:
- etap adsprocji, w którym wirus styka się z powierzchnią atakowanej komórki i zostaje przechwycony przez swoiste receptory błonowe.
-etap wnikania (penetracji) polega na przenikaniu całego wirusa do wnętrza komórki.
-etap replikacji rozpoczyna się od uwolnienia kw. nukleinowego z kapsydu (kapsyd rozpuszczają komórki gospodarza). W ten sposób wirus wchodzi w tak zwany okres utajenia, w którym nie można stwierdzić mikroskopowo jego obecności w zainfekowanej komórce. Uwolniony z kapsydu kwas nukleinowy zmienia działanie materiału genetycznego gospodarza, wykorzystuje jego rybosomy, enzymy oraz energię.
-etap składania (dojrzewania) następuje wówczas, gdy w komórce gospodarza nagromadzi się dostateczna ilość zreplikowanego materiału genetycznego oraz podjednostek białkowych kapsydu. Następnie łączą się one w dojrzałe cząstki wirusowe, które są wierną kopią wirusa, który zaatakował komórkę.
-etap uwolnienia (elucji) –kończy infekcję, w tym czasie komórka gospodarza ulega zniszczeniu, tzn.lizie. Następuje uwolnienie dojrzałych wirusów, które wydostają się na zewnątrz i zakażają następne komórki.
Namnażanie cząstek wirusa, kończące się śmiercią komórki, nosi nazwę cyklu litycznego. W pewnych przypadkach wirusy nie powodują śmierci komórek gospodarza i taki cykl nosi nazwę cyklu lizogennego.
Wirusy atakują różne organizmy: zwierzęta (pryszczyca, pomór, wścieklizna), rośliny a także ludzi( wirus HIV wywołujący AIDS, wirus grypy, ospy wiecznej). Część chorób wirusowych została opanowana dzięki szczepionkom .