biológia nem szakon i

mint megtanultad, a vírusok gyakran nagyon specifikusak arra vonatkozóan, hogy mely gazdaszervezeteket és mely sejteket fertőzik meg a gazdaszervezeten belül. A vírus ezen tulajdonsága a Föld egy vagy néhány életfajára jellemző. Másrészt annyi különböző típusú vírus létezik a Földön, hogy szinte minden élő szervezetnek megvan a maga víruskészlete, amely megpróbálja megfertőzni sejtjeit. Még a legkisebb és legegyszerűbb sejteket, a prokarióta baktériumokat is megtámadhatják bizonyos típusú vírusok. A baktériumokat megcélzó vírusokat bakteriofágoknak nevezik.

egy bakteriofágnak mind litikus, mind lizogén ciklusa van. A litikus ciklusban a fág replikálja és lizálja a gazdasejtet. A lizogén ciklusban a fág DNS beépül a gazdaszervezet genomjába, ahol továbbadódik a következő generációknak. Amikor a fág DNS beépül a gazdasejt genomjába, azt profágnak nevezik. A környezeti stresszorok, például az éhezés vagy a mérgező vegyi anyagoknak való kitettség miatt a prophage kivágódhat és beléphet a litikus ciklusba.

1. ábra. Kattintson a nagyobb kép

állati vírusok

az állati vírusoknak, ellentétben a növények és baktériumok vírusaival, nem kell behatolniuk a sejtfalba, hogy hozzáférjenek a gazdasejthez. A nem burkolt vagy” meztelen ” állati vírusok kétféle módon juthatnak be a sejtekbe. Mivel a víruskapszid fehérje kötődik a gazdasejt receptorához, a vírus a sejt belsejében vezikulumon keresztül vihető be a receptor által közvetített endocitózis normál sejtfolyamata során. A nem burkolt vírusok által alkalmazott sejt penetráció alternatív módszere az, hogy a kapszidfehérjék a receptorhoz való kötődés után alakváltozásokon mennek keresztül, csatornákat hozva létre a gazdasejt membránjában. A vírusgenomot ezután ezeken a csatornákon keresztül “injektálják” a gazdasejtbe a sok bakteriofág által alkalmazotthoz hasonló módon. A burkolt vírusok kétféle módon juthatnak be a sejtekbe a receptorokhoz való kötődés után: receptor által közvetített endocitózis vagy fúzió. Sok burkolt vírus receptor által közvetített endocitózis útján jut be a sejtbe, hasonlóan néhány nem burkolt vírushoz. Másrészt a fúzió csak burkolt virionokkal történik. Ezek a vírusok, köztük a HIV, speciális fúziós fehérjéket használnak a borítékukban, hogy a boríték összeolvadjon a sejt plazmamembránjával, így felszabadítva a vírus genomját és kapszidját a sejt citoplazmájába.

miután elkészítették fehérjéiket és lemásolták genomjukat, az állati vírusok befejezik az új virionok összeszerelését és kilépnek a sejtből. Mint a HIV példájával már tárgyaltuk, a burkolt állati vírusok a sejtmembránból rügyezhetnek, amikor összeszerelik magukat, miközben a sejt plazmamembránjának egy darabját veszik a folyamat során. Másrészt a nem burkolt vírus utódok, mint például a rhinovírusok, felhalmozódnak a fertőzött sejtekben, amíg lízisre vagy apoptózisra utaló jel nem jelenik meg, és az összes virion együtt szabadul fel.

az állati vírusok számos emberi betegséggel társulnak. Néhányuk az akut betegség klasszikus mintáját követi, ahol a tünetek rövid időre egyre rosszabbá válnak, majd az immunrendszer eltávolítja a vírust a szervezetből, és végül felépül a fertőzésből. Az akut vírusos betegségek példái a közönséges hideg és az influenza. Más vírusok hosszú távú krónikus fertőzéseket okoznak, például a hepatitis C-t okozó vírus, míg mások, mint például a herpes simplex vírus, csak szakaszos tüneteket okoznak. Még más vírusok, mint például a 6-os és 7-es humán herpeszvírusok, amelyek bizonyos esetekben a kisebb gyermekkori betegséget, a roseolát okozhatják, gyakran sikeresen okoznak produktív fertőzéseket anélkül, hogy egyáltalán tüneteket okoznának a gazdaszervezetben, ezért azt mondjuk, hogy ezek a betegek tünetmentes fertőzésben szenvednek.

hepatitis C fertőzésekben a vírus a májsejtekben növekszik és szaporodik, ami alacsony szintű májkárosodást okoz. A károsodás olyan alacsony, hogy a fertőzött személyek gyakran nincsenek tisztában azzal, hogy fertőzöttek, és sok fertőzést csak rutinszerű vérvizsgálattal észlelnek olyan betegeknél, akiknek kockázati tényezői vannak, mint például az intravénás kábítószer-használat. Másrészt, mivel a vírusos betegségek sok tünetét immunválaszok okozzák, a tünetek hiánya a vírusra adott gyenge immunválasz jele. Ez lehetővé teszi, hogy a vírus elkerülje az immunrendszer eliminációját, és évekig fennmaradjon az egyénekben, miközben alacsony szintű utód virionokat termel az úgynevezett krónikus vírusos betegségben. A máj krónikus fertőzése ezzel a vírussal sokkal nagyobb eséllyel jár a májrák kialakulásában, néha akár 30 évvel a kezdeti fertőzés után.

mint már említettük, a herpes simplex vírus hónapokig, akár évekig is késleltetett állapotban maradhat az idegszövetben. Mivel a vírus “elrejtőzik” a szövetben, és kevés vírusfehérjét hoz létre, nincs semmi az immunválasz ellen, és a vírus immunitása lassan csökken. Bizonyos körülmények között, beleértve a különböző típusú fizikai és pszichológiai stresszt, a látens herpes simplex vírus újra aktiválódhat, és litikus replikációs cikluson megy keresztül a bőrben, ami a betegséggel kapcsolatos elváltozásokat okozza. Amint virionok termelődnek a bőrben és a vírusfehérjék szintetizálódnak, az immunválasz ismét stimulálódik, és néhány nap alatt megszünteti a bőrelváltozásokat a bőr vírusainak elpusztításával. Az ilyen típusú replikációs ciklus eredményeként a hideg sebek és a genitális herpesz kitörések megjelenése csak szakaszosan fordul elő, annak ellenére, hogy a vírusok az idegszövetben maradnak az életben. A látens fertőzések gyakoriak más herpeszvírusokkal is, beleértve a bárányhimlőt okozó varicella-zoster vírust. A gyermekkori bárányhimlő-fertőzés után a varicella-zoster vírus évekig látens maradhat, és felnőtteknél újra aktiválódhat, hogy a “zsindely” néven ismert fájdalmas állapotot okozza (2.ábra).

2. ábra. (a) A Varicella-zoster, a bárányhimlőt okozó vírus, burkolt ikozaéderes kapszid látható ebben a transzmissziós elektronmikrográfban. Kettős szálú DNS-genomja beépül a gazdaszervezet DNS-ébe, és késleltetés után újra aktiválódhat (b) övsömör formájában, gyakran kiütést mutatva. (hitel a: a munka módosítása Dr. Erskine Palmer, B. G. Martin, CDC; hitel b: a munka módosítása “rosmary”/Flickr által; skála-sáv adatok Matt Russell-től)

3. ábra. HPV vagy humán papillomavírus (hitel: az NCI munkájának módosítása, NIH; matt Russell skála-sáv adatai)

néhány állatfertőző vírus, beleértve a fent tárgyalt hepatitis C vírust, onkogén vírusként ismert: képesek rákot okozni. Ezek a vírusok zavarják a gazdasejt-ciklus normális szabályozását, akár olyan gének bevezetésével, amelyek stimulálják a szabályozatlan sejtnövekedést (onkogének), akár a sejtnövekedést gátló gének expressziójával. Az onkogén vírusok lehetnek DNS vagy RNS vírusok.

a vírusfertőzésekkel kapcsolatban ismert rákok közé tartozik a humán papillomavírus (HPV) által okozott méhnyakrák , a hepatitis B vírus által okozott májrák, a T-sejtes leukémia és a limfóma számos típusa.

a HPV vagy a humán papillomavírus (a 3.ábrán látható módon) meztelen ikozaéderes kapsziddal rendelkezik ebben a transzmissziós elektronmikrográfban, valamint egy kettős szálú DNS-genommal, amely beépül a gazdaszervezet DNS-ébe. A nemi úton terjedő vírus onkogén, méhnyakrákhoz vezethet.

növényi vírusok

a növényi vírusok, mint más vírusok, DNS vagy RNS magot tartalmaznak. Ezek közül az egyikről már megtudtál, a dohánymozaik vírusról. Mivel a növényeknek sejtfaluk van, hogy megvédjék sejtjeiket, ezek a vírusok nem használnak receptor által közvetített endocitózist a gazdasejtekbe való belépéshez, amint az állati vírusoknál látható. Ahhoz, hogy sok növényi vírus átkerüljön növényről növényre, a növények egyes sejtjeinek károsodnia kell, hogy a vírus új gazdaszervezetbe kerüljön. Ezt a kárt gyakran az időjárás, a rovarok, az állatok, a tűz vagy az emberi tevékenységek, például a gazdálkodás vagy a tereprendezés okozzák. Ezenkívül a növényi utódok örökölhetik a vírusos betegségeket a szülő növényektől. A növényi vírusokat különféle Vektorok terjeszthetik, a fertőzött növény nedvével való érintkezés, élő szervezetek, például rovarok és fonálférgek, valamint pollen útján. Amikor a növényi vírusok átkerülnek a különböző növények között, ezt horizontális átvitelnek nevezik, és amikor egy szülőtől örökölnek, ezt vertikális átvitelnek nevezik.

a vírusos betegségek tünetei a vírustól és gazdaszervezetétől függően változnak (lásd az alábbi táblázatot). Az egyik gyakori tünet a hiperplázia, a sejtek rendellenes proliferációja, amely az úgynevezett növényi daganatok megjelenését okozza galls. Más vírusok hipoplaziát vagy csökkent sejtnövekedést indukálnak a növények leveleiben, vékony, sárga területek megjelenését okozva. Még más vírusok is befolyásolják a növényt azáltal, hogy közvetlenül megölik a növényi sejteket, ezt a folyamatot sejtnekrózisnak nevezik. A növényi vírusok egyéb tünetei közé tartoznak a rosszul formált levelek, a növények szárán fekete csíkok, a szárak, levelek vagy gyümölcsök megváltozott növekedése, valamint a gyűrűs foltok, amelyek kör alakú vagy lineáris elszíneződési területek a levélben.

a növényi vírusok súlyosan megzavarhatják a növények növekedését és fejlődését, jelentősen befolyásolva élelmiszerellátásunkat. Világszerte felelősek a gyenge termésminőségért és mennyiségért, és évente hatalmas gazdasági veszteségeket okozhatnak. Mások vírusok károsíthatják a tereprendezésben használt növényeket. Néhány vírus, amely megfertőzi a mezőgazdasági élelmiszernövényeket, tartalmazza a megfertőzött növény nevét, mint például a paradicsom foltos hervadás vírus, a bab közös mozaikvírus és az uborka mozaik vírus. A tereprendezéshez használt növényekben a két leggyakoribb vírus a bazsarózsa gyűrűs folt és a rózsa mozaik vírus. Túl sok növényi vírus van ahhoz, hogy mindegyiket részletesen megvitassuk, de a bab közös mozaikvírus tünetei csökkent babtermelést és elakadt, nem produktív növényeket eredményeznek. A díszes rózsában a rózsamozaik betegség hullámos sárga vonalakat és színes foltokat okoz a növény levelein.

járulj hozzá!

az oldal Javításatovábbi információk