biologie pentru Non-majori I

după cum ați învățat, virușii sunt adesea foarte specifici cu privire la gazdele și celulele din gazdă pe care le vor infecta. Această caracteristică a unui virus îl face specific uneia sau câtorva specii de viață de pe Pământ. Pe de altă parte, există atât de multe tipuri diferite de viruși pe Pământ încât aproape fiecare organism viu are propriul set de viruși care încearcă să-i infecteze celulele. Chiar și cele mai mici și mai simple celule, bacteriile procariote, pot fi atacate de anumite tipuri de viruși. Virusurile care vizează bacteriile sunt cunoscute sub numele de bacteriofagi.

un bacteriofag are atât cicluri litice, cât și lizogene. În ciclul litic, fagul reproduce și lizează celula gazdă. În ciclul lizogen, ADN-ul Fagului este încorporat în genomul gazdă, unde este transmis generațiilor următoare. Când ADN-ul Fagului este încorporat în genomul celulei gazdă, se numește profag. Factorii de stres de mediu, cum ar fi foametea sau expunerea la substanțe chimice toxice, pot provoca accizarea și intrarea în ciclul litic.

Figura 1. Faceți clic pentru o imagine mai mare

virusurile animale

virusurile animale, spre deosebire de virusurile plantelor și bacteriilor, nu trebuie să pătrundă într-un perete celular pentru a avea acces la celula gazdă. Virusurile animale care nu sunt învelite sau „goale” pot intra în celule în două moduri diferite. Deoarece o proteină din capsida virală se leagă de receptorul său de pe celula gazdă, virusul poate fi luat în interiorul celulei printr-o veziculă în timpul procesului celular normal de endocitoză mediată de receptor. O metodă alternativă de penetrare a celulelor utilizată de virușii ne-înveliți este ca proteinele capsidei să sufere modificări de formă după legarea la receptor, creând canale în membrana celulei gazdă. Genomul viral este apoi „injectat” în celula gazdă prin aceste canale într-o manieră analogă cu cea utilizată de mulți bacteriofagi. Virușii înveliți au, de asemenea, două moduri de a intra în celule după legarea la receptorii lor: endocitoza mediată de receptor sau fuziunea. Multe virusuri învelite intră în celulă prin endocitoză mediată de receptor într-un mod similar cu unele virusuri ne-învelite. Pe de altă parte, fuziunea are loc numai cu virioni înveliți. Acești viruși, care includ HIV, printre altele, folosesc proteine speciale de fuziune în plicurile lor pentru a determina plicul să fuzioneze cu membrana plasmatică a celulei, eliberând astfel genomul și capsida virusului în citoplasma celulară.

după ce și-au făcut proteinele și și-au copiat genomii, virusurile animale completează asamblarea de noi virioni și ies din celulă. După cum am discutat deja folosind exemplul HIV, virusurile animale învelite pot să apară din membrana celulară pe măsură ce se asamblează, luând o bucată din membrana plasmatică a celulei în acest proces. Pe de altă parte, descendenții virali ne-înveliți, cum ar fi rinovirusurile, se acumulează în celulele infectate până când există un semnal pentru liză sau apoptoză și toți virionii sunt eliberați împreună.

virusurile animale sunt asociate cu o varietate de boli umane. Unele dintre ele urmează modelul clasic al bolii acute, în care simptomele se agravează din ce în ce mai mult pentru o perioadă scurtă urmată de eliminarea virusului din organism de către sistemul imunitar și eventuala recuperare după infecție. Exemple de boli virale acute sunt răceala comună și gripa. Alți viruși provoacă infecții cronice pe termen lung, cum ar fi virusul care provoacă hepatita C, în timp ce alții, cum ar fi virusul herpes simplex, provoacă doar simptome intermitente. Încă alți viruși, cum ar fi herpesvirusurile umane 6 și 7, care în unele cazuri pot provoca boala minoră a copilăriei roseola, cauzează adesea cu succes infecții productive fără a provoca deloc simptome în gazdă și, astfel, spunem că acești pacienți au o infecție asimptomatică.

în infecțiile cu hepatita C, virusul crește și se reproduce în celulele hepatice, provocând niveluri scăzute de leziuni hepatice. Daunele sunt atât de scăzute încât persoanele infectate nu sunt adesea conștiente de faptul că sunt infectate, iar multe infecții sunt detectate doar prin analize de sânge de rutină la pacienții cu factori de risc, cum ar fi consumul de droguri intravenoase. Pe de altă parte, deoarece multe dintre simptomele bolilor virale sunt cauzate de răspunsurile imune, lipsa simptomelor este o indicație a unui răspuns imun slab la virus. Acest lucru permite virusului să scape de eliminarea de către sistemul imunitar și să persiste la indivizi de ani de zile, producând în același timp niveluri scăzute de virioni descendenți în ceea ce este cunoscut sub numele de boală virală cronică. Infecția cronică a ficatului de către acest virus duce la o șansă mult mai mare de a dezvolta cancer la ficat, uneori la 30 de ani de la infecția inițială.după cum sa discutat deja, virusul herpes simplex poate rămâne într-o stare de latență în țesutul nervos timp de luni, chiar ani. Pe măsură ce virusul se „ascunde” în țesut și produce puține proteine virale, nu există nimic împotriva căruia răspunsul imun să acționeze, iar imunitatea la virus scade încet. În anumite condiții, inclusiv diferite tipuri de stres fizic și psihologic, virusul herpes simplex latent poate fi reactivat și poate suferi un ciclu de replicare litică în piele, provocând leziunile asociate bolii. Odată ce virionii sunt produși în piele și proteinele virale sunt sintetizate, răspunsul imun este din nou stimulat și rezolvă leziunile pielii în câteva zile prin distrugerea virușilor din piele. Ca urmare a acestui tip de ciclu replicativ, aparițiile de răni reci și focare de herpes genital apar doar intermitent, chiar dacă virușii rămân în țesutul nervos pe viață. Infecțiile latente sunt frecvente și cu alte herpesvirusuri, inclusiv virusul varicelo-zoster care provoacă varicela. După ce a avut o infecție cu varicela în copilărie, virusul varicelo-zosterian poate rămâne latent timp de mulți ani și se poate reactiva la adulți pentru a provoca starea dureroasă cunoscută sub numele de „zona zoster” (Figura 2).

Figura 2. (a) Varicella-zoster, virusul care provoacă varicela, are o capsidă icosaedrică învelită vizibilă în acest micrograf electronic de transmisie. Genomul său ADN dublu catenar devine încorporat în ADN-ul gazdă și se poate reactiva după latență sub formă de (B) zona zoster, prezentând adesea o erupție cutanată. (credit a: modificarea lucrării de către Dr.Erskine Palmer, B. G. Martin, CDC; credit b: modificarea lucrării de către „rosmary”/Flickr; date despre bara de scară de la Matt Russell)

Figura 3. HPV sau papilomavirus uman (credit: modificarea muncii de către NCI, NIH; date de la Matt Russell)

unele virusuri care infectează animalele, inclusiv virusul hepatitei C discutat mai sus, sunt cunoscute sub numele de virusuri oncogene: au capacitatea de a provoca cancer. Acești viruși interferează cu reglarea normală a ciclului celulei gazdă fie prin introducerea genelor care stimulează creșterea celulară nereglementată (oncogene), fie prin interferarea cu expresia genelor care inhibă creșterea celulelor. Virusurile oncogene pot fi virusuri ADN sau ARN.

cancerele cunoscute a fi asociate cu infecții virale includ cancerul de col uterin cauzat de papilomavirusul uman (HPV) , cancerul hepatic cauzat de virusul hepatitei B, leucemia cu celule T și mai multe tipuri de limfom.

HPV, sau papilomavirus uman (așa cum se vede în Figura 3), are o capsidă icosaedrică goală vizibilă în acest micrograf electronic de transmisie și un genom ADN dublu catenar care este încorporat în ADN-ul gazdă. Virusul, care este transmis sexual, este oncogen și poate duce la cancer de col uterin.

virusurile plantelor

virusurile plantelor, ca și alte virusuri, conțin un nucleu de ADN sau ARN. Ați aflat deja despre unul dintre acestea, virusul mozaicului tutunului. Deoarece plantele au un perete celular pentru a-și proteja celulele, acești viruși nu utilizează endocitoză mediată de receptori pentru a intra în celulele gazdă, așa cum se vede în cazul virusurilor animale. Pentru ca mulți viruși de plante să fie transferați de la plantă la plantă, trebuie să apară deteriorarea unora dintre celulele plantelor pentru a permite virusului să intre într-o nouă gazdă. Aceste daune sunt adesea cauzate de vreme, insecte, animale, foc sau activități umane, cum ar fi agricultura sau amenajarea teritoriului. În plus, descendenții plantelor pot moșteni boli virale de la plantele părinte. Virusurile plantelor pot fi transmise de o varietate de vectori, prin contactul cu seva unei plante infectate, de organisme vii precum insecte și nematode și prin polen. Când virusurile plantelor sunt transferate între diferite plante, aceasta este cunoscută sub numele de transmisie orizontală, iar atunci când sunt moștenite de la un părinte, aceasta se numește transmisie verticală.

simptomele bolilor virale variază în funcție de virus și de gazda acestuia (vezi tabelul de mai jos). Un simptom comun este hiperplazia, proliferarea anormală a celulelor care provoacă apariția tumorilor vegetale cunoscute sub numele de Gale. Alți viruși induc hipoplazie sau scăderea creșterii celulare în frunzele plantelor, provocând apariția unor zone subțiri, galbene. Totuși, alți viruși afectează planta prin uciderea directă a celulelor plantei, un proces cunoscut sub numele de necroză celulară. Alte simptome ale virusurilor plantelor includ frunze malformate, dungi negre pe tulpinile plantelor, creșterea modificată a tulpinilor, frunzelor sau fructelor și pete inelare, care sunt zone circulare sau liniare de decolorare găsite într-o frunză.

virusurile plantelor pot perturba grav creșterea și dezvoltarea culturilor, afectând în mod semnificativ aprovizionarea cu alimente. Aceștia sunt responsabili pentru calitatea și cantitatea slabă a culturilor la nivel global și pot provoca pierderi economice uriașe anual. Altele virușii pot deteriora plantele utilizate în amenajarea teritoriului. Unele virusuri care infectează plantele alimentare agricole includ numele plantei pe care o infectează, cum ar fi virusul ofilirii pete de roșii, virusul mozaicului comun de fasole și virusul mozaicului de castraveți. În plantele utilizate pentru amenajarea teritoriului, două dintre cele mai frecvente virusuri sunt bujorul ring spot și virusul mozaicului de trandafir. Există mult prea mulți viruși de plante pentru a discuta fiecare în detaliu, dar simptomele virusului mozaic comun de fasole duc la scăderea producției de fasole și la plante neproductive și neproductive. În trandafirul ornamental, boala mozaicului trandafirului provoacă linii galbene ondulate și pete colorate pe frunzele plantei.

contribuie!

îmbunătățiți această paginăaflați mai multe