ویروس ها شکل غیر سلولی حیات هستند که دارای ژنوم خاص خود، توانایی تکثیر (تکثیر) خود در سلول های موجودات زنده یا کشت سلولی، ویژگی های سازگاری و تنوع هستند.

جدا شده به یک پادشاهی جداگانه - ویرا.

دو شکل وجود ویروس وجود دارد - خارج سلولی و داخل سلولی.

ویروس خارج سلولی = ویریون. این شکل خفته (بالغ) ویروس است. فعالیت حیاتی نشان نمی دهد. عملکردها: حفظ ویروس در محیط خارجی و انتقال آن از موجودی به موجود دیگر یا از سلولی به سلول دیگر.

یک ویروس درون سلولی - یک ویروس رویشی - در یک سلول آلوده تکثیر می شود و باعث عفونت تولید مثل می شود که با تشکیل نسل دختری از ویریون ها و به عنوان یک قاعده مرگ سلولی به پایان می رسد. فرآیند تولید مثل ممکن است بدون تشکیل ویریون ها ناقص باشد - عفونت ناقص رخ می دهد.

برخی از ویروس‌ها می‌توانند مواد ژنتیکی خود را در کروموزوم‌های سلول میزبان به شکل یک پروویروس ادغام کنند که در طول تقسیم همراه با این کروموزوم تکثیر شده و به سلول‌های دختر منتقل می‌شود. این یک عفونت یکپارچه است، می تواند برای مدت طولانی وجود داشته باشد یا به یک عفونت مولد تبدیل شود.

ساختار ویروس ها (ویریون ها).اندازه ویروس ها در محدوده 20-350 نانومتر است.
آنها می توانند شکل های میله ای، چند وجهی، گلوله ای شکل، کروی، نخ مانند، چماق شکل داشته باشند.
ویروس های ساده (غیر پوششی) و پیچیده (پوشش دار) وجود دارد. آنها یک مولکول اسید نوکلئیک (DNA/RNA) در مرکز دارند که توسط یک پوسته پروتئینی - کپسید احاطه شده است. کل ساختار نوکلئوکپسید نامیده می شود.

ویروس های ساده اسید نوکلئیک مرتبط با پروتئین های داخلی و یک کپسید هستند (یعنی نوکلئوکپسید هستند).

ویروس های پیچیده - نوکلئوکپسید هسته ویریون است، سوپر کپسید در بالا قرار دارد - پوسته بیرونی یک غشای تغییر یافته با منشاء سلولی است که ویریون هنگام خروج از سلول با جوانه زدن به آن "لباس" می شود. پروتئین های سطحی مخصوص ویروس در لایه چربی مضاعف غشاء ساخته می شوند - گلیکوپروتئین ها (هماگلوتینین ها، نورآمینیداز، پروتئین های همجوشی و غیره که مسئول اتصال ویریون به گیرنده های سلولی و نفوذ به داخل آن هستند)، در غشاء قرار گرفته و به شکل غشاء به بیرون بیرون زده اند. خارها گلیکوپروتئین ها Ags محافظ هستند.
در بسیاری از ویروس های پیچیده، لایه ای از پروتئین ماتریکس (لایه M) از داخل در مجاورت نوکلئوکپسید قرار دارد. برخی از ویروس ها ساختارهای اضافی دیگری نیز دارند.

پوسته پروتئین محافظ - کپسید - از بسیاری از زیر واحدهای پروتئینی همگن تشکیل شده است. زیرا این ساختار کپسید به اطلاعات ژنتیکی کمی نیاز دارد؛ این ساختار برای ویروس هایی با ژنوم کوچک مهم است. کپسیدها بر اساس یک نوع تقارن مارپیچ یا مکعبی ساخته می شوند، بسته به محل قرارگیری زیر واحدهای پروتئینی.

ترکیب شیمیایی ویروساجزای اصلی ویروس اسید نوکلئیک و پروتئین هستند. ویروس های ساده فقط از آنها تشکیل شده اند. ویروس های پیچیده شامل کربوهیدرات ها و لیپیدهای با منشاء سلولی هستند.

بسته به نوع اسید نوکلئیک، ویروس ها به ژنوم DNA و RNA تقسیم می شوند.

DNA ویروسی معمولاً دو رشته ای و بندرت تک رشته ای است.
DNA دو رشته ای: خطی با انتهای باز، خطی با انتهای بسته، دایره ای، دایره ای با یک رشته DNA ناقص.

RNA های ویروسی تک رشته ای یا دو رشته ای با ژنوم تکه تکه شده هستند.
RNA تک رشته ای: خطی کامل، تکه تکه شده (تقاطع) خطی، دایره ای تقسیم شده.

RNA هایی با ژنوم مثبت وجود دارد - +RNA (هم ژنوم و هم RNA پیام رسان (i-RNA)، به عنوان الگویی برای ژنوم های دختر عمل می کند).
و RNA با ژنوم منفی - – RNA (فقط عملکرد ژنومی، یعنی الگوی سنتز ژنوم و mRNA).

مهمترین ویژگی اسیدهای نوکلئیک ویروسی، عفونی بودن (توانایی شروع عفونت تولیدی در سلول میزبان بدون مشارکت سایر اجزای ویروس) است. اکثر DNA و RNA ویروسی آن را دارند.

پروتئین های ویروسی
# ساختاری - بخشی از ویریون:
- پروتئین های کپسید - کپسید را تشکیل می دهند
- پروتئین های داخلی - پروتئین های ژنومی و آنزیم ها (پلی مرازها) که در فرآیند تولید مثل و ارتباط ژنوم با کپسید نقش دارند.
- پروتئین های ماتریکس ویروس های پیچیده، لایه M را در زیر سوپر کپسید تشکیل می دهند. آنها در مراحل پایانی خودآرایی ویریون و تثبیت آنها شرکت می کنند.
- پروتئین های سطح سوپر کپسید - گلیکوپروتئین ها، Ags محافظ، در اتصال ویریون ها به گیرنده های سلولی و نفوذ آنها به داخل سلول نقش دارند.
# پروتئین های غیر ساختاری - در یک سلول آلوده سنتز می شوند تا فرآیندهای تولید مثل را تضمین کنند؛ آنها بخشی از ویروس ها نیستند.
- آنزیم های ناشی از ویروس، رونویسی و ترجمه ژنوم ویروس را انجام می دهند.
- پروتئین های تنظیم کننده
- پروتئین های ناپایدار - پیش سازهایی که از آنها پروتئین های ساختاری ویریون تشکیل می شود
- آنزیم هایی که پروتئین های ویروسی را تغییر می دهند (پروتئازها، پروتئین کینازها)

لیپیدها آنها در طول جوانه زدن به بخشی از ویریون های سلولی، هسته ای و سایر غشاهای داخلی یک سلول آلوده تبدیل می شوند. آنها جزء اصلی سوپرکپسیدها هستند و به پایداری ویریون کمک می کنند. هنگامی که با اتر درمان می شود، سوپر کپسید به دلیل از دست دادن لیپیدها از بین می رود.

کربوهیدرات ها منشا سلولی. آنها بخشی از پروتئین های سطحی - گلیکوپروتئین ها هستند. گلیکولیز آنها توسط آنزیم های سلولی در حین انتقال پروتئین ها به سطح بیرونی سوپر کپسید انجام می شود، در حالی که پروتئین های سلولی به زور از غشاها خارج می شوند.

طبقه بندی ویروس ها بر اساس دسته های زیر است:

نوع اسید نوکلئیک (DNA یا RNA)، ساختار آن، تعداد رشته ها (یک یا دو)، ویژگی های تولید مثل ژنوم ویروسی.

اندازه و مورفولوژی ویریون ها، تعداد کپسومرها و نوع تقارن.

وجود سوپر کپسید؛

حساسیت به اتر و دئوکسی کولات؛

محل تولید مثل در سلول؛

خواص آنتی ژنی و غیره

ویروس ها دارای ژنوم منحصر به فردی هستند زیرا حاوی DNA یا RNA هستند. بنابراین، بین ویروس های حاوی DNA و حاوی RNA تمایز قائل می شود. آنها معمولا هاپلوئید هستند، یعنی. یک سری ژن دارند ژنوم ویروس ها با انواع مختلفی از اسیدهای نوکلئیک نشان داده می شود: دو رشته ای، تک رشته ای، خطی، دایره ای، تکه تکه شده. در بین ویروس های حاوی RNA، ویروس هایی با ژنوم مثبت (به اضافه رشته RNA) متمایز می شوند. RNA رشته ای مثبت این ویروس ها عملکردهای ارثی و RNA پیام رسان (mRNA) را انجام می دهد. همچنین ویروس های RNA با ژنوم منفی (منهای رشته ای RNA) وجود دارند. RNA رشته منهای این ویروس ها فقط یک عملکرد ارثی را انجام می دهد.

فرمویریون ها می توانند متفاوت باشند: میله ای شکل (ویروس موزاییک تنباکو)، گلوله ای شکل (ویروس هاری)، کروی (ویروس های فلج اطفال، HIV)، رشته ای (فیلوویروس)، اسپرم شکل (بسیاری از باکتریوفاژها). ویروس های ساده و پیچیده ای وجود دارد.

ویروس های ساده یا بدون پوششاز یک اسید نوکلئیک و یک پوسته پروتئینی به نام کپسید تشکیل شده است. کپسید از زیر واحدهای مورفولوژیکی تکراری - کپسومرها تشکیل شده است. اسید نوکلئیک و کپسید با یکدیگر تعامل می کنند و نوکلئوکپسید را تشکیل می دهند.

ویروس های پیچیده یا پوشش دارقسمت بیرونی کپسید توسط یک پوسته لیپوپروتئینی (سوپر کپسید یا peplos) احاطه شده است. این پوسته یک ساختار مشتق شده از غشای یک سلول آلوده به ویروس است. روی پوسته ویروس، گلیکوپروتئین ها یا خارها (پپلومرها) وجود دارد. در زیر پوسته برخی از ویروس ها یک پروتئین ماتریکس M وجود دارد.

ویروس ها چگونه کار می کنند؟

تبلور

در سال 1932 از یک بیوشیمیدان جوان آمریکایی به نام وندیل استنلی خواسته شد تا روی ویروس ها کار کند. استنلی با فشار دادن یک بطری آب از یک تن برگ تنباکوی آلوده به ویروس موزاییک تنباکو شروع کرد. او شروع به مطالعه آب میوه با استفاده از روش های شیمیایی در دسترس خود کرد. او بخش‌های مختلف آب میوه را در معرض واکنش‌های مختلف قرار داد، به این امید که پروتئین خالص ویروسی به دست آورد (استنلی متقاعد شده بود که ویروس یک پروتئین است). یک روز، استنلی بخش تقریباً خالصی از پروتئینی را به دست آورد که از نظر ترکیب با پروتئین های سلول های گیاهی متفاوت بود. دانشمند متوجه شد که در مقابل او چیزی است که برای آن بسیار تلاش می کرد. استنلی یک پروتئین غیر معمول را جدا کرد، آن را در آب حل کرد و محلول را در یخچال قرار داد. صبح روز بعد، به جای یک مایع شفاف، فلاسک حاوی کریستال های سوزنی شکل و ابریشمی زیبایی بود. استنلی از یک تن برگ، یک قاشق غذاخوری از این کریستال ها را استخراج کرد. سپس استنلی مقداری کریستال ریخت، آنها را در آب حل کرد، گازی را با این آب مرطوب کرد و روی برگ های گیاهان سالم مالید. شیره گیاه در معرض طیف وسیعی از تأثیرات شیمیایی قرار گرفت. پس از چنین «پردازش عظیم»، ویروس‌ها به احتمال زیاد می‌مردند.

برگهای مالیده شده بیمار شدند. بنابراین، ویژگی های عجیب ویروس با یک چیز دیگر تکمیل شده است - توانایی کریستالی شدن.

اثر تبلور آنقدر خیره کننده بود که استنلی برای مدت طولانی این ایده را که ویروس یک موجود است را کنار گذاشت. از آنجایی که همه آنزیم ها پروتئین هستند و تعداد بسیاری از آنزیم ها نیز با رشد و بلور شدن ارگانیسم افزایش می یابد، استنلی به این نتیجه رسید که ویروس ها پروتئین های خالص هستند و نه آنزیم ها.

دانشمندان به زودی متقاعد شدند که می توان نه تنها ویروس موزاییک تنباکو، بلکه تعدادی از ویروس های دیگر را نیز متبلور کرد.

پنج سال بعد، بیوشیمیدان انگلیسی F. Bowden و N. Pirie در تعریف استنلی خطایی پیدا کردند: 94٪ از محتویات ویروس موزاییک تنباکو شامل پروتئین و 6٪ اسید نوکلئیک بود. این ویروس در واقع یک پروتئین نبود، بلکه یک نوکلئوپروتئین بود - ترکیبی از پروتئین و اسید نوکلئیک.

به محض اینکه میکروسکوپ‌های الکترونی در دسترس زیست‌شناسان قرار گرفتند، دانشمندان دریافتند که کریستال‌های ویروس از چند صد میلیارد ذره به هم فشرده شده‌اند. ذرات زیادی در یک کریستال ویروس فلج اطفال وجود دارد که می توانند همه ساکنان زمین را بیش از یک بار آلوده کنند. زمانی که می‌توان ذرات ویروسی را در میکروسکوپ الکترونی بررسی کرد، مشخص شد که آنها به شکل‌های مختلفی هستند، اما لایه بیرونی ویروس‌ها همیشه از پروتئینی تشکیل شده است که از ویروسی به ویروس دیگر متفاوت است، که تشخیص آنها را ممکن می‌سازد. با استفاده از واکنش های ایمونولوژیک، و محتوای داخلی با اسید نوکلئیک نشان داده می شود که یک واحد وراثت است.

اجزای ویروس ها

بزرگترین ویروس ها (ویروس های آبله) از نظر اندازه نزدیک به باکتری های کوچک هستند، کوچکترین آنها (پاتوژن های آنسفالیت، فلج اطفال، بیماری پا و دهان) - به مولکول های پروتئینی بزرگ. به عبارت دیگر، ویروس ها غول ها و کوتوله های خود را دارند. (به پیوست 3 مراجعه کنید) برای اندازه گیری ویروس ها، از یک مقدار معمولی به نام نانومتر (nm) استفاده می شود. یک نانومتر یک میلیونیم میلی متر است. اندازه ویروس های مختلف از 20 تا 300 نانومتر متغیر است.

بنابراین، ویروس ها از چندین جزء تشکیل شده اند: (به پیوست 1 مراجعه کنید)

هسته - ماده ژنتیکی (DNA یا RNA). دستگاه ژنتیکی ویروس حاوی اطلاعاتی در مورد چندین نوع پروتئین است که برای تشکیل یک ویروس جدید ضروری است.

یک پوسته پروتئینی به نام کپسید. پوسته اغلب از زیر واحدهای تکرار شونده یکسان - کپسومرها ساخته می شود. کپسومرها ساختارهایی با درجه تقارن بالا تشکیل می دهند.

غشای لیپوپروتئین اضافی. از غشای پلاسمایی سلول میزبان تشکیل می شود. این فقط در ویروس های نسبتاً بزرگ (آنفولانزا، تبخال) رخ می دهد. این پوشش بیرونی قطعه ای از غشای هسته ای یا سیتوپلاسمی سلول میزبان است که ویروس از آن به محیط خارج سلولی خارج می شود. گاهی اوقات پوسته بیرونی ویروس های پیچیده علاوه بر پروتئین حاوی کربوهیدرات هایی مانند پاتوژن های آنفولانزا و تبخال است.

هر یک از اجزای ویریون ها عملکردهای خاصی دارند: پوسته پروتئین آنها را از اثرات نامطلوب محافظت می کند، اسید نوکلئیک مسئول خواص ارثی و عفونی است و نقش اصلی را در تنوع ویروس ها ایفا می کند و آنزیم ها در تولید مثل آنها شرکت می کنند.

ویروس هایی که ساختار پیچیده تری دارند، علاوه بر پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک، حاوی کربوهیدرات ها و لیپیدها هستند. هر گروه از ویروس ها با مجموعه ای از پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها و اسیدهای نوکلئیک مشخص می شوند. برخی از ویروس ها حاوی آنزیم هستند.

برخلاف سلول های زنده معمولی، ویروس ها غذا مصرف نمی کنند و انرژی تولید نمی کنند. آنها بدون مشارکت سلول زنده قادر به تولید مثل نیستند. ویروس تنها پس از نفوذ به نوع خاصی از سلول شروع به تکثیر می کند. به عنوان مثال، ویروس فلج اطفال می تواند تنها در سلول های عصبی انسان یا حیوانات بسیار سازمان یافته مانند میمون ها زندگی کند. بوردینا K.S.، Parkhomenko I.M. «از مولکول تا انسان»، صفحه 26

ویروس های باکتریایی ساختار کمی متفاوت دارند (پیوست 2 را ببینید).

کریستال های ویروس

1) تشکیلات کریستال مانند، که تجمع ویریون ها در سلول های آلوده به ویروس های خاص هستند.

1. دایره المعارف پزشکی کوچک. - م.: دایره المعارف پزشکی. 1991-96 2. کمک های اولیه - M.: دایره المعارف بزرگ روسیه. 1994 3. فرهنگ لغت دایره المعارف اصطلاحات پزشکی. - م.: دایره المعارف شوروی. - 1982-1984.

ببینید «کریستال‌های ویروس» در فرهنگ‌های دیگر چیست:

1) تشکیلات کریستال مانند، که تجمع ویریون ها در سلول های آلوده به ویروس های خاص هستند. 2) آماده سازی ویروس بسیار خالص. هر K.v. از ویریون های زیادی تشکیل شده است... فرهنگ لغت بزرگ پزشکی

- (از کریستال کریستالوس یونانی؛ در اصل یخ)، جامدات با تناوب سه بعدی. ساختار اتمی (یا مولکولی) و تحت شرایط خاص تشکیل، طبیعی است. شکل چند وجهی متقارن منظم (شکل... ... دایره المعارف شیمی

کریستال هایی که از بیول ساخته شده اند. ماکرومولکول های پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک یا ذرات ویروسی. با توجه به اندازه بزرگ بیول. درشت مولکول های حاوی 103 104 اتم، کریستال های B. دارای دوره های بسیار طولانی (در مقایسه با کریستال های معمولی) هستند... ... دایره المعارف فیزیکی

ویژگی کریستال ها برای همسو شدن با خود در طول چرخش، بازتاب، انتقال موازی، یا بخشی یا ترکیبی از این عملیات. تقارن به معنای امکان تبدیل جسمی است که آن را با خود ترکیب می کند. تقارن بیرونی اشکال (برش)…… دایره المعارف فیزیکی

نقره- (نقره) تعریف نقره، استخراج نقره، خواص نقره اطلاعاتی در مورد تعریف نقره، استخراج نقره، خواص نقره محتویات مطالب تاریخچه کشف. استخراج اسامی از کلمه کمبود احتمالی نقره و رشد تاریخچه جدول ... دایره المعارف سرمایه گذار

ریاضیات تحقیقات علمی در زمینه ریاضیات در روسیه در قرن 18 شروع شد، زمانی که L. Euler، D. Bernoulli و دیگر دانشمندان اروپای غربی به عضویت آکادمی علوم سنت پترزبورگ درآمدند. طبق نقشه پیتر اول، دانشگاهیان خارجی هستند... ...

خاصیت کریستال ها برای همسو شدن با خود در موقعیت های مختلف با چرخش، بازتاب، انتقال موازی، یا بخشی یا ترکیبی از این عملیات. تقارن شکل خارجی (برش) یک کریستال با تقارن اتمی آن مشخص می شود... ... دایره المعارف بزرگ شوروی

لک in va، جلوگیری از تولید مثل ویروس ها (استاتیک) و یا باعث مرگ آنها (کشیدگی). برای پیشگیری و درمان عفونت های ویروسی استفاده می شود. P.S. آنها با مکانیسم عمل و طیف فعالیت ضد ویروسی خود متمایز می شوند. همانطور که پ....... دایره المعارف شیمی

شاخه ای از فیزیک که به مطالعه ساختار و خواص جامدات می پردازد. داده های علمی در مورد ریزساختار جامدات و خواص فیزیکی و شیمیایی اتم های تشکیل دهنده آنها برای توسعه مواد و وسایل فنی جدید ضروری است. فیزیک... ... دایره المعارف کولیر

شبه علم- در حال حاضر، تعداد فزاینده ای از دانشمندان به این نتیجه می رسند که هیچ تعریف و معیار روشنی برای این مفهوم وجود ندارد، زیرا هر علمی خود حاوی دانش قابل اعتماد است (دانش اساسی که توسط عمل بشر تأیید شده است)،... ... جنبه های نظری و مبانی مشکل محیطی: مفسر کلمات و عبارات ایدئوماتیک

پلیمر- (پلیمر) تعریف پلیمر، انواع پلیمریزاسیون، پلیمرهای مصنوعی اطلاعاتی در مورد تعریف پلیمر، انواع پلیمریزاسیون، پلیمرهای مصنوعی محتویات مطالب تعریف پیشینه تاریخی علم انواع پلیمریزاسیون ... ... دایره المعارف سرمایه گذار

دانشمندان بحث کرده اند که آیا ویروس ها ماده زنده هستند یا خیر. این واقعیت که آنها قادر به تولید مثل و انتقال بیماری بودند قطعاً نشان دهنده تعلق آنها به ماده زنده است. اما در سال 1935، دبلیو ام استنلی داده‌هایی دریافت کرد که نشان می‌داد ویروس‌ها به احتمال زیاد نمایندگان ماده غیرزنده هستند. او برگ های توتون آلوده به ویروس موزاییک تنباکو را کاملا خرد کرد و سعی کرد با استفاده از روش های جداسازی پروتئین، ویروس را به شکل خالص از آب حاصل جدا کند. نتیجه فراتر از تمام انتظارات محقق بود: او ویروس را به شکل کریستالی دریافت کرد! آماده سازی ویروسی که او به دست آورد به شکل کریستال های مشابه مولکول های پروتئین بود، در حالی که ویروس دست نخورده بود و وقتی در مایع حل شد، باعث ایجاد بیماری مانند قبل شد.

استنلی برای به دست آوردن ویروس ها به صورت کریستالی، عنوان جایزه نوبل شیمی را در سال 1946 دریافت کرد (همراه با او، این جایزه توسط سامنر و نورتروپ که موفق به متبلور کردن آنزیم ها شدند) دریافت کردند.

20 سال دیگر پس از آزمایش‌های موفقیت‌آمیز استنلی، تمام ویروس‌هایی که دانشمندان موفق به متبلور ساختن آن‌ها شدند به گروه نسبتاً ساده تعلق داشتند. ویروس های گیاهی(آنهایی که فقط می توانند گیاهان را تحت تأثیر قرار دهند). اولین ویروس حیوانیتنها در سال 1955 به شکل کریستالی بدست آمد، این ویروس فلج اطفال بود و توسط کارلتون ای. شوورد و فردریک ال. شافر متبلور شد.

این واقعیت که ویروس ها می توانند به شکل کریستال وجود داشته باشند برای بسیاری از جمله استنلی دلیلی بر این بود که آنها پروتئین های معمولی و نمایندگان ماده بی جان هستند. به هر حال، هیچ چیز زنده ای را نمی توان متبلور کرد. به نظر می رسید زندگی و توانایی متبلور شدن مفاهیمی متقابل هستند. زندگی چیزی است متحرک، متغیر، پویا، و ساختار یک بلور سفت، تغییرناپذیر، به شدت سازمان یافته است.

فقط یک واقعیت در فرضیه ماهیت بی جان ویروس ها نمی گنجد - آنها حتی پس از قرار گرفتن در حالت کریستالی می توانند رشد کرده و تکثیر شوند. و توانایی رشد و تولید مثل همیشه یکی از ویژگی های ضروری موجودات زنده در نظر گرفته شده است.

بعد از اینکه دو بیوشیمیست بریتانیایی، فردریک چارلز باودن و نورمن دبلیو پیری، متوجه شدند که ویروس موزاییک تنباکو حاوی اسید ریبونوکلئیک است، وضعیت روشن‌تر شد. البته زیاد نیست، اما حاوی است. بر اساس تجزیه و تحلیل آنها، ویروسی که آنها مورد مطالعه قرار دادند شامل 94 درصد پروتئین و 6 درصد RNA بود. قطعا یک نوکلئوپروتئین بود! علاوه بر این، تمام ویروس های شناخته شده دیگر نیز نوکلئوپروتئین های حاوی RNA، یا DNA، یا هر دو اسید نوکلئیک هستند.

تفاوت بین وجود یک نوکلئوپروتئین و وجود یک پروتئین ساده عملاً تفاوت بین ماده زنده و غیر زنده است. معلوم شد که ویروس ها از همان ماده ای ساخته شده اند که ژن ها ساخته شده اند. و ژن ها جوهر واقعی زندگی هستند. ویروس های بزرگ بسیار شبیه کروموزوم های پیچ خورده بودند. برخی از ویروس‌ها حاوی 75 ژن بودند که هر کدام جزئیات خاصی از ساختار ویروس را کنترل می‌کردند: کجا کشیده می‌شد، کجا تا می‌شد. با ایجاد جهش در اسید نوکلئیک، می‌توان ژن‌های آسیب‌دیده را به‌دست آورد و به این ترتیب متوجه شد که عملکرد یک ژن خاص چیست و محلی‌سازی آن چیست. به روشی مشابه، رمزگشایی کامل ژن‌های ویروس، انجام تجزیه و تحلیل ساختاری و عملکردی آن‌ها امکان‌پذیر بود و البته این اولین قدم کوچک برای رمزگشایی دستگاه ژنی بسیار پیچیده‌تر موجودات سلولی بود.

ویروس‌های موجود در یک سلول را می‌توان به‌عنوان چتربازانی تصور کرد که در آن فرود آمدند، ژن‌های کنترل کننده حیات سلول را مسدود کردند و فرآیندهای شیمیایی سلول را وادار کردند تا در جهت مورد نیاز خود پیش بروند. چنین تداخل فاحشی اغلب منجر به مرگ سلولی یا مرگ کل ارگانیسم میزبان می شود. گاهی اوقات ویروس‌های موجود در سلول می‌توانند ژن یا گروهی از ژن‌ها را جایگزین ژن‌های خود کنند و به سلول ویژگی‌های جدیدی می‌دهند که متعاقباً به سلول‌های دختر منتقل می‌شود. این پدیده نامیده می شود انتقال

اگر وجود ژن ها نشانه یک موجود زنده باشد، ویروس ها ماده زنده هستند. البته خیلی به این بستگی دارد که مفهوم «زندگی» را چگونه تعریف کنیم. به عنوان مثال، من تمایل دارم هر نوکلئوپروتئینی را که قادر به تولید مثل باشد را زنده در نظر بگیرم. اگر از این منظر ویروس ها را در نظر بگیریم، آن ها همان موجودات زنده ای هستند که مثلاً فیل ها یا مردم هستند.

با این حال، تمام حقایق وجود ویروس ها غیرمستقیم بود و حتی یک واقعیت غیر مستقیم را نمی توان با شواهد مستقیم مقایسه کرد. ما روی ویروس ها زیاد کار کرده ایم، اما

ویروس ها اشکال حیات غیر سلولی هستند

کشف ویروس

1892 - D.I. Ivanovsky ویروس موزاییک تنباکو را کشف کرد.

1897 - M.V. Beyerinck اصطلاح "ویروس" - "اصل عفونی مایع زنده" را معرفی کرد.

1917 F. D'Herelle باکتریوفاژ (ویروس باکتریایی) را کشف کرد.

منشا ویروس ها

ویژگی های ویروس ها

ساختار ویروس ها

این ویروس حاوی قطعه ای از یک مولکول DNA یا RNA (هسته) است که با پروتئین ها مرتبط نیست، به صورت مارپیچی پیچ خورده یا به شکل یک توپ پیچیده شده است، محصور در یک پوسته پروتئینی - کپسید. کپسید از زیر واحدهای تکرار شونده ای به نام کپسومر تشکیل شده است. برخی از ویروس ها (آنفولانزا، تبخال) دارای یک پوشش لیپوپروتئینی هستند که از غشای پلاسمایی سلول میزبان تشکیل شده است.

باکتریوفاژ (ویروس باکتریایی)

باکتریوفاژ از یک سر پروتئین تشکیل شده است که شامل دستگاه ژنتیکی (DNA ویروسی)، گردن، دم، صفحه پایه و رشته های دم (فرایندها) است. رشته های دم با مکان های گیرنده روی سطح سلول باکتری تماس می گیرند و باکتریوفاژ را لنگر می اندازند. صفحه پایه دم حاوی آنزیمی است که دیواره سلولی باکتری را از بین می برد و به DNA ویروسی اجازه نفوذ به داخل را می دهد. DNA ویروسی از طریق کانال دم به سلول باکتری تزریق می شود و در DNA باکتری ادغام می شود و در نتیجه سنتز پروتئین های باکتریایی را سرکوب می کند.

شکل ویروس

چند وجهی به شکل ایکوساهدر (ویروس فلج اطفال)، دوازده وجهی (ویروس تبخال)، میله ای شکل یا رشته ای (ویروس موزاییک تنباکو)، چماق شکل (باکتریوفاژها)، گرد (ویروس آنفولانزا).

فعالیت حیاتی ویروس ها

در ویروس ها، فرآیندهای حیاتی تنها زمانی رخ می دهند که وارد سلول میزبان شوند. ویروس پس از نفوذ به سلول، سنتز پروتئین های خود و تکثیر DNA ویروسی را آغاز می کند، در حالی که از ریبوزوم ها، tRNA و آنزیم های سلول میزبان استفاده می کند. ذرات ویروسی تکثیر می شوند و باعث مرگ سلول میزبان (چرخه لیتیک) می شوند. اگر دستگاه ژنتیکی ویروس با RNA نشان داده شود، ابتدا فرآیند رونویسی معکوس (سنتز DNA روی یک الگوی RNA) و سپس - مانند ویروس های حاوی DNA وجود دارد.

انواع ویروس ها

1. حاوی DNA - حاوی یک یا دو رشته DNA خطی یا دایره ای (هپاتیت، تبخال، آبله، آدنوویروس).
2. حاوی RNA - حاوی یک یا دو رشته RNA خطی (انتروویروس‌ها، ویروس موزاییک تنباکو، رتروویروس‌ها (انکوویروس‌ها)، HIV، ویروس‌های تومور زخم گیاهی، فلج اطفال، آنفولانزا، هاری).
3. ویریون مرحله استراحت ویروس است.
4. ویروئیدها مولکول های RNA کوتاه و تک رشته ای هستند که فاقد کپسید (عامل ایجاد زوال عقل زودرس پیری) هستند.
5. باکتریوفاژها ویروس هایی هستند که باکتری ها را آلوده می کنند.

تأثیر ویروس بر روی سلول

1. جذب عبارت است از اتصال ویریون ها به سطح سلول.
2. تزریق عبارت است از نفوذ ویریون به داخل سلول و آزاد شدن اسید نوکلئیک ویروسی از کپسید (در باکتریوفاژها فقط نوکلئیک اسید وارد سلول می شود).
3. همانندسازی اسید نوکلئیک ویروسی (NA): بر روی مولکول NA ویروسی، طبق اصل مکمل بودن، مولکول های NA ویروسی از نوکلئوتیدهای موجود در سلول سنتز می شوند.
4. سنتز پروتئین های ویروسی: پروتئین های ویروسی - پروتئین های کپسید و آنزیم ها - بر روی مولکول های NK ویروسی (ماتریس) روی ریبوزوم های سلول آسیب دیده سنتز می شوند.
5. مجموعه ویریون ها: ویریون ها از NA و پروتئین های سنتز شده جمع می شوند.
6. خروج ویریون ها از سلول میزبان: در یوکاریوت ها، ذرات ویروسی به بیرون رانده می شوند. در باکتری ها - با از بین بردن سلول میزبان (لیز)؛ ذرات ویروسی جدید سلول های جدید را آلوده می کنند.

معنی ویروس ها

1. پاتوژن های بیماری های گیاهان (موزاییک تنباکو)، حیوانات (هاری) و انسان (اچ آی وی، آنفولانزا، هپاتیت، سرخک، آبله و غیره).
2. باکتریوفاژها برای درمان عفونت های باکتریایی (اسهال خونی) استفاده می شوند.
3. باکتریوفاژها می توانند از رشد میکروارگانیسم های مفید در طول تولید آنتی بیوتیک ها در صنعت میکروبیولوژیک جلوگیری کنند.
4. به طور گسترده در مهندسی ژنتیک استفاده می شود.
5. ذرات ویروسی منفرد می توانند برای مدت طولانی بدون ایجاد بیماری (ناقل ویروس) در بدن باقی بمانند.
6. برخی از ذرات ویروسی واقع در داخل سلول بر دستگاه سنتز پروتئین آن تأثیر نمی‌گذارند. در عین حال نقش مهمی در انتقال اطلاعات ژنتیکی بین سلول ها و بافت های بدن و حتی بین افراد دارند.

انواع عفونت های ویروسی

1. عفونت لیتیک: ذرات ویروسی جدید به طور همزمان از سلول خارج می شوند و باعث پاره شدن و مرگ سلول میزبان می شوند.
2. عفونت پایدار: ذرات ویروسی جدید سلول میزبان را به تدریج ترک می کنند، در حالی که سلول به زندگی خود ادامه می دهد و ویروس های جدید تولید می کند.
3. عفونت نهفته (پنهان): ویروس ها در یک سلول تکثیر می شوند، اما آن را ترک نمی کنند، اما با تقسیم سلول های آسیب دیده به سلول های جدید منتقل می شوند.

HIV (ویروس نقص ایمنی انسانی)

HIV باعث ایدز (سندرم نقص ایمنی اکتسابی) می شود. HIV یک رتروویروس گرد با قطر 100-120 نانومتر است. دستگاه ژنتیکی با دو رشته از یک مولکول RNA نشان داده می شود. غشای خارجی پروتئین-لیپیدی است که با پروتئین های خود ویروس نفوذ کرده است. سلول‌های هدف خون انسان و سلول‌های مغزی هستند: لنفوسیت‌های T، لنفوسیت‌های B، مونوسیت‌ها، سلول‌های عصبی، سلول‌های نوروگلیال و همچنین سلول‌های مخاط روده، جفت و غیره. HIV در درجه اول بر لنفوسیت‌های T تأثیر می‌گذارد که ایمنی را ایجاد می‌کنند. HIV خیلی سریع تغییر می کند. لنفوسیت‌های آسیب‌دیده شناسایی باکتری‌های خارجی، سلول‌های غیرطبیعی و تولید آنتی‌بادی را متوقف می‌کنند. بدن تحت تأثیر عفونت های ثانویه (ذات الریه، هپاتیت، اسهال و غیره) قرار می گیرد و ممکن است تومور ایجاد شود. HIV تقریباً از تمام مایعات فیزیولوژیکی بدن (پلاسمای خون، مایع منی، بزاق، شیر مادر، مایع مغزی نخاعی، مایع اشک آور) جدا شده است.

راه های انتقال اچ آی وی:

1. اندام های اهدایی، بافت ها، پلاسمای خون، مغز استخوان.
2. ابزار پزشکی (سوزن، سرنگ، ابزار جراحی و دندانپزشکی).
3. تماس جنسی اگر یکی از شرکا ناقل HIV باشد.
4. از مادر به کودک (در رحم، هنگام زایمان، در دوران شیردهی).

Kirilenko A. A. زیست شناسی. آزمون دولتی یکپارچه بخش "زیست شناسی مولکولی". تئوری، وظایف آموزشی. 2017.