Dodaj do listy

Budowa oraz znaczenie wirusów i prionów w życiu i gospodarce człowieka

Odkrycie wirusów miało miejsce w XIX wieku, okazało się wówczas, że wyciąg z liści zakażonego mozaikowatością tytoniu, nawet po przesączeniu go przez odpowiedni, zatrzymujący bakterie Bakterie organizmy jednokomórkowe niekiedy tworzące układy zbudowane z kilku luźno ze sobą związanych komórek. Zaliczane są do królestwa Monera. Wielkość bakterii wynosi od 0,2 do kilkudziesięciu µm.... Czytaj dalej Słownik biologiczny filtr, nadal jest zdolny do wywoływania choroby. Oczywiste stało się, że choroba ta wywoływana jest przez inne znacznie mniejsze niż bakterie czynniki

Czynniki te udało się wyizolować w latach trzydziestych XX wieku. Badanie tak małych czynników możliwe było dopiero w momencie pojawienia się właściwych technik mikroskopowych oraz inżynierii genetycznej.

Wirusami nazywamy niewielkie, pozbawione błony formy, które zdolne są do rozmnażania się tylko w żywych komórkach gospodarza. Cząstki te poza komórką nie wykazują charakterystycznych dla żywych istot cech. Nie prowadzą wówczas żadnych reakcji ani procesów fizjologicznych.

Cząstki te mają bardzo małe rozmiary, gdyż osiągają zaledwie kilkaset nanometrów a ich kształty są rozmaite.

Składają się one z główki oraz z ogonka a także z włókienek. Niektóre wirusy Wirusy twory istniejące na pograniczu materii ożywionej i nieożywionej, zbudowane z kwasu nukleinowego i białkowej otoczki (kapsydu). Jedynym przejawem życia wirusów jest ich zdolność do namnażania się,... Czytaj dalej Słownik biologiczny mają cylindryczne oraz wielościenne formy. Wirus wydostający się z komórki, która uległa zakażeniu nazywany jest wirionem.

Wirusa buduje kwas DNA lub RNA oraz mieszanka obu kwasów nukleinowych oraz kapsyd. Jest on zbudowany z białek zwanych kapsomerami. Cechą charakterystyczną wirusa jest posiadanie tylko jednego kwasu nukleinowego. Żywa komórka aby prawidłowo funkcjonować musi zawierać dwa rodzaje kwasów nukleinowych RNA oraz DNA. Materiał genetyczny wirusa występuje w wielu postaciach.:

  • dwuniciowej cząsteczki DNA,
  • jednoniciowej cząsteczki DNA,
  • dwuniciowej cząsteczki RNA,
  • jednoniciowej cząsteczki RNA,
  • liniowej cząsteczki RNA lub DNA,
  • w formie cząsteczki kolistej DNA i in.

Na podstawie rodzaju materiału genetycznego oparta jest też klasyfikacja wirusów. Materiał genetyczny wpływa także na cykl rozwojowy wirusa. Inwazja wirusów przebiega w kilku etapach:

  1. wniknięcie wirusa do komórki.
  2. namnożenie wirusa w komórce.
  3. opuszczenie komórki przez nowe wiriony.

Ponieważ wirus nie potrafi sam wytwarzać swojego białka musi korzystać z białek zawartych w żywych komórkach. Zazwyczaj wirusy podporządkowują sobie aparat biosyntezy białka zawarty w komórce do własnych potrzeb. Możliwe jest to dzięki wbudowywaniu się materiału genetycznego wirusa w geny komórki.

Niektóre wirusy działają tak gwałtownie, że powodują nawet śmierć komórki.

Przebieg cyklu rozwojowego bakteriofaga T4.

Bakteriofagi to czynniki wirusowe atakujące bakterie. Bakteriofag zbudowany jest z główki, zawierającej materiał genetyczny w formie kwasu DNA, oraz z ogonka, służącego do przyczepienia wirusa do powierzchni komórki bakteryjnej. W momencie, gdy wirus jest już przyczepiony do komórki dochodzi do wstrzyknięcia jego materiału genetycznego do wnętrza bakterii. Niektóre wirusy mogą w całości przechodzić przez błonę komórkową a kapsyd już w komórce ulega lizie. Materiał genetyczny wirusa uwolniony do komórki zawiera wszystkie geny niezbędne do przebiegu cyklu rozwojowego.

Rozwój wirusa T4 przebiega podobnie do innych wirusów w kilku fazach.

  1. Faza utajona- bakteriofag znajduje się w komórce, nie widać jednak objawów jego obecności.
  2. Faza wczesna - w tej fazie zachodzi replikacja materiału genetycznego wirusa.
  3. Faza pośrednia- dochodzi wówczas do tworzenia białek kapsydowych wirusa.
  4. Faza późna - w tej fazie ma już miejsce składanie gotowych cząsteczek bakteriofaga, które uwalniane są na zewnątrz komórki.

Cykl bakteriofaga T4 kończy się zazwyczaj lizą komórki ( śmiercią). Istnieją jednak wirusy, które nie powodują uśmiercania gospodarza. Cykl rozrodczy tych wirusów nazywamy cyklem lizogenicznym. Wirusy takie zaklasyfikowane są do wirusów łagodnych. Cykl lizogeniczny charakteryzuje się tym, że powoduje uszkodzeń komórki. W czasie replikacji kwas dezoksyrybonukleinowy wirusa włącza się do materiału genetycznego komórki. Geny wirusa dzielą się wraz z genami komórki. A białka kapsydu powstają razem z białkami komórki. Do komórki potomnej trafia więc kopia wirusa. Cykl lizogeniczny może być traktowany jako pewna forma symbiozy między komórką a fagiem. Wirus ma dzięki temu zapewnione schronienie oraz może się skutecznie namnażać, a komórka uodporniona jest na podobne zakażenie. W pewnym momencie cyklu dochodzi do ponownej aktywności wirusa. Dochodzi do wycięcia genów wirusa z materiału genetycznego komórki i wirus przechodzi wówczas w cykl lityczny. Ujawnienie się wirusa ma miejsce w momencie gdy komórka przechodzi " trudny" okres i jest nastawiona na działanie szkodliwych czynników.

Odmiana wirusów są także retrowirusy. Charakteryzują się one obecnością materiału genetycznego w formie kwasu rybonukleinowego. W momencie wniknięcia retrowirusa do komórki konieczne jest przepisanie informacji genetycznej na kwas DNA. Możliwe jest to dzięki odwrotnej transkryptazie. Kolejne etapy inwazji tego rodzaju wirusa przebiegają już w bardzo podobny sposób.

Rola wirusów w przyrodzie oraz w życiu człowieka.

Czynniki wirusowe funkcjonują tylko dzięki innym komórkom. Wirusy powodują liczne choroby zarówno roślin, zwierząt oraz człowieka. Obecność wirusów jest dla człowieka bardzo niekorzystna, jednakże w królestwie roślin jest ona wprost przeciwnie bardzo pożądana.

Czasami zakażenie rośliny wirusem powoduje, że jej liście stają się z jednolicie zielonych kolorowe. Sprawia to wrażenie bardzo estetycznego zjawiska a mimo, zakażenia roślina funkcjonuje normalnie.

Ciekawostką jest, że tulipany na obrazie Rembrandta posiadają na swoich płatkach smugowy i nakrapiany rysunek, które wywołane są właśnie przez zakażenia wirusem.

Większość wirusów wpływa ujemnie na zwierzęta i bardzo często są przyczyną ich śmierci.

Do najczęściej występujących chorób zwierzęcych, wywołanych przez wirusy należą nosówka, wścieklizna oraz pryszczyca.

Chorobami wirusowymi człowieka są grypa, katar, świnka, choroba Choroba występuje wtedy, gdy bodźce zewnętrzne są zbyt silne lub działają zbyt długo, przy równoczesnym zmniejszaniu się zdolności przystosowania organizmu.
Czytaj dalej Słownik biologiczny
Heinego-Medina, różyczka, zapalenie wątroby oraz AIDS.

Wiele komórek próbuje walczyć z mikrobami na wiele sposobów. Niektóre komórki bakteryjne posiadają zdolność do rozpoznawania " obcego" DNA. Organizmy wyższe walczą z infekcjami wirusowymi poprzez układ odpornościowy, czyli immunologiczny. Wiele spośród reakcji układu immunologicznego nie jest jednak w stanie skutecznie zwalczyć wirusa.

Nieskuteczna walka z wirusami wynika najczęściej z bardzo wysokiej zmienności oraz szybkiego tempa zmian w budowie cząstek wirusowych. Zmiany te dotyczą głównie białek powierzchniowych wirusa, które rozpoznawane są przez układ immunologiczny Immunologiczny dotyczący immunologii, dotyczący naturalnej odporności organizmu; odpornościowy. Czytaj dalej Słownik wyrazów obcych organizmu.

Czasami zmiany w materiale genetycznym wirusa sprawiają ,że staje się on bardziej zjadliwy i powoduje trudne do zwalczenia choroby. Wirusy stale się zmieniają, a przez to coraz trudniej uzyskać przeciw nim właściwe szczepionki. Co prawda udało się wynaleźć wiele szczepionek pozwalających na zmniejszenie zachorowań na nosówkę wściekliznę, chorobę Heinego-Medina, ospę czy zapalenie wątroby.

Nadal jednak nie ma skutecznego sposobu na bardzo groźnego wirusa HIV. Co roku powoduje on śmierć wielu milionów ludzi w różnym wieku.

Wbrew pozorom antybiotyki Antybiotyki substancje chemiczne, które hamują rozwój mikroorganizmów lub je niszczą. Antybiotyki otrzymuje się z niektórych grzybów i bakterii. Stosuje się je do zwalczania chorób zakaźnych. Przykłady antybiotyków:... Czytaj dalej Słownik biologiczny nie są skutecznym lekarstwem na choroby wirusowe. Istnieją jednak dosyć skuteczne leki przeciwwirusowe i homeopatyczne. Leki te zawierają nieaktywne lub uszkodzone cząstki wirusowe. Dzięki wprowadzaniu takich substancji do organizmu może on stopniowo się uodparniać na zakażenie prawdziwymi cząstkami wirusa.

W środowisku można spotkać jeszcze inne czynniki zdolne do zakażenia. Są nimi priony oraz wiroidy.

Wiroidy to koliste, nie osłonięte żadną osłoną cząsteczki, zawierające jednoniciowy kwas rybonukleinowy.

Wywołują one wiele chorób roślin, między innymi wrzecionowatość ziemniaka. Jak dotąd nie udało się określić przebiegu cyklu rozwojowego wiroidów.

Cząstka prionu utworzona jest z białka. Priony powodują ciężkie schorzenia układu nerwowego u człowieka i bydła. Cząstki te wywołują gąbczaste zmiany w mózgu, określane jako choroba prionowa lub scrapie. W wyniku choroby następują zmiany wywołujące utratę koordynacji ruchów, pobudliwość oraz znaczne swędzenie.

Chorobą wywoływaną przez priony jest także BSE, czyli choroba wściekłych krów. Choroba ta pojawiła się po raz pierwszy w Wielkiej Brytanii w latach dziewięćdziesiątych.

Zwierzęta te tracą koordynację ruchów, mają nieprawidłową postawę ciała, drżenie mięśni, tracą na wadze i zaprzestają dawania mleka itp. Żywotność zwierząt jest niewielka, gdyż najczęściej zwierzęta te padają po kilku tygodniach. Najczęstszą przyczyną zakażenia jest zakażona pasza oraz chore zwierzęta.

Choroby prionowe występują także u człowieka. Wśród nich kuru, choroba Creutzfeldta-Jacoba czy syndrom Gertsmanna-Strausslera- Scheinkera.