Læringsutbytte
- Gjenkjenne de grunnleggende former av virus
Virus Er ikke-cellulære, noe som betyr at De er biologiske enheter som ikke har en cellulær struktur. De mangler derfor de fleste komponentene i celler, som organeller, ribosomer og plasmamembranen. En virion består av en nukleinsyrekjerne, et ytre proteinbelegg eller kapsid, og noen ganger en ytre konvolutt laget av protein og fosfolipidmembraner avledet fra vertscellen. Virus kan også inneholde ytterligere proteiner, som enzymer, i kapsidet eller festet til virusgenomet. Den mest åpenbare forskjellen mellom medlemmer av forskjellige virale familier er variasjonen i deres morfologi, som er ganske variert. Et interessant trekk ved viral kompleksitet er at kompleksiteten til verten ikke nødvendigvis korrelerer med kompleksiteten til virionen. Faktisk finnes noen av de mest komplekse virionstrukturer i bakteriofager-virus som smitter de enkleste levende organismer, bakterier.
Typer Nukleinsyre
I Motsetning til nesten alle levende organismer som bruker DNA som deres genetiske materiale, kan virus bruke ENTEN DNA eller RNA. Viruskjernen inneholder genomet – det totale genetiske innholdet av viruset. Virale genomer har en tendens til å være små, og inneholder bare de genene som koder for proteiner som viruset ikke kan få fra vertscellen. Dette genetiske materialet kan være enkelt-eller dobbeltstrenget. Det kan også være lineært eller sirkulært. Mens de fleste virus inneholder en enkelt nukleinsyre, har andre genomer delt inn i flere segmenter. Rna-genomet av influensaviruset er segmentert, noe som bidrar til variabiliteten og kontinuerlig utvikling, og forklarer hvorfor det er vanskelig å utvikle en vaksine mot den.i DNA-virus styrer det virale DNA vertscellens replikasjonsproteiner for å syntetisere nye kopier av det virale genomet og å transkribere og oversette det genomet til virale proteiner. Menneskelige sykdommer forårsaket AV DNA-virus inkluderer vannkopper, hepatitt B og adenovirus. Seksuelt overførte DNA-virus inkluderer herpesviruset og humant papillomavirus (HPV), som har vært forbundet med livmorhalskreft og kjønnsvorter.
RNA-virus inneholder bare RNA som deres genetiske materiale. FOR å replikere sine genomer i vertscellen, MÅ RNA-virusene kode sine egne enzymer som kan replikere RNA til RNA eller, i retrovirusene, TIL DNA. Disse RNA-polymeraseenzymer er mer sannsynlig å gjøre kopieringsfeil enn DNA-polymeraser, og gjør derfor ofte feil under transkripsjon. Av denne grunn forekommer mutasjoner i RNA-virus oftere enn I DNA-virus. Dette får dem til å forandre seg og tilpasse seg raskere til verten. Menneskelige sykdommer forårsaket AV RNA-virus inkluderer influensa, hepatitt C, meslinger og rabies. HIV-viruset, som er seksuelt overført, er ET rna retrovirus.
Morfologi
Virus kommer i mange former og størrelser, men disse funksjonene er konsistente for hver virusfamilie. Som vi har sett, har alle virioner et nukleinsyregenom dekket av et beskyttende kapsid. Proteiner av kapsid er kodet i det virale genomet, og kalles kapsomerer. Noen virale kapsler er enkle helikser eller polyhedrale «sfærer», mens andre er ganske komplekse i struktur (Figur 1).
generelt er kapslene av virus klassifisert i fire grupper: spiralformet, icosahedral, innhyllet og hode-og-hale. Spiralformede kapsler er lange og sylindriske. Mange plantevirus er spiralformede, inkludert TMV. Icosahedral virus har former som er omtrent sfæriske, for eksempel de av poliovirus eller herpesvirus. Innhyllet virus har membraner avledet fra vertscellen som omgir kapsidene. Dyrevirus, SOM HIV, er ofte innhyllet. Hode-og-hale virus infisere bakterier og har et hode som ligner på icosahedral virus og en hale formet som spiralformede virus.
figur 2. Et virus og dets vertsreseptorprotein. HIV-viruset binder CD4-reseptoren på overflaten av humane celler. CD4-reseptorer hjelper hvite blodlegemer til å kommunisere med andre celler i immunsystemet når de produserer en immunrespons. (kreditt: modifikasjon av ARBEID AV NIAID, NIH)
Mange virus bruker en slags glykoprotein for å feste seg til vertscellene via molekyler på cellen som kalles virale reseptorer. For disse virusene kreves vedlegg for senere penetrasjon av cellemembranen; først etter penetrasjon finner sted kan viruset fullføre sin replikasjon inne i cellen. Reseptorene som virus bruker er molekyler som normalt finnes på celleoverflater og har sine egne fysiologiske funksjoner. Det ser ut til at virus har rett og slett utviklet seg til å gjøre bruk av disse molekylene for sin egen replikasjon. FOR EKSEMPEL BRUKER HIV CD4-molekylet På T-lymfocytter som en av dets reseptorer (Figur 2). CD4 ER en type molekyl som kalles et celleadhesjonsmolekyl, som fungerer for å holde forskjellige typer immunceller i nærheten av hverandre under genereringen Av En t-lymfocyttimmunrespons.en av de mest komplekse virionene som er kjent, T4-bakteriofagen (som infiserer Escherichia coli) – bakterien, har en halestruktur som viruset bruker til å feste til vertsceller og en hodestruktur som huser SITT DNA.Adenovirus, et ikke-innhyllet dyrevirus som forårsaker respiratoriske sykdommer hos mennesker, bruker glykoproteinpigger som stikker ut fra sine kapsomerer for å feste seg til vertsceller. Ikke-innhyllede virus inkluderer også de som forårsaker polio (poliovirus), plantarvorter (papillomavirus) og hepatitt A (hepatitt a-virus).Innhyllede virioner, som influensaviruset, består av nukleinsyre (RNA i tilfelle influensa) og kapsidproteiner omgitt av en fosfolipid dobbeltlagskappe som inneholder viruskodede proteiner. Glykoproteiner innebygd i viral konvolutt brukes til å feste til vertsceller. Andre konvoluttproteiner er matriksproteiner som stabiliserer konvolutten og ofte spiller en rolle i samlingen av avkomvirioner. Vannkopper, HIV og kusma er andre eksempler på sykdommer forårsaket av virus med konvolutter. På grunn av skjørheten i konvolutten, ikke-innhyllet virus er mer motstandsdyktig mot endringer i temperatur, pH, og noen desinfeksjonsmidler enn innhyllet virus.Samlet sett forteller formen på virionen og tilstedeværelsen eller fraværet av en konvolutt oss lite om hvilken sykdom viruset kan forårsake eller hvilke arter det kan infisere, men de er fortsatt nyttige midler for å begynne viral klassifisering (Figur 3).
Praksis Spørsmål
Figur 3. Komplekse Virus. Virus kan enten være komplekse eller relativt enkle i form. Denne figuren viser tre relativt komplekse virioner: bakteriofagen T4, med SIN DNA-holdige hodegruppe og halefibre som festes til vertsceller; adenovirus, som bruker pigger fra kapsidet til å binde seg til vertsceller; og influensaviruset, som bruker glykoproteiner innebygd i konvolutten for å binde seg til vertsceller. Influensaviruset har også matriksproteiner, internt i konvolutten, som bidrar til å stabilisere virions form. (credit «bacteriophage, adenovirus»: modification of work BY NCBI, NIH; credit «influenza virus»: modification of work by Dan Higgins, Centers For Disease Control and Prevention)
Hvilke av følgende uttalelser om virusstruktur er sanne?
- alle virus er innkapslet i en virusmembran.
- capsomeren består av små proteinunderenheter kalt capsids.
- DNA ER det genetiske materialet i alle virus.
- Glykoproteiner hjelper viruset å feste seg til vertscellen.
Prøv det
Bidra!
Forbedre denne sidenlære mer