rezultatele învățării
- recunoașteți formele de bază ale virusurilor
virusurile sunt necelulare, ceea ce înseamnă că sunt entități biologice care nu au o structură celulară. Prin urmare, le lipsește majoritatea componentelor celulelor, cum ar fi organele, ribozomii și membrana plasmatică. Un virion constă dintr-un miez de acid nucleic, un înveliș proteic exterior sau capsidă și, uneori, un înveliș exterior format din proteine și membrane fosfolipidice derivate din celula gazdă. Virușii pot conține, de asemenea, proteine suplimentare, cum ar fi enzimele, în capsidă sau atașate la genomul viral. Cea mai evidentă diferență între membrii diferitelor familii virale este variația morfologiei lor, care este destul de diversă. O caracteristică interesantă a complexității virale este că complexitatea gazdei nu se corelează neapărat cu complexitatea virionului. De fapt, unele dintre cele mai complexe structuri de virion se găsesc în bacteriofagi—viruși care infectează cele mai simple organisme vii, bacterii.
tipuri de acid Nucleic
spre deosebire de aproape toate organismele vii care folosesc ADN-ul ca material genetic, virușii pot folosi fie ADN, fie ARN. Nucleul virusului conține genomul—conținutul genetic total al virusului. Genomii virali tind să fie mici, conținând doar acele gene care codifică proteine pe care virusul nu le poate obține de la celula gazdă. Acest material genetic poate fi monocatenar sau dublu catenar. Poate fi, de asemenea, liniar sau circular. În timp ce majoritatea virusurilor conțin un singur acid nucleic, altele au genomi împărțiți în mai multe segmente. Genomul ARN al virusului gripal este segmentat, ceea ce contribuie la variabilitatea și evoluția sa continuă și explică de ce este dificil să se dezvolte un vaccin împotriva acestuia.
în virusurile ADN, ADN-ul viral direcționează proteinele de replicare ale celulei gazdă pentru a sintetiza noi copii ale genomului viral și pentru a transcrie și traduce acel genom în proteine virale. Bolile umane cauzate de virusurile ADN includ varicela, hepatita B și adenovirusurile. Virusurile ADN cu transmitere sexuală includ virusul herpesului și virusul papilloma uman (HPV), care a fost asociat cu cancerul de col uterin și verucile genitale.
virusurile ARN conțin doar ARN ca material genetic. Pentru a-și reproduce genomii în celula gazdă, virusurile ARN trebuie să-și codifice propriile enzime care pot reproduce ARN în ARN sau, în retrovirusuri, în ADN. Aceste enzime ARN polimerază sunt mai susceptibile de a face erori de copiere decât ADN polimerazele și, prin urmare, fac adesea greșeli în timpul transcrierii. Din acest motiv, mutațiile virusurilor ARN apar mai frecvent decât în virusurile ADN. Acest lucru îi determină să se schimbe și să se adapteze mai rapid la gazda lor. Bolile umane cauzate de virusurile ARN includ gripa, hepatita C, rujeola și rabia. Virusul HIV, care este transmis sexual, este un retrovirus ARN.
morfologia
virusurile vin în multe forme și dimensiuni, dar aceste caracteristici sunt consistente pentru fiecare familie virală. După cum am văzut, toți virionii au un genom de acid nucleic acoperit de o capsidă protectoare. Proteinele capsidei sunt codificate în genomul viral și se numesc capsomere. Unele capside virale sunt helice simple sau „sfere” poliedrice, în timp ce altele sunt destul de complexe în structură (Figura 1).
în general, capsidele virusurilor sunt clasificate în patru grupe: elicoidale, icosaedrice, învelite și cap și coadă. Capsidele elicoidale sunt lungi și cilindrice. Multe virusuri vegetale sunt elicoidale, inclusiv TMV. Virusurile icosaedrice au forme aproximativ sferice, cum ar fi cele ale poliovirusului sau herpesvirusurilor. Virușii înveliți au membrane derivate din celula gazdă care înconjoară capsidele. Virusurile animale, cum ar fi HIV, sunt frecvent învelite. Virusurile cap-coadă infectează bacteriile și au un cap care este similar cu virusurile icosaedrice și o coadă în formă de virusuri elicoidale.
Figura 2. Un virus și proteina receptorului său gazdă. Virusul HIV leagă receptorul CD4 de pe suprafața celulelor umane. Receptorii CD4 ajută celulele albe din sânge să comunice cu alte celule ale sistemului imunitar atunci când produc un răspuns imun. (credit: mulți viruși folosesc un fel de glicoproteină pentru a se atașa la celulele gazdă prin intermediul moleculelor de pe celula numită receptori virali. Pentru acești viruși, atașamentul este necesar pentru penetrarea ulterioară a membranei celulare; numai după ce are loc penetrarea, virusul își poate completa replicarea în interiorul celulei. Receptorii utilizați de viruși sunt molecule care se găsesc în mod normal pe suprafețele celulare și au propriile funcții fiziologice. Se pare că virușii au evoluat pur și simplu pentru a folosi aceste molecule pentru propria lor replicare. De exemplu, HIV utilizează molecula CD4 pe limfocitele T ca unul dintre receptorii săi (Figura 2). CD4 este un tip de moleculă numită moleculă de adeziune celulară, care funcționează pentru a menține diferite tipuri de celule imune în imediata apropiere una de cealaltă în timpul generării unui răspuns imun al limfocitelor T.
unul dintre cei mai complexi virioni cunoscuți, bacteriofagul T4 (care infectează bacteria Escherichia coli), are o structură a cozii pe care virusul o folosește pentru a se atașa de celulele gazdă și o structură a capului care găzduiește ADN-ul său.
adenovirusul, un virus animal ne-învelit care provoacă boli respiratorii la om, folosește vârfuri de glicoproteină care ies din capsomerii săi pentru a se atașa de celulele gazdă. Virusurile ne-învelite includ, de asemenea, cele care provoacă poliomielită (poliovirus), negi plantari (papilomavirus) și hepatită A (virusul hepatitei A).
virionii înveliți, cum ar fi virusul gripal, constau din acid nucleic (ARN în cazul gripei) și proteine capsidice înconjurate de un înveliș bistrat fosfolipidic care conține proteine codificate de virus. Glicoproteinele încorporate în plicul viral sunt utilizate pentru a se atașa la celulele gazdă. Alte proteine ale plicului sunt proteinele matricei care stabilizează plicul și joacă adesea un rol în asamblarea virionilor descendenți. Varicela, HIV și oreionul sunt alte exemple de boli cauzate de viruși cu plicuri. Datorită fragilității plicului, virușii ne-înveliți sunt mai rezistenți la schimbările de temperatură, pH și unele dezinfectante decât virusurile învelite.
În general, forma virionului și prezența sau absența unui plic ne spun puțin despre ce boală poate provoca virusul sau ce specii ar putea infecta, dar sunt încă mijloace utile pentru a începe clasificarea virală (Figura 3).
întrebare practică
Figura 3. Viruși Complexi. Virușii pot avea o formă complexă sau relativ simplă. Această figură prezintă trei virioni relativ complexi: bacteriofagul T4, cu grupul său de cap care conține ADN și fibrele cozii care se atașează la celulele gazdă; adenovirus, care folosește vârfuri din capsida sa pentru a se lega de celulele gazdă; și virusul gripal, care folosește glicoproteine încorporate în învelișul său pentru a se lega de celulele gazdă. Virusul gripal are, de asemenea, proteine matrice, interne la plic, care ajută la stabilizarea formei virionului. (credit „bacteriofag, adenovirus”: modificarea muncii de către NCBI, NIH; credit” virus gripal”: modificarea muncii de Dan Higgins, Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor)
care dintre următoarele afirmații despre structura virusului este adevărată?
- toți virușii sunt înveliți într-o membrană virală.
- capsomerul este alcătuit din subunități mici de proteine numite capside.
- ADN-ul este materialul genetic în toate virusurile.
- glicoproteinele ajută virusul să se atașeze de celula gazdă.
încercați să-l
contribuie!
îmbunătățiți această paginăaflați mai multe