Для того чтобы лучше понять природу коронавирусной инфекции необходимо разобраться с тем, что такое вирус, какова его сущность и структура, его механизм воздействия на клетку, как мы им заражаемся и, вообще, живой ли он?
Доброго времени суток!
Основные характеристики
Вирус – инфекционный агент, не имеющий клетки. Вирус является практически самым маленьким паразитическим существом, способным размножаться исключительно внутри живых клеток. Основная цель их существования – бесконечная репликация. Средний размер вируса примерно равен 1/100 от размера средней бактерии и составляет в диаметре от 20 до 300 нанометров.
Влиянию вирусов подвержены все живые организмы: от бактерий и архей до человека.
Происхождение
На сегодняшний день не существует единой точки зрения, относятся ли вирусы к живым объектам или нет. Современной науке известно около 6 000 видов вируса. Однако, в теории учёные предполагают о существовании 400 000 штаммов вирусов.
Происхождение вирусов в эволюционной цепочке не определено. Существует несколько теорий происхождение вирусов:
1. Регрессивная. Вирусы в начале своей истории имели клеточную структуру и вели паразитический образ жизни. Со временем данные клетки утратили все «лишние» гены.
2. Коэволюция. Вирусы произошли от доклеточных форм жизни вместе с первыми живыми клетками на Земле. Они приспособились к паразитизму на первых одноклеточных организмах, в связи с чем остановились в своём развитии. Дальнейшие эволюционные процессы вирусы проходили вместе с хозяином.
3. Побег. В ходе эволюции вирусы появились из фрагментов ДНК и РНК генома более крупного организма и обрели автономность.
Среда их обитания – везде, где существует жизнь.
Структура
Вирусные частицы называются вирионами, которые состоят из двух обязательных и одного дополнительного (встречается не у всех) компонентов:
- генетический материал (ДНК, РНК, ДНК и РНК);
- белковая оболочка – капсид (спиральный, продолговатый, икосаэдрический, комплексный);
- липопротеиновая оболочка – суперкапсид.
У некоторых видов вируса имеются шиповидные отростки (гликопротеины), в основные задачи которых входит прикрепление вирусной частицы к клетке организма и начало проникновения внутрь. Строение вируса показано на рисунке 1.
Классификация
Таксономия вирусов является сложной и пока нереализованной задачей. Во-первых, на данный момент, как говорилось ранее, учёными изучено всего около 6 000 видов вирусов из предположенных 400 000. Во-вторых, с учётом скорости вирусных мутаций становится невозможным определить степень родства между группами предыдущего порядка.
В связи с вышесказанным применяют более простые подходы к классификации вирусов.
1. Классификация вирусов по Балтимору, классы:
- I: вирусы с двуцепочечной молекулой ДНК;
- II: вирусы с одноцепочечной молекулой ДНК;
- III: вирусы с двуцепочечной молекулой РНК;
- IV: вирусы с одноцепочечной молекулой +РНК;
- V: вирусы с одноцепочечной молекулой -РНК;
- VI: вирусы с одноцепочечной молекулой +РНК, способные к репликации через стадию ДНК;
- VII: вирусы с двуцепочечной молекулой ДНК, способные к репликации через стадию одноцепочечной РНК.
2. По наличие липопротеиновой оболочки (суперкапсида):
- простые (отсутствует);
- сложные (присутствует).
3. По форме капсида:
- спиральные;
- икосаэдрический;
- продолговатый;
- комплексный.
4. По виду хозяина:
- бактерии и археи (бактериофаги);
- протисты;
- растения (фитовирусы);
- грибы (миковирусы);
- животные (зоовирусы);
- люди.
Современный, наиболее детальный, подход к классификации вирусов проходит период становления и является вариантом классификации международного комитета по таксономии вирусов (ICTV) дополненный классификацией по Балтимору.
Классификация ICTV – универсальная система классификации вирусов, основные единицы которой:
- порядок;
- семейство;
- подсемейство;
- род;
- вид.
Цикл репликации (жизненный цикл)
Вирусы не могут размножаться вне живой клетки. Проникая в клетку хозяина, вирусные агенты настраивают её механизмы для воспроизводства своих копий. Учёные выделяют 6 этапов вирусного цикла:
1. Прикрепление.
2. Проникновение в клетку.
3. Освобождение от оболочки (капсида/суперкапсида).
4. Синтез с клеткой и перестройка механизмов клеточной регуляции.
5. Копирование/размножение.
6. Выход из клетки.
Вирусная частица заканчивает свой цикл выходом из клетки. Выход производится двумя способами. Первый – лизис (разрушение) клетки, при котором заражённая клетка разрывается, высвобождая созданные реплики вируса, которые распространяются по организму, инфицируя новые клетки. Второй вариант – вирусные частицы отпочковываются и заражают новые клетки, при этом клетка может продолжать продуцировать вирус.
Срок прохождения полного цикла репликации вирусом колеблется от нескольких часов до нескольких суток.
Спасибо, что прочитали статью. Остались вопросы? Пишите в комментариях!
Подписывайтесь, если Вам понравился данный материал.