Вирусы

Происхождение вирусов

Происхождение вирусов до сих пор точно не установлено, потому что после уничтожения они не оставляют каких-либо останков. Однако есть несколько гипотез о зарождении данных форм жизни:

1. Регрессивная гипотеза. Она утверждает, что вирусы произошли из клеток. Со временем они утратили гены, которые оказались ненужными при паразитическом образе жизни.
2. Гипотеза клеточного происхождения. Это предположение о том, что вирусы возникли из частичек ДНК и РНК, а именно из плазмид или транспозонов. Первые — молекулы ДНК, которые могут передаваться от клетки к клетке. Вторые — молекулы ДНК, которые перемещаются внутри генома, то есть совокупности генов определенного организма.
3. Гипотиза коэволюции. Ее приверженцы говорят о том, что вирусы произошли из системы белков и нуклеиновых кислот. При этом они появились в то же время, что и все живые существа на планете. 

РНК вирусов, общие особенности строения и жизненный цикл

Вирус независим, пока он не попал внутрь клетки. Когда он попадает туда, он становится паразитом. Вирусные частички называют вирионами. Их строение определяется двумя или тремя составляющими. Это генетический материал в виде РНК или ДНК, белковая и иногда липидная оболочка. 

Большинство вирусов имеют размер от 20 до 300 нанометров.

Структура белковой оболочки рассматриваемой формы жизни представлена в четырех видах:

1. Спиральный. В данном случае в центре вируса находится плоскость или канал, а вокруг них белковые единицы, расположенные по спирали. Примером может послужить вирус табачной мозаики.
2. Икосаэдрический. Представляет собой вирус с двадцатью гранями. Характерен для животных паразитов. Например, для ротавируса.
3. Продолговатый. Это икосаэдрические белковые единицы, которые вытянуты вдоль оси симметрии. Данная форма характерна для бактериофагов.
4. Комплексный. Частично спиральные, частично икосаэдрические вирусы. К примеру, бактериофаг Т4.

Приведем схему жизненного цикла рассматриваемой формы жизни:

1. Прикрепление. Это возникновение связи между вирионами и поверхностью клетки. На этом этапе вирус определяет, может ли он проникнуть в клетку и размножаться в ней.
2. Проникновение. Процесс, при котором вирус доставляет в клетку собственный генетический материал и белки.
3. Лишение оболочки. Это потеря белковой оболочки. В результате этого явления генетический материал вируса высвобождается внутри клетки.
4. Репликация. Начало размножения: процесс создания новых молекул ДНК или РНК.
5. Сборка вирусных частиц. Это созревание появившихся вирионов и подготовка к их высвобождению из клетки.
6. Выход. Вирус либо отделяется от клетки-хозяина, либо разрушает ее.

Виды и классификация вирусов

В 1971 году американский биохимик Дейвид Балтимор разработал классификацию рассматриваемых форм жизни. Она используется в современной науке. Данная иерархия основана на механизме образования мРНК. 

Система состоит из семи групп. Это вирусы, которые:

1. Содержат двуцепочечную ДНК и не имеют РНК-стадии. К ним относят герпесвирусы и паповавирусы.
2. Состоят из одноцепочечной молекулы ДНК, которая всегда положительно полярная. Например, парвовирусы. 
3. Несут в себе двуцепочечную РНК. К примеру, ротавирусы.
4. Содержат одноцепочечную молекулу РНК положительной полярности. Сюда относят пикорнавирусы и флавивирусы.
5. Состоят из одноцепочечной молекулы РНК негативной или двойной полярности. Например, филовирусы и ортомиксовирусы.
6. Несут в себе одноцепочечную молекулу РНК с положительной полярностью и имеют в жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК. К примеру, вирус иммунодефицита человека.
7. Содержат и двуцепочечную, и одноцепочечную ДНК и имеют в жизненном цикле стадию синтеза ДНК на матрице РНК. К ним можно отнести вирус гепатита В.

Распространение вирусов

То, какое влияние рассматриваемые формы жизни оказывают на клетку, называют цитопатическими эффектами. Вирионы могут подавлять активность клетки или разрушать ее после репродукции. В некоторых случаях вирусы не проявляют себя сразу, но с течением времени они гораздо сильнее поражают организм. К примеру, герпес вызывает хроническое заболевание, а папилломавирус — онкологию.

Для распространения вирусов существует несколько способов.

1. Вирусы-паразиты растений передаются посредством насекомых, которые питаются соками. Также они распространяются с помощью насекомых-переносчиков заболеваний.
2. Некоторые вирусы передаются воздушно-капельным путем. То есть выделение вируса-паразита происходит, когда человек кашляет, чихает или беседует с кем-либо. Это, к примеру, грипп.
3. Существуют вирусы, передающиеся фекально-оральным путем, то есть через рот или задний проход.
4. Другой способ заражения — половой. Таким образом передается, например, ВИЧ и СПИД.
5. Последний способ — переливание крови. Происходит, когда зараженную кровь передают другому человеку.