WIRUSY
1. Charakterystyka ogólna
* nie są organizmami
* są tworami organicznymi
* składają się z kwasu nukleinowego i białka (wyjątkowo mogą zawierać cząsteczki tłuszczów)
* mają od kilkudziesięciu do kilkuset nm (niektóre są mniej więcej tysiąc razy mniejsze od bakterii)
* pasożytują w komórkach eukariota i prokariota
* nie przeprowadzają samodzielnie żadnych procesów metabolicznych
* poza komórkami nie przejawiają żadnych funkcji życiowych
* przypuszcza się, że wirusy powstały fragmentów DNA lub RNA komórek prokariotycznych lub eukariotycznych wskutek oddzielenia się tych fragmentów i wydostania się na zewnątrz macierzystych organizmów
2. Choroby wirusowe
Wirus
Sposób zakażenia
Choroby – objawy
Grypy
Bezpośredni kontakt z chorym, droga kropelkowa, powietrze
Grypa – kaszel, katar, bóle głowy, gorączka, bóle mięśni, ogólne zmęczenie
HAV (wirus zapalenia wątroby typu A)
Produkty spożywcze, woda zanieczyszczona odchodami ludzkimi
WZA – zapalenie wątroby typu A
„choroba brudnych rąk” - brak apetytu, zmęczenie, stany podgorączkowe, bóle brzucha, mięśni i stawów, nudności i wymioty
HBV (wirus zapalenia wątroby typu B)
Bezpośredni kontakt z chorym (przez krew, zakażoną ślinę, mocz, nasienie, wydzielinę z pochwy), wirus może zakazić dziecko w łonie matki
WZB – zapalenie wątroby typu
Żółtaczka wszczepienna – objawy jak w przypadku zapalenia typu A, może prowadzić do żółtaczki, marskości wątroby, śmierci
Myksomatozy
Myksomytoza – śmiertelna choroba królików (poraża układ nerwowy), w Australii wirus wykorzystywany do zmniejszania plagi królików
Nosówki
Nosówka – choroba ssaków drapieżnych (psów, kotów, lisów), rozwija się w płucach, przewodzie pokarmowym lub mózgu, nieleczona jest chorobą śmiertelną
Opryszczki
Bezpośredni kontakt z osobą zakażoną, używanie wspólnych talerzy, sztućców, ręczników, maszynek do golenia
Opryszczka – bolące pęcherzyki wypełnione płynem lub bolesne czerwone ranki dookoła ust, na palcach, na narządach płciowych, możliwe zakażenia spojówki i rogówki oka
Ospy prawdziwej
Bezpośredni kontakt z chorym, droga kropelkowa, powietrze (kaszel, katar)
Ospa prawdziwa – wysoka gorączka, bóle krzyża, zaczerwienienie spojówek, swędząca wysypka na skórze i błonach śluzowych
Pryszczycy
Bezpośredni kontakt, pośrednictwo owadów
Pryszczyca – choroba bydła (rzadziej owiec, kóz, świń i innych parzystokopytnych), objawia się owrzodzeniem pyska i racic
Wścieklizny
Bezpośredni kontakt (zwierzęta)
Wścieklizna – wirus rozwija się w mózgu i powoduje śmierć w ciągu kilkunastu dni, może występować u różnych ssaków a nawet u człowieka gdyż wirus jest tu mało specyficzny
Zapalenia opon mózgowych
Bezpośredni kontakt, kleszcze
Zapalenie opon mózgowych
c) wirus HIV
* ma bardzo delikatne winiony, które poza ustrojem przeżywają tylko kilka dni
* atakuje białe krwinki spełniające funkcje ochronne
* jest wrażliwy na działanie powszechnie używanych środków odkażających, takich jak alkohol i lizol
* ginie pod wpływem dłuższego ogrzewania w temperaturze 60C
* pod względem zarażania się jest znaczniej mniej niebezpieczny niż wirus zapalenia wątroby typu B
Źródła zakażenia człowieka wirusem HIV
* krew
* sperma
* wydzielina z pochwy
* mleko kobiety
Drogi zakażenia człowieka wirusem HIV
* kontakty płciowe
* używanie niesterylnych igieł i strzykawek pożyczanych sobie wzajemnie (narkomani)
* przetaczanie zakażonej krwi (w latach 80-tych, teraz podlega badaniom)
* przetaczanie preparatów krwiopochodnych (chorzy na hemofilię) (w latach 80-tych, teraz podlega badaniom)
* wirus wnika do dziecka w łonie zakażonej matki
Kiedy nie można zakazić się wirusem HIV?
* podanie ręki
* kontakty towarzyskie
* zwykły pocałunek
* w pracy, tramwaju
* korzystając z tych samych sztućców/deski sedesowej
* pływając w jednym basenie
* kleszcze, komary i inne owady nie przenoszą wirusa
AIDS (zespół nabytego upośledzenia odporności)
* jest problemem ogólnoświatowym
* rośnie liczba młodych ludzi chorujących na AIDS
* główną przyczyną jest brak podstawowej wiedzy na temat HIV/AIDS oraz negowanie możliwości zakażenia się wirus
ATAK BAKTERIOFAGA NA KOMÓRKĘ BAKTERII
* Fag T4 zawiera dwuniciowy DNA
NOWE ELEMENTY SKŁADOWE WIRIONÓW
* komórka zamiast wytwarzać na własne potrzeby zaczyna wytwarzać elementy składowe nowych wirionów
ATAK WIRUSA
* wirus podrzuca do DNA komórki własny kwas nukleinowy z informacją genetyczną, która zaburza metabolizm komórki
NAMNAŻANIE SIĘ WIRUSÓW
* wirusy wnikają do żywych komórek i w nich się namnażają
* każda komórka ma organelle i enzymy przeprowadzające złożone reakcje biochemiczne
* potrafi na własny użytek syntezować i rozkładać związki organiczne, uwalniać bądź magazynować energię, a wszystko to pod kontrolą swojego DNA
BUDOWA WIRIONU
* pojedyncza, kompletna jednostka wirusa
Kapsyd
(gr. Capsa – puszka)
Materiał genetyczny
* tworzony przez pojedyncze białka grupujące się w większe jednostki – kapsomery
* budowa białek, ich ułożenie i liczba kapsomerów jest charakterystyczna dla każdego wirusa (zakodowana w materiale genetycznym)
* może przybierać różne formy nadając kształt wirionowi
* najczęściej są to formy wielościenne (bryłowe) lub pałeczkowate
* często kształt jest kombinacją form podstawowych
* najciekawszą formę (bryłowo-spiralną) mają winiony wirusów atakujących bakterie (bakteriofagów), które przypominają kosmiczne lądowniki czy satelity
* zawsze jednorodny
* albo kwas DNA albo RNA
* związki mogą mieć różne postacie (dwuniciowe lub jednoniciowe)
* czasem w jednym winionie może być kilka cząsteczek danego kwasu
Adsorpcja
* wirus zostaje „przechwycony” przez swoiste białka błonowe
U bakteriofagów:
- fag przyczepia się do powierzchni bakterii
- każdy winion T4 ma u nasady ogonka specjalne białko kurczliwe, które przebija ścianę, robiąc w niej mały kanalik
Cykl lityczny
* cykl rozwojowy wirusa kończący się śmiercią gospodarza, charakterystyczne dla wirusów zjadliwych (wirulentnych), np. wirus grypy
* wirus łagodny nie powoduje śmierci komórek gospodarza
* jego materiał genetyczny ulega integracji (włączeniu) w obręb komórkowego DNA
Cykl lizogeniczny
* DNA wirusowy jest włączony do komórkowego materiału genetycznego
* wirus pozostając jakby w uśpieniu (tzw. prowirus) może być przekazywany do komórek potomnych w trakcie mitozy
* prowirus jest potencjalnie lizogenny, czyli w każdej chwili może powrócić do normalnego cyklu namnażania, kończącego się śmiercią komórki
* to swoiste pobudzenie (uaktywnienie wirusa) powodują m.in. osłabienie organizmu, choroby, promieniowanie X i temperatura
* uaktywnienie prowirusów może doprowadzić do zmian w funkcjonowaniu samej komórki
* może dojść do transformacji nowotworowej - zainfekowana komórka nie ginie ale przekształca się nabierając cech komórki nowotworowej
* okrywa kapsyd niektórych wirusów (grypy, HIV)
* stworzona z elementów błony komórkowej gospodarza z dodatkiem glikoprotein wirusa
* glikoproteiny – białka zawierające wbudowane cząsteczki cukrowe
Otoczka
Wnikanie/Penetracja
* przenikanie całego wirusa do wnętrza komórki
* u bakteriofagów:
* przez kanalik do cytoplazmy wstrzykiwany jest wirusowy DNA
* pusty kapsyd pozostaje na zewnątrz komórki
Bakteriofagi
Fagi
Wirusy zwierzęce (ludzkie)
Wirusy roślinne
* zróżnicowane pod względem wielkości i kształtu
* zazwyczaj wielościenne
* mogą mieć zarówno DNA jak i RNA
* bywają bardzo wyspecjalizowane (nawet do konkretnego organu)
* mogą przenosić się bezpośrednio z organizmu na organizm drogą powietrzną lub za pomocą tzw. wektorów
* wektorami bywają np. owady krwiopijne (pchły, komary), pajęczaki (kleszcze) a nawet muchy
* do komórki zwierzęcej winiony wnikają w całości
* kształty złożone (buławkowate), pałeczkowate lub wielościenne
* ich materiałem genetycznym częściej jest DNA niż RNA
* potrafią same uszkadzać ścianę komórkową bakterii
* do wnętrza komórki wnika jedynie materiał genetyczny a pusty kapsyd zostaje na zewnątrz
* są to najczęściej wirusy wyspecjalizowane (swoiste) – dany rodzaj faga atakuje tylko jeden gatunek bakterii (np. fag T4 atakuje tylko bakterię E.coli.
* kształt pałeczkowaty
* materiałem genetycznym prawie zawsze jest RNA
* nie potrafią same przedostać się przez ścianę komórkową
* zainfekować mogą komórkę jedynie wtedy gdy jej ściana komórkowa jest mechanicznie uszkodzona (np. przez żerujące owady)
* objawem ataku mogą być przebarwienia na liściach (białawe lub żółtawe plamy) i smugi (mozaikowatość liści), czasami powstają plamki martwej tkanki (nekrozie) lub usychają całe pędy
* mogą powodować nieprawidłowy wzrost i zwijanie się liści (kędzierzawienie), a także nadmierny, nienaturalny rozrost tkanek (narośla rakowe)
* np. wirus mozaiki tytoniu (pomidorów, fasoli itd.), wirus kędzierzawki pomidorów
Replikacja
* kwas nukleinowy wirusa zostaje uwolniony z białkowego kapsydu przez enzymy komórki gospodarza
* wirus wchodzi w okres utajenia (eklipsy), w którym nie można stwierdzić mikroskopowo jego obecności w zainfekowanej komórce
* kwas nukleinowy podporządkowuje sobie metabolizm komórki
* wykorzystując rybosomy, enzymy i energię chemiczną procesów komórkowych, wirus powiela elementy składowe własnych cząstek
Uwolnienie
* komórka gospodarza ulega zniszczeniu (lizie)
* uwolnione z niej dojrzałe wirusy zakażają następne komórki
...
kacperekb2005