Вирус как биологическая форма

Возможно, самая основная и существенная проблема, поднятая в ходе вирусных исследований, касается определения понятия вируса. Действительно, этот, казалось бы, наивный вопрос: «Что такое биологический вирус?» всегда вызывал серьезную озабоченность у вирусологов.

Вирус в переводе с латинского — «яд»

Вся жизнь, которая в настоящее время известна, сосредоточена вокруг молекул ДНК или РНК, повторяющих носителей генетической информации, которые все имеют принципиально одинаковую химическую структуру.

Хотя некоторые люди включают вирусы в очень общую категорию “микробов”, на самом деле они очень отличаются от микробов.

Существенное различие между вирусом и микробом, в том что первый имеет способность воспроизводить себя исключительно из своего генетического материала.

Биологическая сущность вируса

Вирусы понимаются как биологические сущности, лишенные той или иной функции (например, метаболизм или автономная репликация). В других биологических сущностях, особенно в бактериях, имеется метаболизм и репликация (копирование данных).биологический вирус

Исторически сложилось так, что во время того, что часто называют их открытием в конце 19-го века российским ботаником Дмитрий Ивановским, биологические вирусы были организованы эволюцией природы как инфекционные агенты, которые могут проходить через фильтр блокирующий бактерии.

Очень существенным отличием является то, что биологические вирусы являются внутриклеточными паразитами, причем сильный акцент делается на их зависимости от хозяина.
Связанный с этим вопрос заключается в том, являются ли вирусы обязательно вредными или нет.

Биологический вирус обычно описывается как вредный, чаще всего болезнетворный, то есть патогенный, и бесспорно верно, что некоторые могут быть разрушительными для своих хозяев. Тем не менее, недавние исследования показали, что многие нейтральны или даже полезны для своих хозяев поэтому вредность вряд ли может быть определяющей чертой. В совокупности эти наблюдения показывают, что сегодня крайне важно и в то же время чрезвычайно трудно дать точное и четкое определение понятия вируса. Различные сценарии придают важную роль этим инфекционным агентам в происхождении жизни.

Как любая биологическая сущность геном вируса реплицируется системой макромолекул, которую он не полностью кодирует, и распространяется с использованием метаболически инертной структуры, поддержание которой не требует энергии.

Большая группа проблем касается индивидуальности и идентичности вируса. Действительно, чрезвычайно трудно определить, где и когда он начинается и заканчивается.

Типичные клеточные организмы содержат как ДНК, так и РНК. Биологический вирус  содержит только один тип, и все микроорганизмы воспроизводятся из интегрированной суммы их составляющих. Они производятся исключительно из их нуклеиновой кислоты. Регулярная структура нуклеиновых кислот и комплементарность (взаимное соответствие) делают нуклеиновые кислоты уникально пригодными для копирования последовательности. Копирование с точностью обеспечивает наследование генетической информации и автоматически влечет за собой эволюцию как путем отбора, так и путем случайного изменения. Очевидно, что Ковид-2019 и эволюционировал таким путем.

Проблемы, касающиеся биологической индивидуальности и идентичности, в том числе о том, где и когда начинаются и заканчиваются биологические сущности, широко обсуждаются в философии биологии. Они были подняты о большом разнообразии живых существ, включая растения, грибы, колониальные и социальные организмы, а также симбиотические ассоциации.
В свете дискуссий биологические вирусы могут представлять собой особенно сложный “пограничный” случай – живой или неживой, и он может быть особенно полезен для обсуждения философами биологии.

Как размножаются вирусы

Вирус-это инфекционная частица, которая размножается путем “захвата” клетки-хозяина и использования ее механизмы для создания себе подобных новых частиц.

Они размножаются, заражая клетки-хозяева и перепрограммируя их, чтобы они превратились в “фабрики по их производству”.

Биологический вирус состоит из ДНК или РНК-генома внутри белковой оболочки, называемой капсидом. Некоторые имеют внешнюю оболочку мембрану.

Жизненный цикл этих инфекционных агентов сильно отличается у разных видов но есть несколько общих основных стадий:

Прикрепление

Специфическое связывание между вирусными капсидными белками и специфическими рецепторами на клеточной поверхности хозяина.

Эта специфичность определяет диапазон хозяина. Например, ВИЧ может заразить лишь ограниченный круг человеческих лейкоцитов. Его поверхностный белок, gp120, специфически взаимодействует только с молекулой CD4-хемокиновым рецептором – который чаще всего находится на поверхности CD4+ Т-клеток. Этот механизм эволюционировал в пользу тех вирусов, которые заражают только те клетки, внутри которых они способны к репликации. Прикрепление к рецептору может привести к тому, что белок вирусной оболочки претерпит либо изменения, приводящие к слиянию вирусной и клеточной мембран, либо изменения поверхностных белков инфекционного агента. биологический вирус

Это позволяют ему проникнуть внутрь клетки.

Проникновение

Таким образом, они попадают в клетку хозяина через рецепторно-опосредованный эндоцитоз или слияние мембран. Это часто называют вирусным проникновением.

Заражение растительных и грибковых клеток отличается от заражения животных клеток. Растения имеют жесткую клеточную стенку из целлюлозы, а грибы-из хитина, поэтому большинство вирусов может проникнуть внутрь этих клеток только после травмы клеточной стенки. Однако почти все растительные вирусы (например, вирус табачной мозаики) также могут перемещаться непосредственно из клетки в клетку в виде одноцепочечных нуклеопротеиновых комплексов через поры, называемые плазмодесмами.

Бактерии, как и растения, имеют прочные клеточные стенки, которые вирус должен пробить, чтобы заразить клетку. Однако, поскольку стенки бактериальных клеток гораздо менее толстые, чем стенки растительных клеток из-за их гораздо меньшего размера, некоторые вирусы развили механизмы, которые вводят свой геном в бактериальную клетку через клеточную стенку, в то время как вирусный капсид остается снаружи. Таким путем “вирус ходит“.

Классы, формы и структуры

Биологические вирусы делятся на классы, которые различаются по структуре генома и стратегии репликации.

Вирусная репликация-это термин, используемый для обозначения образования биологических вирусов в ходе инфекционного процесса. Они должны сначала проникнуть в клетку и войти в нее, прежде чем произойдет репликация. С точки зрения вируса, цель вирусной репликации состоит в том, чтобы обеспечить воспроизводство и выживание своего вида.
Репликация между вирусами разнообразна и зависит от типа задействованных генов. Большинство ДНК-вирусов собираются в ядре; большинство РНК-вирусов развиваются исключительно в цитоплазме.

Вирусные популяции не растут за счет деления клеток, потому что они бесклеточные. Вместо этого они захватывают механизмы и метаболизм клетки-хозяина, чтобы произвести несколько копий самих себя, и они собираются внутри клетки.

Они разнообразны, бывают разных форм и структур, имеют разные типы геномов и заражают разных хозяев:

  1. РНК-вирусы с положительной цепью – лизирует (убивает) клетку хозяина после репликации.
    Литические вирусы обычно вызывают гибель хозяина или, по крайней мере, оказывают серьезное вредное воздействие.
  2. РНК-вирусы с отрицательной цепью не лизирует клетку-хозяина.
    Они передаются только вертикально, через размножение хозяина. Таков образ жизни большинства вирусов, заражающих грибы.
  3. Двухцепочечные РНК. Умеренные инфекционные агенты, такие как многочисленные хвостатые фаги, как правило, не наносят существенного ущерба хозяину до тех пор, пока они не будут лизогенизированы.
  4. Ретровирусы имеют одноцепочечный положительный РНК-геном, например, иммунодефицита человека.
  5. Одноцепочечные ДНК-вирусы
  6. Двухцепочечные ДНК-вирусы. Заражает бактерии и либо лизирует бактериальную клетку, либо встраивается в геном бактерии делясь вместе с ней.

Вирусы обладают сравнительно небольшими геномами, состоящими из одноцепочечной или двухцепочечной РНК или ДНК. Большинство биологических вирусов кодируют по крайней мере один белок, который образует вирусную оболочку состоящую из белков, который заключает в себе геном.

Нынешний КОВИД-2019 состоит из 200 млн атомов и представляет собой РНК-содержащие паразиты, вызывающие респираторные заболевания.

Хотя биологический вирус обычно характеризуется своим вредным воздействием, существует много примеров мутуалистических (т. е. которые могут увеличить приспособленность хозяина).
Несмотря на распространенное мнение, они хорошо вписываются в целостную и совместную картину природы, подразумеваемую симбиозом.

  • Во-первых, они могут быть “хорошими” и сотрудничать со своими хозяевами, что означает, что они образуют части интегрированных биологических систем и процессов.
  • Во-вторых, существуют различные причины, по которым вирусы следует рассматривать как биологические процессы, а не как вещи или вещества.

Оставить комментарий

.