Dokážte, že vírusy sú živé organizmy. Vírusy

Vírusy objavil D.I. Ivanovsky (1892, vírus tabakovej mozaiky).

Ak sú vírusy izolované vo svojej čistej forme, potom existujú vo forme kryštálov (nemajú vlastný metabolizmus, reprodukciu a iné vlastnosti živých vecí). Z tohto dôvodu mnohí vedci považujú vírusy za medzistupeň medzi živými a neživými objektmi.

Vírusy sú nebunkové formy života. Vírusové častice (virióny) nie sú bunky:

• vírusy sú oveľa menšie ako bunky;
• vírusy majú oveľa jednoduchšiu štruktúru ako bunky - pozostávajú iba z nukleovej kyseliny a proteínového obalu, ktorý pozostáva z mnohých rovnakých proteínových molekúl.
• vírusy obsahujú buď DNA alebo RNA.

Syntéza zložiek vírusu:

• Nukleová kyselina vírusu obsahuje informácie o vírusových proteínoch. Bunka si tieto proteíny vytvára sama na svojich ribozómoch.
• Bunka reprodukuje nukleovú kyselinu samotného vírusu pomocou svojich enzýmov.
• Potom nastáva samozostavenie vírusových častíc.

Význam vírusu:

• spôsobiť infekčné ochorenia (chrípka, herpes, AIDS atď.)
• Niektoré vírusy môžu vložiť svoju DNA do chromozómov hostiteľskej bunky, čo spôsobí mutácie.

AIDS

Vírus AIDS je veľmi nestabilný a na vzduchu sa ľahko ničí. Nakaziť sa ňou môžete len pohlavným stykom bez kondómu a transfúziou kontaminovanej krvi.

Odpoveď

Vytvorte súlad medzi charakteristikami biologického objektu a objektom, ku ktorému táto charakteristika patrí: 1) bakteriofág, 2) E. coli. Napíšte čísla 1 a 2 v správnom poradí.
A) pozostáva z nukleovej kyseliny a kapsidy
B) bunková stena vyrobená z mureínu
C) mimo tela je vo forme kryštálov
D) môže byť v symbióze s človekom
D) má ribozómy
E) má chvostový kanál

Odpoveď

Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. Veda študuje predbunkové formy života
1) virológia
2) mykológia
3) bakteriológia
4) histológia

Odpoveď

Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. Vírus AIDS infikuje ľudskú krv
1) červené krvinky
2) krvné doštičky
3) lymfocyty
4) krvné doštičky

Odpoveď

Odpoveď

Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. Bunky ktorých organizmov sú ovplyvnené bakteriofágom?
1) lišajníky
2) huby
3) prokaryota
4) prvoky

Odpoveď

Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. Vírus imunodeficiencie postihuje predovšetkým
1) červené krvinky
2) krvné doštičky
3) fagocyty
4) lymfocyty

Odpoveď

Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. V akom prostredí zvyčajne umiera vírus AIDS?
1) v lymfe
2) v materskom mlieku
3) v slinách
4) vo vzduchu

Odpoveď

Vyberte si jednu, najsprávnejšiu možnosť. Vírusy majú také znaky živých vecí, ako sú
1) jedlo
2) rast
3) metabolizmus
4) dedičnosť

Odpoveď

Odpoveď

1. Stanovte správnu postupnosť štádií rozmnožovania DNA vírusov. Zapíšte si zodpovedajúcu postupnosť čísel do tabuľky.
1) uvoľnenie vírusu do životného prostredia
2) syntéza vírusových proteínov v bunke
3) zavedenie DNA do bunky
4) syntéza vírusovej DNA v bunke
5) pripojenie vírusu k bunke

Odpoveď

2. Stanovte postupnosť štádií životného cyklu bakteriofága. Zapíšte si zodpovedajúcu postupnosť čísel.
1) biosyntéza DNA a bakteriofágových proteínov bakteriálnou bunkou
2) prasknutie bakteriálnej membrány, uvoľnenie bakteriofágov a infekcia nových bakteriálnych buniek
3) prienik bakteriofágovej DNA do bunky a jej integrácia do kruhovej DNA baktérie
4) pripojenie bakteriofága k membráne bakteriálnej bunky
5) zostavenie nových bakteriofágov

Odpoveď

Odpoveď

1) majú neformované jadro
2) rozmnožovať sa iba v iných bunkách
3) nemajú membránové organely
4) vykonať chemosyntézu
5) schopné kryštalizácie
6) tvorený proteínovým obalom a nukleovou kyselinou

Odpoveď

Odpoveď

Vyberte tri správne odpovede zo šiestich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. Vírusy na rozdiel od baktérií
1) majú bunkovú štruktúru
2) majú neformované jadro
3) tvorený proteínovým obalom a nukleovou kyselinou
4) patria k voľne žijúcim formám
5) rozmnožovať sa iba v iných bunkách
6) sú nebunkovou formou života

Odpoveď

1. Vytvorte súlad medzi charakteristikou organizmu a skupinou, pre ktorú je charakteristická: 1) prokaryoty, 2) vírusy.
A) bunková štruktúra tela
B) prítomnosť vlastného metabolizmu
B) integrácia vlastnej DNA do DNA hostiteľskej bunky
D) pozostáva z nukleovej kyseliny a proteínového obalu
D) reprodukcia delením na dve časti
E) schopnosť reverznej transkripcie

Odpoveď

Odpoveď

Odpoveď

Odpoveď

Odpoveď

Odpoveď

Vyberte dve správne odpovede z piatich a zapíšte si čísla, pod ktorými sú uvedené. Metabolizmus ako vlastnosť živých vecí je charakteristický
1) rastlinné vírusy
2) prvoky
3) pôdne baktérie
4) živočíšne vírusy
5) bakteriofágy

Odpoveď

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

Vírusy sú nákazlivé, maličké a dosť škaredé. Ale sú nažive?

Vlastne nie, aj keď to závisí od toho, čo myslíš pod pojmom „naživo“. Živé veci, ako sú rastliny a zvieratá, obsahujú bunkové mechanizmy, ktoré im umožňujú reprodukovať sa. Vírusy sú voľné formy DNA alebo RNA, ktoré sa nedokážu samy rozmnožovať.

"Je pravdepodobné, že vírusy musia napadnúť živý organizmus, aby sa mohli rozmnožovať," povedal Dr Otto Young, profesor medicíny a mikrobiológie, imunológie a molekulárnej genetiky na Kalifornskej univerzite v Los Angeles School of Medicine.

Vírusy sú tvorené RNA alebo DNA. Jednoducho kopírujú samých seba, unášajú mašinériu buniek na svoju vlastnú replikáciu.

Charakteristika života

Nespočetné množstvo filozofov a vedcov diskutovalo o tom, ako určiť, či je objekt živý. Podľa prijatej charakterizácie života musia byť všetky živé veci schopné reagovať na podnety, časom rásť, produkovať potomstvo, udržiavať stabilnú telesnú teplotu, metabolizovať energiu, byť zložené z jednej alebo viacerých elementárnych buniek a prispôsobiť sa svojmu prostrediu.

Existuje však forma života, ktorá nezodpovedá každej z týchto charakteristík. Väčšina hybridných zvierat, ako sú muly (kríženci medzi somármi a koňmi), sa nemôže rozmnožovať, pretože sú sterilné. Okrem toho môžu kamene rásť, aj keď pasívnym spôsobom, pričom cez ne prúdi nový materiál. Ale tento problém klasifikácie zmizne, keď sa použije jednoduchšia definícia života.

Jednoduché definície života

„Vezmite mačku, rastlinu a kameň a nechajte ich niekoľko dní v miestnosti,“ povedal Amesh Adalja, lekár a výskumník z Johns Hopkins Center for Health Security v Baltimore. „Keď sa vrátite, mačka a tá rastlina sa zmení, ale skala sa v podstate zmení."

Rovnako ako kameň, väčšina vírusov zostane nezmenená, ak zostane na neurčito v miestnosti. Okrem toho vedec poznamenal, že živé bytosti sa vyznačujú vlastnými a sebestačnými činnosťami. To znamená, že si môžu hľadať obživu a správať sa tak, aby boli v bezpečí. Inými slovami, prijímajú opatrenia potrebné na udržanie ďalšieho života. Napríklad rastlina používa svoje korene na nájdenie vody a zviera môže hľadať potravu.

Na rozdiel od rastlín alebo zvierat nie sú vírusy schopné samogenerovať sa alebo sú sebestačné.

Inertné predmety

Dr. Adalja verí, že vírusy nemožno klasifikovať ako živé organizmy. Sú v podstate inertné, pokiaľ neprídu do kontaktu so živou bunkou. Existujú niektoré charakteristiky vírusov, ktoré definujú ich miesto na hranici so živými vecami: majú genetický materiál - DNA alebo RNA. Vírusy teda nemožno nazvať neživé, ako napríklad kameň, no zároveň ich vedci nemôžu zaradiť medzi živé bytosti. V skutočnosti nemôžu dosiahnuť ani úroveň baktérií.

Všetko závisí od uhla pohľadu

Dr. Yang súhlasí s týmito zisteniami. Hovorí, že bez bunky sa vírus nemôže rozmnožovať. Z tohto hľadiska sú vírusy skutočne neživé, ak si uvedomíte, že hlavnou charakteristikou života je jeho schopnosť reprodukovať sa nezávisle od iných podmienok.

Ak však vaša definícia života závisí od toho, či objekt dokáže vytvárať kópie seba samého s pomocou iných, potom vírusy určite možno nazvať živými.

Predpokladá sa, že úplne prvými formami života na Zemi boli molekuly podobné RNA. Za vhodných podmienok by mohli vytvárať svoje kópie. Vírusy sa možno vyvinuli z tohto predka, ale stratili schopnosť reprodukovať sa.

Argumenty pre život:

• Molekulárna organizácia je rovnaká ako u bunky živého organizmu: NK, proteíny, membrány. Z molekulárneho hľadiska = ide o normálny spôsob života. Nukleotidové sekvencie podobné nukleotidovým sekvenciám vírusov sa nachádzajú vo vnútri živých predmetov.
• Vírusy majú takmer všetky vlastnosti živých vecí okrem vývoja.

Argumenty za to, že nežijú:

• Nemajú bunkovú štruktúru
• Ak dáte vírus pod mikroskop a budete ho sledovať, nič sa nestane. Aby mohol „začať žiť“, musí byť zavedený do bunky. ALE! Bunka je prostredím vírusu. Ak umiestnite živý organizmus do vákua, zomrie. Vírus je preňho vzduchom vákuum. Suché semienko rastliny môže ležať tisíce rokov bez toho, aby prejavilo vlastnosti živého tvora, kým nespadne do vody, žaba zamrznutá v ľade, vločka vysušená v kukle, to všetko sa dá oživiť umiestnením do vhodnej prostredia, rovnako ako vírus.

Znakom živej bytosti je vysoký stupeň sebariadenia. Syntéza matrice je najvyšší stupeň poriadku, preto sú vírusy živé. Najjednoduchšie štruktúrované vírusy sú však molekuly DNA, ak vírusy žijú, potom žije DNA.

Hlavným zmyslom života je pokračovanie života! Pokračovanie života je reprodukcia genetickej informácie. Táto schéma dobre zapadá do skutočnosti, že DNA je živá. Niektoré transpozóny sú schopné reprodukcie na princípe replikácie DNA (DNA - transkripcia). Zmyslom existencie transpozónu vo všeobecnosti je reprodukcia jednotlivých úsekov genetickej informácie, každý úsek samostatne. To všetko viedlo k vzniku Selfish DNA – sebeckej DNA. DNA je schopná intenzívnej reprodukcie; DNA v priebehu evolúcie vyvinula také prostredie, aby existovalo - CELL.

výsledok: ak pripustíme, že vírusy sú živé, potom je bunková teória živých vecí odmietnutá; ak sú vírusy živé, potom je živá aj DNA; čoraz zložitejšie štruktúry (okrem DNA) majú jediný účel – uľahčiť reprodukciu DNA. Počas evolúcie sa vytvorí bunka a DNA si „uvedomí“, že je to dobré. Potom by bolo fajn rozdeliť to na priehradky – vznikli eukaryoty. Bolo by pekné prekombinovať - ​​sexuálne rozmnožovanie. Potom mnohobunkové tvory. Biotopy DNA sa prispôsobili prostrediu, keďže vzťah s prostredím je veľmi zložitý, vtedy vznikla inteligencia. V dôsledku toho človek žije len preto, aby reprodukoval svoju vlastnú genetickú informáciu.

Nominovaný za 60 rokov. Niektoré vírusy sú schopné infikovať bunku vo forme nahej DNA, preto základom života je DNA, teda DNA je živá. Argumenty pre tento koncept:

1. Existencia vírusov
2. V bunkách rôznych živých organizmov sa nachádzajú nukleotidové sekvencie, ktoré nie sú určené na nič iné ako na ich reprodukciu – transpozóny obsahujú genetickú informáciu, ktorá je zodpovedná za pohyb transpozónu; Existujú 2 typy transpozónov:

• Transpozóny 1. triedy, retrotranspozóny. Retrotranspozóny – mobilné genetické prvky. Môžu ľahko zmeniť postupnosť genetickej informácie. Pohybujú sa po celom genóme reverznou transkripciou zo svojej RNA. Migrujú, pričom originálna kópia zostáva na mieste a druhá je integrovaná inde. Vnútorná oblasť je veľmi podobná genetickému materiálu retrovírusov, ale bez oblasti kódujúcej kapsidový proteín. Retrovírusy – pomocou metódy reverznej transkripcie (DNA z RNA). Najprv to boli retrovírusy. Boli v bunkách a nakoniec stratili svoju kapsidu a stali sa transpozónmi. Iný uhol pohľadu je, že najprv existovali transpozóny. Postupom času sa však z nejakého dôvodu objavila kapsida, ktorá umožnila transpozónom opustiť bunku vo forme retrovírusov.

• DNA transpozóny, rozrezané proteínmi a prenesené na iné miesto, majú iba funkciu vlastného šírenia.

1. DNA je živý objekt, ktorý si okolo seba buduje vhodné prostredie – bunku. DNA sleduje procesy reprodukcie DNA bez toho, aby sa organizmus rozmnožoval, ako napríklad sterilné mravce.
2. Dôležité je, ako efektívne sa reprodukuje DNA, nie je dôležitý osud organizmu.
3. Weismanov koncept: v tele vyššieho zvieraťa možno rozlíšiť dva typy štruktúr:

• Cennejší je zárodočný trakt, od embryonálnych buniek až po reprodukčné bunky
• Soma – všetky ostatné bunky, s genetickou informáciou môžete robiť čokoľvek

V škrkavke uvoľňuje soma bunka veľa fragmentov DNA - zmenšovanie DNA.

Informácia je heterogenita priestoru, vytvorená špecificky. Vírusy majú genetickú informáciu, ktorá je štruktúrovaná rovnakým spôsobom ako iné živé bytosti.

Vo vírusoch

Vývinová biológia

Deterministické drvenie - drvenie, ktoré začína byť viditeľné veľmi skoro. Najvýraznejší príklad: háďatká. Do buniek vedia spočítať, koľko ich je v každom segmente (spočítajú sa jadrá).

Caenorhabditis ebgans (háďatko). U dospelého človeka je počet somatických jadier 959. Ak je o jedno menej alebo viac, ide o vývojového mutanta. Každá bunka má určený osud. Niektoré bunky vytvorené z prvých musia zomrieť. Tento jav sa nazýva apoptóza. U ľudí sa apoptóza prejavuje ako rozdelenie ruky (lopatky v skorých štádiách) na prsty. Niektoré bunky odumierajú, čo umožňuje vytvorenie prstov.

U cicavcov je odhodlanie oveľa slabšie, existujú kmeňové bunky, ale po získaní špecializácie sa už nemôžu vrátiť späť, nazýva sa to terminálna diferenciácia.

Ekológia

Ekológiaštuduje vzťah živých organizmov s prostredím. Akýkoľvek trofický vzťah pozostáva z elementárnych častí. Centrálnym článkom každého ekologického vzťahu je množstvo biologických reakcií – ide o systém adekvátnych reakcií organizmu na určitý vonkajší alebo vnútorný signál.

biológia - vedy o živote. Nie je známe, kto prvý zaviedol tento termín do vedy. Predpokladá sa, že tento koncept zaviedli nezávisle od seba dvaja vedci (jeden z nich bol Lamarck). Tento pojem používal pred Lamarckom napríklad Linné, ale s najväčšou pravdepodobnosťou s iným významom.

Každá veda sa dá rozdeliť na menšie (vysoko špecializované). Na priesečníku riadkov a stĺpcov dostaneme skutočnú vedu.

Sú vedy, ktoré do tejto metódy klasifikácie nezapadajú. Vedy, ktoré vznikli na hranici prírodných vied.

Do určitej miery sú tieto vedy syntetické.

Vedy, ktoré študujú všetku diverzitu naraz, pomocou metód všetkých vied: molekulárna biológia, evolučná veda, systematika – popis existujúcej a existujúcej diverzity druhov a ich distribúcie v systéme v závislosti od ich fylogenézy. Doktrína evolúcie, systematika, je syntetická veda.

Niekedy prichádzajú na pomoc ľuďom vírusy, ktoré infikujú zvieratá a hmyz. Pred viac ako dvadsiatimi rokmi sa v Austrálii stal akútnym problémom boja s divými králikmi. Počet týchto hlodavcov dosiahol alarmujúce rozmery. Zničili úrodu rýchlejšie ako kobylky a stali sa skutočnou národnou katastrofou. Konvenčné metódy ich riešenia sa ukázali ako neúčinné. A potom vedci vydali špeciálny vírus na boj s králikmi, ktorý je schopný zničiť takmer všetky infikované zvieratá. Ako však šíriť túto chorobu medzi plachými a opatrnými králikmi? Pomohli komáre. Hrali úlohu „lietajúcich ihiel“ a šírili vírus z králika na králika. Komáre zároveň zostali úplne zdravé.

Existujú aj ďalšie príklady úspešného použitia vírusov na ničenie škodcov. Každý pozná škody spôsobené húsenicami a piliarkami. Prvé požierajú listy úžitkových rastlín, druhé infikujú stromy v záhradách a lesoch. Bojujú s nimi takzvané polyedrózne a granulózne vírusy, ktoré sa rozprašujú na malé plochy, na veľké plochy sa používajú lietadlá. To sa dialo v USA pri boji s húsenicami, ktoré infikujú lucernové polia, a v Kanade pri ničení piliarky borovicovej.

Čo sa stane s bunkou, ak je infikovaná nie jedným, ale dvoma vírusmi? Ak ste sa rozhodli, že v tomto prípade sa choroba bunky zhorší a jej smrť urýchli, mýlili ste sa. Ukazuje sa, že prítomnosť jedného vírusu v bunke ju často spoľahlivo ochráni pred deštruktívnymi účinkami iného. Tento jav vedci nazvali interferenciou vírusov. Je spojená s produkciou špeciálneho proteínu – interferónu, ktorý v bunkách aktivuje ochranný mechanizmus, ktorý dokáže rozlíšiť vírusové od nevírusového a vírusové selektívne potlačiť. Interferón potláča reprodukciu väčšiny vírusov v bunkách. Interferón, vyrábaný ako terapeutické liečivo, sa teraz používa na liečbu a prevenciu mnohých vírusových ochorení.

V NIEKTORÉ Z NAJZNÁMAJŠÍCH ĽUDSKÝCH VÍRUSOVÝCH OCHORENÍ

Chrípka zostáva „kráľom“ epidémií. Žiadna choroba nemôže zasiahnuť stovky miliónov ľudí v krátkom čase a počas pandémie ochorie na chrípku viac ako miliarda ľudí! Bolo tomu tak nielen počas pamätnej pandémie v roku 1918, ale aj relatívne nedávno – v roku 1957, keď vypukla pandémia „ázijskej“ chrípky, a v roku 1968, keď sa objavila „hongkonská“ chrípka. Je známych niekoľko odrôd vírusu chrípky - A, B, C atď. Pod vplyvom environmentálnych faktorov sa ich počet môže zvýšiť. Vzhľadom na to, že imunita proti chrípke je krátkodobá a špecifická, je možné opakované ochorenie v jednej sezóne. Podľa štatistík chrípkou ročne trpí v priemere 20 – 35 % populácie.

Kiahne sú jednou z najstarších chorôb. Opis kiahní bol nájdený v egyptskom papyruse Amenophis I., ktorý bol zostavený 4000 pred Kristom. Lézie kiahní sa zachovali na koži múmie pochovanej v Egypte 3000 pred Kristom. Zmienka o kiahňach, ktoré Číňania nazývali „jed z matkinho prsníka“, je obsiahnutá v najstaršom čínskom zdroji - pojednaní „Cheu-Cheufa“ (1120 pred Kristom). Prvý klasický opis kiahní podal arabský lekár Rhazes.

AIDS je nová infekčná choroba, ktorú odborníci uznávajú ako prvú skutočne globálnu epidémiu v známej histórii ľudstva. Ani mor, ani kiahne, ani cholera nie sú precedensmi, pretože AIDS sa rozhodne nepodobá žiadnej z týchto a iných známych ľudských chorôb.

Živý atenuovaný vírus sa podáva perorálne, zvyčajne na kocke cukru

VI SÚ VÍRUSY ŽIVÉ?

• Zvažujú sa dva uhly pohľadu:
• ak vezmeme do úvahy živú štruktúru obsahujúcu nukleové kyseliny a schopnú sa reprodukovať, potom môžeme prijať názor, že vírusy sú živé;

Ak predpokladáme, že len štruktúra, ktorá má bunkovú štruktúru, je živá, potom vírusy sú neživá forma hmoty (polyméry).

• A. Lehninger v „Biochémia“ považuje vírusy za štruktúry stojace na prahu života a predstavujúce stabilné supramolekulárne komplexy obsahujúce molekulu nukleovej kyseliny a veľké množstvo proteínových podjednotiek, usporiadaných v určitom poradí a tvoriacich špecifickú trojrozmernú štruktúru. Medzi najdôležitejšie vlastnosti vírusov poznamenáva:
• neschopnosť samostatne sa rozmnožovať vo forme čistých liekov;
• schopnosť kontrolovať svoju replikáciu (infikovaná bunka);

veľké variácie vírusov vo veľkosti, tvare a chemickom zložení.

Kameň, ako aj kvapka tekutiny, v ktorej prebiehajú metabolické procesy, ale ktorá neobsahuje genetický materiál a nie je schopná samoreprodukcie, je nepochybne neživý predmet. Baktéria je živý organizmus, a hoci sa skladá len z jednej bunky, dokáže produkovať energiu a syntetizovať látky, ktoré zabezpečujú jej existenciu a rozmnožovanie. Čo možno v tejto súvislosti povedať o semene? Nie každé semeno vykazuje známky života. Keďže je však v pokoji, obsahuje potenciál, ktorý dostal od nepochybne živej substancie a ktorý je za určitých podmienok možné realizovať. Zároveň môže byť semienko nenávratne zničené a potom potenciál zostane nerealizovaný. V tomto ohľade vírus pripomína skôr semienko ako živú bunku: má určité schopnosti, ktoré sa možno neuplatnia, no nemá schopnosť autonómnej existencie.

Ani bunkové, ani vírusové gény alebo proteíny samotné neslúžia ako živá látka a bunka bez jadra je podobná dekapitovanej osobe, pretože nemá kritickú úroveň zložitosti. Vírus tiež nie je schopný dosiahnuť túto úroveň. Takže život možno definovať ako druh komplexného vznikajúceho stavu, vrátane tých istých základných „stavebných blokov“, ktoré má vírus. Ak sa budeme riadiť touto logikou, potom vírusy, ktoré nie sú živými objektmi v prísnom zmysle slova, stále nemožno klasifikovať ako inertné systémy: sú na hranici medzi živým a neživým.

VII NAVŽDY ŽIŤ

Vírusy, ktoré zaberajú medzipolohu medzi živými a neživými, vykazujú neočakávané vlastnosti. Tu je jeden z nich. Vírusy sa zvyčajne replikujú iba v živých bunkách, ale môžu rásť aj v mŕtvych bunkách a niekedy ich dokonca priviesť späť k životu. Prekvapivo, niektoré vírusy, ktoré sú zničené, sa môžu znovuzrodiť do „požičaného života“.

Bunka, ktorej jadrová DNA bola zničená, je skutočne „mŕtva“: je zbavená genetického materiálu s pokynmi na činnosť. Vírus však môže použiť zostávajúce neporušené bunkové zložky a cytoplazmu na svoju replikáciu. Podmaňuje si bunkový aparát a núti ho využívať vírusové gény ako zdroj pokynov na syntézu vírusových proteínov a replikáciu vírusového genómu. Jedinečná schopnosť vírusov vyvíjať sa v mŕtvych bunkách sa najjasnejšie demonštruje, keď sú hostiteľmi jednobunkové organizmy, predovšetkým tie, ktoré obývajú oceány.

Baktérie, fotosyntetické sinice a riasy, potenciálni hostitelia morských vírusov, sú často zabíjané ultrafialovým žiarením, ktoré ničí ich DNA. Niektoré vírusy („obyvatelia“ organizmov) zároveň zapínajú mechanizmus syntézy enzýmov, ktoré obnovujú poškodené molekuly hostiteľskej bunky a privádzajú ju späť k životu. Sinice napríklad obsahujú enzým, ktorý sa podieľa na fotosyntéze, a keď je vystavený nadmernému svetlu, niekedy dochádza k jeho zničeniu, čo vedie k bunkovej smrti. A potom vírusy nazývané cyanofágy „zapnú“ syntézu analógu bakteriálneho fotosyntetického enzýmu, ktorý je odolnejší voči UV žiareniu. Ak takýto vírus infikuje novo odumretú bunku, fotosyntetický enzým ju môže priviesť späť k životu. Vírus teda zohráva úlohu „génového resuscitátora“.

Nadmerné dávky UV žiarenia môžu viesť k úmrtiu cyanofágov, niekedy sa im však podarí vrátiť život pomocou viacnásobných opráv. V každej hostiteľskej bunke je zvyčajne prítomných niekoľko vírusov a ak sú poškodené, dokážu po kúsku zostaviť vírusový genóm. Rôzne časti genómu môžu slúžiť ako dodávatelia jednotlivých génov, ktoré spolu s ďalšími génmi obnovia funkcie genómu v plnom rozsahu bez vytvorenia celého vírusu. Vírusy sú jediné živé organizmy, ktoré sa podobne ako Fénix môžu znovuzrodiť z popola.

Spolu s kolegami z Ústavu pre vakcíny a génovú terapiu na University of Oregon Health Sciences navrhujeme, aby existovala tretia cesta: gény mali pôvodne vírusový pôvod, ale potom kolonizovali členov dvoch rôznych línií organizmov, ako sú baktérie a stavovce. Gén, ktorým baktéria obdarila ľudstvo, mohol byť prenesený do dvoch línií, ktoré vírus spomína.

Okrem toho sme presvedčení, že samotné bunkové jadro je vírusového pôvodu. Vzhľad jadra nemožno vysvetliť postupnou adaptáciou prokaryotických organizmov na meniace sa podmienky. Mohla byť vytvorená na základe už existujúcej vírusovej DNA s vysokou molekulovou hmotnosťou, ktorá si vybudovala trvalý „domov“ vo vnútri prokaryotickej bunky. Potvrdzuje to skutočnosť, že gén DNA polymerázy fága T4 (fágy sú vírusy, ktoré infikujú baktérie) je svojou nukleotidovou sekvenciou blízky génom DNA polymerázy eukaryotov aj vírusov, ktoré ich infikujú. Patrick Fortere z University of Paris South, ktorý skúmal enzýmy podieľajúce sa na replikácii DNA, navyše dospel k záveru, že gény, ktoré určujú ich syntézu v eukaryotoch, sú vírusového pôvodu.

Vírusy ovplyvňujú absolútne všetky formy života na Zemi a často určujú ich osud. Zároveň sa aj vyvíjajú. Priamy dôkaz pochádza zo vzniku nových vírusov, ako je vírus ľudskej imunodeficiencie (HIV), ktorý spôsobuje AIDS.

Vírusy neustále menia hranicu medzi biologickým a biochemickým svetom. Čím ďalej napredujeme v štúdiu genómov rôznych organizmov, tým viac dôkazov o prítomnosti génov z dynamického, veľmi starého fondu nájdeme. Nositeľ Nobelovej ceny Salvador Luria hovoril o vplyve vírusov na evolúciu v roku 1969: „Možno boli vírusy so svojou schopnosťou vstupovať a vystupovať z bunkového genómu aktívnymi účastníkmi procesu optimalizácie genetického materiálu všetkého živého počas evolúcie Nevšimli sme si to." Bez ohľadu na to, ktorému svetu – živému alebo neživému – pripisujeme vírusy, nastal čas nepovažovať ich za izolovane, ale s prihliadnutím na ich neustále spojenie so živými organizmami.

ZÁVER

Boj proti vírusovým infekciám je spojený s mnohými ťažkosťami, medzi ktoré treba osobitne poznamenať imunitu vírusov voči antibiotikám. Vírusy aktívne mutujú a pravidelne sa objavujú nové kmene, proti ktorým sa ešte nenašli „zbrane“. V prvom rade sa to týka RNA vírusov, ktorých genóm je zvyčajne väčší, a teda menej stabilný. K dnešnému dňu sa boj proti mnohým vírusovým infekciám vyvíja v prospech ľudí, najmä vďaka univerzálnej vakcinácii populácie na preventívne účely. Takéto udalosti nakoniec viedli k tomu, že podľa odborníkov vírus pravých kiahní v súčasnosti z prírody zmizol. V dôsledku všeobecného očkovania v našej krajine v roku 1961. Epidémia detskej obrny bola eradikovaná. Príroda však z času na čas stále testuje ľudí a predstavuje prekvapenia v podobe nových vírusov, ktoré spôsobujú hrozné choroby. Najvýraznejším príkladom je vírus ľudskej imunodeficiencie, boj s ktorým ľudia stále prehrávajú. Jeho šírenie je už v súlade s pandémiou.

Cynthia Goldsmith Táto kolorovaná transmisná elektrónová mikrofotografie (TEM) odhalila niektoré z ultraštrukturálnej morfológie, ktorú vykazuje virión vírusu Ebola. Pozrite si PHIL 1832 pre čiernobielu verziu tohto obrázku. Kde sa v prírode vyskytuje vírus Ebola?

Presný pôvod, miesta a prirodzené prostredie (známe ako „prirodzený rezervoár“) vírusu Ebola zostávajú neznáme. Na základe dostupných dôkazov a povahy podobných vírusov sa však výskumníci domnievajú, že vírus je zoonotický (prenášaný zvieratami) a bežne sa udržiava vo zvieracom hostiteľovi, ktorý pochádza z afrického kontinentu. Podobný hostiteľ je pravdepodobne spojený s Ebola-Reston, ktorý bol izolovaný z infikovaných opíc cynomolgous, ktoré boli dovezené do Spojených štátov a Talianska z Filipín. Nie je známe, že by vírus pochádzal z iných kontinentov, napríklad zo Severnej Ameriky.

Spadajú pod definíciu života: sú niekde uprostred medzi nadmolekulárnymi komplexmi a veľmi jednoduchými biologickými organizmami. Vírusy obsahujú niektoré štruktúry a prejavujú určité aktivity, ktoré sú spoločné pre organický život, ale chýbajú im mnohé ďalšie charakteristiky. Skladajú sa výlučne z jedného vlákna genetickej informácie uzavretej v proteínovom obale. Vírusom chýba veľká časť vnútornej štruktúry a procesov, ktoré charakterizujú „život“, vrátane biosyntetického procesu potrebného na reprodukciu. Aby sa vírus mohol replikovať, musí infikovať vhodnú hostiteľskú bunku.

Keď výskumníci prvýkrát objavili vírusy, ktoré sa správali ako , ale boli oveľa menšie a spôsobovali choroby, ako je besnota a slintačka a krívačka, bolo všeobecne známe, že vírusy sú biologicky „živé“. Toto vnímanie sa však zmenilo v roku 1935, keď sa vykryštalizoval vírus tabakovej mozaiky a ukázalo sa, že časticiam chýba mechanizmus potrebný na metabolickú funkciu. Akonáhle sa zistilo, že vírusy pozostávajú iba z DNA alebo RNA obklopenej proteínovým obalom, vedecký názor sa stal komplexnejšími biochemickými strojmi ako živé organizmy.

Vírusy existujú v dvoch rôznych stavoch. Keď vírus nie je v kontakte s hostiteľskou bunkou, zostáva úplne nečinný. V tomto čase vo víruse neexistuje žiadna vnútorná biologická aktivita a vírus v podstate nie je nič iné ako statická organická častica. V tomto jednoduchom, zjavne neživom stave sa vírusy nazývajú „virióny“. Virióny môžu zostať v tomto nečinnom stave dlhší čas a trpezlivo čakať na kontakt s vhodným hostiteľom. Keď sa virión dostane do kontaktu so zodpovedajúcim hostiteľom, stáva sa aktívnym vírusom. Od tohto momentu vírus vykazuje vlastnosti typické pre živé organizmy, ako je reakcia na prostredie a nasmerovanie úsilia na sebareplikáciu.

Čo definuje život?

Neexistuje jasná definícia toho, čo oddeľuje živých od neživých. Jednou z definícií môže byť bod, v ktorom má subjekt sebauvedomenie. V tomto zmysle môže byť ťažké poranenie hlavy klasifikované ako smrť mozgu. Telo a mozog môžu ešte stále fungovať na základnej úrovni a vo všetkých bunkách, ktoré tvoria väčší organizmus, je badateľná metabolická aktivita, ale predpokladá sa, že neexistuje žiadne sebauvedomenie, a preto je mozog mŕtvy. Na druhom konci spektra je kritériom pre definovanie života schopnosť odovzdať genetický materiál budúcim generáciám, a tým obnoviť svoju podobnosť. V druhej, zjednodušenejšej definícii sú vírusy nepochybne živé. Sú nepochybne najefektívnejšie na Zemi pri šírení svojej genetickej informácie.

Zatiaľ čo porota stále nerozhoduje o tom, či vírusy možno považovať za živé veci, ich schopnosť odovzdávať genetické informácie budúcim generáciám z nich robí hlavných hráčov v evolúcii.

Vírusová dominancia

Organizácia a zložitosť sa pomaly zvýšili, odkedy sa makromolekuly začali zhromažďovať v prvotnej polievke života. Treba uvažovať o existencii nevysvetliteľného princípu, ktorý je priamo opačný k druhému, ktorý vedie evolúciu k vyššej organizácii. Vírusy boli nielen mimoriadne účinné pri šírení vlastného genetického materiálu, ale boli tiež zodpovedné za nevýslovný pohyb a miešanie genetického kódu medzi inými organizmami. Hnacou silou môže byť variácia v genetickom kóde. Prostredníctvom vyjadrenia premenných sa organizmy dokážu prispôsobiť a stať sa efektívnejšími v meniacich sa podmienkach prostredia.

Záverečná myšlienka

Možno relevantná otázka neznie, či sú vírusy živé, ale skôr aká je ich úloha v pohybe a formovaní života na Zemi, ako ho dnes vnímame?