Viry se mohou množit pouze v Jak se viry množí: vlastnosti a fáze. Co je doba latence

kreativní práce

Jak se viry množí

Virus (z lat. virus - jed) - mikroskopická částice schopná infikovat buňky živých organismů.

Virologie (od virus a logos - slovo, nauka), nauka o virech. Obecná virologie studuje povahu virů, jejich strukturu, reprodukci, biochemii a genetiku.

Způsob reprodukce virů se také liší od dělení, pučení, sporulace nebo pohlavního procesu, ke kterému dochází u jednobuněčných organismů, v buňkách mnohobuněčných organismů a u posledně jmenovaných obecně. Reprodukce nebo replikace, jak se obvykle odkazuje na množení virů. K tvorbě virionů dochází buď samouspořádáním (sbalení virové nukleové kyseliny do proteinových kapsid a vytvoření nukleokapsidy), nebo za účasti buňky, nebo oběma způsoby (obalené viry). Samozřejmě, že protiklad mezi dělením mitotických buněk a replikací není absolutní, protože metody replikace genetického materiálu u virů obsahujících DNA se zásadně neliší, a vezmeme-li v úvahu, že syntéza genetického materiálu u virů obsahujících RNA se také provádí podle typu templátu, pak je opozice relativní.mitóza a replikace všech virů. A přesto jsou rozdíly v metodách rozmnožování buněk a virů tak výrazné, že to musí rozdělit celý živý svět na viry a neviry.

Virová onemocnění živých organismů

Největší viry (variolaviry) se velikostí blíží malým bakteriím, nejmenší (původci encefalitidy, poliomyelitidy, slintavky a kulhavky) - velkým molekulám bílkovin. Jinými slovy, mezi viry jsou obři a trpaslíci. (cm...

Viry a jejich vlastnosti

První zmínka o nejhrozivější virové infekci minulosti, neštovicích, byla nalezena ve staroegyptských papyrech. Epidemie neštovic v Egyptě ve 12. století př. n. l. popisují staří arabští učenci. Na kůži mumie faraona Ramsese V. (1085 př.nl...

V XVI-XV1I století. přírodovědně-filosofické a v mnoha ohledech i scholastické poznání přírody se proměnilo v moderní přírodní vědu, v systematické vědecké poznání založené na experimentech a matematickém výkladu ...

Přírodní věda a humanitní kultura

Přírodní věda XVIII. se rozvinula na základě klasické mechaniky Galileo-Newtona, která určovala mechanistický pohled na přírodu. Mezi hlavní nejvýznamnější úspěchy přírodních věd 18. století...

Hodnota ovoce a bobulovin jako potraviny

Letošní rok byl pro zahradníky na území Altaj extrémně těžký. Ovocné plodiny - jabloně, hrušně, švestky, třešně - nevydržely kruté vánoční mrazy. Mnoho odrůd úplně vymrzlo nebo v nejlepším případě ze stromu zůstal pařez ...

Kódování a implementace biologické informace v buňce, genetický kód a jeho vlastnosti

Komunikace u ptáků

Komunikace u ptáků je lépe studována než u jakéhokoli jiného zvířete. Ptáci komunikují s jedinci svého vlastního druhu, stejně jako s jinými druhy, včetně savců a dokonce i s lidmi. K tomu používají zvuk (nejen hlas) ...

Komunikace u ptáků

Faktem je, že spolu s písní obsahuje akustický repertoár všech druhů pěvců, včetně všech, o kterých jsme mluvili, takzvaná „volání“ nebo „volání“, jde o úplně jinou třídu zvuků. Liší se od písně, možná...

Viry jsou původci mnoha nebezpečných chorob lidí, zvířat a rostlin. Viry jsou přitom původci nemocí organismů, které jsou pro člověka nežádoucí („nepřátelé našich nepřátel“)...

Lékařský a veterinární význam virů

Viry se kultivují na biologických modelech: na laboratorních zvířatech, ve vyvíjejících se kuřecích embryích a v buněčných (tkáňových) kulturách. Laboratorní zvířata (dospělé a novorozené bílé myši, křečci, králíci, opice atd...

Mechanismy pohybu chromozomů při dělení buněk

Na základě objasněného mechanismu buněčného dělení lze navrhnout šetrnější způsob narušení mitózy zničením spojení chromozomu a mikrotubulu. Protože mikrotubuly a kinetochory jsou propojeny fibrilami...

Mutace – variabilita spojená se změnou samotných genů. Může mít přerušovanou, křečovitou povahu a vést k trvalým změnám dědičných vlastností virů ...

Mutace virů, charakterizace mutagenů

plísňové houby

Reprodukce probíhá dělením v příčném směru. Při dělení se bakterie rozpadne na dvě stejné nebo nestejné části. Výsledné dvě buňky jsou považovány za matku a dceru ...

Výhody medu

Vytáčení medu je starověké slovanské řemeslo. Říkalo se tomu včelařství a lidé, kteří se na tom podíleli, se nazývali včelaři. Včelaři se starali o staré tlusté stromy, ve kterých byly prohlubně, a sami vydlabali díry - korálky ...

"No, zase jsem dostal virus!" Rodiče nám tedy pozorně hledí na stupnici horkého teploměru a vyprávějí nám o existenci těchto záhadných malých špinavých triků. Kromě obtěžování se hlasem dospělých čtou znepokojivé poznámky. Pravděpodobně ne každý rodič ví, že slovo „virus“ je přeloženo z latiny jako „jed“, ale každý určitě slyšel o velkých epidemiích minulosti a smrtelných hrozbách, které číhají v moderních velkoměstech - o chřipce, hepatitidě, AIDS. Co to tedy pro bytosti nebo látky jako jsou - viry? A jsou všechny tak děsivé?

Obecně jsou viry úžasné. Vypadají skvěle a jsou dokonale přizpůsobeny použití jakýchkoli živých organismů pro jejich vlastní účely: zvířat, rostlin, hub, prvoků, bakterií a archeí. A dokonce i nebuněční tvorové, bratři-viry.

Jak jsou uspořádány viry?

Ve své nejjednodušší formě se virus skládá z genom(jednovláknová nebo dvouvláknová molekula nukleové kyseliny) a proteinový obal. Pokud neexistuje žádný shell, pak objekt nedosahuje úrovně viru a spokojí se se jménem viroid. Nukleová kyselina - DNA nebo RNA- kóduje proteiny nezbytné pro reprodukci viru. U některých virů obsahuje genom instrukce pro stavbu jen několika proteinů, u jiných - dva tisíce nebo více. proteinový obal, popř kapsid, chrání nukleovou kyselinu před poškozením a skládá se z několika opakujících se částí - kapsomery, které jsou zase vytvořeny z molekul jednoho nebo více typů proteinů. Kapsida může mít tvar dvacetistěnu (dvacetistranný, ale ne vždy správný), filamentů nebo tyčinek nebo může kombinovat různé tvary: například u většiny bakteriálních virů - bakteriofágy- dvacetistěnná "hlava" je zasazena jako nanuk na tyčovitý dutý výběžek.

Ale ne všechny viry jsou tak jednoduché: některé jsou pokryty dalšími, odcizenými od majitele a mírně upravenými lipidová membrána, plněné hostitelskými a virovými proteiny - jsou velmi užitečné pro infekci nových buněk. Stejně tak například viry chřipky a lidské imunodeficience (HIV). Velmi složité viry, jako je virus vakcínie nebo mimivirus, se mohou pochlubit vícevrstvým „oblečením“. Jsou schopny vtáhnout do svých částic mnoho užitečných molekul - enzymů a faktorů nezbytných pro stavbu nových virionů. Většina virů se na druhou stranu musí spoléhat pouze na systém syntézy proteinů hostitele.

Jak se viry množí?

Pokud se živá buňka rozmnožuje dělením, pak virus v postižené buňce opakovaně kopíruje své „náhradní části“. Nevyhovuje mu žádná buňka jakéhokoli organismu - potřebuje speciální, kterou virus rozpozná podle speciálních molekul na povrchu buňky, receptory. Mnoho virů jiných savců se proto člověka nebojí a HIV může začít svou podvratnou aktivitu až po kontaktu se specifickými buňkami imunitního systému. Když dojde k dlouho očekávanému setkání, virus pronikne do buňky poškozením (tak to rády dělají rostlinné viry) buď spojením vnějšího obalu s buněčnou membránou, nebo může vstříknout svůj genom přes buněčnou stěnu jako injekční stříkačka ( většina bakteriofágů to dělá), nebo je spolkne samotná buňka, která si triku nevšimla.

V buňce se virus zcela nebo částečně „svlékne“. Pokud je genom viru DNA, pak proces jejího kopírování, popř replikace se vyskytuje v buněčném jádře. Většina virů již od této fáze začíná využívat cizí hostitelské enzymy. Pro vývoj dalších složek virionu je nutné přepsat informace obsažené v DNA do trochu jiného jazyka. Začíná transkripce: podle kopií DNA se syntetizují vlákna RNA - zprostředkovatelé, kteří budou přenášet ( přenos) instrukce uložené v DNA pro buněčné stroje, které vytvářejí protein. Pouze na základě takových prostředníků lze postavit proteiny. To se děje již v cytoplazmě a samozřejmě na zařízení hostitele - ribozomy. To znamená, že virus nutí buňku pracovat pouze pro ni a obětovat své vlastní potřeby. Buňka trpí nedostatkem vlastního i produkcí cizorodých látek a může spáchat i sebevraždu. Ale i bez toho je její osud nezáviděníhodný. Nové složky virové kapsidy se vážou na nové molekuly nukleových kyselin - dochází k samoskládání virionů, které mohou partizánsky vyrazit z buňky, obalit se v její membráně nebo mohou vyskočit jediným přerušovaným impulsem a zmrzačená buňka se prasknout ( lyzuje).

Nejopatrnější viry se „pevně“ schovávají, dokud nepocítí, že nastala ta správná chvíle pro aktivní rozmnožování. Jsou to například herpesviry a některé bakteriofágy. Někteří z nich se nikdy neprobudí.

A viry virů obvykle svým "pánům" škodí jen zřídka. A je těžké nazývat viry hostiteli. Prostě jejich továrny na výrobu virionů začnou bez poptávky používat hostitelské viry. Opravdu, některé druhy virofágy- může přispět k přežití buněk trpících právě těmito "vlastníky".

Jsou všechny viry padouchy?

Viry netrpí jen lidé, ale i zvířata a rostliny. Takto složité živé organismy se však s viry setkávaly již od svého vzniku, a proto se přizpůsobily koexistenci s většinou z nich. Ano, a virus zpravidla nemusí zabíjet hostitele - pak budete muset neustále hledat nové, a pokud to v přeplněných bakteriálních komunitách není tak obtížné, pak v lidských ...

Obranný systém našeho těla odvádí výbornou práci s většinou virů, proto nebylo ani vynalezeno nic zvláštního k léčbě lehkých střevních poruch a „nachlazení“ způsobených různými původci. Při hledání skutečného viníka se člověk již zotavuje. Viry navíc mohou být i našimi spojenci: na příkladu virů biologové studují různé molekulární procesy, využívají se i pro genetické inženýrství; zároveň si bakteriofágy dokážou poradit s patogenními bakteriemi a některé „spící“ herpesviry mohou být schopny chránit před infekcí ... morem.

Pokud ale pomineme dobro a zlo, z pohledu člověka, skutky virů, pak musíme přiznat, že náš svět je z velké části založen na těchto neviditelných tvorech: přenášejí své vlastní i cizí geny z organismu do organismu , zvyšující genetickou rozmanitost, regulují velikost společenstev živých bytostí a jsou prostě nezbytné pro cirkulaci biogenních prvků, protože viry jsou nejpočetnějšími biologickými objekty na naší planetě.

Rozmnožování virů Rozmnožování virů

proces tvorby nové generace virů, podobné té původní. Probíhá mnoha způsoby v živých metabolicky aktivních buňkách zvířat, rostlin, bakterií, které jsou hostiteli tohoto typu viru. Obecně řečeno, sestává z: 1) připojení virionu k receptorům hostitelské membrány; 2) pronikání virionu nebo virového genomu do hostitelské buňky; 3) uvolnění genomu z lastur; 4) inhibice aktivity hostitelského genomu; 5) vícenásobná replikace virového genomu; 6) produkce skupiny strukturních proteinů viru; 7) sestavení virionů; 8) uvolnění dceřiných virionů z hostitelské buňky. Při akutní produktivní infekci hostitelská buňka umírá, když se uvolní viriony, při chronické infekci může žít a dokonce vykonávat své přirozené funkce po více či méně dlouhou dobu (v závislosti na mnohočetné infekci). Virové infekce, Abortivní infekce, Integrální infekce.

(Zdroj: Slovník pojmů mikrobiologie)

Podívejte se, co je "Reprodukce virů" v jiných slovnících:

Viz Reprodukce virů. (Zdroj: Slovník pojmů mikrobiologie) ... Slovník mikrobiologie

Tento článek je navržen ke smazání. Vysvětlení důvodů a odpovídající diskusi lze nalézt na stránce Wikipedie: Ke smazání / 9. srpna 2012. Zatímco probíhá diskuse ... Wikipedie

- Hra "Válka virů", která simuluje vývoj dvou kolonií virů, které se samy vyvíjejí a navzájem se ničí. Jeho přesný původ není znám, můžeme pouze říci, že se objevil v 80. letech XX. století na Leningradské univerzitě ... Wikipedia

Mikropropagace rostlin je jednou z metod vegetativního množení za podmínek "in vitro" Obsah 1 Obecné informace 2 Fáze a metody klonálního mikro ... Wikipedia

- (z lat. virus jed), nebuněčné formy života, které mohou pronikat do určitých živých buněk a množit se pouze uvnitř těchto buněk. Jako všechny ostatní organismy mají V. své vlastní. genetický přístroj, který kóduje syntézu virových částic z ... ... Biologický encyklopedický slovník

„Virus“ přeadresuje tady; viz také další významy. Viry ... Wikipedie

„Virus“ přeadresuje tady. Vidět i jiné významy. ? Viry Rotavirus Vědecká klasifikace Superříše ... Wikipedie

„Virus“ přeadresuje tady. Vidět i jiné významy. ? Viry Rotavirus Vědecká klasifikace Superříše ... Wikipedie

Proces reprodukce viru je konvenčně rozdělen do 5 fází (Steiner, Edelberg, Ingram, 1979):

pronikání do hostitelské buňky;

syntéza enzymů;

syntéza složek viru;

sestavení součástí viru s tvorbou zralých virionů;

uvolnění zralých virionů z hostitelské buňky.

Bylo zjištěno, že procesy pronikání viru do buňky jsou odlišné pro bakteriální, rostlinné a živočišné viry. Pokud jsou tedy živočišné viry adsorbovány přímo na membráně hostitelské buňky, pak bakteriální a rostlinné viry musí projít buněčnou stěnou. Rostlinné viry přitom nemají speciální aparát na překonání buněčné stěny, takže se dovnitř rostliny dostanou jen různými ranami. Na listech a kořenech rostlin se poměrně často vyskytují nejmenší mechanická poranění, kterými pronikají viry tabákové mozaiky, X-virus brambor apod. Většina virů se však do rostlin dostává pomocí přenašečů, což je často hmyz se sacími ústy (mšice, listonohy).), dále roztoči, fytonematody, houby. Proces penetrace je ukončen odstraněním proteinové kapsidy (svlečením virionu) a objevením se volné nukleové kyseliny viru uvnitř buňky, což vede k syntéze proteinů specifických pro virus a replikaci virového jádra. samotná kyselina.

4. Přenos rostlinných virů

Rostlinné viry se mohou přenášet pouze z jedné rostliny na druhou prostřednictvím buněčné mízy. Zdroje infekce a způsoby jejího přenosu mohou být různé: mechanický přenos šťávou z nemocné rostliny na zdravou; přenos půdou nebo semeny a pylem; přenos vektory: hmyz, roztoči, háďátka, houby (Gibbs, Harrison, 1978).

Přenos mechanickým kontaktem je extrémně vzácný, například při dotyku listů zdravých rostlin listy rostlin napadených viry poškozují okraje listů a chlupy listů. V tomto případě šťáva vylučovaná infikovanými rostlinami proniká do ran zdravých rostlin a tím je infikuje. Někdy dochází k infekci viry, když se zdravé kořeny rostlin dostanou do kontaktu s infikovanými pod zemí. U dřevin někdy kořeny sousedních rostlin srůstají. Přenos virů půdou spočívá v pohybu volných virových částic proudem půdního roztoku. Takové viry se do půdy dostávají po rozkladu zbytků živin. Za podmínek hydroponické kultivace mohou rostliny uvolňovat z kořenů do substrátu volné viry, které proudem živného roztoku infikují zdravé rostliny (Minkevich, 1984). Předpokládá se, že viry nejsou tak běžně přenášeny semeny a pylem, přesto existuje nejméně třicet virů, které rostliny takto infikují. Přitom podle A. Gibbse a B. Harrisona (1978) závisí možnost takového přenosu na mnoha faktorech: teplotě, genotypu hostitele, době infekce. Rostliny se nejúspěšněji infikují při mírných teplotách než při velmi vysokých nebo velmi nízkých teplotách. Účinnost přenosu viru závisí na vztahu mezi okamžikem infekce a dobou kvetení a také na uspořádání květů na rostlině. Většina virů přenášených pylem není schopna infikovat rostliny, jakmile již byly květy opyleny.

Viry se mohou přenášet také vegetativními částmi a orgány rostlin: hlízami, kořeny, řízky a vrstvením. Nejčastěji se však viry přenášejí pomocí přenašečů, kterými jsou hmyz, roztoči, háďátka, houby. Virus zůstává po určitou dobu v těle nosiče v infekční formě. Stav, kdy vektor zůstává infekční po opuštění infikované rostliny, se nazývá vytrvalost. Existují tři hlavní typy persistence: non-perzistence, semiperzistence a persistence. Nestálost znamená, že vektor zůstává infekční několik hodin (až čtyři);

semiperzistence pozorováno, když nosič zůstává infekční po dobu 10–100 hodin:

Vytrvalost- když vektor zůstává infekční déle než 100 hodin a někdy i po celý život. Mezi hmyzem hrají hlavní roli jako přenašeči virů mšice. Faktem je, že jejich ústní ústrojí je velmi dobře uzpůsobeno pro očkování rostlin. Mšice mají velmi tenké stylety, které propichují rostlinná pletiva bez hrubého poškození, což přispívá k úspěchu infekce. Druhou nejvýznamnější skupinu přenašečů viróz tvoří vedle mšic listonohy, světlonoši a keporkaci. Viry přenášené tímto hmyzem nejčastěji způsobují žloutnutí nebo svinování listů rostlin. Bylo zjištěno, že tyto přenašeče se živí převážně floémem rostlin, takže viry se koncentrují hlavně ve floému.

Molice mohou být přenašeči řady virů, zejména v oblastech s horkým klimatem. Stejně jako listonožci se živí převážně floémem, takže jejich larvy jsou přisedlé. Nejčastěji jsou molice přenašeči virů, které způsobují mozaiky a deformace.

Mezi brouky častěji působí jako přenašeči viróz listnatci, méně často nosatci. Viry přenášené tímto hmyzem způsobují mozaiku a skvrnitost. Brouci získají virus do 5 minut a zdravé rostliny se mohou virem infikovat buď ihned po požití svými přenašeči, nebo druhý den. Viry mohou zůstat v broucích dny nebo týdny.

Na přenosu virů se podílí i hmyz a některé další skupiny, u každé takové skupiny se však zatím podařilo identifikovat jen malý počet přenašečů. Klíšťata mohou být také přenašeči virů, i když rozsah jejich hostitelů je dosti omezený. Viry přenášené klíšťaty způsobují reverzi rybízu, mozaiku broskví, mozaiku fíků, růžicové choroby. Klíšťata mají tenké stylety, které propichují rostlinné buňky. Z rostliny na rostlinu se roztoči častěji šíří větrem.

Existuje několik obecných vzorců reprodukce viru. Za prvé, všechny viry obsahující RNA, kromě virů chřipky a retrovirů, se množí v cytoplazmě. Pro jejich rozmnožování pronikají viry chřipky A a B a retroviry do jádra, což souvisí s chováním jejich genomu. Za druhé, reprodukce všech virů obsahujících DNA, kromě virů neštovic, probíhá v jádře, kde dochází k transkripci a replikaci jejich genomových nukleových kyselin, a v cytoplazmě, kde dochází k translaci virových proteinů, jejich zpracování a morfogenezi virionů. V cytoplazmě buňky dochází pouze k množení virů neštovic, protože mají své vlastní transkripční systémy.

Dalším rysem reprodukce virů je to, že jejich nukleokapsidové proteiny jsou syntetizovány na volných polyribozomech (nespojené s membránou) a superkapsidové proteiny jsou syntetizovány na membránově asociovaných ribozomech (na drsných membránách). Proteiny některých virů navíc procházejí proteolytickým zpracováním a glykosylací. Existují dva typy proteolytického zpracování: kaskádové a bodové.

Během kaskádové proteolýzy nově syntetizovaný virový prekurzorový polypeptid (polyprotein) prochází sekvenčním „řezáním“ s tvorbou kratších polypeptidů, z nichž některé jsou navíc rozřezány na menší podjednotky. Řada kroků takové kaskádové proteolýzy se provádí určitou oblastí samotného polyproteinu, který má proteázovou aktivitu. Takové kaskádové zpracování procházejí proteiny v retrovirech, pikornavirech, alfa, flavi a dalších virech. Pro ně je takové proteolytické štěpení proteinů životně důležitou fází reprodukce, protože určuje realizaci jejich funkcí.

Při bodové proteolýze se štěpí jeden (zřídka několik) virových polypeptidů. Řezání se zpravidla vyskytuje v určité oblasti polypeptidu. Tento typ proteolýzy je nezbytný k tomu, aby určitý virový protein získal svou specifickou aktivitu. Například superkapsidový protein viru chřipky, hemaglutinin, je rozřezán na dvě podjednotky: větší a menší. Výsledkem je, že menší podjednotka získává schopnost fúzovat s membránami cílové buňky a jejími lysozomy. Díky tomu chřipkový virus získává schopnost proniknout do buňky. Taková bodová proteolýza je pozorována u ortomyxovirů, paramyxovirů, rotavirů, skupinových virů neštovic atd. Bodová proteolýza, stejně jako kaskáda, je pro virus životně důležitá.

Konečně dalším rysem virů se superkapsidou je, že superkapsidové proteiny podléhají glykosylaci během jejich transportu na vnější povrch buněčné membrány.