Przegląd wirusów. Choroby wirusowe.
1. Etapy infekcji wirusowej na przykładzie bakteriofaga T
4
– CYKL LITYCZNY
WIRUSA:
(Uwaga: DNA wirusa nie łączy się z DNA komórki.)
a) etap adsorpcji (przylegania wirusa do komórki):
Zachodzi dzięki różnicy ładunków elektrycznych wirusa i komórki, ale
najważniejsze są RECEPTORY KOMÓRKOWE, tzn. białka na powierzchni
komórki rozpoznawane przez wirusa – wirus rozpoznaje je i wiążę za pomocą
włókienek białkowych ogonka.
b) etap penetracji (wnikania wirusa do komórki):
Przebicie ściany i błony komórkowej przez kurczliwy ogonek bakteriofaga i
wstrzyknięcie DNA faga do wnętrza komórki bakterii (pozostałe wirusy wnikają w
całości).
c) etap replikacji (synteza cząsteczek kwasu nukleinowego wirusa i wytwarzanie
białek wirusowych – osłonek):
Wirusowe DNA przejmuje kontrolę nad komórką gospodarza – podporządkowanie
metabolizmu bakterii w celu powielenia elementów składowych nowych
wirionów, tzn. wirusowego DNA i białek kapsydu; rozkład bakteryjnego DNA.
d) etap składania (czyli łączenia się, w wyniku czego powstaje wiele WIRIONÓW,
czyli cząstek wirusa):
Składanie nowych wirionów (50-200) wiernych kopii wirusa.
e) etap uwolnienia (elucji):
Uwalnianie potomnych wirusów ze zniszczonej (rozkład = rozerwanie komórki =
LIZA) komórki bakterii – uwolnione wiriony mogą zainfekować następnej
komórki.
2. W cyklu lizogenicznym, w przeciwieństwie do litycznego, DNA wirusa łączy się z
DNA komórki bakteryjnej:
a) wniknięcie materiału genetycznego wirusa do komórki gospodarza;
b) DNA wirusa nie niszczy bakteryjnego DNA, lecz łączy się z nim – staje się
nieczynną formą wirusa, profagiem;
c) zainfekowana bakteria, rozmnażając się, przekazuje komórkom potomnym wraz
ze swoim DNA materiał genetyczny wirusa;
d) w określonych warunkach (wysoka temperatura, promieniowanie, osłabienie
komórki gospodarza) może dojść do wycięcia wirusowego DNA z genomu
bakterii i wejścia bakteriofaga łagodnego z cykl lityczny, tzn. może nastąpić
tworzenie potomnych wirusów i śmierć komórki gospodarza.
3. Systematyka wirusów:
a) bakteriofagi – mogą mieć różne formy, najczęściej zawierają kwas DNA, do
komórek wstrzykują swój kwas nukleinowy; np. bakteriofag T
4
u nasady ogonka
posiada białko kurczliwe przebijające ścianę komórkową bakterii.
b) wirusy roślinne – przeważnie pałeczkowate, z kwasem RNA, wnikają do komórek
roślinnych przez uszkodzenia mechaniczne w ścianie komórkowej komórki
roślinnej spowodowane przez owady, które są ich nosicielami.
c) wirusy zwierząt i człowieka – mają różne formy, zawierają DNA lub RNA,
wnikają do komórek w całości, np. następuje zlanie się osłonki wirusa z błoną
komórki.
4. Choroby wirusowe:
a) u człowieka:
AIDS
ospa
ospa wietrzna
odra
choroba Heinego-Medina = polio, paraliż dziecięcy
żółta febra
grypa
katar
półpasiec
świnka
opryszczka
żółtaczka (A, B, C)
różyczka
choroby nowotworowe
zapalenie mózgu i opon mózgowych
wirusowe kleszczowe zapalenie opon mózgowych i mózgu.
b) u zwierząt:
wścieklizna
pryszczyca (u bydła; pęcherze na jęzorze)
nosówka (u drapieżnych: psy, koty, lisy)
papuzica (zapalenie płuc u ptaków hodowanych)
myksomatoza (u królików; porażenie układu nerwowego).
c) u roślin:
mozaika (plamy na liściach)
kędzierzawka (liście zwijają się i marszczą)
liściozwój (zwijanie liści)
karłowatość
nekrozje (obumieranie).
5. Różne pojęcia:
a) Wiroidy – inne chorobotwórcze twory organiczne (tak jak priony). Składają się
tylko z krótkiego kolistego odcinka jednoniciowego RNA, nie mają kapsydu.
Wywołują choroby ziemniaków i roślin cytrusowych.
b) Priony – cząsteczki białka odporne na wysoką temperaturę, mogą się przenosić z
organizmu do organizmu, w jakiś sposób ulegają powieleniu. Powodują choroby
układu nerwowego bydła (choroba szalonych krów), owiec oraz człowieka
(choroba Creutzfeldta-Jacoba). Infekcyjne białka powstają z nieinfekcyjnych.
Występują w ośrodkowym układzie nerwowym (mózg).
c) Antybiotyki – związki organiczne, naturalne produkty przemiany materii
niektórych drobnoustrojów lub ich pochodne, stosowane jako leki przeciw
infekcjom bakteryjnym, a także grzybiczym i pierwotniakowym. Nie zwalczają
wirusów. Antybiotyki posiadają działanie BAKTERIOBÓJCZE (śmierć komórki
bakteryjnej) lub BAKTERIOSTATYCZNE (ograniczenie jej możliwości
rozmnażania się – hamują jej rozwój). Pierwszy antybiotyk, penicylinę, odkrył
Alexander Fleming w 1928 r. Oprócz pleśni, antybiotyki wytwarzają także
promieniowce i niektóre bakterie. Antybiotyki można też otrzymać drogą
produkcji przemysłowej.
d) Sulfonamidy – związki organiczne (amidy kwasu sulfanilowego), środki
bakteriostatyczne i odkażające, antywitaminy (blokują reakcje chemiczne,
wchodząc w nie zamiast witamin). Pierwszym sulfonamidem był sulfanilamid.
Sulfonamidy odkrył Gerhard Domagk w 1935 r. Wiele sulfonamidów
wykorzystuje się w chemioterapii.
e) Fitoncydy – naturalne substancje bakteriobójcze, znajdujące się w soku
komórkowym niektórych roślin (np. cebuli, czosnku). Hamują procesy życiowe
drobnoustrojów, grzybów.