Віруси (лат. Virus – отрута) – автономні генетичні структури, здатні функціюнувати та репродукуватися у сприятливих до них клітинах ( рослин, тварин, людей, бактерій) ,використовуючи їх генетичний та білоксинтезуючий апарат. Вірус – неклітинний інфекційний агент, який може відтворюватися лише всередині живих клітин і має такі ознаки:
• дуже малі розміри (25-400 нм);
• відсутність клітинної будови;
• простий хімічний склад (найпростіші віруси складаються із білка та нуклеїнової кислоти);
• особливий цикл розвитку ( репродукція можлива лише в клітині хазяїна);
• наявність лише одного виду нуклеїнової кислоти ДНК або РНК;
• особлива ступень паразитизму на молекулярному (генетичному) рівні, до чутливої клітини проникає геном вірусу та підчиняє її своїм інтересам – рибосоми клітини починають синтезувати вірусні білки;
• здатність інтегрувати свій геном в геном клітини.
У вірусів унікальна будова генетичного матеріалу – молекула ДНК або РНК при цьому тип нуклеїнової кислоти у віріоні може перебувати у різних формах: лінійна, кільцева, сегментована, у різній кількості ланцюгів: одноланцюгові, дволанцюгові, з ондноланцюговими фрагментами.
Деякі РНК геномні віруси одночасно виконують функцію і-РНК (інформаційної РНК) і мають «+» полярність, ті, що не мають такої можливості «–» полярність, потребують для свого синтезу фермент полімеразу, яка забезпечує на матриці вірусної РНК синтез і-РНК, для подальшої трансляції білків віруса на рибосомі клітини.
Розмір генома вірусів широко різниться у різних видів, РНК-вмісні віруси мають менший геном (самий малий геном кодує 2 білки та містить менше 2000 нуклеотидів), ДНК-вмісні мають більший геном ( найбільший кодує понад 1000 білків і має 1,2 млн нуклеотидів). Організація вірусу незалежно від типу нуклеїнової кислоти може бути простою або складною.
Віріон – окрема вірусна частка складається з нуклеїнової кислоти, вкритою білковою оболонкою – капсидом. Капсид складається з однакових білкових субодиниць, які називають капсомерами. Капсид має високу спорідненість до клітинних ліпідних мембран (є ліпофільним) цим полегшується проникнення вірусу під час ураження до чутливої клітини. Класифікують 4 морфологічні типи капсидів:
• спіральний (вірус тютюнової мозаїки, -рабдо,-грип,-коронавіруси);
• ікосаєдричний – має 12 вершин та 20 ребер (аденовіруси);
• довгастий;
• комплексний – голова ікосаєдр, хвіст спіраль (бактеріофаг Т-4). Складні віруси оточують себе додатковою оболонкою з модефікованої клітинної мембрани (біліпідний шар) – суперкапсид. Структурними елементами суперкапсиду є шипи або пепломери (грип 2 типи гемаглютенин та нейрамінідаза, ВІЛ – глікопротеїд GP 120). Основна функція суперкапсидної оболонки – це забезпечення механізму проникнення генетичного апарату віруса у клітину за допомогою білків прикріплення та білків злиття. Більшість просто та складноорганізованих вірусів попадають у клітину хазяїна шляхом рецепторного ендоцитоза. Роздягнення вірусу проходить паралельно з його проникненням, у цьому процесі активні ферменти клітини – ліпази і протеази. У складі віріона білки складають 70-80 %, нуклеїнова кислота 4-6% (РНК) 10-30% (ДНК), ліпіди та вуглеводи у незначній кількості.
Білки вірусів можуть бути поділені на структурні та неструктурні. Білки вірусів виконують наступні функції:
• захист нуклеїнової кислоти;
• адресна функція – проникнення у чутливу клітину;
• регуляторна функція (її виконують внутрішньоклітинні білки вірусів, ферменти, ферментні комплекси – полімерази, інтегрази, протевзи, ендонуклеази, лігази).
Також у хімічному складі вірусів наявні ліпіди 15-54% – захисна функція, вуглеводи 1-3% – адсорбуюча функція, ферменти (4 ВІЛ, 3 грип,10 поксвіруси), які забезпечують етапи вірусної репродукції, полімерізації, реплікації.
І наостанок саме цікаве у будові вірусів – це здатність до самосборки. Репродукція вірусів носить дезюнктивний (роз’єднаний) характер: в ядрі або цитоплазмі клітини хазяїна реплікується ДНК або РНК віруса, на рибосомах клітини – синтез білків віруса, інтеграція (об’єднання) нуклеїнової кислоти та білкової оболонки (капсида) проходить у цитоплазмі клітини – тому це не розмноження (мітоз), а сборка вірусної частки, яка проходить у різних ділянках клітини та у різний час.
Допис підготувала лікар-вірусолог вірусологічної лабораторії ДУ “Запорізький ОЦКПХ МОЗ України” Балинська Анна.