Vírus

Vírus je častica, ktorá preniká do živých buniek a ich materiál používa na svoje rozmnožovanie, a ktorá (v základnej podobe) pozostáva z nukleovej kyseliny (DNA alebo RNA), zabalenej do bielkovinovej schránky (tzv. kapsida) niekedy navyše obalenej lipidovo-bielkovinovým obalom (tzv. lipoidový obal). Vírusy sú obligátne vnútrobunkové parazity; to znamená, že sa môžu rozmnožovať iba vnútri živej bunky, pretože nemajú vlastný proteosyntetický aparát.
Je sporné, či vírusy možno považovať za organizmy v pravom slova zmysle a či ich možno považovať za živé (porovnaj život). Veda o vírusoch sa nazýva virológia.
Terminológia.
Z taxonomického hľadiska rozlišujeme:
K vyššie spomínaným nebunkovcom treba poznamenať, že tvoria spolu s bunkovcami (=bunkové organizmy; lat. Cellulata; t. j. baktérie, archeóny a eukaryoty) taxón nazývaný Biota (=Vitae; t. j. súhrn všetkých organizmov na Zemi).
Niektorí autori obmedzujú výraz vírus len na vírusy napádajúce eukaryotické bunky, zatiaľ čo vírusy infikujúce baktérie a archeóny označujú ako bakteriofágy alebo len fágy; to znamená, že namiesto vírusov hovoria o "vírusoch a bakteriofágoch" . V minulosti sa bakteriofágy dokonca niekedy považovali za organizmy povahou aj zložením úplne odlišné od vírusov. Dnes vo veľkej väčšine textov bakteriofágy považujeme (terminologicky aj vecne) za podskupinu vírusov. Zatiaľ čo v minulosti boli známe len vírusy napádajúce eukaryoty, baktérie a archeóny, v roku 2008 bol objavený prvý vírus, ktorý napáda iné vírusy; dostal všeobecné označenie virofág.
Na označenie jedinej zrelej vírusovej častice sa používa názov virión. Virión je teda vírus v tej podobe, v akej je, keď sa nachádza mimo bunky (tzv. extracelulárna forma vírusu).
Zloženie.
Vírusy (virióny) sa typicky skladajú z týchto častí:
Tvar.
Telo vírusu môže mať viacero tvarov, medzi najznámejšie patria skrutkovitý tvar (helikálny), bičíkatý tvar (komplexný) alebo 20-sten (ikozaedrálny).
Druhy.
Podľa hostiteľa.
vírus:
Podľa typu nukleovej kyseliny.
vírus:
Podľa prítomnosti lipoidového obalu.
vírus:
Podľa spôsobu prenosu.
vírus:
Životný cyklus vírusu.
Lytický cyklus.
Ako lytický cyklus sa označuje taký životný cyklus vírusu, pri ktorom nastáva deštrukcia ("lýza") hostiteľskej bunky. Je charakteristický najmä pre bakteriofágy. Cyklus modelových bakteriofágov (fág λ, T4 alebo T7) trvá 20 – 40 minút.
Pokojová fáza.
Vírus prežíva mimo hostiteľskej bunky v podobe kompletného viriónu.
Uvoľnenie.
Celý proces končí lýzou (zánikom) bunky a uvoľnením nových viriónov do prostredia, kde infikujú ďalšie bunky a proces sa opakuje. Bunku a jej štruktúry degraduje vírusový enzým "lyzozým".
Lyzogénny cyklus.
Ako lyzogénny cyklus sa označuje taký životný cyklus vírusu, pri ktorom nenastáva obligátna deštrukcia ("lýza") hostiteľskej bunky. Má sa za to, že je evolučne mladšou formou vírusového životného cyklu, kedy sa vírusy „naučili“ nezabíjať svojho hostiteľa. Fágy, ktoré sa môžu rozmnožovať buď lytickým alebo lyzogénnym cyklom, sa nazývajú lyzogénne fágy alebo temperované fágy.
Latentná fáza.
Po penetrácii prebieha eklipsa lyzogénneho cyklu trochu odlišným spôsobom – spustí sa transkripcia DNA vírusu, ale ako prvé vznikajú represorové proteíny, ktoré zastavia ďalšiu transkripciu vírusovej DNA. Procesom rekombinácie sa vírusová DNA začlení do genetického materiálu bunky a stáva sa jeho súčasťou. Eklipsa sa zastavuje a cyklus vstupuje do latentnej fázy.
Provírus.
Vírus začlenený do DNA hostiteľskej bunky sa nazýva provírus, alebo perzistentný vírus. Keď sa hostiteľská bunka rozmnožuje, kopíruje spolu s vlastným genetickým materiálom aj provírus a odovzdáva ho dcérskym bunkám. Vírus sa tak "de facto" rozmnožuje bez toho, aby zabil hostiteľskú bunku.
Aktivácia.
U provírusov môže dôjsť k spontánnej reaktivácii a k derepresii transkripcie štruktúrnych génov. Latentná fáza sa preruší, dokončí sa eklipsa a dochádza k maturácii viriónov. Provírus vstupuje do lytického cyklu a po deštrukcii hostiteľskej bunky sa uvoľňujú infekčné vírusové častice.
Ochrana proti vírusom.
Prokaryoty.
Baktérie môžu byť rezistentné voči vírusom vďaka mutácii, ktorá blokuje jeden z krokov vírusového cyklu. Veľmi často je to mutácia v nejakom proteíne bunkovej steny, takže vírus „nerozozná“ svojho hostiteľa a nedochádza k absorpcii.
Eukaryoty.
Bunky živočíchov sa pri vírusovej infekcii bránia produkciou interferónov. Interferóny sa uvoľňujú do tkanív a krvného obehu a slúžia ako signál pre zdravé bunky, že inde dochádza k vírusovej infekcii.
Zdravé ľudské telo reaguje na vírusy produkciou antivírusových proteínov interferónov, ktoré zabraňujú prechodu infekcie na susedné bunky. Niektoré vírusy mutujú neprestajne, takže hosťovské telo nie je schopné vyvinúť si permanentnú odolnosť. Príkladmi takýchto vírusov sú HIV spôsobujúci ochorenie AIDS a Lassa mammarenavirus spôsobujúci horúčku Lassa, ktoré pravdepodobne prešli na ľudí z iných cicavcov. Americkí vedci dokázali, že vírusy sa dokážu do ľudskej DNA pevne zabudovať a sú dokonca dedičné.