Vírus

Vírus je častica pozostávajúca z nukleovej kyseliny (DNA alebo RNA) vloženej do proteínovej schránky infikujúca živé bunky v biologických organizmoch. Vírusy zaraďujeme medzi nebunkové organizmy (Subcelullata). Vírusy sú obligátne intracelulárne (vnútrobunkové) parazity. To znamená, že sa môžu reprodukovať iba vo vnútri živej bunky, pretože nemajú vlastný proteosyntetický aparát. Veda o vírusoch sa nazýva virológia.
Počas replikácie vírusov v hosťovskej bunke môže dôjsť k poškodeniu DNA bunky alebo k jej alternácii. 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 ako napríklad AIDS a Horúčka 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. V roku 2008 bol francúzskym výskumným tímom okolo Didiera Roulta objavený vírus Sputnikvírus, ktorý napáda iné vírusy. Bol začlenený do novej skupiny virofágy.

Terminológia

Termín vírus sa zvyčajne používa na častice infikujúce eukaryotické bunky. Parazity prokaryotických buniek (baktérie a podobné organizmy) nazývame termínmi bakteriofág alebo len fág. Na označenie jedinej vírusovej častice sa používa názov virión. Ich výraznou vlastnosťou je schopnosť množiť sa v živých bunkách definovaný ako absolútny biotropizmus.

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, že by 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.

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.