Viry jsou nebuněčnou formou života, mají svůj vlastní genom, schopnost sebereprodukce (reprodukce) v buňkách živých organismů nebo buněčných kultur, adaptivní vlastnosti a variabilitu.

Přiděleno samostatnému království - Vira.

Existují dvě formy existence virů – extracelulární a intracelulární.

Extracelulární virus = virion. Toto je spící (zralá) forma viru. Nevykazuje aktivitu. Funkce: udržení viru uvnitř vnější prostředí a jeho přenos z organismu do jiného organismu nebo z buňky do jiné buňky.

Intracelulární virus - vegetativní virus - se v infikované buňce rozmnožuje a způsobuje reprodukční infekci, která má za následek vytvoření dceřiné generace virionů a zpravidla smrt buňky. Reprodukční proces může být neúplný, bez tvorby virionů - dochází k abortivní infekci.

Některé viry jsou schopny integrovat svůj genetický materiál do chromozomů hostitelské buňky ve formě proviru, který se při dělení replikuje spolu s tímto chromozomem a přechází do dceřiných buněk. Je to integrativní infekce, může existovat dlouho nebo přejít zpět na produktivní.

struktura virů (virionů). Velikosti virů jsou v rozmezí 20-350 nm.
Mohou mít tyčovité, mnohostěnné, kulovité, kulovité, nitkovité, kyjovité formy.
Rozlišujte: jednoduché (neobalené) a složité (obalené) viry. Mají ve středu molekulu nukleové kyseliny (DNA / RNA), obklopenou proteinovým obalem - kapsidou. Celá struktura se nazývá nuklokapsid.

Jednoduché viry jsou nukleové kyseliny spojené s vnitřními proteiny a kapsidou (tj. jsou nukleokapsidou).

Komplexní viry - nukleokapsida je jádrem virionu, navrchu je superkapsida - vnější obal, je upravená membrána buněčného původu, do které se virion "obléká" při odchodu z buňky pučením. Virově specifické povrchové proteiny, glykoproteiny (hemaglutininy, neuraminidáza, fúzní proteiny a další zodpovědné za připojení virionu k buněčným receptorům a pronikání do něj), jsou zabudovány do dvojité lipidové vrstvy membrány, umístěné transmembránově a vyčnívající ven ve formě páteří. Glykoproteiny jsou ochranné Ag.
U mnoha komplexních virů přiléhá vrstva matricového proteinu (M-vrstva) k nukleokapsidu zevnitř. Některé viry mají další dodatečné struktury.

Ochranný proteinový obal - kapsida - se skládá z mnoha homogenních proteinových podjednotek. Protože Taková struktura kapsidy spotřebovává málo genetické informace, je důležitá pro viry s malým genomem. Kapsidy jsou stavěny podle helikálního nebo kubického typu symetrie v závislosti na uspořádání proteinových podjednotek.

Chemické složení viru. Hlavními složkami viru jsou nukleová kyselina a proteiny. Jednoduché viry se skládají pouze z nich. Složení komplexních virů zahrnuje sacharidy a lipidy buněčného původu.

Podle typu nukleové kyseliny se viry dělí na genomové DNA a RNA.

Virová DNA je obvykle dvouvláknová, zřídka jednovláknová.
Dvouřetězcová DNA: lineární s otevřenými konci, lineární s uzavřenými konci, kruhová, kruhová s jedním neúplným řetězcem DNA.

Virové RNA jsou jednovláknové, existují dvouvláknové s fragmentovaným genomem.
Jednovláknová RNA: celá lineární, fragmentovaná (segmentovaná) lineární, kruhově segmentovaná.

Rozlišit RNA s pozitivním genomem - +RNA (současně genomová a messenger RNA (i-RNA), slouží jako matrice pro dceřiné genomy);
a RNA s negativním genomem - – RNA (pouze genomová funkce, tedy templát pro syntézu genomu a mRNA).

Nejdůležitější vlastností virových nukleových kyselin je infekčnost (schopnost iniciovat produktivní infekci v hostitelské buňce bez účasti dalších složek viru). Většina virových DNA a +RNA jej má.

virové proteiny.
# strukturální - jsou součástí virionu:
- kapsidové proteiny - tvoří kapsidu
- vnitřní proteiny - genomové proteiny a enzymy (polymerázy) podílející se na procesu reprodukce a asociace genomu s kapsidou.
- matrixové proteiny komplexních virů, tvoří M-vrstvu pod superkapsidou. Zúčastněte se závěrečných fází samoskládání virionů a jejich stabilizace.
- povrchové proteiny superkapsidy - glykoproteiny, ochranné Ag, se podílejí na připojení virionů k buněčným receptorům a jejich průniku do buňky.
# Nestrukturní proteiny - syntetizované v infikované buňce k zajištění reprodukčních procesů, nejsou součástí složení virů.
- virem indukované enzymy, které slouží k transkripci a translaci virového genomu.
- regulační proteiny
- nestabilní proteiny - prekurzory, ze kterých se tvoří strukturní proteiny virionu
- enzymy, které modifikují virové proteiny (proteázy, proteinkinázy)

Lipidy. Přecházejí do složení virionů z buněčných, jaderných a dalších vnitřních membrán infikované buňky během pučení. Jsou hlavní složkou superkapsidy, přispívají ke stabilitě virionu. Při působení etheru je superkapsida zničena v důsledku ztráty lipidů.

Sacharidy. Buněčný původ. Jsou součástí povrchových proteinů – glykoproteinů. Jejich glykolýzu provádějí buněčné enzymy během transportu proteinů na vnější povrch superkapsidy, zatímco buněčné proteiny jsou vytěsňovány z membrán.

Klasifikace virů je založena na následujících kategoriích:

Typ nukleové kyseliny (DNA nebo RNA), její struktura, počet řetězců (jeden nebo dva), znaky reprodukce virového genomu;

Velikost a morfologie virionů, počet kapsomer a typ symetrie;

Přítomnost superkapsidy;

Citlivost na ether a deoxycholát;

Místo rozmnožování v buňce;

Antigenní vlastnosti atd.

Viry mají jedinečný genom, protože obsahují buď DNA nebo RNA. Proto se rozlišuje mezi viry obsahujícími DNA a RNA. Obvykle jsou haploidní, tzn. mají jednu sadu genů. Zastoupen je genom virů různé typy nukleové kyseliny: dvouvláknové, jednovláknové, lineární, kruhové, fragmentované. Mezi viry obsahujícími RNA se rozlišují viry s pozitivním (plus-vláknovým RNA) genomem. Plus-vláknová RNA těchto virů plní dědičnou funkci a funkci messenger RNA (mRNA). Existují také viry obsahující RNA s negativním (negativním vláknem RNA) genomem. Negativní řetězec RNA těchto virů plní pouze dědičnou funkci.

Formulář viriony mohou být různé: tyčinkovité (virus tabákové mozaiky), kulovité (virus vztekliny), kulovité (viry obrny, HIV), vláknité (filoviry), ve formě spermií (mnoho bakteriofágů). Rozlišujte jednoduché a složité viry.

Jednoduché nebo neobalené viry Skládají se z nukleové kyseliny a proteinového obalu zvaného kapsida. Kapsida se skládá z opakujících se morfologických podjednotek - kapsomer. Nukleová kyselina a kapsid vzájemně interagují za vzniku nukleokapsidy.

Komplexní nebo obalené viry vně je kapsida obklopena lipoproteinovým obalem (superkapsida nebo peplos). Tato skořápka je odvozenou strukturou z membrán buňky infikované virem. Na obalu viru jsou glykoproteinové hroty neboli trny (peplomery). Pod skořápkou některých virů je matrix M-protein.

Jak jsou uspořádány viry?

Krystalizace

V roce 1932 byl mladý americký biochemik Wendill Stanley požádán, aby pracoval na virech. Stanley začal tím, že vymačkával láhev džusu z tuny tabákových listů infikovaných virem tabákové mozaiky. Začal šťávu zkoumat chemickými metodami, které měl k dispozici. Vystavil různé frakce šťávy všem druhům činidel v naději, že získá čistý virový protein (Stanley byl přesvědčen, že virus je protein). Jednoho dne dostal Stanley téměř čistou frakci proteinu, který se složením lišil od proteinů rostlinných buněk. Vědec si uvědomil, že před ním je to, co tak tvrdohlavě hledal. Stanley izoloval mimořádný protein, rozpustil ho ve vodě a dal roztok do lednice. Druhý den ráno místo toho v baňce čistá tekutina položit krásné hedvábné krystaly připomínající jehlice. Stanley extrahoval lžíci takových krystalů z tuny listů. Potom Stanley vylil nějaké krystaly, rozpustil je ve vodě, navlhčil touto vodou gázu a potřel jí listy zdravých rostlin. Rostlinná míza prošla celou řadou chemických vlivů. Po takovém "masivním zpracování" by viry s největší pravděpodobností měly zemřít.

Rozdrcené listy jsou nemocné. Podivné vlastnosti viru byly tedy doplněny ještě jednou věcí - schopností krystalizovat.

Účinek krystalizace byl tak ohromující, že Stanley na dlouhou dobu opustil myšlenku, že virus je stvoření. Vzhledem k tomu, že všechny enzymy jsou proteiny a množství enzymů se také zvyšuje s tím, jak se organismus vyvíjí a může krystalizovat, Stanley došel k závěru, že viry jsou čisté proteiny, spíše enzymy.

Brzy se vědci přesvědčili, že je možné vykrystalizovat nejen virus tabákové mozaiky, ale i řadu dalších virů.

O pět let později angličtí biochemici F. Bowden a N. Pirie našli chybu ve Stanleyho definici: 94 % obsahu viru tabákové mozaiky tvořila bílkovina a 6 % tvořila nukleová kyselina. Virus ve skutečnosti nebyl protein, ale nukleoprotein – kombinace proteinu a nukleové kyseliny.

Jakmile byly elektronové mikroskopy k dispozici biologům, vědci zjistili, že krystaly viru se skládají z několika set miliard částic těsně k sobě přitlačených. V jednom krystalu viru obrny je tolik částic, že ​​mohou nakazit všechny obyvatele Země více než jednou. Když bylo možné prozkoumat jednotlivé virové částice v elektronovém mikroskopu, ukázalo se, že jsou různé tvary ale vždy vnější obal virů sestává z proteinů, které se u různých virů liší, což umožňuje jejich rozpoznání pomocí imunologických reakcí, a vnitřní obsah představuje nukleová kyselina, která je jednotkou dědičnosti.

Komponenty virů

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. (Viz příloha 3) Viry se měří pomocí konvenční hodnoty zvané nanometr (nm). Jeden nm je jedna miliontina milimetru. Velikosti různých virů se liší od 20 do 300 nm.

Viry se tedy skládají z několika složek: (viz Příloha 1)

jádro - genetický materiál (DNA nebo RNA). Genetický aparát viru nese informace o několika typech proteinů, které jsou nezbytné pro vznik nového viru.

proteinový obal nazývaný kapsida. Skořápka je často postavena z identických opakujících se podjednotek - kapsomer. Kapsomery tvoří struktury s vysoký stupeň symetrie.

Dodatečné lipoproteinové pouzdro. Vzniká z plazmatické membrány hostitelské buňky. Vyskytuje se pouze u poměrně velkých viróz (chřipka, herpes). Tento vnější obal je fragmentem jaderné nebo cytoplazmatické membrány hostitelské buňky, ze které virus vystupuje do extracelulárního prostředí. Někdy ve vnějších obalech komplexních virů jsou kromě bílkovin obsaženy sacharidy například v chřipkových a herpetických patogenech.

Každá složka virionů má určité funkce: proteinový obal je chrání před nepříznivými vlivy, nukleová kyselina je zodpovědná za dědičné a infekční vlastnosti a hraje hlavní roli ve variabilitě virů a na jejich reprodukci se podílejí enzymy.

Složitější struktury, viry kromě proteinů a nukleových kyselin obsahují sacharidy a lipidy. Každá skupina virů má svůj vlastní soubor bílkovin, tuků, sacharidů a nukleových kyselin. Některé viry obsahují enzymy.

Na rozdíl od běžných živých buněk viry nežerou potravu a neprodukují energii. Bez účasti živé buňky nejsou schopni se rozmnožovat. Virus se začne množit až poté, co vstoupí do určitého typu buňky. Například virus obrny může žít pouze v nervových buňkách lidí nebo vysoce organizovaných zvířat, jako jsou opice. Burdina K.S., Parkhomenko I.M. „Od molekuly k člověku“, s. 26

Bakteriální viry mají mírně odlišnou strukturu (viz příloha 2).

VIROVÉ KRYSTALY

1) krystalické útvary, což jsou akumulace virionů v buňkách infikovaných určitými viry; 2) vysoce purifikovaný virový přípravek; každý K. v. se skládá z mnoha virionů.

Lékařské termíny. 2012

Viz také výklady, synonyma, významy slov a co jsou VIRUS CRYSTALS v ruštině ve slovnících, encyklopediích a příručkách:

• KŘIŠŤÁLY v encyklopedický slovník Vše o víně
  přírodní neškodné útvary kyseliny vinné, které interagují s různými prvky vína (nachází se v některých bílých ...
• KŘIŠŤÁLY
  (z řec. krystallos původně - led), pevné látky, atomy nebo molekuly, které tvoří uspořádanou periodickou strukturu (krystalovou mřížku). Krystaly mají...
• KŘIŠŤÁLY ve Velkém ruském encyklopedickém slovníku:
  CRYSTALS (z řeckého krystallos, původně - led), tv. tělesa, atomy nebo molekuly to-rykh tvoří uspořádanou periodiku. struktura (krystalická mřížka). K. mít...
• KŘIŠŤÁLY v moderní výkladový slovník, TSB:
  (z řec. krystallos, původně - led), pevné látky, atomy nebo molekuly, které tvoří uspořádanou periodickou strukturu (krystalovou mřížku). Krystaly mají...
• DOPLNĚNÍ VIRŮ JEDNOSTRANNÉ v lékařských termínech:
  (syn. k. nereciproční viry) K. v., ve kterých je protein pouze jednoho z koreprodukujících ...
• BILATERÁLNÍ DOPLŇOVÁNÍ VIRŮ v lékařských termínech:
  (syn. k. reciproční viry) K. v., ve kterých jsou proteiny obou koreprodukujících ...
• SYNTETICKÉ KRYSTALY
  krystaly, krystaly pěstované uměle v laboratoři nebo továrně. Z celkový počet S. až. asi 104 patří k látkám anorganickým. …
• KRYSTALY (FYZICKÉ) ve velkém Sovětská encyklopedie, TSB:
  (z řeckého krystallos, původně - led, později - horský křišťál, křišťál), pevná tělesa, které mají přirozenou formu pravidelných mnohostěnů (...
• KRYSTALY A KRYSTALOGRAFIE: APLIKACE KRYSTALŮ v Collierově slovníku:
  Ke článku KRYSTALY A KRYSTALOGRAFIE Přírodní krystaly vždy vzbuzovaly v lidech zvědavost. Jejich barva, lesk a tvar zasáhly lidský cit...
• VIRY: STRUKTURA VIRŮ v Collierově slovníku:
  Ke článku VIRY Strukturou kompletní a infekční, tzn. virová částice mimo buňku, která je schopná způsobit infekci, se nazývá virion. Jádro ("jádro")...
• VIRY: REPLIKACE VIRŮ v Collierově slovníku:
  K článku VIRY Genetické informace zakódované v jediném genu lze obecně považovat za návod na produkci konkrétního proteinu v ...
• VIRY: METODY STUDOVÁNÍ VIRŮ v Collierově slovníku:
  K článku VIRY Bakteriální viry se jako první staly předmětem detailních studií jako nejvhodnější model, který má řadu výhod oproti…
• VIRY: KLASIFIKACE VIRŮ v Collierově slovníku:
  K článku VIRY Jsou-li viry skutečně mobilními genetickými prvky, které získaly „autonomii“ (nezávislost) na genetickém aparátu svých hostitelů (různé typy ...
• REPLIKACE v Encyklopedie biologie:
  (reduplikace), proces reprodukce (syntézy) deoxyribonukleové kyseliny (DNA). Zároveň z jedné molekuly DNA v důsledku jejího zdvojnásobení…
• VIRY v Encyklopedie biologie:
  , intracelulární parazité živých organismů; nejmenší nebuněčné částice sestávající z nukleové kyseliny (DNA nebo RNA) pokryté proteinovým obalem. …
• VIROVÝ PRŮJEM v Lékařském slovníku.
• VIROVÝ PRŮJEM ve velkém lékařském slovníku.
• ONKOGENNÍ VIRY ve Velkém encyklopedickém slovníku:
  (nádorové viry) jsou původci některých přirozeně se vyskytujících, stejně jako mnoha experimentálních zvířecích nádorů. Onkogenní viry zahrnují zástupce různých taxonomických skupin ...
• BORREL ve Velkém encyklopedickém slovníku:
  (Borrel) Amadeus (1867-1936) francouzský mikrobiolog a virolog. Práce jsou věnovány fagocytóze, bakteriofágii, studiu virů a patogenezi moru. Společně s E. Ru a...
• SCHLESINGER MAX ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  (Schlesinger) Max (1904 – 4. února 1937, Londýn), maďarský biochemik, jeden ze zakladatelů molekulární biologie virů. Absolvoval univerzitu v Budapešti. Od roku 1931 působil...
• PEVNÝ ve Velké sovětské encyklopedii, TSB.
• SSSR. PŘÍRODNÍ VĚDY ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  Vědy Matematika Vědecký výzkum v oblasti matematiky se v Rusku začal provádět od 18. století, kdy L. ...
• SERODIAGNOSTIKA ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  (z lat. sérum - sérum a diagnostika), metoda k rozpoznání nemocí u lidí, zvířat a rostlin, založená na schopnosti sérových protilátek ...
• RŮŽE FRANCIS PEYTON ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  Rous Francis Peyton (5. října 1879, Baltimore – 16. února 1970, New York), americký patolog, člen Národní akademie věd Spojených států amerických a mnoha dalších akademií a ...
• PIKORNAVIRY ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  [ze španělštiny. pico - malá hodnota a RNA, zkr. Angličtina ribonukleová kyselina - ribonukleová kyselina (RNA)], nanoviry (z řeckého nanos ...
• NÁDOROVÉ VIRY ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  viry, nádorové, onkogenní viry, původci některých benigních a maligních nádorů u zvířat a zřejmě i u lidí. Úspěšné reprodukční experimenty v…
• MUTACE ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  (z latinského mutatio - změna, změna), náhlé přirozené (spontánní) nebo uměle (vyvolané) přetrvávající změny v dědičných strukturách živé hmoty, ...
• MOLEKULÁRNÍ GENETIKA ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  genetika, sekce genetiky a molekulární biologie, jejímž cílem je porozumět hmotným základům dědičnosti a proměnlivosti živých bytostí prostřednictvím studia plynoucích ...
• MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  biologie, věda, která si klade za úkol poznávat povahu životních jevů studiem biologických objektů a systémů na úrovni blížící se molekulární, ...
• LÉK ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  (lat. medicina, z medicus - lékařský, léčitelský, medeor - léčím, léčím), systém vědeckých poznatků a praktických opatření spojených cílem uznání, ...
• LASEROVÉ MATERIÁLY ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  materiály, látky používané v laserech jako aktivní média. V roce 1960 vznikl první laser, ve kterém hrála roli aktivní ...
• KŘIŠŤÁLOVÁ CHEMIE ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  studuje prostorové uspořádání a chemickou vazbu atomů v krystalech, jakož i závislost fyzikálních a chemické vlastnosti krystalické látky z...
• KRYSTALIZACE ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  tvorba krystalů z par, roztoků, tavenin, látek v pevném stavu (amorfní nebo jiné krystalické), v procesu elektrolýzy a v chemické ...
• ŽDANOV VIKTOR MICHAJLOVIČ ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  Viktor Michajlovič [nar. 1(13).2.1914, s. Shtepino, nyní Doněcká oblast, Ukrajinská SSR], sovětský virolog, akademik Akademie lékařských věd SSSR (1960). Členem KSSS od roku 1941. ...
• GENETIKA MIKROORGANISMŮ ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  mikroorganismy, obor obecné genetiky, ve kterém jsou předmětem studia bakterie, mikroskopické houby, aktinofágy, živočišné a rostlinné viry, bakteriofágy ...
• GENETIKA ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  (z řec. genesis - původ) - nauka o zákonech dědičnosti a proměnlivosti organismů. Nejdůležitějším úkolem G. je vývoj metod řízení ...
• VIRY ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  (z lat. Virus - jed), filtrovatelné viry, ultraviry, patogeny infekčních chorob rostlin, zvířat a lidí, rozmnožující se pouze v živých buňkách. …
• VIROLOGIE ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  (z virů a ... logika), virologie, inframikrobiologie, nauka o virech - submikroskopičtí intracelulární parazité; teprve v polovině 20. století. vystupoval…
• VIROLOGICKÉ STUDIE ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  výzkum je zaměřen na detekci virů, jejich identifikaci (identifikace) a studium biologických vlastností. K izolaci virů od lidí, zvířat a rostlin…
• VIROLOGICKÁ TECHNIKA ve Velké sovětské encyklopedii, TSB:
  technika, soubor výzkumných metod, zařízení a činidel, zajišťující kultivaci virů a studium jejich vlastností. Až do počátku 50. let 20. století. hlavní metoda...
• EPIDOTE
  jeden z nejběžnějších, často se vyskytujících minerálů. Jeho krystaly patří do prizmatické třídy monoklinoedrického systému, poměr os a:b ...
• ZEOLITY v Encyklopedickém slovníku Brockhaus a Euphron:
  - skupina minerálů obsahující asi dvacet minerálů. Všichni C. svým způsobem chemické složení jsou vodné hlinitokřemičitany vápníku, sodíku, barya, draslíku. …
• CHLORIT v Encyklopedickém slovníku Brockhause a Euphrona.

V roce 1932 byl mladý americký biochemik Wendill Stanley požádán, aby pracoval na virech. Stanley začal tím, že vymačkával láhev džusu z tuny tabákových listů infikovaných virem tabákové mozaiky. Začal šťávu zkoumat chemickými metodami, které měl k dispozici. Vystavil různé frakce šťávy všem druhům činidel v naději, že získá čistý virový protein (Stanley byl přesvědčen, že virus je protein). Jednoho dne dostal Stanley téměř čistou frakci proteinu, který se složením lišil od proteinů rostlinných buněk. Vědec si uvědomil, že před ním je to, co tak tvrdohlavě hledal. Stanley izoloval mimořádný protein, rozpustil ho ve vodě a dal roztok do lednice. Druhý den ráno byly v baňce místo čiré tekutiny krásné hedvábné jehlicovité krystaly. Stanley extrahoval lžíci takových krystalů z tuny listů. Potom Stanley vylil nějaké krystaly, rozpustil je ve vodě, navlhčil touto vodou gázu a potřel jí listy zdravých rostlin. Rostlinná míza prošla celou řadou chemických vlivů. Po takovém "masivním zpracování" by viry s největší pravděpodobností měly zemřít.

Rozdrcené listy jsou nemocné. Podivné vlastnosti viru byly tedy doplněny ještě jednou věcí - schopností krystalizovat.

Účinek krystalizace byl tak ohromující, že Stanley na dlouhou dobu opustil myšlenku, že virus je stvoření. Vzhledem k tomu, že všechny enzymy jsou proteiny a mnoho enzymů také přibývá, jak se organismus vyvíjí a může krystalizovat, Stanley došel k závěru, že viry jsou čisté proteiny, spíše enzymy.

Brzy se vědci přesvědčili, že je možné vykrystalizovat nejen virus tabákové mozaiky, ale i řadu dalších virů.

O pět let později angličtí biochemici F. Bowden a N. Pirie našli chybu ve Stanleyho definici: 94 % obsahu viru tabákové mozaiky tvořila bílkovina a 6 % tvořila nukleová kyselina. Virus ve skutečnosti nebyl protein, ale nukleoprotein – kombinace proteinu a nukleové kyseliny.

Jakmile byly elektronové mikroskopy k dispozici biologům, vědci zjistili, že krystaly viru se skládají z několika set miliard částic těsně k sobě přitlačených. V jednom krystalu viru obrny je tolik částic, že ​​mohou nakazit všechny obyvatele Země více než jednou. Když bylo možné zkoumat jednotlivé virové částice v elektronovém mikroskopu, ukázalo se, že mají různé tvary, ale vždy vnější obal virů sestává z proteinů, které se u různých virů liší, což umožňuje jejich rozpoznání pomocí imunologických reakcí a vnitřní obsah je reprezentován nukleovou kyselinou, která je jednotkou dědičnosti.

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. (Viz obr. 1) Viry se měří pomocí čísla zvaného nanometr (nm). Jeden nm je jedna miliontina milimetru. Velikosti různých virů se liší od 20 do 300 nm.

Viry se tedy skládají z několika složek:

jádro - genetický materiál (DNA nebo RNA). Genetický aparát viru nese informace o několika typech proteinů, které jsou nezbytné pro vznik nového viru.

proteinový obal nazývaný kapsida. Skořápka je často postavena z identických opakujících se podjednotek - kapsomer. Kapsomery tvoří struktury s vysokým stupněm symetrie.

Dodatečné lipoproteinové pouzdro. Vzniká z plazmatické membrány hostitelské buňky. Vyskytuje se pouze u poměrně velkých viróz (chřipka, herpes). Tento vnější obal je fragmentem jaderné nebo cytoplazmatické membrány hostitelské buňky, ze které virus vystupuje do extracelulárního prostředí. Někdy ve vnějších obalech komplexních virů jsou kromě bílkovin obsaženy sacharidy například v chřipkových a herpetických patogenech.

1. Přídavný plášť
2. Kapsomer (proteinový obal)
3. Jádro (DNA nebo RNA)

Každá složka virionů má určité funkce: proteinový obal je chrání před nepříznivými vlivy, nukleová kyselina je zodpovědná za dědičné a infekční vlastnosti a hraje hlavní roli ve variabilitě virů a na jejich reprodukci se podílejí enzymy.

Složitější struktury, viry kromě proteinů a nukleových kyselin obsahují sacharidy a lipidy. Každá skupina virů má svůj vlastní soubor bílkovin, tuků, sacharidů a nukleových kyselin. Některé viry obsahují enzymy.

Na rozdíl od běžných živých buněk viry nežerou potravu a neprodukují energii. Bez účasti živé buňky nejsou schopni se rozmnožovat. Virus se začne množit až poté, co vstoupí do určitého typu buňky. Například virus obrny může žít pouze v nervových buňkách lidí nebo vysoce organizovaných zvířat, jako je např opice. Bakteriální viry mají trochu jinou strukturu.

Viry mimo buňku jsou krystaly, ale když vstoupí do buňky, „ožijí“. K jejich rozmnožování dochází zvláštním, nesrovnatelným způsobem. Nejprve viriony vstoupí do buňky a uvolní se virové nukleové kyseliny. Poté se „sklízejí“ detaily budoucích virionů. Reprodukce končí shromážděním nových virionů a jejich uvolněním do prostředí.

Setkání virů s buňkami začíná jejich adsorpcí, tedy uchycením se na buněčnou stěnu. Poté začíná zavedení nebo penetrace virionu do buňky, kterou provádí samotná buňka. Průniku viru do cytoplazmy buňky však zpravidla předchází jeho navázání na speciální receptorový protein umístěný na povrchu buňky. Vazba na receptor se provádí díky přítomnosti speciálních proteinů na povrchu virové částice, které „rozpoznají“ odpovídající receptor na povrchu citlivé buňky. Na jednu buňku mohou být adsorbovány desítky a dokonce stovky virionů. Oblast buněčného povrchu, ke které se virus připojil, klesá do cytoplazmy a mění se ve vakuolu. Vakuola, jejíž stěnu tvoří cytoplazmatická membrána, může splynout s jinými vakuolami nebo s jádrem. Virus je tedy doručen do jakékoli části buňky. Tento proces se nazývá viropexis.

Infekční proces začíná, když se viry, které se dostaly do buňky, začnou množit, tzn. dochází k replikaci virového genomu a samouspořádání kapsidy. Aby došlo k reduplikaci, musí být nukleová kyselina uvolněna z kapsidy. Po syntéze nové molekuly nukleové kyseliny se obléká, syntetizuje v cytoplazmě buňky – virové proteiny – vzniká kapsida. Hromadění virových částic vede k jejich výstupu z buňky. U některých virů k tomu dochází „výbuchem“, v důsledku čehož je narušena celistvost buňky a ta odumírá. Jiné viry se šíří způsobem připomínajícím pučení. V tomto případě si buňky těla mohou udržet svou životaschopnost po dlouhou dobu.

Bakteriofágy mají jiný způsob průniku do buňky. Tlusté buněčné stěny neumožňují, aby se receptorový protein spolu s na něj navázaným virem ponořil do cytoplazmy, jak se to stane, když jsou infikovány zvířecí buňky. Proto bakteriofág vloží do buňky dutou tyčinku a protlačí jí DNA (nebo RNA), která je v jeho hlavě. Genom bakteriofága vstupuje do cytoplazmy, zatímco kapsida zůstává venku. V cytoplazmě bakteriální buňky začíná reduplikace genomu bakteriofága, syntéza jeho proteinů a tvorba kapsidy. Po určité době bakteriální buňka odumře a zralé fágové částice se uvolní do prostředí.

Je úžasné, jak viry, které jsou desítky a dokonce stokrát menší než buňky, dovedně a sebevědomě řídí buněčnou ekonomiku. Množí se, vyčerpávají buněčné zdroje a hluboce, často nevratně, narušují metabolismus, což je v konečném důsledku příčinou buněčné smrti.

2.1 Krystalizace

V roce 1932 byl mladý americký biochemik Wendill Stanley požádán, aby pracoval na virech. Stanley začal tím, že vymačkával láhev džusu z tuny tabákových listů infikovaných virem tabákové mozaiky. Začal šťávu zkoumat chemickými metodami, které měl k dispozici. Vystavil různé frakce šťávy všem druhům činidel v naději, že získá čistý virový protein (Stanley byl přesvědčen, že virus je protein). Jednoho dne dostal Stanley téměř čistou frakci proteinu, který se složením lišil od proteinů rostlinných buněk. Vědec si uvědomil, že před ním je to, co tak tvrdohlavě hledal. Stanley izoloval mimořádný protein, rozpustil ho ve vodě a dal roztok do lednice. Druhý den ráno byly v baňce místo čiré tekutiny krásné hedvábné jehlicovité krystaly. Stanley extrahoval lžíci takových krystalů z tuny listů. Potom Stanley vylil nějaké krystaly, rozpustil je ve vodě, navlhčil touto vodou gázu a potřel jí listy zdravých rostlin. Rostlinná míza prošla celou řadou chemických vlivů. Po takovém "masivním zpracování" by viry s největší pravděpodobností měly zemřít.

Rozdrcené listy jsou nemocné. Podivné vlastnosti viru byly tedy doplněny ještě jednou věcí - schopností krystalizovat.

Účinek krystalizace byl tak ohromující, že Stanley na dlouhou dobu opustil myšlenku, že virus je stvoření. Vzhledem k tomu, že všechny enzymy jsou proteiny a množství enzymů se také zvyšuje s tím, jak se organismus vyvíjí a může krystalizovat, Stanley došel k závěru, že viry jsou čisté proteiny, spíše enzymy.

Brzy se vědci přesvědčili, že je možné vykrystalizovat nejen virus tabákové mozaiky, ale i řadu dalších virů.

O pět let později angličtí biochemici F. Bowden a N. Pirie našli chybu ve Stanleyho definici: 94 % obsahu viru tabákové mozaiky tvořila bílkovina a 6 % tvořila nukleová kyselina. Virus ve skutečnosti nebyl protein, ale nukleoprotein – kombinace proteinu a nukleové kyseliny.

Jakmile byly elektronové mikroskopy k dispozici biologům, vědci zjistili, že krystaly viru se skládají z několika set miliard částic těsně k sobě přitlačených. V jednom krystalu viru obrny je tolik částic, že ​​mohou nakazit všechny obyvatele Země více než jednou. Když bylo možné zkoumat jednotlivé virové částice v elektronovém mikroskopu, ukázalo se, že mají různé tvary, ale vždy vnější obal virů sestává z proteinů, které se u různých virů liší, což umožňuje jejich rozpoznání pomocí imunologických reakcí a vnitřní obsah je reprezentován nukleovou kyselinou, která je jednotkou dědičnosti.