Вирусите представляват малки облигатни (задължителни) вътреклетъчни паразити, които съдържат генетична информациа под формата на РНК или ДНК, която е обградена от защитна вирусна протеинова обвивка (капсид), която има симетрична форма.


Вирусите могат да се разглеждат като мобилни генетични елементи, които най-вероятно имат клетъчен еволюционен произход. За тяхното размножаване, вирусите зависят от специализирани клетки-гостоприемници - еукариотни или прокариотни клетки, които да накарат да синтезират новите вирусни частици.


Напълно изградената вирусна частица се нарича вирион. Основната функция на вириона е да достави своята ДНК или РНК в клетката-гостоприемник, така че геномът ѝ да може да бъде транскрибиран и преведен от клетката-гостоприемник. Вирусите са инертни извън клетката и не са в състояние да генерират енергия.



Като облигатни вътреклетъчни паразити, по време на репликацията (процес, при който от една молекула ДНК се получава нейно напълно идентично копие), вирусите напълно зависят от сложната биохимична машина на еукариотните или прокариотните клетки. Изграждането на новите вирусни нуклеинови киселини, както и структурните протеини за вирусната обвивка от клетката-гостоприемник се осъществява независимо и отделно едно от друго, но по-късно при фазата на сглобяването, отделните елементи се свързват, за да сформират вириона.


Капсидът (вирусната обвивка) се образува от единична или двойна протеинова обвивки и се състои само от един или от няколко структурни протеина. Множество копия на протеините трябва да се самосглобяват, за да образуват непрекъснатата триизмерна структура на капсида.

 

Самосглобяването на вирусните капсиди следва два основни модела: спирална симетрия, при която протеиновите субединици и нуклеиновата киселина са подредени в спирала, и икосаедрична симетрия (на многостен с 20 лица), при която протеиновите субединици се сглобяват в симетрична обвивка, която покрива ядрото, съдържащо нуклеиновата киселина.


Вирусите се класифицират въз основа на морфологията (форма), химичния състав и начина на репликация. Вирусите, които заразяват хората, са групирани в 21 семейства, отразявайки само малка част от спектъра на множеството различни вируси, чиито гостоприемници може да варират от гръбначни животни до протозои (група едноклетъчни еукариоти) и от растения и гъби до бактерии.


РНК вирусите включват 70% от всички вируси и се различават значително по структурата на генома. Поради степента на грешки на ензимите, участващи в репликацията на РНК, тези вируси обикновено показват много по-високи степени на мутация, отколкото ДНК вирусите. Степента им на мутация води до непрекъснато генериране на нови варианти на вирусите, които показват голяма адаптивност към новите гостоприемници.

 

Вирусната РНК може да бъде едноверижна или двуверижна, а геномът ѝ може да заема един сегмент РНК или да бъде разпределен в два или повече отделни части (сегментирани геноми).


Заболяванията при човека, които се причиняват от РНК вируси, включват - ортомиксовируси, вирус на хепатит С (HCV), на Ебола, на ТОРС (тежкият остър респираторен синдром), грип, полиомиелит и ретровируси, включително човешкия Т-лимфотропен вирус (HTLV-1) и човешкия имунодефицитен вирус (HIV).


РНК вирусите могат чрез ензима обратната транскриптаза да преведат своята РНК в ДНК, която после да бъде интегрирана в ДНК на гостоприемната. Интегрирането на вирусната ДНК в клетъчното ядро и в клетъчната ДНК става чрез вирусен ензим - интеграза и кофактори на гостоприемника. Веднъж интегриран, вирусът може да стане латентен или може да бъде транскрибиран, произвеждайки нови РНК на вируса и вирусни протеини, които се пакетират и освобождават от заразената клетка като нови вирусни частици, които заразяват други клетки, за да започне новия цикъл на репликация.

 

Библиография:

Caspar DLD: Design principles in virus particle construction. In Horsfall FL, Tamm I (eds): Viral and Rickettsial Infections in Man. 4th Ed. JB Lippincott, Philadelphia;
Fields BN (ed): Virology. 3rd Ed. Lippincott-Raven Press;
Gajdusek DC. Unconventional viruses and the origin and disappearance of kuru. Science.