Készítette: Lerner Tamás A vírusok Készítette: Lerner Tamás

Bevezetés A vírusok a legkisebb ismert mikroorganizmusok. Méretük 20 és 400 nanométer közötti, csak elektronmikroszkóppal tanulmányozhatóak. Az elnevezés a latin virus szóból ered, amelynek jelentése: „méreg”. Élő és élettelen anyagokra egyaránt jellemző tulajdonságokkal rendelkeznek. Önmagukban nem mutatnak életjelenségeket, önállóan nem tudnak mozogni, nincs anyagcseréjük. Csak a gazdaszervezetben viselkednek élő anyagként, felhasználva annak életfolyamatait. A vírusok egykoron a sejtekből kiszakadt genetikai információk leszármazottai. A vírusok nagyobb része nem kórokozó.

A vírusok felfedezése és a víruskutatás története 1892-ben Ivanovszkij kísérletekkel igazolta, hogy léteznek a baktériumoknál kisebb, fénymikroszkóppal nem látható fertőző szervezetek. M Beijerinck 1898-ban fedezte fel a dohánymozaik-vírust, úgy gondolta, egy ragályos élő folyadékról (contagium vivum fluidum) van szó. Két évvel később Ivanovszkij bebizonyította, hogy a kórokozó részecske természetű. Rájött, hogy a vírus sejten belül szaporodik: sikerült vírus-zárványokat kimutatnia a fertőzött sejteken belül. 1901-ben W. Reed és J. Carrol fedezte fel a sárgalázat, az elsőként megismert emberi vírusbetegséget. A következő évtizedek a virológia klasszikus korszaka. Kezdetét vette a vírusgyűjtés, amely még napjainkban is tart. 1915-17-ben fedezték fel a baktériumok vírusait, a bakteriofágokat. A 40-es években felfedezték a rovarok vírusait, az 50-es években a penészgombákét (mikofágok), a 60-as években a kékmoszatokét (cianofágok), néhány évvel később pedig a legkisebb önálló sejtek, a mikoplazmák vírusait.

A vírusok felfedezése és a víruskutatás története A víruskutatás egyik nehézsége: mivel a vírusok csak élő sejtekben szaporodnak, ki kellett fejleszteni a vírusok szaporítására alkalmas rendszereket. Kezdetben kísérleti állatokat használtak szaporításra, ez azonban drága, pontatlan, nehézkes és kegyetlen eljárás. A vírusok nagy része nem hajlandó szaporodni a laboratóriumi állatokban sem. Óriási előrelépés volt az 1930-as évek elején E. W. Woodruff és A. M. Goodpasture módszere: csirkeembriót kezdtek használni a vírustenyésztéshez. A vírusok szaporodásának és biológiai tulajdonságainak tanulmányozása csak az 1950-es évek elejétől valósulhatott meg, amikor a sejttenyésztés rutinmódszerként kezdett elterjedni a laboratóriumokban.

A vírusok A vírus életciklusa két részre osztható: az egyik a nyugalmi szakasz, amelyben a vírus semmilyen aktivitást nem mutat, úgynevezett virion formában létezik; a másik szakasz a szaporodás, pontosabban megsokszorozódás (multiplikáció). A sejten belüli szaporodó alak a replikatív forma. További formája a vírusnak a provírus, azaz integrálódott vírus: a gazdasejt genomjába beépült vírusgenom. A virion a vírus sejten kívüli megjelenési formája, kikristályosítható. Korlátozott genetikai információtartalmú, önmagát megújító képességű nukleinsav (DNS vagy RNS), melyet rendszerint fehérje burkol. Ezt a fehérjeburkot kapszidnak nevezik. A kapszidot legkívül még egy zsír és fehérjetartalmú (lipoproteid) réteg, a peplon is körülveheti. A kapszid belsejében található a vírus örökítőanyaga. (A kapszidot és a nukleinsavat együtt nukleokapszidnak hívjuk.) a virion nem tartalmaz sem energiatermelő, sem fehérjeszintetizáló rendszert, sem az ezek előállításához szükséges genetikai információt. A vírus a sejt anyagcsere-folyamatait használja fel, a sejt riboszómáit pedig vírusfehérjék termelésére programozza át.

A vírusok felosztása szimmetria alapján Kubikális szimmetria: a kapszid szabályos geometriai forma (pl. ikozaéder, síkmetszete hatszög), benne lazán helyezkedik el az örökítőanyag. Helikális szimmetria: ennél a kapszid szorosan illeszkedik az örökítőanyagra. Binális szimmetria: a vírus feji (kubikális) és farki (helikális) részből áll. Komplex szimmetria: minden olyan alak, ami a fenti háromba nem sorolható be. A szimmetria a nukleokapszid alakjára jellemző, ha peplonja is van a vírusnak, az alak tart a gömb vagy ellipszoid felé.

A bakteriofágok szaporodása Lítikus ciklus: Adszorpció: a fág hozzátapad a sejt felületéhez a farokrostoknál fogva. Penetráció: az örökítő anyag bejuttatása a baktériumba. A fág az alapi lemezével ráül a sejtfelszínre, és tüskéjével megszúrja azt, majd lizozimmal kioldja a sejtfalból a mureint, és beinjektálja az örökítőanyagát a sejtbe. Bioszintetikus (eklipszis) fázis: a baktérium fehérjéi és nukleinsavai degradálódnak, hogy a vírus anyagai felépülhessenek belőlük. Fágérés: spontán módon 100-nál is több virion képződik. Kiszabadulás: a fágok lizozimmal kioldják a sejtfalat, és kijutnak a sejtből, ami közben felbomlik. Néhány vírus képes az úgynevezett lizogén ciklusra: a vírusgenom beépül a gazdasejt genomjába. A baktérium szaporodik és örökítőanyagával együtt a vírusé is. Spontán vagy mutagén hatásra a vírus örökítőanyaga kivágódhat, ez a fágindukció. Az ilyen vírusokat időzített (temperált) fágoknak hívjuk.

Állati és humán vírusok szaporodási típusai Produktív infekció : Adszorpció: stabil kötődés jön létre a sejtmembrán és a virion között, a membránon található specifikus receptor, és virionon levő tapadási hely (külső fehérjék) segítségével. Penetráció: a peplonos vírus hozzátapad a sejthez, felszakad a peplon és a sejtmembrán, a nukleokapszid bejut a sejtbe, a peplon pedig beépül a gazdasejt membránjába. A peplon nélküli vírusok viropexissel jutnak be a sejtbe (egyfajta endocitózis). Dekapszidáció: a kapszid széttöredezik, az örökítőanyag kiszabadul. Bioszintetikus szakasz: a, Transzkripció: a vírus genomjáról mRNS képződik b, Korai transzláció: fehérjék íródnak a mRNS-ről, amelyeknek feladata a sejt anyagcseréjének leállítása és átprogramozása vírusgyártásra. c, Replikáció: megsokszorozódik a vírus örökítőanyaga. d, Transzkripció e, Késői fehérjék szintézise. Ezek a fehérjék beépülnek a virionba.

Állati és humán vírusok szaporodási típusai Érés: maturáció (összeépülnek a komplett virionok). Kiszabadulás: a virion kijut a sejtből. Perzisztens infekció: Hasonlít a fágok lizogén ciklusára, DNS vírusoknál fordul elő. Proliferatív infekció: Onkogén (daganatkeltő) vírusokra jellemző. A vírusgenom beépül a gazdasejt genomjába, és provírusként szaporodásra kényszeríti a sejtet. Így kóros sejtszaporulat (tumor) keletkezik a gazdatestben. A tumor lehet jóindulatú (benignus) vagy rosszindulatú (malignus). A benignus tumor néhány osztódási ciklus után leáll, a malignus viszont korlátlanul szaporodik, szóródhat, áttétet képezhet.

Néhány példa a legismertebb vírusokra Fágok, azaz baktériumokat fertőző vírusok. Növényeket fertőző vírusok: mozaikvírusok gyűrűfoltosságot okozók Állatokat fertőző vírusok: száj- és körömfájás sertéspestis baromfipestis veszettség Emberre veszélyes vírusok: influenza bárányhimlő rózsahimlő (rubeola) kanyaró mumpsz agyhártyagyulladás agyvelőgyulladás gyermekparalízis herpesz méhnyakrák májrák orr-garat rák szemölcs fertőző májgyulladás AIDS

Köszönöm a figyelmet! Forrás: Lomniczi Béla: Vírusok – Fertőző gének http://hu.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADrus http://www.oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/mezgaz/mikrobio/biomernok/elojegyzet2.pdf