Viiruste mõiste ja tekkimine (0)

Viirused
Allikas: Vikipeedia
Viirused
Taksonoomia
Viirused Vira
Viirused (Vira; ladina sõnast virus 'mürk') on nukleiinhappest ja valkudest koosnevad bioloogilised objektid, millel puudub rakuline ehitus ning mis paljunevad nakatades elusorganismide rakke. Üksikut viiruse isendit nimetatakse virioniks.
Viirusi uurivat teadusharu nimetatakse viroloogiaks.
Viiruse mõiste
Viirused kujutavad endast üht või mitut DNA või RNA molekuli, mida ümbritseb valkudest kapsiid , mõnel juhul sisaldavad ka lipiide . Seega erinevad nad "klassikalistest" elusorganismidest suuresti, ja nende elusolendiks pidamine või mittepidamine sõltub sellest, kuidas elu defineerida. Üks võimalikest definitsioonidest väidab, et elusorganismid on objektid, mis suudavad toota endasarnaseid järglasi, neile endas sisalduvat pärilikku informatsiooni edasi andes . Sel juhul tuleks ka viirusi elusolenditeks pidada. Selle definitsiooni järgi kuuluks elusolendite hulka ka ainult valgu molekulist koosnevad priionid ja ainult nukleiinhappe molekulist koosnevad viroidid , mistõttu selline elu definitsioon on vastuolus enamiku inimeste intuitiivse arusaamaga elust.
Viirusteks ei loeta tavaliselt ka üksikorganismi genoomi piires paljunevaid DNA järjestusi - transposoneid, kuigi selget piiri nende vahele tõmmata on raske.
Viiruste algne definitsioon oli seotud nende väiksusega (enamasti alla 0,1 μm), mistõttu nad olid valgusmikroskoobis nähtamatud ja läbisid väikeste avadega filtreid (mis pidasid kinni ka väikseimaid tuntud baktereid); sellest tuletati ka nende algne nimetus "filtreeruv mürk" (virus filtrans ).
Viiruste tekkimine
Viiruste tekke kohta puudub ühtne seisukoht, ning on tõenäoline, et erinevad viiruste rühmad pole ka ühesuguse päritoluga. Et paljud viiruste osad meenutavad elusorganismide rakkude osi, on levinud oletus, et viirused on tekkinud mingi DNA või RNA "iseseisvumisel" ja järgneval evolutsioonil peremeesrakust sõltumatult, kasutades ära peremeesraku "molekulaarset masinavärki". Bakterite puhul on vaadeldud analoogset nähtust, kus kromosoomi mingi osa eraldudes moodustab plasmiidi, mis võib ühelt rakult teisele üle kanduda.
Viiruste põhimõtteline (ja mõnikord ka struktuuriline) sarnasus transposonitega viib mõttele, et mõned viirused on end genoomist "lahti rebinud" transposonid. Samas võib olla asi ka vastupidi, ning transposonid tekkinud hoopis viirustest.
On avaldatud ka arvamust, nagu võiks mõned viirused endast parasiitse eluviisi tõttu äärmuslikult lihtsustunud baktereid, või oleks ürgookeanis tekkinud paralleelselt rakulise eluga. Tõendid nende teooriate kinnituseks aga seni puuduvad..
Viiruste süstemaatika
Kuna viirused pole ilmselt ühisest "alg-viirusest" põlvnevad olendid, samuti mitte suguluses teiste elusolenditega, on kaheldud viiruste jaoks klassikalise bioloogilise taksonoomia reeglite kasutamise võimalikkuses ja mõttekuses. Mitmesugused vähem- või rohkem kunstlikud viiruste süsteemid (klassifitseerimine virioni kujujärgi, peremeesorganismi järgi, tekitatava haiguse väliste tunnuste järgi jm) valitsesid kuni 1966 aastani, mil Rahvusvaheline Viiruste Nomenklatuuri Komitee (ICNV) määras kindlaks viiruste taksonoomia soovituslikud põhimõtted.
Tänapäevase viiruste nomenklatuuri järgi jaotatakse viirused neis sisalduva nukleiinhappe tüübi järgi RNA-viirusteks ja DNA-viirusteks. Need suured rühmad jagunevad omakorda seltsideks, sugukondadeks, perekondadeks, liikideks ja tüvedeks, kusjuures nende taksonite definitsioonid ei lange kokku mujal bioloogias kasutatavatega. Peamiseks erinevuseks on vastava taksoni monofüleetilisuse nõude puudumine, välja arvatud tüvede puhul. Viiruste taksonitele omistatakse ladinakeelsed nimetused, kusjuures seltside nimed saavad lõpu -virales, sugukondade nimed lõpu -viridae, ja perekonnad lõpu -virus. Liikide puhul ei rakendata ladinakeelset binaarset nomenklatuuri (liigi nime, mis koosneb perekonna nimest ja liigiepiteedist), nimedes võib kasutada ka kreeka tähti ja numbreid (nt λ faag, SV40 ).
Viiruste ehitus
Viiruste osakesed - virionid - omavad hoolimata oma erinevast päritolust mõningast ehituslikku sarnasust . Enamasti sisaldab virion valkudest koosnevas kestas (nukleokapsiidis) ühe või mitu molekuli nukleiinhapet. Nukleokapsiid võinb koosneda ühesugustest valgu molekulidest, või olla üsna keerulise ehitusega. Mõnikord ümbritseb nukleokapsiidi veel peremeesraku rakumembraanist lipiidkest. Mõnede viiruste pinnavalkude või polüsahhariidide ülesandeks on seonduda peremeesraku pinnaretseptoritega (vt retseptor-vahendatud endotsütoos). On ka viirusi, mis omavad virionis paljunemiseks või rakku tungimiseks vajallikke ensüüme, isegi ribosoome (nt Ebola viirus ).
Erinevaid viiruste ehitustüüpe: ikosaeedriline, spiraalne , faagikujuline
Põhjalikumalt virionide ehituse kohta vt virion.
Viiruste ökoloogiast
Kõik viirused on elusorganismide siseparasiidid. Nad sisenevad peremeesorganismi rakku, või sisestavad sinna oma nukleiinhappe. Viiruslik nukleiinhape (DNA) integreerub peremeesraku kromosoomi, või ka transleeritakse otse, mõnede RNA-viiruste RNA põhjal valmistatakse rakus sellele vastav DNA, mis kromosoomi integreerub (pöördtranskriptsioon; vt retroviirused).
Nakatunumise esimest staadiumit, kus viirus end nö. rakus "sisse seab" ja oluliselt viimase normaalset talitlust ei mõjuta, nimetatakse lüsogeenseks faasiks. See võib sõltuvalt tingimustest ja viirusest kesta mõnest minutist paljude aastateni. Nakatumise teine staadium kannab nime lüütiline faas, mille käigus raku normaalne elutegevus katkestatakse, ning kujundatakse ümber uute viirusosakeste tootmiseks. Uued virionid väljuvad rakust (sellega võib kaasneda raku surm) ning üritavad nakatada uusi rakke. Selline viiruste paljunemine ja organismi normaalse talitluse häirimine kutsub enamasti esile vähem- või rohkem tõsise viirushaiguse. Viiruste sisenemine peremeesraku genoomi võib esile kutsuda ka muid raku talitluse häireid, millest tähtsaimaks võib pidada raku muutumist kasvajarakuks (vt tuumorviirused). Raku talitluse häirimine ja raku või peremeesorganismi tapmine pole viirusele tegelikult enamasti kasulikud, kuna võtavad viiruselt võimaluse edasi paljuneda. Nii ongi levinuimad ja ökoloogiliselt edukaimad need viirused, mis peremeesorganismi normaalset elutegevust vähe mõjutavad.
Viirused ja meditsiin
Viirushaigusi ehk viroose esineb kõikidel rakulise ehitusega olenditel. Inimesel tuntakse umbes viissada levinumat viirushaigust, kuid nende arv on tegelikult arvatavasti märksa suurem ( inimeselt isoleeritud viiruste liike on kokku üle tuhande). Kõige tõhusamaks viirushaigusi tõrjuvaks vahendiks on seni organismi enda immuunsüsteem, mille võimet viirustega võidelda suurendatakse vaktsineerimise abil. Viimasel ajal on teatud edu saavutatud ka viiruste kemoteraapias, kuid ravimite väljatöötamine viiruste vastu on raske (selle peamiseks põhjuseks on asjaolu, et viirused kasutavad oma elutegevusel raku enda vahendeid).
Lisaks viiruste kahjulikkusele haiguste tekitajana on viirused oluliseks tööriistaks geeniteraapias, kuna võimaldavad rakkudesse viia ka kasulikke geene, mis rakus muidu puuduvad või on kahjustatud (vt viirusvektor ).