Диференциращи РНК и ДНК вируси

Вирусите са навсякъде - и то в изобилие. Вирусните инфекции могат да представляват лек риск за нашето здраве, като обикновена настинка, или заплаха за живота ни, като ХИВ инфекция. Вирусите могат да бъдат групирани според техния генетичен материал: ДНК или РНК. И двата вида могат да заразят организмите гостоприемници и да причинят заболяване. Въпреки това, начините, по които ДНК и РНК вирусите заразяват клетките гостоприемници и поемат биохимичните механизми на клетката, са различни.

Вирусите са малки, неживи паразити, които не могат да се репликират извън клетката гостоприемник. Вирусът се състои от генетична информация - или ДНК, или РНК - покрита от протеин. Вирусът инжектира своята генетична информация в клетката гостоприемник и след това поема контрола върху машинното устройство на клетката. Този процес позволява на вируса да прави копия на своята ДНК или РНК и да прави вирусните протеини вътре в клетката гостоприемник. Вирусът може бързо да направи множество копия на себе си в една клетка, да освободи тези копия, за да зарази нови клетки гостоприемници и да направи още повече копия. По този начин вирусът може да се репликира много бързо в хоста.

Както подсказва името им, ДНК вирусите използват ДНК като свой генетичен материал. Някои често срещани примери за ДНК вируси са парвовирус, папиломен вирус и херпесвирус. ДНК вирусите могат да засегнат както хората, така и животните и могат да варират от причиняване на доброкачествени симптоми до много сериозен риск за здравето.

ДНК вирусите навлизат в клетката гостоприемник, обикновено когато мембраната на вируса се слее с мембраната на клетката. Съдържанието на вируса навлиза в клетката, пътува до ядрото и поема биохимичния механизъм на клетката за репликация на ДНК и транскрипция в РНК. РНК контролира образуването на протеини, необходими на вируса за покриване на вирусната ДНК. Това покритие от вирусна ДНК е известно като капсид. Капсидите се натрупват вътре в клетката, докато клетката достигне капацитет и се отвори, освобождавайки новообразуваните вируси, за да заразят новите клетки гостоприемници.

РНК вирусите, известни също като ретровируси, имат РНК като генетичен материал. Някои примери за ретровируси са вируси на хепатит и ХИВ. Когато тези вируси навлязат в клетка гостоприемник, те първо трябва да преобразуват своята РНК в ДНК. Този процес, наречен обратна транскрипция, позволява на вируса да инжектира своя генетичен материал в клетката гостоприемник и да използва биохимичните машини на гостоприемника, подобно на ДНК вирус.

Често ретровирусите използват ензим, наречен интеграза, за да вмъкнат ретровирусната ДНК в генома на клетката гостоприемник. Способността на ретровирусите да интегрират тази ДНК в ДНК на клетката гостоприемник увеличава шансовете за причиняване на рак или други заболявания. Например, ако ретровирусната ДНК се вмъкне в средата на един от гените на клетката гостоприемник, този ген може вече да не е функционален, което да доведе до заболяване.

Налични са ваксини за много от най-често срещаните ДНК вируси. Тези ваксини действат чрез инжектиране на пациента с неактивна форма на вируса, обикновено протеинова обвивка без ДНК. При липса на ДНК няма генетичен материал за копиране и вирусът не може да се репликира. Излагането на пациентите на вирусни протеини прави по-вероятно имунната им система да разпознае вируса като чужд и да го унищожи, преди да има шанс да зарази клетките гостоприемници.

Ретровирусите, които използват биохимичната система на гостоприемника за възпроизвеждане, са по-трудни за лечение. Лечението на тези вируси обикновено включва лечение с лекарство, което инхибира активността на обратната транскриптаза, ензима, който превръща ретровирусната РНК в ДНК. Често пациентите с ретровирусни инфекции като ХИВ приемат коктейл от много различни видове лекарства, всеки от които е насочен към различна стъпка във вирусния жизнен цикъл.