Virus finns överallt - och i överflöd. Virusinfektioner kan utgöra en mild risk för vår hälsa, som förkylning eller ett hot mot våra liv, som en HIV-infektion. Virus kan grupperas enligt deras genetiska material: DNA eller RNA. Båda typerna kan infektera värdorganismer och orsaka sjukdom. Men hur DNA- och RNA-virus infekterar värdceller och tar över cellens biokemiska maskineri är olika.
Grunderna
Virus är små, icke-levande parasiter som inte kan replikeras utanför en värdcell. Ett virus består av genetisk information - antingen DNA eller RNA - belagd med ett protein. Ett virus injicerar sin genetiska information i en värdcell och tar sedan kontroll över cellens maskineri. Denna process gör det möjligt för viruset att göra kopior av sitt DNA eller RNA och göra virusproteinerna inne i värdcellen. Ett virus kan snabbt göra flera kopior av sig själv i en cell, släppa dessa kopior för att infektera nya värdceller och göra ännu fler kopior. På detta sätt kan ett virus replikera mycket snabbt inuti en värd.
DNA-virus
Som namnet antyder använder DNA-virus DNA som sitt genetiska material. Några vanliga exempel på DNA-virus är parvovirus, papillomavirus och herpesvirus. DNA-virus kan påverka både människor och djur och kan variera från att orsaka godartade symtom till att utgöra en mycket allvarlig hälsorisk.
DNA-virus går in i en värdcell, vanligtvis när virusets membran smälter samman med cellens membran. Innehållet i viruset kommer in i cellen, reser till kärnan och tar över cellens biokemiska maskiner för DNA-replikering och transkription till RNA. RNA styr bildningen av proteiner som behövs av viruset för att täcka viralt DNA. Denna beläggning av viralt DNA är känd som kapsid. Kapsiderna ackumuleras inuti cellen tills cellen når kapacitet och spricker upp och släpper ut de nybildade virusen för att infektera nya värdceller.
RNA-virus
RNA-virus, även kända som retrovirus, har RNA som sitt genetiska material. Några exempel på retrovirus är hepatitvirus och HIV. När dessa virus går in i en värdcell måste de först konvertera sitt RNA till DNA. Denna process, kallad omvänd transkription, gör det möjligt för viruset att injicera sitt genetiska material i värdcellen och använda värdens biokemiska maskiner, liknar ett DNA-virus.
Ofta använder retrovirus ett enzym, kallat integras, för att infoga det retrovirala DNA i värdcellens genom. Retrovirus förmåga att integrera detta DNA i värdcellens DNA ökar chanserna att orsaka cancer eller andra sjukdomar. Till exempel, om det retrovirala DNA: n sätts in i mitten av en värdcells gener, kanske den genen inte längre är funktionell, vilket leder till sjukdom.
Behandlingar
Vacciner finns för många av de vanligaste DNA-virusen. Dessa vacciner fungerar genom att injicera patienten med en inaktiv form av viruset, vanligtvis proteinbeläggningen utan DNA. I frånvaro av DNA finns det inget genetiskt material att kopiera, och viruset kan inte replikeras. Att exponera patienter för virala proteiner gör det dock mer troligt att deras immunsystem kommer att känna igen viruset som främmande och förstöra det innan det har en chans att infektera värdceller.
Retrovirus, som använder värdens biokemiska system för att reproducera, är svårare att behandla. Behandling av dessa virus involverar vanligtvis behandling med ett läkemedel som hämmar aktiviteten av omvänt transkriptas, det enzym som omvandlar retroviralt RNA till DNA. Ofta tar patienter med retrovirala infektioner som HIV en cocktail av många olika typer av läkemedel, som var och en riktar sig mot ett annat steg i den virala livscykeln.