Віруси є скрізь - і вдосталь. Вірусні інфекції можуть становити легкий ризик для нашого здоров’я, як застуда, або загрозу для нашого життя, як ВІЛ-інфекція. Віруси можна згрупувати за генетичним матеріалом: ДНК або РНК. Обидва типи можуть заражати організми господаря та викликати захворювання. Однак способи зараження ДНК та РНК вірусами клітин господаря та захоплення біохімічного механізму клітини різні.
Основи
Віруси - це дрібні неживі паразити, які не можуть розмножуватися поза клітиною господаря. Вірус складається з генетичної інформації - або ДНК, або РНК - покритої білком. Вірус вводить свою генетичну інформацію в клітину-хазяїна, а потім бере під контроль механізм клітини. Цей процес дозволяє вірусу робити копії своєї ДНК або РНК і виробляти вірусні білки всередині клітини-господаря. Вірус може швидко зробити кілька копій себе в одній клітині, випустити ці копії для зараження нових клітин-господарів і зробити ще більше копій. Таким чином, вірус може дуже швидко розмножуватися всередині хоста.
ДНК-віруси
Як випливає з назви, ДНК-віруси використовують ДНК як свій генетичний матеріал. Деякі типові приклади ДНК-вірусів - парвовірус, папіломавірус та герпесвірус. ДНК-віруси можуть впливати як на людей, так і на тварин і можуть варіювати від спричинення доброякісних симптомів до дуже серйозного ризику для здоров’я.
ДНК-віруси потрапляють у клітину-хазяїна, як правило, коли мембрана вірусу зливається з мембраною клітини. Вміст вірусу потрапляє в клітину, подорожує до ядра і переймає біохімічний механізм клітини для реплікації та транскрипції ДНК в РНК. РНК контролює утворення білків, необхідних вірусу для покриття вірусної ДНК. Це покриття вірусної ДНК відомо як капсид. Капсиди накопичуються всередині клітини, поки клітина не досягає ємності і не розривається, вивільняючи новоутворені віруси для зараження нових клітин-господарів.
РНК-віруси
РНК-віруси, також відомі як ретровіруси, мають генетичним матеріалом РНК. Деякі приклади ретровірусів - це віруси гепатиту та ВІЛ. Коли ці віруси потрапляють в клітину-хазяїна, вони спочатку повинні перетворити свою РНК в ДНК. Цей процес, який називається зворотною транскрипцією, дозволяє вірусу вводити свій генетичний матеріал у клітину хазяїна та використовувати біохімічну техніку господаря, подібно до вірусу ДНК.
Часто ретровіруси використовують фермент, званий інтегразою, для введення ретровірусної ДНК в геном клітини-господаря. Здатність ретровірусів інтегрувати цю ДНК в ДНК клітини-господаря збільшує шанси викликати рак або інші захворювання. Наприклад, якщо ретровірусна ДНК вставлена в середину одного з генів клітини-хазяїна, цей ген може перестати функціонувати, що призведе до захворювання.
Лікування
Вакцини доступні для багатьох найбільш поширених вірусів ДНК. Ці вакцини працюють шляхом введення пацієнту неактивної форми вірусу, як правило, білкової оболонки без ДНК. За відсутності ДНК генетичний матеріал для копіювання відсутній, і вірус не може розмножуватися. Однак піддаючи пацієнтів вірусних білків, зростає ймовірність того, що їх імунна система розпізнає вірус чужорідним і знищить його до того, як у нього з’явиться шанс заразити клітини господаря.
Ретровіруси, які використовують біохімічну систему хазяїна для розмноження, важче піддаються лікуванню. Лікування цих вірусів, як правило, включає лікування препаратом, який пригнічує активність зворотної транскриптази, ферменту, який перетворює ретровірусну РНК в ДНК. Часто пацієнти з ретровірусними інфекціями, такими як ВІЛ, приймають коктейлі з багатьох різних типів наркотиків, кожен з яких націлений на різні етапи життєвого циклу вірусу.