necelični, submikroskopski infektivni agens, ki se razmnožuje samo v živih celicah organizma From Wikipedia, the free encyclopedia
Vírus je v biologiji zelo majhen patogen, ki se lahko razmnožuje le v živih celicah, saj sam nima celičnih mehanizmov, potrebnih za lastno razmnoževanje. Poznanih je nekaj več kot 5.000 vrst virusov, ki lahko okužijo vse vrste organizmov, od arhej in bakterij do gliv, rastlin in živali.[1] Mnogo virusov povzroča nalezljive bolezni, saj s svojim delovanjem negativno vplivajo na gostiteljske celice, ki se pred njimi branijo z različnimi imunskimi mehanizmi. Nekateri virusi pa gostitelju ne povzročajo vidne škode, zato se v njem razmnožujejo neopazno.
| Virus | |
|---|---|
 | |
| SARS-CoV-2, član poddružine Orthocoronavirinae | |
Klasifikacija virusov  | |
| (nerangirano): | Virus |
| Skupine | |
| |
Izraz »virus« je praviloma rezerviran za tvorbe, ki okužijo evkarionte (mednje spadajo vsi večcelični organizmi in številni enocelični organizmi z izoblikovanim celičnim jedrom), medtem ko se za tiste, ki okužijo prokarionte (bakterije in sorodni organizmi brez izoblikovanega celičnega jedra) uporablja izraz bakteriofag. Virusi so sestavljeni iz nukleinske kisline (DNK ali RNK), okrog katere je zaščitni ovoj iz beljakovin ali mešanice beljakovin in lipidov.
Z virusi se znanstveno ukvarja virologija, panoga mikrobiologije.
Beseda virus izhaja iz latinske besede srednjega spola vīrus, ki se nanaša na sluz, slino, strup ali druge škodljive snovi.[2] Ima enako indoevropsko osnovo kot sanskrt viṣa, staroavestijsko vīša in starogrško ἰός: ios, kar vse pomeni strup.
V angleščini se je prvič pojavila leta 1392 v prevodu Johna Trevise predenciklopedičnega dela Bartolomeja Angleškega O značilnostih stvari (De proprietatibus rerum) iz leta 1240.[3][4][5] Virulenten, iz latinske virulentus, strupen, izvira iz leta 1400.[6][7] Pomen »povzročitelja nalezljive bolezni« je prvič zapisan leta 1728[4] pred odkritjem virusov ruskega fiziologa rastlin in mikrobiologa Ivanovskega leta 1892. Pridevnik virusen izhaja iz leta 1948.[8] Danes se izraz virus uporablja za opis bioloških virusov, opisanih v članku, in kot metafora za druge parazitsko-reproduktivne stvari, kot so memi ali računalniški virusi (od leta 1972). Izraz virion iz leta 1959[9] se uporablja tudi za posamezni nalezljivi del virusa, ki se sprosti iz celice in je sposoben okužiti druge istovrstne celice.[10]
Popoln virusni delec (virion) je zgrajen iz nukleinske kisline (DNK ali RNK, nikoli pa obeh hkrati), ki jo obdaja zaščitna beljakovinska ovojnica, imenovana kapsida. Kapsido tvorijo ponavljajoče se beljakovinske podenote (kapsomere), ki jih kodira virusni genom. Istovrstna zgradba kapside nudi marsikatere ugodnosti. Celica lažje zgradi virus iz enakih enot, ker je ta proces podoben izgradnji dolge polipeptidne molekule. Virusna DNK, ki mora vsa iti v majhno kapsido, pa posledično nosi zapis za izgradnjo kapside le v eni obliki. Dolžina bi se namreč zelo podaljšala, če bi morala virusna DNK kodirati zapise za več deset, sto različnih beljakovin, iz katerih bi nato nastala kapsida. Oblika kapside je temelj taksonomskega sistema za razvrščanje, po katerem delimo viruse na helikalne, ikozaedralne, viruse z ovojnico in kompleksne.[11] Ovojnica virusov z ovojnico izvira iz gostiteljske celice in jo tvori lipidni dvosloj z vključenimi beljakovinami, včasih se priključijo tudi ogljikovi hidrati. Večina znanih virusov je velikih med 20 do 300 nm, kar je manj kot je ločljivost svetlobnega mikroskopa - neposredno jih lahko preučujemo samo z občutljivejšimi elektronskimi mikroskopi.
Znotraj skupine virusov obstaja ogromna raznolikost genomskih struktur, mnogo večja kot v vseh preostalih skupinah živih bitij skupaj. Krovna razdelitev je glede na tip nukleinske kisline na DNK in RNK viruse; slednji predstavljajo veliko večino virusov. Virusni genom je lahko nadalje krožen ali linearen, eno-, dvoverižen ali mešan (ne glede na tip nukleinske kisline), segmentiran, pozitivno ali negativno smeren itd. Močno se razlikujejo tudi po velikosti; njihova atomska masa sega od 106 do 108 Daltonov.[11]
Obstaja več hipotez o izvoru virusov, ki jih najdemo praktično povsod, kjer živijo živi organizmi, zato so verjetno stari toliko kot prve celice.[12]
V preteklosti so imele vse te hipoteze svoje pomanjkljivosti: regresivna hipoteza ni pojasnila, zakaj niti najmanjši celični paraziti ne spominjajo na viruse. Hipoteza pobega ni pojasnila, kako so nastale zapletene kapside in druge strukture na virusnih delcih. Hipoteza o virusu kot prvotnem organizmu pa je nasprotovala osnovni opredelitvi virusov, saj virusi potrebujejo gostiteljske celice.[14]:24 Danes so virusi priznani kot starodavni organizmi, katerih izvor sega v čas pred razcepitvijo življenja na tri domene.[14]:28 To odkritje je sodobne virologe spodbudilo k ponovnemu premisleku in ponovni oceni teh treh klasičnih hipotez.[14]:28
Dokazi o svetu celic RNA v pradavnini[14]:26 in računalniške analize virusnih in gostiteljskih DNA zaporedij omogočajo boljše razumevanje evolucijskih povezav med različnimi virusi. Prav tako lahko pomagajo prepoznati prednike sodobnih virusov. Kljub temu do zdaj takšne analize še niso potrdile, katera od teh hipotez je pravilna.[14]:26 Zdi se, da vsi trenutno znani virusi nimajo skupnega prednika, saj so se virusi verjetno pojavili večkrat v preteklosti po enem ali več mehanizmih[15]
Klasifikacija virusov si prizadeva opisati njihovo raznolikost z imenovanjem in združevanjem na podlagi podobnosti. Leta 1962 so André Lwoff, Robert Horne in Paul Tournier prvi razvili metodo razvrščanja virusov, ki je temeljila na Linnéjevem hierarhičnem sistemu.[16] Ta sistem je razvrščal viruse na ravni debla, razreda, reda, družine, roda in vrste. Virusi so bili razvrščeni glede na njihove skupne lastnosti (ne glede na njihove gostitelje) in vrsto nukleinske kisline, ki sestavlja njihov genom.[17] Leta 1966 je bil ustanovljen Mednarodni odbor za taksonomijo virusov (ICTV). Sistem, ki so ga predlagali Lwoff, Horne in Tournier, na začetku ni bil sprejet, saj majhna velikost genomov virusov in njihova visoka stopnja mutacij otežujeta določanje njihovega izvora na ravni, višji od reda. Zato se za dopolnitev tradicionalne hierarhije pogosto uporablja Baltimorska razvrstitev.[18] Od leta 2018 ICTV priznava globlje evolucijske povezave med virusi, ki so bile odkrite skozi čas, in je uvedel 15-stopenjski sistem razvrščanja, ki sega od realm do vrste.[19] Poleg tega so nekatere vrste znotraj istega rodu združene v skupine, imenovane genoskupine.[20][21]
ICTV je razvil trenutno veljavni sistem razvrščanja in pripravil smernice, ki dajejo prednost določenim lastnostim virusov, da se zagotovi enotnost znotraj družin. Vzpostavljena je bila enotna taksonomija (univerzalni sistem za razvrščanje virusov).[22] Do sedaj je bil raziskan le majhen del vseh virusov.[23] Od leta 2022 je ICTV opredelil naslednje taksonomske enote: 6 relms, 10 kraljestev, 17 debel, 2 poddebli, 40 razredov, 72 redov, 8 podredov, 264 družin in 182 poddružin, 2.818 rodov in 84 podrodov ter 11.273 vrst.[24]
Splošna struktura taksonomskega sistema in pripone, ki se uporabljajo pri poimenovanju, so prikazane spodaj. Od leta 2022 taksonomski rangi, kot so podkraljestvo, podkraljstvo in podrazred, niso v uporabi, medtem ko so vsi ostali rangi aktivni.[24]
Nobelov nagrajenec, biolog David Baltimore, je razvil sistem Baltimorska razvrstitev.[25][26] Sodobna klasifikacija virusov združuje sistem ICTV z Baltimorsko razvrstitvijo.[27][28][29]
altimorska razvrstitev temelji na mehanizmu nastajanja virusne mRNA. Virusi morajo iz svojih genomov ustvariti mRNA, da lahko proizvajajo beljakovine in se razmnožujejo, toda vsaka družina virusov uporablja drugačne mehanizme za dosego tega cilja. Virusni genomi so lahko enoverižni (ss) ali dvoverižni (ds), RNA ali DNA, in lahko (ali pa ne) uporabljajo reverzno transkriptazo (RT). Poleg tega so lahko ssRNA virusi bodisi smerni (+) ali protismerni (−). Na podlagi teh lastnosti Baltimorska razvrstitev viruse razvršča v sedem skupin:
Nekatere pogoste bolezni človeka, ki jih povzročajo virusi, vključujejo prehlad, gripo, norice in herpes na ustnicah. Številne resne bolezni, kot so steklina, ebola, AIDS (HIV), ptičja gripa in SARS, so posledica virusov. Relativno sposobnost virusov povzročiti bolezen opisujemo z izrazom virulenca. Znanstveniki preiskujejo tudi druge bolezni, da bi ugotovili, ali so njihov vzrok virusi. Na primer, obstaja možnost, da je humani herpesvirus 6 (HHV6) povezan z nevrološkimi boleznimi, kot sta multipla skleroza in sindrom kronične utrujenosti.[31] Potekajo tudi razprave o bornavirusu, za katerega so nekoč verjeli, da povzroča nevrološke bolezni pri konjih, in lahko bil povezan s psihiatričnimi boleznimi pri ljudeh.[32]
Virusi lahko okužijo vsa živa bitja z organizirano celično strukturo, vendar ima vsaka vrsta celic svoj specifičen spekter virusov, ki običajno okužijo samo to vrsto.[33]:3 Nekateri virusi, imenovani sateliti, se lahko razmnožujejo le v celicah, ki so bile že okužene z drugim virusom.[34]
Virusi so pomembni povzročitelji bolezni pri živini. Mednje spadajo bolezni, kot sta slinavka in parkljevka ter bolezen modrikastega jezika.[35] Hišni ljubljenčki, kot so mačke, psi in konji, lahko brez cepljenja zbolijo za hudimi virusnimi boleznimi. Na primer, pasji parvovirus je bolezen, ki jo povzroča majhen DNA virus, okužbe pa so pri mladičih pogosto smrtonosne.[36] Kot vsi nevretenčarji je tudi medonosna čebela dovzetna za številne virusne okužbe.[37] Večina virusov s svojim gostiteljem sobiva brez škodljivih učinkov in ne povzroča nobenih znakov ali simptomov bolezni.[33]:4
Obstaja veliko vrst virusov rastlin, vendar pogosto povzročijo le zmanjšanje pridelka, in poskusi njihovega nadzora pogosto niso ekonomsko upravičeni. Pogosto se prenašajo z ene rastline na drugo prek organizmov, imenovanih vektorji. Ti so običajno žuželke, ampak nekatere glive, gliste (parazitski črvi), praživali (enocelični organizmi) in zajedavske rastline so vektorji.[38] Če je nadzor nad okužbami z virusi rastlin ekonomsko smiseln, na primer pri trajnih sadnih rastlinah, so prizadevanja osredotočena na uničevanje vektorjev in odstranjevanje alternativnih gostiteljev, kot so pleveli.[39]:802 Virusi rastlin ne morejo okužiti ljudi ali drugih živali, saj se lahko razmnožujejo samo v živih rastlinskih celicah.[39]:799–807
V 19. stoletju so že dokazali, da določene bolezni pri človeku in živalih povzročajo specifične bakterije. Poznali so jih zaradi njihove velikosti – vidne so bile pod svetlobnim mikroskopom in zadržala so jih cedila iz nepološčenega porcelana. Po drugi strani pa niso poznali izvora pogostih bolezni, kot sta na primer slinavka in parkljevka, ker povzročitelja niso mogli umetno vzgojiti, niso jih videli pod svetlobnim mikroskopom in tudi posebna bakteriološka cedila jih niso zadržala. Šele proti koncu 19. stoletja, ko so odkrili virus tobačnega mozaika (leta 1886 je bolezen opisal Adolf Mayer, virus, ki jo povzroča, pa je odkril leta 1892 Dimitrij Ivanovski), so deloma razrešili naravo virusov. Vendar pa niso neposredno reševali vprašanj z njihovo zgradbo, temveč so jih spoznavali le glede na njihove patološke sposobnosti, tj. patogenosti. Šele ko so osamili in kristalizirali (Stanley, 1935) virus tobačnega mozaika, so uvideli izredno kompleksnost nekaterih virusov, začeli so se celo spraševati, ali so virusi živa bitja ali mrtve snovi, ker je bila večina virusov manjša kakor molekule določenih beljakovin.
Spoznali so, da imajo virusi deoksiribonukleinsko kislino (DNK ali ribonukleinsko kislino RNK, eno ali več beljakovin in ogljikove hidrate ter lipide. Leta 1953 sta James Dewey Watson in Francis Crick predlagala zamisel o dvojnem helikalnem ustroju DNK, s tem pa je bilo mogoče razrešiti vprašanje o razmnoževanju virusov. Leta 1960 so spoznali zaporedje 158 aminokislin beljakovinske podenote v virusu tobačnega mozaika in kasneje določili še mesto genov tega virusa. S pomočjo virusnih nukleinskih kislin so vključili aminokisline ter nukleotide – torej so zelo pomembne pri celičnem metabolizmu in celični diferenciaciji. Ugotovili so, da so virusne nukleinske kisline podobne nukleinskim kislinam v kromosomih po tem, da imajo podatek, ki je potreben za replikacijo njih samih in za sintezo vsaj ene ali več beljakovin, razlikujejo pa se po kompleksnosti in zmožnosti oziroma nagnjenju, da se prenašajo iz celice v celico. Virusne nukleinske kisline se obnavljajo počasi in se odzivajo na dražljaje tako, da se jim spreminja struktura (po tem so podobne živim bitjem). Vendar virusna nukleinska kislina nima ustreznega sistema za presnovo, ki je značilna za celice.[40]
Odkrivanje virusov pa ni temeljilo zgolj na preučevanju virusa tobačnega mozaika, temveč tudi na drugih virusih. Spodaj so našteti nekateri strokovnjaki, ki so prispevali k boljšemu poznavanju virusov:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
