ประวัติความเป็นมาของการวิจัย
การมีอยู่ของไวรัส (ในฐานะเชื้อโรคชนิดใหม่) ได้รับการพิสูจน์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2435 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย D.I. หลังจากหลายปีของการวิจัยเกี่ยวกับโรคของพืชยาสูบในงานลงวันที่ 1892 D. I. Ivanovsky ได้ข้อสรุปว่าโมเสกยาสูบเกิดจาก "แบคทีเรียที่ผ่านตัวกรอง Chamberlant ซึ่งไม่สามารถเติบโตบนพื้นผิวเทียมได้ ”
ห้าปีต่อมา ขณะศึกษาโรคของวัว เช่น โรคปากและเท้าเปื่อย ก็มีการแยกจุลินทรีย์ที่สามารถกรองได้ที่คล้ายกันออกไป และในปี พ.ศ. 2441 เมื่อสร้างการทดลองของ D. Ivanovsky โดยนักพฤกษศาสตร์ชาวดัตช์ M. Beijerinck เขาเรียกจุลินทรีย์ดังกล่าวว่า "ไวรัสที่กรองได้" ในรูปแบบย่อชื่อนี้เริ่มแสดงถึงจุลินทรีย์กลุ่มนี้
ในปีต่อๆ มา การศึกษาไวรัสมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาด้านระบาดวิทยา ภูมิคุ้มกันวิทยา อณูพันธุศาสตร์ และสาขาชีววิทยาอื่นๆ ดังนั้นการทดลองของเฮอร์ชีย์-เชสจึงกลายเป็นหลักฐานชี้ขาดถึงบทบาทของ DNA ในการถ่ายทอดคุณสมบัติทางพันธุกรรม ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีการมอบรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์อีกอย่างน้อย 6 รางวัล และรางวัลโนเบลสาขาเคมีอีก 3 รางวัลสำหรับการวิจัยที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการศึกษาไวรัส
โครงสร้าง
ไวรัสที่ถูกจัดเรียงอย่างง่ายๆ ประกอบด้วยกรดนิวคลีอิกและโปรตีนหลายชนิดที่ก่อตัวเป็นเปลือกล้อมรอบ - แคปซิด- ตัวอย่างของไวรัสดังกล่าวคือไวรัสโมเสกยาสูบ แคปซิดประกอบด้วยโปรตีนชนิดหนึ่งที่มีน้ำหนักโมเลกุลน้อย ไวรัสที่มีการจัดระเบียบที่ซับซ้อนจะมีเปลือกเพิ่มเติม - โปรตีนหรือไลโปโปรตีน บางครั้งเปลือกนอกของไวรัสที่ซับซ้อนก็มีคาร์โบไฮเดรตนอกเหนือจากโปรตีน ตัวอย่างของไวรัสที่มีการจัดระเบียบที่ซับซ้อน ได้แก่ เชื้อโรคไข้หวัดใหญ่และเริม เปลือกนอกของพวกมันคือชิ้นส่วนของเยื่อหุ้มนิวเคลียสหรือไซโตพลาสซึมของเซลล์เจ้าบ้าน ซึ่งไวรัสจะออกสู่สภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์
บทบาทของไวรัสในชีวมณฑล
ไวรัสเป็นหนึ่งในรูปแบบการดำรงอยู่ของอินทรียวัตถุที่พบได้บ่อยที่สุดในโลกในแง่ของจำนวน: น้ำในมหาสมุทรของโลกมีแบคทีเรียแบคทีเรียจำนวนมหาศาล (ประมาณ 250 ล้านอนุภาคต่อน้ำหนึ่งมิลลิลิตร) จำนวนทั้งหมดในมหาสมุทร มีค่าประมาณ 4 10 30 และจำนวนไวรัส (แบคทีริโอฟาจ) ในตะกอนก้นมหาสมุทรนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับความลึกและสูงมากในทุกที่ มหาสมุทรเป็นที่อยู่ของไวรัสหลายแสนสปีชีส์ (สายพันธุ์) ซึ่งส่วนใหญ่ไม่ได้มีการอธิบายไว้ แต่มีการศึกษาน้อยกว่ามาก ไวรัสมีบทบาทสำคัญในการควบคุมขนาดประชากรของสิ่งมีชีวิตบางชนิด (เช่น ไวรัสที่อาศัยอยู่ในป่าลดจำนวนสุนัขจิ้งจอกอาร์กติกหลายครั้งในช่วงหลายปีที่ผ่านมา)
ตำแหน่งของไวรัสในระบบสิ่งมีชีวิต
ต้นกำเนิดของไวรัส
ไวรัสเป็นกลุ่มรวมที่ไม่มีบรรพบุรุษร่วมกัน ปัจจุบันมีสมมติฐานหลายประการที่อธิบายที่มาของไวรัส
ต้นกำเนิดของไวรัส RNA บางชนิดเกี่ยวข้องกับไวรอยด์ ไวรอยด์เป็นชิ้นส่วน RNA ทรงกลมที่มีโครงสร้างสูงซึ่งจำลองโดย RNA polymerase ของเซลล์ เชื่อกันว่าไวรอยด์นั้นเป็น "อินตรอนหนี" ซึ่งเป็นส่วนที่ไม่มีนัยสำคัญของ mRNA ที่ถูกตัดออกระหว่างการประกบ ซึ่งทำให้ได้รับความสามารถในการทำซ้ำโดยไม่ได้ตั้งใจ ไวรอยด์ไม่เข้ารหัสโปรตีน เชื่อกันว่าการได้มาซึ่งขอบเขตการเข้ารหัส (open reading frame) โดยไวรอยด์ทำให้เกิดไวรัส RNA ตัวแรก อันที่จริง มีตัวอย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้วของไวรัสที่มีบริเวณคล้ายไวรอยด์ที่เด่นชัด (ไวรัสตับอักเสบเดลต้า)
ตัวอย่างโครงสร้าง icosahedral virion
ก. ไวรัสที่ไม่มีชั้นไขมัน (เช่น พิคอร์นาไวรัส)
B. ไวรัสห่อหุ้ม (เช่น ไวรัสเริม)
ตัวเลขบ่งชี้: (1) capsid, (2) กรดนิวคลีอิกจีโนม, (3) capsomere, (4) นิวคลีโอแคปซิด, (5) virion, (6) ซองไขมัน, (7) โปรตีนซองเยื่อหุ้มเซลล์
การจำแนกประเภทของบัลติมอร์
David Baltimore นักชีววิทยาผู้ได้รับรางวัลโนเบลเสนอแผนการจำแนกไวรัสของตนเองโดยพิจารณาจากความแตกต่างในกลไกการผลิต mRNA ระบบนี้ประกอบด้วยเจ็ดกลุ่มหลัก:
- (I) ไวรัสที่มี DNA แบบเกลียวคู่และไม่มีระยะ RNA (เช่น ไวรัสเริม, poxviruses, papovaviruses, mimivirus)
- (II) ไวรัส RNA แบบเกลียวคู่ (เช่น โรตาไวรัส)
- (III) ไวรัสที่มีโมเลกุล DNA สายเดี่ยว (เช่น parvoviruses)
- (IV) ไวรัสที่มีโมเลกุล RNA สายเดี่ยวที่มีขั้วบวก (เช่น picornaviruses, flaviviruses)
- (V) ไวรัสที่มีโมเลกุล RNA สายเดี่ยวที่มีขั้วลบหรือขั้วคู่ (เช่น orthomyxoviruses, filoviruses)
- (VI) ไวรัสที่มีโมเลกุล RNA สายเดี่ยวและมีวงจรชีวิตของพวกมันมีขั้นตอนการสังเคราะห์ DNA บนเทมเพลต RNA หรือรีโทรไวรัส (เช่น HIV)
- (VII) ไวรัสที่มี DNA แบบเกลียวคู่และมีวงจรชีวิตซึ่งมีขั้นตอนการสังเคราะห์ DNA บนเทมเพลต RNA, ไวรัสรีรอยด์ (เช่น ไวรัสตับอักเสบบี)
ปัจจุบันทั้งสองระบบถูกใช้พร้อมกันเพื่อจำแนกไวรัสโดยเป็นส่วนเสริมซึ่งกันและกัน
การแบ่งเพิ่มเติมเกิดขึ้นบนพื้นฐานของคุณลักษณะต่างๆ เช่น โครงสร้างจีโนม (การมีอยู่ของเซ็กเมนต์ โมเลกุลที่เป็นวงกลมหรือเชิงเส้น) ความคล้ายคลึงทางพันธุกรรมกับไวรัสอื่น ๆ การมีอยู่ของเยื่อหุ้มไขมัน การเข้าร่วมอนุกรมวิธานของสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์ และอื่นๆ
ไวรัสในวัฒนธรรมสมัยนิยม
ในวรรณคดี
- S.T.A.L.K.E.R. (นิยายแฟนตาซี)
ในโรงภาพยนตร์
- Resident Evil" และภาคต่อของมัน
- ในภาพยนตร์สยองขวัญแนววิทยาศาสตร์เรื่อง “28 Days later” และภาคต่อของมัน
- เนื้อเรื่องของภาพยนตร์เรื่องภัยพิบัติ "Epidemic" มีไวรัสสมมุติ "motaba" ซึ่งมีคำอธิบายที่ชวนให้นึกถึงไวรัสอีโบลาตัวจริง
- ในภาพยนตร์เรื่อง "ยินดีต้อนรับสู่ Zombieland"
- ในภาพยนตร์เรื่อง "ลูกบอลสีม่วง"
- ในภาพยนตร์เรื่อง "ผู้ให้บริการ"
- ในภาพยนตร์เรื่อง "ฉันคือตำนาน"
- ในภาพยนตร์เรื่อง "Contagion"
- ในภาพยนตร์เรื่อง "รายงาน"
- ในภาพยนตร์เรื่อง "กักกัน".
- ในภาพยนตร์เรื่อง "Quarantine 2: Terminal"
- ในซีรีส์เรื่อง "Regenesis"
- ในละครโทรทัศน์เรื่อง "The Walking Dead"
- ในละครโทรทัศน์เรื่องโรงเรียนปิด
- ในภาพยนตร์เรื่อง "ผู้ให้บริการ"
ในแอนิเมชั่น
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ไวรัสมักกลายเป็น "ฮีโร่" ของการ์ตูนและซีรีส์แอนิเมชั่น เช่น "Osmosis Jones" (USA), 2001), "Ozzy and Drix" (USA, 2002-2004) และ " การโจมตีของไวรัส” (อิตาลี, 2011)
หมายเหตุ
- ในภาษาอังกฤษ ในภาษาละติน คำถามเกี่ยวกับพหูพจน์ของคำนี้เป็นที่ถกเถียงกัน คำว่าลาด. ไวรัสเป็นของคำผันคำที่สองที่หายากใน -us: Nom.Acc.Voc ไวรัส เจน viri,Dat.Abl. ไวโร Lat ก็มีความโน้มเอียงเช่นกัน หยาบคายและละติน นกทะเลน้ำลึก- ในภาษาละตินคลาสสิก พหูพจน์ได้รับการแก้ไขเฉพาะสำหรับหลังเท่านั้น: lat กระดูกซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของต้นกำเนิดกรีกโบราณ โดยที่ η<εα.
- อนุกรมวิธานของไวรัสที่เว็บไซต์คณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยอนุกรมวิธานของไวรัส (ICTV)
- (ภาษาอังกฤษ)
- เชลโล เจ, พอล เอวี, วิมเมอร์ อี (2002) “การสังเคราะห์ทางเคมีของไวรัสโปลิโอ cDNA: การสร้างไวรัสติดเชื้อโดยไม่มีแม่แบบตามธรรมชาติ” ศาสตร์ 297 (5583): 1016–8. ดอย:10.1126/science.1072266. PMID12114528.
- Bergh O, Børsheim KY, Bratbak G, Heldal M (สิงหาคม 1989) “พบไวรัสจำนวนมากในสภาพแวดล้อมทางน้ำ” ธรรมชาติ 340 (6233): 467–8. ดอย:10.1038/340467a0. PMID2755508.
- องค์ประกอบ - ข่าววิทยาศาสตร์: ไวรัสมีส่วนร่วมในการไหลเวียนของสารในส่วนลึกของมหาสมุทรโดยการทำลายเซลล์แบคทีเรีย
โครงสร้างของไวรัสเป็นแบบไม่มีเซลล์ เนื่องจากไม่มีออร์แกเนลล์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง นี่คือขั้นตอนการเปลี่ยนผ่านระหว่างสิ่งที่ตายแล้วและสิ่งมีชีวิต ไวรัสถูกค้นพบโดยนักชีววิทยาชาวรัสเซีย D.I. Ivanovsky ในปี 1892 ขณะพิจารณาโรคโมเสกของยาสูบ โครงสร้างทั้งหมดของไวรัสคือ RNA หรือ DNA ที่อยู่ในเปลือกโปรตีนที่เรียกว่าแคปซิด virion เป็นอนุภาคติดเชื้อที่ก่อตัวขึ้น
ไวรัสไข้หวัดใหญ่หรือเริมมีซองไลโปโปรตีนเพิ่มเติมซึ่งเกิดขึ้นจากเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมของเซลล์เจ้าบ้าน ไวรัสแบ่งออกเป็นประเภทที่มี DNA และประกอบด้วย RNA เนื่องจากสามารถมีได้เพียง 1 ชนิดเท่านั้น อย่างไรก็ตาม จำนวนไวรัสที่มีอยู่อย่างล้นหลามนั้นประกอบด้วย RNA จีโนมของพวกมันเป็นแบบเกลียวเดี่ยวและเกลียวคู่ โครงสร้างภายในของไวรัสช่วยให้พวกมันแพร่พันธุ์ได้เฉพาะในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตอื่นเท่านั้น และไม่มีอะไรอื่นอีก พวกมันไม่แสดงกิจกรรมนอกเซลล์เลย ขนาดของไวรัสที่แพร่หลายมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 20 ถึง 300 นาโนเมตร
โครงสร้างของไวรัสแบคทีเรีย
ไวรัสที่ติดเชื้อแบคทีเรียจากภายในเรียกว่าไวรัสสามารถทะลุทะลวงและทำลายได้
ร่างกายของแบคทีเรีย E. coli มีส่วนหัวซึ่งโผล่ออกมาเป็นแท่งกลวงห่อหุ้มด้วยฝัก ที่ปลายแท่งนี้มีแผ่นฐานซึ่งมี 6 เธรดติดอยู่ ภายในหัวมีโมเลกุลดีเอ็นเอ ด้วยความช่วยเหลือของกระบวนการพิเศษ ไวรัสแบคทีเรียจะเกาะติดกับร่างกายของแบคทีเรีย E. coli โดยใช้เอนไซม์พิเศษ ฟาจจะละลายและแทรกซึมเข้าไป ถัดไป โมเลกุล DNA จะถูกฉีดออกจากช่องทางของแท่งเนื่องจากการหดตัวของศีรษะ และหลังจากผ่านไป 15 นาทีอย่างแท้จริง แบคทีเรียแบคทีริโอฟาจจะเปลี่ยนเมแทบอลิซึมของเซลล์แบคทีเรียอย่างสมบูรณ์ในลักษณะที่ต้องการ แบคทีเรียหยุดการสังเคราะห์ DNA ของมัน - ตอนนี้มันสังเคราะห์กรดนิวคลีอิกของไวรัสแล้ว ทั้งหมดนี้จบลงด้วยการปรากฏตัวของฟาจประมาณ 200-1,000 ตัวและเซลล์แบคทีเรียจะถูกทำลาย แบคทีเรียทั้งหมดแบ่งออกเป็นชนิดรุนแรงและปานกลาง อย่างหลังไม่แพร่พันธุ์ในเซลล์แบคทีเรีย ในขณะที่เชื้อที่มีความรุนแรงก่อตัวเป็นบุคคลในพื้นที่ที่ติดเชื้ออยู่แล้ว
โรคไวรัส
โครงสร้างและกิจกรรมของไวรัสถูกกำหนดโดยข้อเท็จจริงที่ว่ามันมีอยู่ได้ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตอื่นเท่านั้น เมื่อเข้าไปอยู่ในเซลล์ใด ๆ ไวรัสก็สามารถทำให้เกิดอาการเจ็บป่วยร้ายแรงได้ พืชและสัตว์ทางการเกษตรมักถูกโจมตีโดยพวกมัน โรคเหล่านี้ทำให้ความอุดมสมบูรณ์ของพืชผลแย่ลงอย่างรวดเร็วและทำให้สัตว์เสียชีวิตจำนวนมาก
มีไวรัสที่สามารถทำให้เกิดโรคต่างๆในมนุษย์ได้ ทุกคนรู้จักโรคต่างๆ เช่น ไข้ทรพิษ เริม ไข้หวัดใหญ่ โปลิโอ คางทูม โรคหัด โรคดีซ่าน และโรคเอดส์ ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นเนื่องจากกิจกรรมของไวรัส โครงสร้างของไวรัสไข้ทรพิษแทบไม่แตกต่างจากโครงสร้างของไวรัสเริมเนื่องจากอยู่ในกลุ่มเดียวกัน - ไวรัสเริมซึ่งรวมถึงไวรัสอื่น ๆ ด้วย ในยุคของเราไวรัสเอชไอวี (HIV) กำลังแพร่กระจายอย่างแข็งขัน ยังไม่มีใครรู้ว่าจะเอาชนะมันได้อย่างไร
คำจำกัดความ 1
โครงสร้างของไวรัส
พื้นฐานของอนุภาคไวรัสคือโมเลกุลของกรดนิวคลีอิก DNA หรือ RNA และรูปร่างและจำนวนโมเลกุลอาจแตกต่างกันอย่างมากในสายพันธุ์ต่างๆ
กรดนิวคลีอิกของไวรัสบรรจุอยู่ภายในแคปซิด ซึ่งเป็นเปลือกโปรตีน นอกจากนี้ ภายในแคปซิด นอกจากกรดนิวคลีอิกแล้ว อาจมีเอ็นไซม์หลายชนิดที่ช่วยให้ไวรัสทะลุเซลล์เจ้าบ้านหรือเพิ่มจำนวนได้
ไวรัสมีลักษณะเฉพาะโดยโหมดการสืบพันธุ์แบบแยกส่วน ซึ่งหมายความว่าการสังเคราะห์ส่วนประกอบต่างๆ ของอนุภาคไวรัสเกิดขึ้นในส่วนต่างๆ ของเซลล์ที่ติดไวรัส หลังจากการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิกและโปรตีนที่จำเป็น อนุภาคของไวรัสจะประกอบตัวเองและออกจากเซลล์ หลังจากครบวงจรภายในเซลล์แล้ว ไวรัสที่เจริญเต็มที่จะถูกเรียกว่า virion
หมายเหตุ 1
อนุภาคของไวรัสมีขนาดเล็กมากและการศึกษาโครงสร้างของพวกมันต้องใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน วิธีการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน การหมุนเหวี่ยงแบบพิเศษ และอณูชีววิทยา (ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส การเรียงลำดับ) นอกจากนี้ เพื่อศึกษากระบวนการทางพยาธิวิทยาที่เกิดจากไวรัส มีการใช้แบบจำลองทางชีววิทยา เช่น การเพาะเลี้ยงเซลล์ เอ็มบริโอไก่ และสัตว์ทดลอง
ไวรัสมีหลายประเภทตามสัณฐานวิทยา ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของเปลือกพวกมันแบ่งออกเป็นไวรัสธรรมดา (ไวรัสตับอักเสบเอ) และไวรัสที่ซับซ้อน (ไวรัสไข้หวัดใหญ่, ไวรัสเริม, HIV)
ไวรัสธรรมดาไม่มีเชลล์เพิ่มเติมนอกจากแคปซิด แคปซิดประกอบด้วยโปรตีน ซึ่งสามารถสร้างโครงสร้างโมโนเมอร์ได้ - แคปโซเมอร์ ซึ่งเมื่อ virion ถูกประกอบเข้าด้วยกันจะเกิดเป็นกล่องแข็ง ไวรัสธรรมดาบางชนิดสามารถสร้างผลึกโปรตีนที่แปลกประหลาดได้ (เช่น ไวรัสโรคปากและเท้าเปื่อย)
หมายเหตุ 2
หน้าที่ของแคปซิดคือการปกป้องสารพันธุกรรมของไวรัส ตลอดจนมีส่วนร่วมในการเกาะติดของไวรัสกับเซลล์เจ้าบ้าน และการแทรกซึมของกรดนิวคลีอิกเข้าไปในเซลล์ ไวรัสที่ง่ายที่สุดส่วนใหญ่จะออกจากเซลล์ทำให้เกิดการสลาย - การทำลายล้าง
ไวรัสที่ซับซ้อนมีเปลือกเพิ่มเติม - supercapsid ซึ่งเป็นไขมัน bilayer ซึ่งแตกต่างจากเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึมของเซลล์เจ้าบ้านโดยไลโปโปรตีนจำเพาะจำนวนมาก นอกจากนี้ ไกลโคโปรตีนยังอาจก่อตัวบนพื้นผิวของเปลือกไวรัสอีกด้วย
การจำแนกประเภทของไวรัส
ในขณะนี้ การจำแนกประเภทของ D. Baltimore มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งขึ้นอยู่กับกลไกการสังเคราะห์ mRNA โดยไวรัส มันแบ่งไวรัสออกเป็น 7 กลุ่ม อนุกรมวิธานของไวรัสรวมถึงวงศ์ อนุวงศ์ สกุลและสปีชีส์ ไวรัสสายพันธุ์ไม่มีชื่อทวินามเหมือนกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ
หมายเหตุ 3
นอกจากนี้ไวรัสยังถูกจำแนกตามประเภทของกรดนิวคลีอิก (DNA หรือ RNA) โครงสร้างและจำนวนเส้นขนาดและสัณฐานวิทยาของ virions จำนวนแคปโซเมียร์ประเภทของความสมมาตรการมีอยู่ของ supercapsid ความไวต่อสารเคมี (ยาฆ่าเชื้อ), ตำแหน่งที่ปรากฏอยู่ในเซลล์, คุณสมบัติของแอนติเจน
ความหมายสำหรับมนุษย์
ไวรัสทำให้เกิดโรคได้หลากหลายและสามารถแพร่เชื้อสิ่งมีชีวิตได้ในทุกระดับ ตั้งแต่แบคทีเรียไปจนถึงมนุษย์ วิวัฒนาการของไวรัสนั้นคล้ายคลึงกับวิวัฒนาการของโฮสต์ของพวกมัน นอกจากโรคในมนุษย์และสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องแล้ว ไวรัสยังถูกใช้เป็นพาหะของกรดนิวคลีอิกในอณูชีววิทยาและช่วยจำแนกสิ่งมีชีวิต
ไวรัส (ชีววิทยาถอดรหัสความหมายของคำนี้ดังนี้) เป็นตัวแทนนอกเซลล์ที่สามารถแพร่พันธุ์ได้ด้วยความช่วยเหลือของเซลล์ที่มีชีวิตเท่านั้น นอกจากนี้ พวกมันยังสามารถแพร่เชื้อได้ไม่เพียงแต่กับคน พืช และสัตว์เท่านั้น แต่ยังแพร่เชื้อไปยังแบคทีเรียได้ด้วย ไวรัสจากแบคทีเรียมักเรียกว่าแบคทีริโอฟาจ เมื่อไม่นานมานี้มีการค้นพบสายพันธุ์ที่ติดเชื้อซึ่งกันและกัน พวกมันถูกเรียกว่า "ไวรัสดาวเทียม"
ลักษณะทั่วไป
ไวรัสเป็นรูปแบบทางชีวภาพที่มีอยู่มากมาย เนื่องจากมีอยู่ในทุกระบบนิเวศบนโลก พวกมันได้รับการศึกษาโดยวิทยาศาสตร์ เช่น ไวรัสวิทยา ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของจุลชีววิทยา
อนุภาคไวรัสแต่ละอนุภาคมีองค์ประกอบหลายอย่าง:
ข้อมูลทางพันธุกรรม (RNA หรือ DNA)
Capsid (เปลือกโปรตีน) - ทำหน้าที่ป้องกัน
ไวรัสมีรูปร่างค่อนข้างหลากหลาย ตั้งแต่เกลียวที่ง่ายที่สุดไปจนถึงไอโคซาฮีดรัล ขนาดมาตรฐานคือประมาณหนึ่งในร้อยของขนาดของแบคทีเรียขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างส่วนใหญ่มีขนาดเล็กมากจนมองไม่เห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงด้วยซ้ำ
พวกมันแพร่กระจายได้หลายวิธี: ไวรัสที่อาศัยอยู่ในพืชเดินทางโดยได้รับความช่วยเหลือจากแมลงที่กินน้ำหญ้า ไวรัสในสัตว์เป็นพาหะของแมลงดูดเลือด แพร่เชื้อได้หลายวิธี: ผ่านละอองลอยในอากาศหรือการติดต่อทางเพศ รวมถึงการถ่ายเลือด
ต้นทาง
ปัจจุบันมีสมมติฐานอยู่ 3 ข้อเกี่ยวกับต้นกำเนิดของไวรัส
คุณสามารถอ่านสั้น ๆ เกี่ยวกับไวรัสได้ (น่าเสียดายที่ฐานความรู้ของเราเกี่ยวกับชีววิทยาของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ยังไม่สมบูรณ์แบบ) ในบทความนี้ แต่ละทฤษฎีที่กล่าวข้างต้นมีข้อเสียและสมมติฐานที่ไม่ได้รับการพิสูจน์ของตัวเอง
ไวรัสเป็นรูปแบบหนึ่งของชีวิต
มีสองคำจำกัดความของรูปแบบชีวิตของไวรัส ตามข้อแรก สารนอกเซลล์เป็นกลุ่มโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน คำจำกัดความที่สองระบุว่าไวรัสเป็นรูปแบบพิเศษของชีวิต
ไวรัส (ชีววิทยาหมายถึงการเกิดขึ้นของไวรัสชนิดใหม่ๆ มากมาย) มีลักษณะเป็นสิ่งมีชีวิตที่ชายแดนแห่งชีวิต พวกมันคล้ายกับเซลล์ที่มีชีวิตตรงที่พวกมันมีชุดยีนที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเองและพัฒนาไปตามวิธีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ พวกเขายังสามารถทำซ้ำสร้างสำเนาของตัวเองได้ เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ไม่ถือว่าไวรัสเป็นสิ่งมีชีวิต
เพื่อที่จะสังเคราะห์โมเลกุลของตัวเอง สารนอกเซลล์จำเป็นต้องมีเซลล์เจ้าบ้าน การขาดการเผาผลาญของตัวเองไม่อนุญาตให้พวกมันสืบพันธุ์โดยไม่ได้รับความช่วยเหลือจากภายนอก
การจำแนกประเภทของไวรัสในบัลติมอร์
ชีววิทยาอธิบายรายละเอียดเพียงพอว่าไวรัสคืออะไร David Baltimore (ผู้ชนะรางวัลโนเบล) พัฒนาการจัดประเภทไวรัสของเขาเอง ซึ่งยังคงประสบความสำเร็จ การจำแนกประเภทนี้ขึ้นอยู่กับวิธีการผลิต mRNA
ไวรัสจะต้องสร้าง mRNA จากจีโนมของพวกมันเอง กระบวนการนี้จำเป็นสำหรับการจำลองกรดนิวคลีอิกของมันเองและการสร้างโปรตีน
การจำแนกประเภทของไวรัส (ชีววิทยาคำนึงถึงต้นกำเนิด) ตามข้อมูลของบัลติมอร์มีดังนี้:
ไวรัสที่มี DNA สายคู่โดยไม่มีระยะ RNA ซึ่งรวมถึง mimiviruses และ herpeviruses
DNA สายเดี่ยวที่มีขั้วบวก (parvoviruses)
RNA แบบเกลียวคู่ (โรตาไวรัส)
RNA สายเดี่ยวที่มีขั้วบวก ตัวแทน: flaviviruses, picornaviruses
โมเลกุล RNA สายเดี่ยวที่มีขั้วคู่หรือขั้วลบ ตัวอย่าง: filoviruses, orthomyxoviruses
RNA เชิงบวกแบบเส้นเดี่ยว รวมถึงการมีอยู่ของการสังเคราะห์ DNA บนเทมเพลต RNA (HIV)
DNA ที่มีเกลียวคู่และการมีอยู่ของการสังเคราะห์ DNA บนเทมเพลต RNA (ไวรัสตับอักเสบบี)
ช่วงชีวิต
ตัวอย่างของไวรัสในทางชีววิทยาพบได้เกือบทุกขั้นตอน แต่วงจรชีวิตของทุกคนดำเนินไปเกือบจะเหมือนกัน หากไม่มีโครงสร้างเซลล์ พวกมันจะไม่สามารถสืบพันธุ์โดยการแบ่งได้ ดังนั้นพวกเขาจึงใช้วัสดุที่อยู่ภายในเซลล์ของโฮสต์ ดังนั้นพวกเขาจึงสร้างสำเนาของตัวเองจำนวนมาก
วัฏจักรของไวรัสประกอบด้วยหลายขั้นตอนที่ทับซ้อนกัน
ในระยะแรก ไวรัสจะเกาะติด นั่นคือสร้างพันธะเฉพาะระหว่างโปรตีนกับตัวรับของเซลล์เจ้าบ้าน ถัดไปคุณจะต้องเจาะเข้าไปในเซลล์และถ่ายโอนสารพันธุกรรมของคุณไปที่เซลล์นั้น บางชนิดก็มีกระรอกด้วย ต่อจากนั้นจะเกิดการสูญเสียแคปซิดและกรดนิวคลีอิกจีโนมจะถูกปล่อยออกมา
โรคของมนุษย์
ไวรัสแต่ละตัวมีกลไกการออกฤทธิ์เฉพาะบนโฮสต์ของมัน กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการสลายเซลล์ซึ่งนำไปสู่การตายของเซลล์ เมื่อเซลล์จำนวนมากตาย ร่างกายก็จะเริ่มทำงานได้ไม่ดี ในหลายกรณี ไวรัสอาจไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ ในทางการแพทย์สิ่งนี้เรียกว่าความล่าช้า ตัวอย่างของไวรัสดังกล่าวคือเริม สัตว์แฝงบางชนิดอาจมีประโยชน์ได้ บางครั้งการปรากฏตัวของพวกมันจะกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อเชื้อแบคทีเรีย
การติดเชื้อบางอย่างอาจเป็นแบบเรื้อรังหรือตลอดชีวิต นั่นคือไวรัสพัฒนาแม้ว่าร่างกายจะทำหน้าที่ป้องกันก็ตาม
โรคระบาด
การแพร่กระจายในแนวนอนเป็นไวรัสชนิดที่พบบ่อยที่สุดที่แพร่กระจายในหมู่มนุษยชาติ
อัตราการแพร่กระจายของไวรัสขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ได้แก่ ความหนาแน่นของประชากร จำนวนผู้ที่มีภูมิคุ้มกันต่ำ รวมถึงคุณภาพของยาและสภาพอากาศ
การป้องกันร่างกาย
ประเภทของไวรัสทางชีววิทยาที่อาจส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์มีมากมายนับไม่ถ้วน ปฏิกิริยาการป้องกันประการแรกคือภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติ ประกอบด้วยกลไกพิเศษที่ให้การป้องกันที่ไม่เฉพาะเจาะจง ภูมิคุ้มกันประเภทนี้ไม่สามารถให้การป้องกันที่เชื่อถือได้และระยะยาวได้
เมื่อสัตว์มีกระดูกสันหลังพัฒนาภูมิคุ้มกันที่ได้รับ พวกมันจะผลิตแอนติบอดีพิเศษที่ยึดติดกับไวรัสและทำให้ปลอดภัย
อย่างไรก็ตาม ภูมิคุ้มกันที่ได้รับไม่ได้เกิดขึ้นจากไวรัสที่มีอยู่ทั้งหมด ตัวอย่างเช่น เอชไอวีเปลี่ยนลำดับกรดอะมิโนอยู่ตลอดเวลา ดังนั้นจึงหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกัน
การรักษาและการป้องกัน
ไวรัสเป็นปรากฏการณ์ที่พบบ่อยมากในชีววิทยา ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงได้พัฒนาวัคซีนพิเศษที่มี "สารฆ่า" สำหรับไวรัสเอง วิธีการควบคุมที่ใช้กันทั่วไปและมีประสิทธิภาพที่สุดคือการฉีดวัคซีนซึ่งสร้างภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้อรวมถึงยาต้านไวรัสที่สามารถเลือกยับยั้งการแพร่กระจายของไวรัสได้
ชีววิทยาอธิบายว่าไวรัสและแบคทีเรียส่วนใหญ่เป็นสิ่งมีชีวิตที่เป็นอันตรายในร่างกายมนุษย์ ปัจจุบันด้วยความช่วยเหลือของการฉีดวัคซีนคุณสามารถเอาชนะไวรัสมากกว่าสามสิบชนิดที่สะสมอยู่ในร่างกายมนุษย์และมากกว่านั้นในร่างกายของสัตว์
ควรมีมาตรการป้องกันโรคไวรัสในเวลาที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพ ในการทำเช่นนี้มนุษยชาติจะต้องมีวิถีชีวิตที่มีสุขภาพดีและพยายามทุกวิถีทางเพื่อเพิ่มภูมิคุ้มกัน รัฐต้องจัดให้มีการกักกันอย่างทันท่วงทีและให้การรักษาพยาบาลที่ดี
ไวรัสพืช
ไวรัสประดิษฐ์
ความสามารถในการสร้างไวรัสในสภาวะเทียมอาจส่งผลที่ตามมามากมาย ไวรัสไม่สามารถตายได้อย่างสมบูรณ์ตราบใดที่ยังมีร่างกายที่ไวต่อมัน
ไวรัสคืออาวุธ
ไวรัสและชีวมณฑล
ในขณะนี้ สารนอกเซลล์สามารถ "อวดอ้าง" บุคคลและสปีชีส์จำนวนมากที่สุดที่อาศัยอยู่บนโลกได้ พวกมันทำหน้าที่สำคัญโดยควบคุมจำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิต บ่อยครั้งที่พวกมันสร้างความสัมพันธ์ทางชีวภาพกับสัตว์ ตัวอย่างเช่น พิษของตัวต่อบางตัวมีส่วนประกอบที่มาจากไวรัส อย่างไรก็ตามบทบาทหลักในการดำรงอยู่ของชีวมณฑลคือชีวิตในทะเลและมหาสมุทร
เกลือทะเลหนึ่งช้อนชามีไวรัสประมาณล้านตัว เป้าหมายหลักของพวกเขาคือการควบคุมชีวิตในระบบนิเวศทางน้ำ ส่วนใหญ่ไม่เป็นอันตรายต่อพืชและสัตว์อย่างแน่นอน
แต่สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่คุณสมบัติเชิงบวกทั้งหมด ไวรัสควบคุมกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง จึงเพิ่มเปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนในชั้นบรรยากาศ
