16.1: Virüsler Nelerdir?
Genel bakış
Virüs, bir protein kabuğunun içinde bulunan bir RNA veya DNA genomundan oluşan mikroskobik enfeksiyöz bir parçacıktır. Kendi kendine üreyemez: sadece bir hücreye girerek ve hücresel makinelerini kullanarak daha fazla virüs üretebilir. Bir virüs bir konak hücreye bulaştığında, protein kılıfını çıkarır ve konakçının mekanizmalarını kullanarak genetik materyalini çoğaltır. Enfekte hücre içinde çoğaltılan bileşenler binlerce viral soya dönüştürülür ve bu da ev sahibi hücreyi parçalayıp öldürebilir. Yeni virüsler daha sonra daha fazla konak hücreleri enfekte eder.
Neden Virüsler Çalışılır?
Virüsler farklı türde hücrelere bulaşabilir: bakteriler, bitkiler ve hayvanlar. Bakteriyofaj (veya fajlar) adı verilen bakterileri hedef alan virüsler çok boldur. Mevcut araştırmalarda insanlarda çoklu ilaç direncine sahip bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde faj tedavisi üzerinde durulmaktadır. Salgınlara, büyük mahsul ve ekonomik kayıplara yol açması nedeniyle ekili bitkileri enfekte eden virüsler de son derece incelenmiştir.
Virüsler ilk olarak 19. yüzyılda, ekonomik açıdan önemli bir mahsul olan tütün bitkisinin gizemli bir hastalıktan etkilendiği ve daha sonra tütün mozaik virüsü olarak tanımlandığı zaman keşfedildi. Hayvan virüsleri hem veteriner araştırmalarında hem de tıbbi araştırmalarda büyük önem taşımaktadır. Ayrıca, virüsler, soğuk algınlığı, suçiçeği ve herpes hastalığından, sarı humma, Hepatit ve çiçek hastalığı gibi daha tehlikeli enfeksiyonlara kadar birçok insan hastalığının temelini oluşturur.
Bir Virüsün Yapısı
Virüsler hedef hücresine saldırmada uzmanlaşmış çeşitli şekillerde bulunurlar. Tüm virüslerin iki ana bileşeni viral genom ve koruyucu protein kat (kapsid) olarak bilinir. Viral genom, tek veya çift iplikçikli RNA veya DNA'dan oluşur ve kapsidi oluşturan proteinleri kodlar. Birlikte, viral genom ve kapsid nükleokapsid olarak bilinir.
Birçok ökaryotik virüsün benzersiz bir özelliği bir fosfolipid membran varlığıdır, ve bu yapı kapsidi çevreleyen bir zarf olarak adlandırılır. Bu zarf genellikle daha önce enfekte konak hücrelerinin membranlar kaynaklanır ama aynı zamanda viral proteinler içerebilir (zarf proteinleri denir). Son olarak, bazı hayvan virüsleri virüs tarafından kodlanmış proteinler, viral tegument, zarf ve kapsid arasındaki boşlukta bir küme içerir.
Viral Enfeksiyon
Viral yaşam döngüsü aşağıdaki beş adıma ayrılabilir: bağlanma, giriş, replikasyon, derleme ve salınım. Virüsün yüzeyindeki proteinler belirli konak hücrelerini tanımaya yardımcı olur. Bazı virüsler bu yüzey proteinlerini konak hücre reseptörlerini bağlamak ve endositoz ile içselleştirmeyi başlatmak için kullanırken, zarf kaplı virüsler doğrudan konak hücre zarı ile kaynaşabilir.
Bazı bakteriyofajlar hücreye girmez; genomlarını (ve viral enzimleri) konak hücreye enjekte ederler. Hücrenin içine girdikten sonra, virüs kaplanmamış ve konak hücrenin mekanizmalarını kendi genomunu çoğaltmaya yönlendirir. Konak hücre, viral genomun yeni kopyalarını paketleyerek, yeni nesiller üretir. Yeni nesil virüsler serbest bırakılmadan önce konak hücrede depolanabilir veya hücre zarından dışarı tomurcuklanma ile sürekli olarak hücreden ekstrüzyona uğrayabilir. Viral enfeksiyon döngüsü litik veya lisojenik olarak sınıflandırılır. Litik döngüde, yeni virüsler ana hücreden fırlar ve böylece onu öldürürler. Lisojenik döngüde, viral DNA, içinde bulunduğu konak genomuna dahil edilir ve konak hücre çoğaldıkça üretilir.