Wirusy RNA

Obie Wirusy RNA cały genom składa się tylko z RNA. Nie jest to jednak pojedyncza grupa wirusów. Ich właściwości i strategie propagacji są różne.

Co to są wirusy RNA?

Termin wirus RNA to zbiorcze określenie dla dużej liczby wirusów, których materiał genetyczny składa się wyłącznie z RNA. Ich strategie rozmnażania są zupełnie inne. Oprócz genomu RNA, wszystkie wirusy RNA mają wspólną cechę, że potrzebują organizmu gospodarza do rozmnażania.

Prawie wszystkie wirusy roślinne, wiele wirusów zwierzęcych i niektóre bakteriofagi to wirusy RNA, większość z nich ma tylko jedną nić RNA. Jednak istnieją również dwuniciowe wirusy RNA. Wirusy jednoniciowe RNA mogą zawierać genom RNA z nicią ujemną lub genom RNA z nicią dodatnią. W niektórych przypadkach mają również nić plus-minus. Nici minusowe to pojedyncze nici RNA, które są zbudowane w kierunku przeciwnym do translacji. Odwrotna sytuacja dotyczy nitek dodatnich.

Wirusy RNA o ujemnej nici zawierają komplementarną pojedynczą nić jako genom, który musi najpierw wygenerować dodatnią nić do syntezy białka. W celu propagacji nić ujemna jest replikowana w nici dodatniej. Nić dodatnia ponownie tworzy nić ujemną. W przypadku wirusów RNA z dodatnią nicią pojedyncza nić odpowiada mRNA i może natychmiast syntetyzować białko wirusa. Aby namnożyć wirusa, najpierw budowana jest komplementarna nić ujemna, która ponownie służy jako podstawa do syntezy następnej nici dodatniej.

Retrowirusy to szczególna forma wirusów RNA. Włączają swój genom RNA do DNA komórki gospodarza za pomocą enzymu „odwrotnej transkryptazy”. Jednak ICTV (Międzynarodowy Komitet Taksonomii Wirusów) nie zalicza retrowirusów do wirusów RNA, mimo że ich genom składa się z RNA.

Występowanie, dystrybucja i właściwości

Wirusy w ogóle, a wirusy RNA w szczególności, są wszechobecne. Jednak nie mogą rozmnażać się bez organizmu żywiciela i dlatego infekują go na kilka sposobów.

Wirusy RNA są przyczyną takich chorób zakaźnych jak grypa, różyczka, polio, wirusowe zapalenie wątroby typu E, SARS, denga, gorączka Lassa czy Ebola. Rotawirus lub norowirus jest również jednym z wirusów RNA. Wirus HI jest prawdopodobnie najbardziej znanym retrowirusem.

Drogi przenoszenia poszczególnych wirusów są bardzo różne. Wirus grypy przenoszony jest przez unoszące się w powietrzu kropelki. Wiele wirusów jelitowych przenoszonych jest przez zakażenie rozmazem. Ryzyko infekcji można tutaj zmniejszyć, stosując środki higieniczne. Jednak choroby wirusowe, które mogą być łatwo przenoszone drogą powietrzną, takie jak grypa, mogą prowadzić do epidemii, a nawet globalnych pandemii w tłumie.

Szczepienia krótkoterminowe pomagają w walce z obecnym typem grypy, który jednak może ulec zmianie. Inne choroby, takie jak Ebola, są częściowo obecne w tropikach i mogą być przenoszone poprzez dietę z zakażonym mięsem lub kontakt z ciałem. Wirus HIV jest trudny do przenoszenia. Infekcja może wystąpić tylko wtedy, gdy wymieniane są płyny ustrojowe, takie jak krew lub nasienie.

Znaczenie i funkcja

Infekcja wirusowa jest zawsze zaburzeniem zdrowia organizmu, dotyczy to zarówno wirusów RNA, jak i DNA. Wirusy jakiegokolwiek rodzaju nie mogą przetrwać poza organizmem żywiciela. Dlatego ich rozmnażanie jest zawsze zależne od żywego organizmu.

Niezależnie od tego, czy dochodzi do zakażenia wirusami, bakteriami czy grzybami, organizm reaguje tworzeniem przeciwciał przeciwko obcym ciałom białkowym. Dlatego często zdarza się, że odporność na całe życie występuje po zakażeniu określonym patogenem. Tylko wtedy, gdy patogen zmienia się genetycznie, może wielokrotnie infekować ten sam organizm.

Bakterie, grzyby i wirusy DNA mają w swoim genomie dwuniciowy DNA. Mutacje są stosunkowo rzadkie ze względu na podwójną nić, ponieważ DNA w postaci drugiej nici ma kopię zapasową kodu genetycznego. Wszelkie błędy w replikacji DNA są zwykle eliminowane przez mechanizmy naprawcze.

Tej kopii zapasowej brakuje w przypadku wirusów RNA. Ponadto organizm gospodarza nie ma enzymu do naprawy błędów w replikacji RNA. W wirusie RNA nieustannie zachodzą mutacje, które pozwalają mu uniknąć wielu mechanizmów obronnych organizmu. Ponieważ szczepy wirusów RNA stale się zmieniają poprzez mutacje, mogą one zostać zakażone na całe życie. Podwójna infekcja genetycznie identycznym szczepem zwykle nie jest możliwa.

Choroby i dolegliwości

W przypadku zakażenia wirusami RNA można spodziewać się różnych przebiegów chorób. W przebiegu choroby istotną rolę odgrywa to, czy zaatakowane są narządy o znaczeniu systemowym, który szczep wirusa jest obecnie aktywny i jaka jest ogólna sytuacja zdrowotna chorego. Jednocześnie nie jest bez znaczenia, jak poważnie uszkodzone są zakażone komórki.

O przebiegu choroby decyduje również siła reakcji układu odpornościowego. Gwałtowna reakcja immunologiczna może nawet pogorszyć sytuację, jeśli temperatura ciała zbytnio wzrośnie, a zdrowe komórki zostaną zniszczone razem z chorymi komórkami. Zbyt wysoka temperatura oznaczałaby gorączkę powyżej 40 ° C, która utrzymuje się przez wiele godzin. Dopiero wtedy denaturacja wpływa na własne białka organizmu. Ogólnie rzecz biorąc, gorączka pomaga organizmowi zwalczać wirusy.

Zwykle osoby starsze i małe dzieci są szczególnie narażone na śmierć z powodu powikłań grypy, ponieważ mechanizmy obronne ich organizmu są słabsze. Jednak podczas grypy hiszpańskiej w 1918 r. Zmarła szczególnie duża liczba młodych ludzi i osób w średnim wieku, spowodowana specjalnym typem wirusa grypy.

W przypadku wirusów RNA, ze względu na dużą zmienność, zawsze istnieje ryzyko szczególnie ciężkiego przebiegu. Co więcej, wirusy RNA, które dziś wciąż nie mają znaczenia, mogą w przyszłości mutować w wysoce zakaźne szczepy wirusów. Jak dotąd wykluczono prewencyjny rozwój szczepionek. Szczepionkę można opracować tylko dla istniejących szczepów wirusa.

Szczególna wytrzymałość wirusów HI wynika również z ich silnej zmienności. W trakcie zakażenia wirusem HIV wirus ulega ciągłym zmianom, dzięki czemu może nieustannie przeciwstawiać się reakcji immunologicznej organizmu.