Вирус – патогенный микроорганизм, несущий генетический материал: ДНК или РНК.
- Вирус представляет собой молекулу нуклеиновой кислоты, окруженную белковой оболочкой.
- Вирусы могут инфицировать клетки и использовать их механизмы для размножения.
Вирусы изобрели ДНК?
Вирусы не изобретали ДНК, а вместо этого адаптировали ее для своих нужд.
Вирусы — это облигатные паразиты, что означает, что им необходим хозяин для репликации. Хотя они меньше и проще по структуре, чем одноклеточные микроорганизмы, вирусы обладают уникальными характеристиками:
Обзор игры The Chant. Культовая классика, застрявшая во мраке
- Содержание только одного типа нуклеиновой кислоты: ДНК или РНК, но не обоих.
- Капсула, состоящая из белка, которая защищает генетический материал вируса.
- Неспособность к независимому метаболизму и репликации, что требует наличия хозяина.
Вирусы используют ДНК или РНК хозяина для репликации собственной генетической информации, делая их зависимыми от клеток хозяина для выживания. Этот процесс называется литический цикл, где вирус реплицируется, собирается и разрушает клетку хозяина, высвобождая новые вирусы.
Интересно отметить, что некоторые вирусы, такие как ретровирусы, обладают способностью обратной транскрипции, что позволяет им конвертировать свою РНК в ДНК и интегрировать ее в геном хозяина. Этот процесс известен как лизогения, где вирус остается в клетке-хозяине в неактивном состоянии, не вызывая литического цикла.
Вирусы состоят из РНК или ДНК?
Вирусы содержат либо РНК, либо ДНК в качестве своего генетического материала.
Исследования показывают, что РНК-вирусы предшествовали ДНК-вирусам. В процессе эволюции РНК-вирусы приобрели способность реплицировать ДНК, что позволило им преодолеть защитные механизмы клеток, содержащих РНК.
Обзор игры Fanatic Earth.
Ключевое значение изобретения ДНК заключается в том, что она более стабильна и устойчива к повреждениям, чем РНК. Это преимущество позволило ДНК-вирусам занять доминирующее положение среди вирусов.
Впоследствии, клетки, содержащие РНК, переняли изобретение ДНК, что привело к появлению ДНК-клеток. Этот переход стал фундаментальным событием в эволюции жизни на Земле.
Дополнительная информация:
- РНК-вирусы включают грипп, ВИЧ, гепатит С и ковид-19.
- ДНК-вирусы включают герпес, ветрянку и папилломавирус человека.
- Изобретение ДНК стало возможным благодаря появлению новой группы ферментов, известных как обратные транскриптазы.
Могут ли вирусы размножаться самостоятельно?
Вирус не может размножаться в одиночку; вместо этого он должен заражать клетки и использовать компоненты клетки-хозяина для создания своих копий. Часто вирус в конечном итоге убивает клетку-хозяина, нанося ущерб организму-хозяину.
Что появилось раньше: вирусы или бактерии?
Таким образом, вирусы могли существовать до бактерий, архей или эукариот (рис. 4; Прангишвили и др., 2006). Сегодня большинство биологов согласны с тем, что самые первые реплицирующиеся молекулы состояли из РНК, а не ДНК.
Почему вирус не считают живым существом?
Вирусы не обладают клеточной структурой, что лишает их способности к самостоятельной жизнедеятельности. Несмотря на способность к репликации и адаптации, они не могут добывать собственную энергию. Вирусы – это, скорее, биологические машины, нежели живые организмы.
Состоит ли коронавирус из ДНК?
Вирус состоит из генетического ядра, содержащего либо ДНК, либо РНК, окруженного защитной оболочкой, известной как капсид. Капсид состоит из белка.
- ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) является наследственным материалом клеток. Она несет генетическую информацию, необходимую для синтеза белков и контроля клеточных функций.
- РНК (рибонуклеиновая кислота) также играет важную роль в клетках, выступая в качестве посредника между ДНК и белковым синтезом.
Капсид защищает генетическое ядро вируса от внешней среды и обеспечивает ему доступ к клеткам-хозяевам. После попадания в клетку вирус выпускает свое генетическое ядро, которое затем использует клеточную систему для репликации и сборки новых вирусных частиц.
- Некоторые вирусы, такие как ВИЧ, используют обратную транскриптазу для преобразования своей РНК в кДНК (комплементарную ДНК), которая затем интегрируется в ДНК клетки-хозяина.
- Другие вирусы, такие как грипп, используют РНК-полимеразу, чтобы создать копии своей РНК, которые затем можно использовать для производства новых вирусных частиц.
Понимание структуры и генетического состава вирусов имеет решающее значение для разработки методов лечения, диагностики и предотвращения вирусных заболеваний.
Репликация ДНК-вирусов
По своей сути коронавирусы содержат генетическую схему, называемую РНК (бежевый), похожую на ДНК. Одноцепочечная РНК действует как молекулярное сообщение, которое позволяет производить белки, необходимые для других элементов вируса.
Как долго мРНК сохраняется в организме?
мРНК-вакцины (например, Pfizer, Moderna) содержат временное генетическое послание, которое разлагается в организме через несколько дней.
Вырабатываемый вакциной белок-шип исчезает за пару недель.
После использования мРНК не сохраняется в организме.
Имеет ли коронавирус РНК или ДНК?
Вирусы, такие как коронавирус 2 тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV-2), имеют РНК, а не ДНК в качестве своего генетического материала.
РНК (рибонуклеиновая кислота) – это одноцепочечная молекула, несущая генетическую информацию, которая необходима для синтеза белков и других молекул.
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) – это двухцепочечная молекула, которая хранит генетическую информацию и используется для репликации клеток.
- Вирусы с РНК более изменчивы и могут быстро мутировать, что делает их более сложными в лечении и профилактике вакцинами.
- Вирусы с ДНК более стабильны и менее склонны к мутации.
Правда ли, что 99% ДНК у всех людей разные, только 1% абсолютно одинаков?
ДНК любых двух людей на Земле идентична на 99,6 процента. Но вариация в 0,4 процента соответствует примерно 12 миллионам пар оснований, что может объяснить многие различия между людьми, особенно если изменения касаются ключевых генов.
Как создается вирус?
Вирусы могли возникнуть из фрагментов генетического материала внутри ранних клеток. Эти кусочки смогли покинуть свой первоначальный организм и заразить другую клетку. Таким образом, они превратились в вирусы. Современные ретровирусы, такие как вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), действуют примерно таким же образом.
Репликация ДНК-вирусов
Вирусы живые или неживые?
Вирусы не являются ни живыми, ни неживыми организмами. Они обладают некоторыми характеристиками живых организмов, такими как наличие генетического материала (ДНК или РНК) и способность к репликации, но лишены других важных признаков, в том числе:
- Отсутствие собственного обмена веществ
- Неспособность к самостоятельному существованию
- Отсутствие клеточной организации
Вирусы являются внутриклеточными паразитами, которые могут размножаться только внутри живых клеток. Они прикрепляются к поверхности клетки-хозяина и проникают внутрь, используя ее механизмы для производства новых вирусных частиц.
Какие ДНК-вирусы самые крупные?
Среди ДНК-вирусов самым крупным и сложным является мимивирус.
- Размер мимивируса составляет около 0,75 микрометра.
- Его геном содержит более 1,2 миллиона пар нуклеотидов, что сопоставимо с геномом некоторых бактерий.
- В нем обнаружено более 1000 генов, кодирующих различные белки.
- Мимивирус имеет сложную капсидную структуру, состоящую из 2000 белковых капсомеров.
- Инфицирует амеб и может вызывать у них заболевания.
Какая часть нашей ДНК состоит из вирусов?
Наш геном – это книга наших предков, в которой запечатлена история и вирусов.
- Эндогенные ретровирусы (ERV) – это фрагменты древних вирусов, которые встроились в нашу ДНК и передавались из поколения в поколение.
- ERV составляют около 10% нашего генома.
- Большинство ERV неактивны и не выполняют никаких функций.
Был ли вирус первой жизнью на Земле?
Роль вирусов в происхождении жизни и эволюции:
Гипотеза о вирусном происхождении жизни предполагает, что вирусы могли быть предшественниками первых клеток. Эта гипотеза основана на нескольких ключевых наблюдениях:
- Вирусы содержат генетический материал (ДНК или РНК), как и все живые организмы.
- Они способны к саморепликации, используя механизмы клетки-хозяина.
- Вирусы могут обладать некоторыми метаболическими функциями, такими как транскрипция и трансляция.
Кроме того, вирусы играли важную роль в эволюции геномов. Они могут переносить гены между различными видами, что приводит к горизонтальному переносу генов. Этот процесс ускоряет темпы эволюции и позволяет новым функциям и чертам быстро распространяться. Например, вирусы были вовлечены в приобретение антибиотикорезистентности бактериями.
Хотя некоторые вирусы вызывают заболевания, большинство из них непатогенны или даже взаимовыгодны для своих хозяев. Например, некоторые вирусы участвуют в регуляции иммунной системы человека. Искаженное представление о вирусах как о чистых патогенах приводит к недооценке их важной роли в поддержании биоразнообразия и экосистемных функций.
Все ли вирусы должны производить мРНК?
Да, все вирусы должны производить мРНК.
Вирусы являются облигатными внутриклеточными паразитами, которые зависят от хозяина для репликации и синтеза белка. На ранних стадиях инфекции все вирусы экспрессируют свои гены в виде функциональных мРНК, которые направляют клеточный трансляционный аппарат на синтез вирусных белков.
Пути от генома к мРНК различаются у разных вирусов:
- Одноцепочечные РНК-вирусы напрямую используют геномную РНК в качестве мРНК.
- Двухцепочечные РНК-вирусы сначала транскрибируют свой геном в одноцепочечную РНК, которая затем используется в качестве мРНК.
- ДНК-вирусы транскрибируют свой геном в мРНК с помощью вирусных полимераз или клеточной РНК-полимеразы II.
- Ретровирусы используют обратную транскриптазу для синтеза кДНК с помощью геномной РНК, которая затем транскрибируется в мРНК клеточной РНК-полимеразой II.
Производство мРНК является необходимым этапом в жизненном цикле вируса, поскольку позволяет ему экспрессировать свои гены и синтезировать вирусные белки, необходимые для репликации и заражения новых клеток.
Кто был первым человеческим вирусом?
Первым человеческим вирусом, обнаруженным и идентифицированным, как фильтрующийся агент, был вирус желтой лихорадки в 1901 году.
Это открытие последовало за революционными открытиями вируса табачной мозаики в 1892 году и вируса ящура в 1898 году.
Открытие вируса желтой лихорадки стало важной вехой в понимании вирусов и их роли в развитии заболеваний человека.
Фильтрующиеся агенты – это теперь известно, как вирусы, которые не могут быть отфильтрованы обычными методами фильтрации и имеют размер от 20 до 300 нанометров.
Основана ли вакцина от короны на мРНК?
Технология мРНК в вакцине от COVID-19:
- Вводится в мышцу плеча или бедра.
- мРНК (информационная РНК) достигает мышечных клеток.
- Мышечные клетки считывают мРНК и производят белок-антиген коронавируса.
Является ли коронавирус РНК-содержащим вирусом?
Коронавирусы (CoV) — РНК-содержащие вирусы с положительной полярностью.
Их отличительными признаками являются:
- Оболочка с характерными булавовидными шипами на поверхности
- Крупный геном РНК, значительно превосходящий геномы других РНК-вирусов
- Уникальный механизм репликации, связанный с наличием ферментов, не характерных для других вирусов
Помимо этих особенностей, стоит упомянуть, что коронавирусы имеют:
- Молекулярный вес в диапазоне 30-100 млн Да
- Диаметр около 80 нм
- Тенденцию к мутациям, что приводит к появлению новых штаммов и осложняет диагностику и лечение
Коронавирусы вызывают различные заболевания у людей и животных, включая простуду, ОРВИ, атипичную пневмонию (SARS), ближневосточный респираторный синдром (MERS) и коронавирусную болезнь 2019 (COVID-19).
Откуда взялась наша ДНК?
Происхождение ДНК
Ваш геном представляет собой уникальную последовательность ДНК, которая передается вам от ваших родителей. Примерно 50% ДНК вы получаете от матери, а 50% – от отца.
Формирование гамет
Формирование гамет (яйцеклеток и сперматозоидов) происходит посредством процесса под названием мейоз. Во время мейоза количество хромосом в клетке уменьшается вдвое, что приводит к образованию уникальных гамет.
Отличия между братьями и сестрами
Поскольку каждая гамета уникальна, братья и сестры от одних и тех же родителей не имеют идентичных геномов. Это объясняет наблюдаемые различия во внешнем виде, чертах характера и склонностях к заболеваниям.
Дополнительная информация
- Полиморфизмы: Ваша ДНК содержит незначительные вариации, называемые полиморфизмами. Эти вариации могут влиять на ваши физические характеристики и предрасположенность к заболеваниям.
- Эпигенетика: Ваша ДНК может подвергаться химическим модификациям, которые влияют на экспрессию генов, не изменяя саму последовательность ДНК.
- Генетическое тестирование: Генетическое тестирование может использоваться для идентификации определенных генетических заболеваний и оценки риска развития других.
Из чего состоит вирус?
Вирусы – это инфекционные агенты, которые не являются истинно живыми организмами.
Структура вируса:
- Вирусный геном: Вирусы содержат пучки нуклеиновых кислот (ДНК или РНК).
- Капсид: Геном заключен в белковую оболочку, известную как капсид.
Дополнительные сведения:
- Капсид может состоять из различных белков, которые определяют тип и специфичность вируса.
- Некоторые вирусы также имеют внешнюю липидную оболочку, полученную из клеточной мембраны клетки-хозяина.
- Между капсидом и внешней оболочкой может находиться матричный белок.
- Вирусы не обладают собственным метаболизмом и зависят от ресурсов клетки-хозяина для репликации.
Как родился первый вирус?
Зарождение вирусов восходит к началу времен, когда Земля остывала, а в “первичном супе” зарождались репликативные молекулы. Эти молекулы, предшественники вирусов, развивались бок о бок с клеточными организмами (будущими вирусными хозяевами), создавая симбиоз, который лег в основу жизни на нашей планете.
Являются ли вирусы паразитами?
Вирусы — это микробы, которые не могут размножаться самостоятельно.
Они облигатные внутриклеточные паразиты, то есть им необходимо жить в клетках других организмов.
Без живой клетки вирус не может производить новые вирусные частицы.
