病毒

病毒的组成相对简单,规模非常小。正常甚至不能被称为一个生物体,因为它无法进行活细胞外生命过程的一种动物,植物或细菌。然而它进入的方法和“奴役”的活细胞是如此巧妙的病毒是人类最致命的敌人,抗拒最先进的现代科学的努力去消除它。

全世界数以百万计的人每年遭受病毒性疾病如脊髓灰质炎、麻疹、水痘、流行性腮腺炎、获得性免疫缺陷综合症(艾滋病),和普通感冒。病毒也在畜牧业生产口蹄疫等疾病,病在狗、猫panleukopenia,猪霍乱。被称为噬菌体感染细菌的病毒。(见也疾病,人类;细菌。)

病毒是非常小;他们的大小范围从直径约0.02到0.25微米(1微米= 0.000039英寸)。相比之下,最小的细菌约0.4微米大小。与电子显微镜观察到,一些病毒杆状,别人约球,还有一些复杂形状组成的多重“头部”和一个圆柱形”的尾巴。“病毒由一个核心的核酸蛋白外壳包围称为衣壳;一些病毒也有一个外层信封由脂肪和蛋白质材料。核酸核心的重要组成部分是病毒携带该病毒的基因。的核心由脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA),物质的传输至关重要遗传信息(见遗传学、基因和遗传密码”)。蛋白质衣壳保护核酸和可能包含分子,使病毒进入宿主这个方法是,生活被病毒感染的细胞。

外的一个活细胞,病毒是一种休眠粒子。通常展品的特点与life-namely,生殖和代谢过程,如生长和同化的食物(见新陈代谢)。不同的细菌和其他微生物,病毒潜伏在体液。因此,大量的病毒可能存在于一体而不会产生疾病,因为他们没有入侵人体的细胞。然而一旦进入宿主细胞,病毒变成一个活跃的实体能够接管感染细胞的代谢机制。细胞的新陈代谢变得如此改变它有助于产生成千上万的新病毒。

该病毒的发展周期开始时它成功引入核酸,并在某些情况下其蛋白质外衣,进入宿主细胞。噬菌体在细菌的表面,然后穿透坚硬的细胞壁,传送病毒核酸进入宿主。动物病毒进入宿主细胞,这一过程被称为内吞作用。植物病毒通过伤口进入细胞的外层coverings-through擦伤了风,例如,或通过小孔由昆虫。

一旦进入宿主细胞,病毒的基因通常直接新病毒的细胞生产蛋白质和核酸。这些组件组装成新的,完整的,称为病毒感染性病毒颗粒,然后退出宿主细胞感染其他细胞。

在噬菌体的情况下,新的病毒粒子通常由破裂释放主机单元a称为溶解的过程,从而杀死细胞。有时,然而,噬菌体与宿主细胞形成一个稳定的联系。病毒基因整合到宿主细胞的基因,复制的细胞的基因复制,当细胞分裂时,病毒基因传递给两个新细胞。(细胞分裂的细节,请参阅细胞。)

在这种情况下没有病毒粒子产生,感染病毒似乎消失了。然而,其基因传递给每一个新一代的细胞来源于原始宿主细胞。这些细胞保持健康和持续增长,除非,是偶尔发生,一些触发潜在的病毒基因变得活跃。当这种情况发生时,病毒感染的正常周期结果:病毒基因直接病毒复制,宿主细胞破裂,新的病毒粒子释放。这种模式的感染称为溶原性。

溶原性这一过程被称为传导密切相关,即病毒携带细菌基因从一个宿主传播到另一个地方。这个传导过程发生在基因从原始主机成为纳入一个随后另一个细菌感染的病毒粒子。

植物和动物细胞的病毒感染与细菌细胞在许多方面。新的病毒粒子从植物和动物细胞的释放没有,然而,总是涉及到宿主细胞的破裂与细菌。尤其是动物病毒,新的病毒粒子可能被从细胞膜出芽释放,这一过程并不一定杀死宿主细胞。

一般来说,病毒感染产生四种影响植物或动物细胞:隐性效应,在病毒在宿主细胞保持休眠状态;细胞病理效应,细胞死亡;增生的效果,刺激细胞分裂之前死亡;和细胞转化,刺激细胞分裂,承担异常生长模式和癌变(见癌症)。

病毒感染动物可以本地化或可以扩散到身体的各个部分。一些动物病毒产生潜伏感染:病毒保持休眠状态的大部分时间,但定期变得活跃。就是这样的单纯疱疹病毒引起感冒疮和热水泡。

动物有许多自然防御可能由病毒感染引起的。发烧是一个通用的反应;许多病毒灭活温度只是略高于主机的正常体温。被感染的动物细胞的另一个普遍反应是蛋白干扰素的分泌。在未感染细胞干扰素抑制病毒的复制。(见也基因工程。)

发烧和干扰素生产一般反应感染任何病毒。此外,人类和其他脊椎动物可以挂载一个特定病毒免疫攻击。免疫系统产生的抗体和致敏细胞特制中和感染病毒。这些免疫捍卫者循环通过人体病毒中和后,从而提供长期保护(见再感染的病毒免疫系统)。

这种长期的免疫力是活跃的基础免疫与病毒性疾病。削弱或灭活病毒的传染性病毒引入体内。这种病毒不会引起一个活跃的疾病状态,但它确实刺激免疫细胞和抗体的产生,从而防止后续的恶性病毒感染。

主动免疫接种常规病毒性疾病如流感,麻疹,腮腺炎,脊髓灰质炎和风疹。相比之下,被动免疫的注射血清抗体的个人已经暴露在病毒。被动免疫是用来给个人短期保护受到麻疹和肝炎等病毒性疾病。是有用的只有提供曝光后不久,在体内病毒已经广泛传播(见疫苗)。

一个既定的治疗病毒感染通常仅限于特定症状缓解。很少有药物,可用于直接对抗病毒。原因是病毒使用机械的活细胞繁殖。因此,抑制病毒的药物开发也抑制宿主细胞的功能。然而,少量的抗病毒药物可用于特定的感染。

最成功的控制病毒性疾病流行病学。例如,大型活动免疫程序可以打破病毒性疾病的传播链。全球免疫被根除天花,曾经最担心病毒性疾病之一。因为很多病毒是由昆虫从主机到主机或受污染的食物,病虫害防治和卫生食品处理可以帮助消除病毒从特定的人群。

病毒性疾病的历史描述可以追溯到十世纪公元前。病毒的概念,然而,没有建立直到19世纪的最后十年,当几个研究人员获得的证据表明,代理远远小于细菌能够引起传染病。

病毒最终被证明当噬菌体的存在是由独立的研究人员在1915年和1917年发现的。是否病毒实际上是微生物(类似于很小的细菌)在1935年解决,当病毒负责导致烟草花叶病是孤立和结晶;这一事实可能是结晶证明病毒没有细胞生物。

噬菌体是一种有价值的分子生物学家的研究工具。噬菌体的研究有助于阐明基因重组等基本的生物过程,核酸复制和蛋白质合成。