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Rotavirus
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I: virus del dsDNA |
A virus (de Latino virus significado “toxina“o”veneno“), es a sub-microscopic agente infeccioso que no puede crecer o reproducirse fuera de a anfitrión célula. Cada partícula viral, o virion, consiste en el material genético, DNA o RNA, dentro de la proteína protectora una capa llamó a capsid. La forma del capsid varía de formas (polyhedral o cercano-esféricas) helicoidales e icosaédricas simples, a estructuras más complejas con las colas o sobre. Los virus infectan formas de vida celulares y se agrupan en animal, la planta y tipos bacterianos, según el tipo de anfitrión infectado.
Biólogos discusión si o no están viviendo los virus organismos. Algunos los consideran no-que viven pues no resuelven todos los criterios usados en las definiciones comunes de vida. Por ejemplo, desemejante de la mayoría de los organismos, los virus no tienen células. Sin embargo, los virus tienen genes y se desarrollan cerca selección natural. Otros los han descrito como organismos en el borde de la vida. Las infecciones virales en anfitriones humanos y animales dan lugar generalmente a una inmunorespuesta y enfermedad. A menudo, un virus es eliminado totalmente por sistema inmune. Antibióticos no tenga ningún efecto en virus, pero drogas antivirus se han convertido para tratar infecciones peligrosas para la vida. Vacunas ese producto de por vida inmunidad puede prevenir infecciones virales.
Contenido |
La palabra es de Latino virus el referirse veneno y otras sustancias nocivas, primero usadas en inglés en 1392.[1] Virulento, de latín virulentus, “venenoso”, fechas a 1400.[2] Un significado del “agente que causa enfermedad infecciosa” primero se registra en 1728,[1] antes del descubrimiento de virus por Ruso-Ucraniano biólogo Dmitry Ivanovsky en 1892. El adjetivo viral fechas a 1948.[3] Hoy, virus se utiliza describir los virus biológicos discutidos arriba y como a metáfora para otras cosas de parásito-reproducción, por ejemplo memes o virus de la computadora (desde 1972).[2] El término virion también se utiliza referir a una sola partícula viral contagiosa. La forma plural inglesa de virus es virus; vea Plural del virus.
Enfermedades virales por ejemplo rabia, fiebre amarilla y viruela han afectado a seres humanos por siglos. Hay evidencia jeroglífica de poliomielitis en medicina egipcia antigua,[4] la causa de esta enfermedad era sin embargo desconocida en ese entonces. En el 10mo siglo, Ibn Zakarīya Rāzi de Muhammad (Rhazes) escribió Tratado en viruela y el sarampión, en que él dio las primeras descripciones claras de la viruela y sarampión.[5]
En 1717, Maria Montagu, la esposa de un embajador inglés a Imperio del otomano, mujeres locales observadas el inocular sus niños contra viruela.[6] En el último décimo octavo siglo, Edward Jenner Srta. observada y estudiada Sarah Nelmes, un milkmaid que había cogido previamente cowpox y es encontrado para ser inmune a viruela, un virus similar, pero devastador. Jenner desarrolló la viruela vacuna de acuerdo con estos resultados. Después de muy largo vacunación campañas, Organización Mundial de la Salud (WHO) certificó la extirpación de viruela en 1979.
En el siglo de fines del siglo diecinueve, Charles Chamberland desarrolló un filtro de la porcelana con los poros bastante pequeños para quitar bacterias cultivadas de su medio de cultivo.[7] Dimitri Ivanovski utilizó este filtro para estudiar una infección de las plantas del tabaco, ahora conocida como virus del mosaico del tabaco. Él pasó los extractos machacados de la hoja de las plantas infectadas del tabaco a través del filtro, después utilizó los extractos filtrados para infectar otras plantas, de tal modo probando que el agente infeccioso no era una bacteria. Los experimentos similares fueron realizados por varios otros investigadores, con resultados similares. Estos experimentos demostraron que son los virus órdenes de la magnitud más pequeño que bacterias. El término virus fue acuñado por el microbiólogo holandés Martinus Beijerinck, que demostró, con los métodos basados en el trabajo de Ivanovski, que la enfermedad del mosaico del tabaco es causada por algo más pequeño que una bacteria. Él acuñó la frase latina “fluidum del vivum del agente que causa el contagio” (que significa el “germen vivo soluble”) como la primera idea del virus. [8] El primer virus humano identificado era Fiebre amarilla virus.[la citación necesitó]
En el siglo a principios de siglo 20, Frederick Twort descubierto que las bacterias podrían ser infectadas por los virus.[9] d'Herelle de Felix, trabajando independientemente, demostrado que una preparación de virus causó áreas de la muerte celular en fino culturas de célula sepárese encendido agar. La cuenta de las áreas muertas permitió que él estimara el número original de virus en la suspensión. La invención de microscopia electrónica con tal que la primera mirada en los virus. En 1935, Wendell Stanley cristalizó el virus del mosaico del tabaco y lo encontró para estar sobre todo proteína.[10] Un más adelante a corto plazo, el virus fue separada en la proteína y ácido nucleic piezas.[11][12] En 1939, Delbrück máximo y E.L. Ellis demostró que, en contraste con organismos celulares, el bacteriófago se reproduce en “un paso”, más bien que exponencial.[13]
Un problema importante para los virologists tempranos era la inhabilidad de propagar virus en medios de cultivo estériles, como se hace con los microorganismos celulares. Esta limitación requirió virologists médicos infectar animales vivos con el material infeccioso, que es peligroso. La primera brecha vino en 1931, cuando Ernest Guillermo Goodpasture demostró el crecimiento de gripe y varios otros virus en huevos fértiles del pollo.[14] Sin embargo, algunos virus no crecerían en huevos del pollo, y una técnica más flexible era necesaria para la propagación de virus. La solución vino en 1949 en que Juan Franklin Enders, Thomas H. Weller y Chapman Robbins de Frederick junto desarrolló una técnica para crecer virus de la poliomielitis en las culturas de células animales vivas.[15] Sus métodos se han ampliado y se han aplicado desde entonces al crecimiento de los virus y de otros agentes infecciosos que no crecen en medios de cultivo estériles.
El origen de virus modernos no está enteramente claro. Puede ser que ningún mecanismo pueda explicar su origen.[16] No fosilícese bien, tan técnicas moleculares han sido los medios más útiles de presumir cómo se presentaron.[17] Investigación adentro microfossil la identificación y la biología molecular pueden todavía discernir la evidencia fósil que fecha a Arqueano o Proterozoic eons. Dos hipótesis principales existen actualmente.[18]
Los virus pequeños con solamente algunos genes pueden ser estiramientos del fugitivo del ácido nucleic que originan del genoma de un organismo vivo. Su material genético se habría podido derivar de elementos genéticos tranferibles por ejemplo plasmids o transposons, ese movimiento dentro, la licencia, e incorporan genomas. Los virus nuevos están emergiendo de novo y por lo tanto, no es siempre el caso que los virus tienen antepasados.[19]
Virus con genomas más grandes, por ejemplo poxviruses, pueden una vez haber estado las células pequeñas que parasitizaron células huesped más grandes. En un cierto plazo, los genes no requeridos por su forma de vida parásita habrían sido perdidos en un proceso que aerodinamiza conocido como retrógrado-evolución o reverso-evolución. Las bacterias Rickettsia y Chlamydia son las células vivas que, como virus, pueden reproducir solamente las células huesped interiores. Prestan crédito a la hipótesis que aerodinamiza, pues su forma de vida parásita es probable haber conducido a la pérdida de genes que les permitieron sobrevivir fuera de una célula huesped.
Es posible que los virus representan una forma primitiva de uno mismo que repliega la DNA y es un precursor a la vida pues se define actualmente.[20] Otras partículas infecciosas que son incluso más simples en estructura que virus incluyen viroids, satélites, y prions.
En taxonomía, la clasificación de virus es difícil debido a la carencia de un expediente del fósil y del excedente del conflicto si están viviendo o no-están viviendo.[21][22] No caben fácilmente en un de los dominios de clasificación biológica, y la clasificación comienza en familia fila. Sin embargo, el Domain Name de Acytota (sin células) se ha sugerido. Esto colocaría virus en una igualdad con los otros dominios de Eubacteria, Archaea, y Eukarya. Clasifican a no todas las familias actualmente en órdenes, ni todos los géneros se clasifican en las familias.
En 1962, André Lwoff, Roberto Horne, y Paul Tournier eran el primeros para desarrollar los medios de la clasificación del virus, basados en Linnaean sistema jerárquico.[23] Este sistema basó la clasificación encendido phylum, clase, orden, familia, género, y especie. Los virus fueron agrupados según sus características compartidas (no de sus anfitriones) y el tipo de generador de ácido nucleic sus genomas.[24] Después de este sistema inicial, algunas modificaciones fueron hechas y Comité internacional sobre la taxonomía de virus fue convertido (ICTV).
Comité internacional sobre la taxonomía de virus (ICTV) desarrolló el sistema de clasificación actual y ponen en las pautas del lugar que pusieron mayor cargar en ciertas características del virus para mantener uniformidad de la familia. Un sistema universal para clasificar virus, y una taxonomía unificada, se ha establecido desde 1966. En la determinación de orden, los taxonomists deben considerar el tipo de presente del ácido nucleic, si el ácido nucleic es solo o double-stranded, y la presencia o la ausencia del sobre. Después de estas tres características principales, otras características pueden ser consideradas: el tipo de anfitrión, de la forma del capsid, de características inmunológicas y del tipo de enfermedad que causa. El sistema hace uso una serie de alineado taxonomías. La estructura general es como sigue:
El reconocimiento de órdenes es muy reciente; hasta la fecha, se han nombrado solamente tres, y la mayoría de las familias permanecen unplaced. El comité no distingue formalmente entre la subespecie, las tensiones, y los aislantes. En total hay tres órdenes, 56 familias, nueve subfamilias, y 233 géneros. ICTV reconoce cerca de 1.550 especies del virus, pero cerca de 30.000 variedades y aislantes de virus están siendo seguidos por virologists.[25]
Premio Nobel- biólogo que gana David Baltimore ideó Clasificación de Baltimore sistema.[26][27] El sistema de clasificación de ICTV se utiliza conjuntamente con el sistema de clasificación de Baltimore en la clasificación moderna del virus.[28][29][30]
La clasificación de Baltimore de virus se basa en el mecanismo de mRNA producción. Los virus deben generar mRNAs positivos del filamento de sus genomas para producir las proteínas y para replegarse, pero diversos mecanismos se utilizan para alcanzar esto en cada familia del virus. Esta clasificación coloca virus en siete grupos:
Como ejemplo de la clasificación viral, pox del pollo virus, Zoster de la varicela (VZV), pertenece a la familia Herpesviridae, subfamilia Alphaherpesvirinae y género Varicellovirus. Permanece unranked en términos de orden. VZV es en grupo I de la clasificación de Baltimore porque es un virus del dsDNA que no utiliza transcriptase reverso.
Una partícula completa del virus, conocida como virion, consiste en ácido nucleic rodeado por una capa protectora de proteína llamó a capsid. Los virus pueden tener a lípido “sobre” derivado del anfitrión membrana de la célula. Un capsid se hace de las proteínas codificadas por el viral genoma y sus servicios de la forma como la base para morfológico y distinción antigenic.[31][32] Las subunidades cifradas Virally de la proteína uno mismo-montarán para formar un capsid, requiriendo generalmente la presencia del genoma del virus. Sin embargo, código complejo de los virus para las proteínas que asisten a la construcción de su capsid.[18] Se conocen las proteínas se asociaron al ácido nucleic como nucleoproteins, y la asociación de las proteínas virales del capsid con el ácido nucleic viral se llama un nucleocapsid.
Hay generalmente cuatro tipos morfológicos principales del virus:
| Virus helicoidales | |
| Los capsids helicoidales se componen de un solo tipo de subunidad apilado alrededor de un eje central para formar una estructura helicoidal que pueda tener una cavidad central, o el tubo del hueco. Este arreglo da lugar a virions barra-formados o filamentosos: éstos pueden ser cualquier cosa de cortocircuito y altamente rígidos, desear y muy flexible. El material genético, RNA generalmente en algunos casos solo-trenzado, pero ssDNA, es limitado en la hélice de la proteína, por interacciones entre el ácido nucleic y las cargas negativo-cargados del positivo en la proteína. Total, la longitud de un capsid helicoidal se relaciona con la longitud del ácido nucleic contenido dentro de ella y el diámetro es dependiente en el tamaño y el arreglo de protomers. Bien-estudiado Virus del mosaico del tabaco es un ejemplo de un virus helicoidal. | |
| Virus del Icosahedron | |
| Los resultados icosaédricos de la simetría del capsid en un aspecto esférico de virus en la ampliación baja pero consisten en realmente los capsomers dispuestos en un patrón geométrico regular, similar a a bola del fútbol, por lo tanto no son verdad “esféricos”. Capsomers es a partir cinco a seis copias construidas de forma anular de protomers. Éstos se asocian vía vinculación no-covalente para incluir el ácido nucleic viral, aunque generalmente menos íntimo que capsids helicoidales, y puede implicar unos o más protomers.
La arquitectura icosaédrica fue empleada cerca R. Buckminster más lleno en el suyo bóveda geodésica, y es la manera más eficiente de crear una estructura robusta incluida de copias múltiples de una sola proteína. El número de las proteínas requeridas para formar un capsid esférico del virus es denotado por el T-número,[33] donde 60×t las proteínas son necesarias. En el caso de hepatitis B el virus el T-número es 4, y 240 proteínas montan para formar el capsid. |
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| Virus envueltos | |
| Los virus pueden al sobre ellos mismos en una forma modificada de una de membranas de la célula o la membrana externa que rodea una célula huesped infectada, o de las membranas internas tales como membrana nuclear o retículo endoplasmic, así ganando un bilayer externo del lípido conocido como a sobre viral. Esta membrana se tachona con las proteínas cifradas para por el genoma viral y el genoma del anfitrión; sin embargo la membrana sí mismo del lípido y cualquier carbohidrato presente anfitrión-se cifran enteramente. El virus de la gripe y el VIH utilizan esta estrategia.
El sobre viral puede dar a un virion algunas ventajas distintas sobre otros capsid-only virions, tales como protección contra las enzimas y ciertos productos químicos. Las proteínas en él pueden incluir glicoproteínas funcionamiento como moléculas del receptor, permitiendo que las células huesped reconozcan y aten estos virions, dando por resultado el uptake posible del virion en la célula. La mayoría de los virus envueltos son dependientes en el sobre para la contagiosidad. |
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| Virus complejos | |
| Estos virus poseen un capsid que sea ni puramente helicoidal, ni puramente icosaédricos, y que puede poseer las estructuras adicionales tales como colas de la proteína o una pared externa compleja. Algunos bacteriófagos tenga una estructura compleja el consistir en de una cabeza icosaédrica limitada a una cola helicoidal, el último de cuál puede tener un embase hexagonal con las fibras de la cola de la proteína que resaltan. | |
| Poxviruses son los virus grandes, complejos que tienen un inusual morfología. El genoma viral se asocia a las proteínas dentro de una estructura central del disco conocida como a nucleoid. El nucleoid es rodeado por una membrana y dos cuerpos laterales de función desconocida. El virus tiene un sobre externo con una capa gruesa de proteína tachonada sobre su superficie. La partícula entera está levemente pleiomorphic, extendiéndose de ovoid a la forma del ladrillo.[34] | |
Microscopia electrónica es el método más común usado para estudiar morfología de virus. Para aumentar el contraste entre los virus y el fondo, las “manchas electrón-densas” se utilizan. Éstas son soluciones de sales de metales pesados por ejemplo tungsteno, esa dispersión los electrones de las regiones cubiertas con la mancha. Cuando las partículas del virus están cubiertas con la mancha (positivo que se mancha), se obscurece el detalle fino. El mancharse negativo supera este problema manchando el fondo solamente.[35]
Un virion de tamaño mediano al lado de una pulga es áspero equivalente a un ser humano al lado de una montaña dos veces el tamaño de Montaje Everest. Algunos filoviruses tenga una longitud total de hasta 1400 nanómetro, no obstante sus diámetros del capsid son solamente cerca de 80 nanómetro. La mayoría de los virus se han estudiado que tienen a capsid diámetro entre 10 y 300 nanometres. La mayoría de los virus no pueden ser visto con a microscopio ligero pero algunos están como grande o más grande que las bacterias más pequeñas y se pueden ver bajo alta ampliación óptica. Más comunmente, exploración y transmisión microscopios electrónicos se utilizan visualizar partículas del virus.
| Característica | Parámetros |
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| Ácido Nucleic |
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| Forma |
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| Strandedness |
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| Sentido |
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Una variedad enorme de estructuras genomic se puede considerar entre especie viral; como un grupo ellos contiene una diversidad genomic más estructural que los reinos enteros de plantas, de animales, o de bacterias.[36]
Un virus puede emplear cualquiera DNA o RNA como el ácido nucleic. Contienen raramente ambos, sin embargo cytomegalovirus está una excepción a esto, poseyendo una base de la DNA con varios mRNA segmentos.[18] En gran medida la mayoría de los virus tienen RNA. Los virus de la planta tienden solo-para haber trenzado el RNA y los bacteriófagos tienden para tener DNA double-stranded.[18] Un ciertas especies del virus poseen anormal nucleotides, por ejemplo hydroxymethylcytosine en vez de cytosine, como parte normal de su genoma.[18]
Los genomas virales pueden ser circulares, por ejemplo polyomaviruses, o linear, por ejemplo adenovirus. El tipo de ácido nucleic es inaplicable a la forma del genoma. Entre Virus del RNA, el genoma se divide para arriba en partes separadas dentro del virion y se llama a menudo dividido en segmentos. Se dividen en segmentos los genomas Double-stranded del RNA y algunos genomas solo-trenzados del RNA.[18] Los códigos de cada segmento a menudo para una proteína y ellos se encuentran generalmente juntos en un capsid. Cada segmento no se requiere para estar en el mismo virion para que el virus total sea infeccioso, según lo demostrado por virus del mosaico del brome.[18]
Un genoma viral, con independencia del tipo del ácido nucleic, puede ser solo-trenzado o double-stranded. los genomas Solo-trenzados consisten en un ácido nucleic desapareado, análogo a una mitad de una escala partieron abajo del centro. Los genomas Double-stranded consisten en dos ácidos nucleic apareados complementarios, análogos a una escala. Virus, tales como ésos que pertenecen a Hepadnaviridae, contenga un genoma que sea parcialmente double-stranded y solo-lo trenzó parcialmente.[36] Los virus que infectan a seres humanos incluyen el RNA double-stranded (e.g. Rotavirus), RNA solo-trenzado (e.g. Virus de la gripe), DNA solo-trenzada (e.g. Parvovirus B19) y DNA double-stranded (Virus del herpes).
Para los virus con RNA como su ácido nucleic, los filamentos serían cualquiera positivo-detecte (llamado el más-filamento) o negativo-detecte (llamado el menos-filamento), dependiendo de si es complementario al mRNA viral. Positivo-detecte el RNA viral es idéntico al mRNA viral y así puede estar inmediatamente traducido por la célula huesped. Negativo-detecte el RNA viral es complementario al mRNA y debe ser convertido así a positivo-detectan el RNA por Polimerasa del RNA antes de la traducción. La nomenclatura de la DNA es similar a la nomenclatura del RNA, en eso filamento de la codificación para el mRNA viral es complementario a él (-), y filamento de la no-codificación es una copia de ella (+).
Tamaño del genoma en términos de peso de nucleotides varía entre la especie. El código más pequeño de los genomas para solamente cuatro proteínas y pesa cerca de 106 Daltons, el más grandes pesan cerca de 108 Daltons y código para más de cientos proteínas.[18] Virus del RNA tenga generalmente tamaños más pequeños del genoma que Virus de la DNA debido a una error-tarifa más alta al replegar, dando por resultado un límite superior máximo del tamaño. Más allá de este límite, errores en el genoma al replegar haga el virus inútil o uncompetitive. Para compensar esto, los virus del RNA han dividido a menudo los genomas en segmentos donde el genoma está partido en moléculas más pequeñas, así reduciendo la ocasión del error.[37] En cambio, los virus de la DNA tienen generalmente genomas más grandes debido a la alta fidelidad de sus enzimas de la réplica.[36]
Hay una ventaja evolutiva en tener un genoma dividido en segmentos. Diversas tensiones de un virus con un genoma dividido en segmentos, de un cerdo o un pájaro o un ser humano por ejemplo, por ejemplo Virus de la gripe, puede mezclarse y combinar con otros genes produciendo los virus de la progenie o (descendiente) que tienen características únicas. Esto se llama reassortment o sexo viral.[38] Ésta es una razón por la que el virus de la gripe cambia constantemente.[39]
Recombinación genética es el proceso por el cual un filamento de la DNA es quebrado y después ensamblado al extremo de una diversa molécula de la DNA. Esto puede ocurrir cuando los virus infectan las células simultáneamente y los estudios de la evolución viral han demostrado que la recombinación ha sido desenfrenada en la especie estudiada.[40] La recombinación es común a los virus del RNA y de la DNA.[41][42]
Los virus experimentan el cambio genético por varios mecanismos. Éstos incluyen un proceso llamado deriva genética donde bases individuales en la DNA o el RNA mutate a otras bases. La mayor parte de éstos mutaciones del punto sea silencioso en que no cambian la proteína que el gene codifica, pero otros pueden conferir las ventajas evolutivas tales como resistencia a drogas antivirus.[43] Cambio Antigenic es donde hay un cambio importante en genoma del virus. Esto ocurre como resultado de recombinación o reassortment (véase arriba). Cuando esto sucede con gripe virus, pandemics puede resultar.[44][45] Por el cambio del genoma la estructura del gene cambia aunque han ocurrido ningunas mutaciones necesariamente.[46]
Los virus del RNA son mucho más probables al mutate que los virus de la DNA por las razones contorneadas arriba. Los virus existen a menudo como quasispecies o enjambres de virus de la misma especie pero con secuencias levemente diversas del nucleoside del genoma. Tales quasispecies son una blanco primera para selección natural.[47]
Las poblaciones virales no crecen a través división de célula, porque son acellular; en lugar, utilizan la maquinaria y el metabolismo de una célula huesped para producir copias múltiples de sí mismos. Un virus puede todavía causar efectos degenerativos dentro de una célula sin causar su muerte; éstos se llaman colectivamente efectos citopáticos.
ciclo vital de virus diferencia entre la especie (véase grandemente abajo) pero hay seises básico etapas en el ciclo vital de virus:
Animal Virus de la DNA, por ejemplo herpesviruses, incorpore el anfitrión vía endocytosis, el proceso por el cual las células admiten el material del ambiente externo. Con frecuencia después de una colisión chance con un receptor superficial apropiado en una célula, el virus penetra la célula, el genoma viral se lanza del capsid, y las polimerasas del anfitrión comienzan a transcribir el mRNA viral. Los virions nuevos están montados y lanzaron por lysis de la célula o cerca florecimiento de la membrana de la célula.
Animal Virus del RNA puede ser colocado en cerca de cuatro diversos grupos dependiendo de sus modos de la réplica. polaridad del RNA determina en gran parte el mecanismo replicative, así como si el material genético es solo-trenzado o double-stranded. Algunos Virus del RNA DNA-se basan pero utilizan realmente un RNA-intermedio para replegar. Los virus del RNA son dependientes en virally codificado Replicase del RNA para crear las copias de sus genomas.
Virus reversos de la transcripción repliegue con la transcripción reversa, que es la formación de la DNA de una plantilla del RNA. Los virus reversos de la transcripción que contienen genomas del RNA utilizan un intermedio de la DNA para replegar, mientras que ésos que contienen genomas de la DNA utilizan un intermedio del RNA durante la réplica del genoma. Ambos tipos utilizan transcriptase reverso enzima para realizar la conversión del ácido nucleic. Ambos tipos son susceptibles a drogas antivirus eso inhibe la enzima reversa del transcriptase, e.g. zidovudine y lamivudine.
Un ejemplo del primer tipo es VIH cuál es a retrovirus. Retroviruses integra a menudo la DNA producida cerca transcripción reversa en el genoma del anfitrión. Esta es la razón por la cual la poder de la infección del VIH actualmente, se trate y no se cura solamente.
Los ejemplos del segundo tipo son Hepadnaviridae, que incluye Hepatitis B virus y Caulimoviridae - e.g. Virus del mosaico de la coliflor.
Bacteriófagos infecte las bacterias específicas atando a moléculas superficiales del receptor y entonces incorpore la célula. Dentro de una cantidad de tiempo corta, en algunos casos, minutos justos, bacterianos polimerasa comienzo que traduce el mRNA viral a la proteína. Estas proteínas se encienden convertirse en cualquier virions nuevos dentro de la célula, de las proteínas del ayudante que ayudan al montaje de virions nuevos, o de las proteínas implicadas en célula lysis. Ayuda viral de las enzimas en la interrupción de la membrana de la célula, y en el caso del Phage T4, adentro apenas sobre veinte minutos después de que la inyección sobre trescientos phages podría ser lanzada.
Los virus se han descrito como “organismos en el borde de la vida”,[49] pero la discusión continúa el excedente si los virus están verdad vivos. Según Estados Unidos cifran, se consideran microorganismos en el sentido de armamento biológico y uso malévolo. Dividen a los científicos, sin embargo. Las cosas llegan a ser tan más complicadas que miran viroids y prions. Los virus se asemejan a otros organismos en que poseen genes y pueden desarrollarse en células infectadas cerca selección natural.[50][51] Pueden reproducirse creando copias múltiples de sí mismos a través de la uno mismo-asamblea.
Los virus no tienen a célula estructura (mirada como la unidad básica de la vida), aunque tienen genes. Además, aunque se reproducen, uno mismo-no metabolizan y no requieren una célula huesped para replegar y no sintetizan productos nuevos. Sin embargo, especie bacteriana por ejemplo Rickettsia y Chlamydia se consideran los organismos que viven pero no pueden reproducirse fuera de una célula huesped.
Una discusión se puede hacer que las formas aceptadas de uso de la vida división de célula para reproducirse, mientras que los virus montan espontáneamente dentro de las células. La comparación se dibuja entre el uno mismo-montaje viral y el crecimiento autónomo de no-vivir cristales. El uno mismo-montaje del virus dentro de las células huesped tiene implicaciones para el estudio del origen de la vida, pues presta crédito a la hipótesis que la vida habría podido comenzar como uno mismo-montar las moléculas orgánicas.[52]
Si los virus se consideran vivos, entonces los criterios que especifican vida tendrán que excluir la célula. Si los virus serían vivos, la pregunta podría seguir de tales como si las partículas infecciosas más pequeñas uniformes, viroids y prions, esté vivo.
Los ejemplos de las enfermedades humanas comunes causadas por los virus incluyen frío común, la gripe, varicela y dolores fríos. Enfermedades serias por ejemplo Ebola, SIDA, gripe aviar y SARS son causados por los virus. La capacidad relativa de virus de causar enfermedad se describe en términos de virulencia. Otras enfermedades son bajo investigación si tienen también un virus como el agente causativo, tal como la conexión posible en medio Herpesvirus humano seises (HHV6) y enfermedades neurológicas por ejemplo esclerosis múltiple y síndrome crónico de la fatiga. Hay excedente actual de la controversia si virus del borna, pensó previamente en como causando neurológico las enfermedades en caballos, podían ser responsables de psiquiátrico enfermedades en seres humanos.[53]
Los virus tienen diversos mecanismos por los cuales produzcan enfermedad en un organismo, que depende en gran parte de la especie. Los mecanismos en el nivel celular incluyen sobre todo la célula lysis, romper la muerte abierta y subsecuente de la célula. En organismos multicelulares, si bastante dado de las células que el organismo entero comenzará a sufrir los efectos. Aunque los virus causan la interrupción de sano homeostasis, dando por resultado enfermedad, pueden existir relativamente inofensivo dentro de un organismo. Un ejemplo incluiría la capacidad del virus del simplex del herpes, que causan dolores fríos, permanecer en un estado inactivo dentro del cuerpo humano. Esto se llama estado latente[54] y es una característica del virus del herpes incluyendo Virus de Epstein-Barr, que causa fiebre glandular, y Zoster de la varicela virus, que causa pox del pollo. Las infecciones latentes de la varicela vuelven en una vida más última como la enfermedad llamó ripias.
Algunos virus pueden causar de siempre o crónico infecciones, donde los virus continúan replegando en el cuerpo a pesar de los mecanismos de defensa de los anfitriones.[55] Esto es común adentro Virus de la hepatitis B y Virus de la hepatitis C infecciones. Conocen a la gente crónico infectada con el virus de la hepatitis B como portadores que sirvan como depósitos del virus infeccioso. En algunas poblaciones, con una parte elevada de portadores, la enfermedad reputa endémico.[56] Al diagnosticar infecciones del virus de la hepatitis B, es importante distinguir en medio agudo y crónico infecciones.[57]
Viral epidemiología es el rama de la ciencia médica que se ocupa de la transmisión y del control de las infecciones del virus en seres humanos. La transmisión de virus puede ser vertical, ésa es de madre al niño, u horizontal, que significa de persona a la persona. Ejemplos de transmisión vertical incluya Virus de la hepatitis B y VIH donde el bebé nace ya infectó con el virus.[58] Otro, más raro, ejemplo es Virus del zoster de la varicela, que aunque causa infecciones relativamente suaves en seres humanos, puede ser fatal al feto y al bebé nuevamente llevado.[59] Transmisión horizontal es el mecanismo más común de la extensión de virus en poblaciones. La transmisión puede ser intercambio de la sangre por actividad sexual, e.g. VIH, Hepatitis B y Hepatitis C; por via oral por intercambio de saliva, e.g. Virus de Epstein-Barr, o del alimento o del agua contaminado, e.g. Norovirus; respirando en virus bajo la forma de aerosoles, e.g. Virus de la gripe; y por vectores del insecto tales como mosquitos, e.g. dengue. El índice o la velocidad de la transmisión de infecciones virales depende de los factores que incluyen densidad demogr'afica, el número de individuos susceptibles, (es decir. los que no son inmunes),[60] la calidad del cuidado médico y del tiempo.[61]
Americano nativo enfermedades contagiosas devastaron a las poblaciones, particularmente viruela, traído a las Américas por los colonos europeos. Es confuso enfermedades extranjeras mataron a cuántos americanos nativos después de la llegada de Columbus en las Américas, pero los números se han estimado para estar cerca del 70% de la población indígena. El daño hecho por este europeo perceptiblemente ayudado de la enfermedad procura desplazar y conquistar a la población indígena.[62][63][64][65][66][67][68]
A pandemic es una epidemia mundial. La gripe 1918 pandemic, designado comúnmente Gripe española, era a categoría 5 pandemic de la gripe causada por un inusualmente severo y mortal Virus de la gripe A. Las víctimas eran a menudo adultos jóvenes sanos, en contraste con la mayoría de los brotes de la gripe que afectan predominante juvenil, mayor, o pacientes de otra manera debilitados.
Gripe española haber durado pandemic a partir la 1918 a 1919. Más viejas estimaciones dicen que mató 40-50 millones de personas de,[69] mientras que es más reciente la investigación sugiere que pudo haber matado a tanto como 100 millones de personas de, o el 5% de la población del mundo en 1918.[70]
La mayoría de los investigadores creen que el VIH originó adentro África sub-Saharan durante vigésimo siglo;[71] ahora es a pandemic, con 38.6 estimados millón gente ahora que vive con la enfermedad mundial.[72] En el día enero de 2006, Programa común de Naciones Unidas sobre HIV/AIDS (UNAIDS) y Organización Mundial de la Salud (WHO) estime que el SIDA ha matado más de 25 millones de personas de desde que primero fue reconocido encendido 5 de junio, 1981, haciéndole uno del más destructivo epidemias en historia registrada.[73]
Varios patógeno virales altamente mortales son miembros del Filoviridae. Filoviruses está filamento-como los virus que causan fiebre hemorrágica viral, e incluya Ebola y Virus de Marburg. El virus de Marburg atrajo la atención extensa de la prensa en abril de 2005 para un brote adentro Angola. Comenzando en octubre de 2004 y continuando en 2005, el brote era la epidemia peor del mundo de cualquier clase de fiebre hemorrágica viral.[74]
Los virus son una causa establecida de malignancy en los seres humanos y la otra especie. Los virus principales asociados a los cánceres humanos son papillomavirus humano, hepatitis B y hepatitis C virus, Virus de Epstein-Barr, y virus humano de T-lymphotropic. Virus de la hepatitis, incluyendo hepatitis B y hepatitis C, puede inducir a crónico infección viral que eso conduce a cáncer del hígado.[75][76] Infección cerca virus humano de T-lymphotropic puede conducir a paraparesis espástico tropical y leucemia de la T-célula del adulto.[77] Papillomaviruses humanos es una causa establecida de cánceres de cerviz, piel, anus, y pene.[78] Dentro de Herpesviridae, Herpesvirus sarcoma-asociado de Kaposi causas Sarcoma de Kaposi y linfoma de la cavidad del cuerpo, y Virus de Epstein-Barr causas Linfoma de Burkitt, Linfoma de Hodgkin, B desorden lymphoproliferative y carcinoma nasopharyngeal.[79]
En el laboratorio de diagnóstico, las infecciones del virus son confirmadas por varios métodos que incluyan:
Porque los virus utilizan la maquinaria de una célula huesped para reproducirse y para residir dentro de ellos, son difíciles de eliminar sin matar a la célula huesped. El más eficaz médico los acercamientos a las enfermedades virales están hasta ahora vacunaciones para proporcionar resistencia a la infección, y drogas antivirus cuáles tratan los síntomas de infecciones virales.
La primera línea de defensa del cuerpo contra virus es sistema inmune natural. Esto abarca las células y otros mecanismos que defienden el anfitrión de la infección de una manera no específica. Esto significa que las células del sistema natural reconocen, y responde a, los patógeno de una manera genérica, pero desemejante del sistema inmune adaptante, no confiere inmunidad duradera o protectora al anfitrión.[80]
Interferencia del RNA está una defensa natural importante contra virus.[81] Muchos virus tienen una estrategia de la réplica que implique el RNA double-stranded dsRNA. Cuando tal virus infecta una célula, lanza su molécula o moléculas del RNA, que atan inmediatamente a un complejo de la proteína llamado Dicer ese corta el RNA en pedazos más pequeños. Un camino bioquímico llamado el complejo del RISC se activa que degrada el viral mRNA y la célula sobrevive la infección. Rotaviruses evita este mecanismo no uncoating completamente dentro de la célula y lanzando el mRNA nuevamente producido a través de poros en el capsid interno de la partícula. El genomic dsRNA restos protegido dentro de la base del virion.[82][83]
Cuando sistema inmune adaptante de a vertebrado encuentra un virus, él produce específico anticuerpos cuáles atan al virus y lo hacen no-infeccioso. Se llama esto inmunidad humoral. Dos tipos de anticuerpos son importantes. Primero llamado IgM es altamente eficaz en los virus el neutralizar pero es producido solamente por las células del sistema inmune por algunas semanas. El segundo, llamado, IgG se produce indefinidamente. La presencia de IgM en la sangre del anfitrión se utiliza para probar para la infección aguda, mientras que IgG indica una infección alguna vez en el pasado.[84] Ambos tipos de anticuerpos se miden cuando las pruebas para inmunidad se realizan.[85]
Una segunda defensa de vertebrados contra virus se llama inmunidad transmitida por células e implica las células inmunes conocidas como Células de T. Las células de cuerpo exhiben constantemente los fragmentos cortos de sus proteínas en la superficie de la célula, y si una célula de T reconoce un fragmento viral sospechoso allí, la célula huesped se destruye cerca Asesino de T las células y las T-células virus-específicas proliferan. Células tales como macrófago están los especialistas en esto presentación del antígeno.[86][87]
No todas las infecciones del virus producen una inmunorespuesta protectora de esta manera. El VIH evade el sistema inmune constantemente cambiando la secuencia del aminoácido de las proteínas en la superficie del virion. Estos virus persistentes evaden control inmune por el secuestro, bloqueo de presentación del antígeno, cytokine resistencia, evasión de célula de asesino natural actividades, escape de apoptosis, y cambio antigenic.[88] Otros virus, llamados “virus neurotropic“, son diseminados por la extensión de los nervios donde sistema inmune puede no poder alcanzarlos.
La producción de interferón es un mecanismo importante de la defensa del huésped.[89]
Vacunación está una manera barata y eficaz de prevenir infecciones al lado de los virus. Las vacunas fueron utilizadas para prevenir infecciones virales mucho antes de que el descubrimiento de los virus reales. Su uso ha dado lugar a una declinación dramática en la morbosidad (enfermedad) y la mortalidad (muerte) asociada a infecciones virales por ejemplo poliomielitis, sarampión, paperas y sarampión.[90] Viruela se han suprimido las infecciones.[91] Las vacunas están actualmente disponibles para prevenir sobre trece infecciones virales de seres humanos,[92] y más se utilizan para prevenir infecciones virales de animales.[93] Las vacunas pueden consistir en virus vivir-atenuados o matados, o las proteínas virales (antígenos).[94] Las vacunas vivas contienen las formas debilitadas del virus que causa la enfermedad. Tales virus se llaman atenuados. Las vacunas vivas pueden ser peligrosas cuando están dadas a la gente con una inmunidad débil, (se describen quiénes como immunocompromised), porque en esta gente, el virus debilitado puede causar la enfermedad original.[95] Las técnicas de la biotecnología y de la ingeniería genética se utilizan para producir vacunas de la subunidad. Uso de estas vacunas solamente capsid proteínas del virus. Hepatitis B la vacuna es un ejemplo de este tipo de vacuna.[96] Las vacunas de la subunidad son seguras para immunocompromised pacientes porque no pueden causar la enfermedad.[97] La vacuna amarilla del virus de la fiebre, una tensión vivir-atenuada llamada 17D, es discutible la vacuna más segura y más eficaz generada siempre.
Sobre los últimos veinte años, el desarrollo de drogas antivirus ha aumentado rápidamente. Esto ha sido conducida por la epidemia de SIDA. Las drogas antivirus están a menudo análogos del nucleoside, (bloques de edificio falsos de la DNA), que los virus incorporan en sus genomas durante la réplica. El ciclo vital del virus entonces se para porque la DNA nuevamente sintetizada es inactiva. Esto es porque estos análogos carecen grupos del oxhidrilo junto con cuál fósforo átomos, acoplamiento junto para formar la “espina dorsal fuerte” de la molécula de la DNA. Esto se llama DNA terminación de cadena.[98] Los ejemplos de los análogos del nucleoside son aciclovir para Virus del herpes infecciones y lamivudine para VIH y Hepatitis B infecciones del virus. Aciclovir es una de las drogas antivirus más viejas y lo más frecuentemente prescritas.[99]
Otras diversas etapas de la blanco funcionando antivirus de las drogas del ciclo vital viral. VIH es dependiente en una enzima proteolytic llamada Protease HIV-1 para él a llegar a ser completamente infeccioso. Hay una clase de las drogas llamadas inhibidores del protease cuáles se han diseñado para hacer inactivo la enzima.
Hepatitis C es causado por RNA virus. En el 80% de gente infectada, la enfermedad está crónico, y sin el tratamiento, están infectado y infeccioso para el resto de sus vidas. Sin embargo, ahora hay un tratamiento eficaz usando la droga del análogo del nucleoside ribavirin combinado con interferón.[100] El tratamiento de crónico portadores de Hepatitis B virus usando usar similar de la estrategia lamivudine se está convirtiendo.[101]
Clínico más la persona notable[102] las especies del virus pertenecen a las familias siguientes:
Los virus son importantes para el estudio de molecular y biología celular pues proporcionan los sistemas simples que se pueden utilizar para manipular y para investigar las funciones de células. El estudio y el uso de virus han proporcionado la información valiosa sobre aspectos de la biología de la célula. Por ejemplo, los virus han sido útiles en el estudio de genética y ayudado nuestra comprensión de los mecanismos básicos de genética molecular, por ejemplo Réplica de la DNA, transcripción, Proceso del RNA, traducción, proteína transporte, y inmunología.
Genetistas utilice a menudo los virus como vectores para introducir genes en las células que están estudiando. Esto es útil para hacer el producto de la célula una sustancia extranjera, o estudiar el efecto de introducir un gene nuevo en el genoma. En la manera similar, virotherapy utiliza virus como vectores para tratar varias enfermedades, pues pueden apuntar específicamente las células y la DNA. Demuestra uso prometedor en el tratamiento del cáncer y adentro terapia del gene. Los científicos europeos del este han utilizado terapia phage como un alternativa a los antibióticos por una cierta hora, e interés en este acercamiento está el aumento, debido al de alto nivel de resistencia antibiótica ahora encontrado en algunas bacterias patógenas.[105]
Granulosis (GV) y los virus del nucleo-polyhedrosis (NPV) se pueden también utilizar como insecticidas biológicos (e.g. Pomonella de Cydia granulovirus).
La corriente tiende en promesa del nanotechnology de hacer un uso mucho más versátil de virus. Del punto de vista del los materiales científico, virus se pueden mirar como nanoparticles orgánicos.[106] Su superficie lleva las herramientas específicas diseñadas para cruzar las barreras de sus células huesped. El tamaño y la forma de virus, y el número y la naturaleza de los grupos funcionales en su superficie, se define exacto. Como tal, los virus son de uso general en la ciencia material como andamios para las modificaciones superficiales covalente ligadas. Una calidad particular de virus es que pueden ser adaptados por la evolución dirigida. Las técnicas de gran alcance desarrolladas por ciencias de vida se están convirtiendo en la base de los acercamientos de la ingeniería hacia nanomaterials, abertura una amplia gama de usos lejos más allá de la biología y medicina.[107]
Debido a su tamaño, forma, y estructuras químicas bien definidas, los virus se han utilizado como plantillas para los materiales de organización en el nanoscale. Los ejemplos recientes incluyen el trabajo en Laboratorio de investigación naval en Washington, C.C., usando el virus del mosaico de la judía (CPMV) partículas para amplificar señales adentro microarray sensores basados. En este uso, las partículas del virus separan fluorescente tintes utilizado para señalar para prevenir la formación de no fluorescente dimers ese acto como extintores.[108] Otro ejemplo es el uso de CPMV como tablero para cortar el pan del nanoscale para la electrónica molecular.[109] En abril de 2006, científicos en Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) creado nanoscale alambres metálicos usando a genético-modificado virus.[110] El equipo del MIT podía utilizar el virus para crear un funcionamiento batería con densidad de la energía hasta tres materiales más que actuales de las épocas. El potencial existe para que esta tecnología sea utilizada adentro cristales líquidos, células solares, células de combustible, y la otra electrónica en el futuro.
La capacidad de virus de causar la devastación epidemias en sociedades humanas ha conducido a la preocupación que los virus podrían ser weaponised para guerra biológica. La preocupación adicional fue levantada por la reconstrucción acertada del virus infame 1918 de la gripe en un laboratorio.[111] viruela el virus devastó a sociedades numerosas a través de la historia antes de su extirpación. Existe actualmente en varios laboratorios seguros en el mundo, y teme que puede ser utilizado como arma no es totalmente infundado. La vacuna para la viruela no es segura, y durante los años antes de que la extirpación de la enfermedad de la viruela más gente llegó a ser seriamente enferma como resultado de la vacunación que pobló de viruela[112] y la vacunación de la viruela se practica no más universal.[113] Así, la población humana global moderna no tiene casi ninguna resistencia establecida a la viruela; si se lanzara, una pérdida de vida masiva podría ser sostenida antes de que el virus se traiga bajo control.
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Norovirus. Este virus del RNA causa enfermedad el vomitar del invierno. Está a menudo en las noticias como causa de la gastroenteritis en las naves de travesía y en hospitales. |
Caliciviruses se relaciona con Noroviruses. |
Torovirus. Un virus envuelto del RNA. |
Coronaviruses es un grupo de los virus que tienen un halo, o corona-como aspecto (de la corona) cuando está visto debajo de un microscopio. |
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El virus de Ebola es un virus filamentoso del RNA. |
Sarampión virus. Esto se llama a sección fina donde la partícula del virus se ha cortado adentro dos. |
Virus Syncytial respiratorio (RSV). En esta preparación el ribonucleoprotein se puede ver como patrón del hueso de los arenques. |
Parvovirus B19. Parvovirus B19 es un virus pequeño de la DNA más conocido para causar un exantema de la niñez llamado quinto infectiosum de la enfermedad o del eritema. |
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Micrográfo de electrón de la transmisión de Herpes virus un virus envuelto que parece los huevos fritos por microscopia electrónica negativa de la mancha. |
TEM micrográfo de Poliovirus virions. |
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