Virukset

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Tämä artikkeli käsittelee biologista virusta. Muita merkityksiä luetellaan täsmennyssivulla Virus.
Virukset
Rotavirus Reconstruction.jpg
Virusten luokittelu
Ryhmät
I dsDNA-virukset

II ssDNA-virukset
III dsRNA-virukset
IV (+)ssRNA-virukset
V (-)ssRNA-virukset
VI ssRNA-RT-virukset
VII dsDNA-RT-virukset

Katso myös
 Commons-logo.svg Virukset Commonsissa

Virus (latinan sanasta virusmyrkky’) on biologinen järjestelmä, joka tarvitsee isäntäsolun lisääntyäkseen. Viruksella ei ole omaa solurakennetta tai aineenvaihduntaa. Sitä ei voida pitää varsinaisena elävänä organismina. Sillä on kuitenkin omaa perintöinformaatiota – samankaltaista kuin eliöillä – sekä omia proteiineja. Vaipallisilla viruksilla on myös lipidejä. Erään teorian mukaan virukset ovat solujen karanneita geenejä. Toiset ovat ehdottaneet että virukset ovat syntyneet hyvin aikaisin elämän alkutaipaleella, jopa ennen ensimmäisiä soluja[1].

Viruksia tutkiva mikrobiologian haara on nimeltään virologia (virusoppi).

Käsitteitä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Virus on latinankielinen myrkkyä tarkoittava sana. Lääketieteessä viruksiksi kutsuttiin alun perin kaikkia taudinaiheuttajia.[2]

  • bakteriofagi – ”bakteerinsyöjä”, virus, joka infektoi bakteerin
  • kapsidi – proteiinialayksiköiden muodostama rakenne, jonka sisällä nukleiinihappo on
    • protomeeri – kapsidin proteiinialayksikkö
  • nukleokapsidi – kapsidin ja nukleiinihapon muodostama kokonaisuus
  • vaippa – joillain viruksilla proteiinikuorta ympäröivä lipidikaksoiskalvo (peräisin solusta, jossa virus on syntynyt)
  • virioni (virion) – yksi viruspartikkeli[2]

Rakenne[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viruksen sisällä on joko DNA- tai RNA-rihma, eli perinnöllistä informaatiota sisältävä nukleiinihappomolekyyli, joka voi olla joko yksi- tai kaksijuosteinen. Nukleiinihappomolekyyliä ympäröi proteiinivaippa, kapsidi. Kapsidi voi olla rakenteeltaan joko sauvamainen tai monitahokas, kahdestakymmenestä säännöllisestä kolmiosta muodostuva ikosaedri. Joillakin viruksilla on kapsidin ympärillä vielä lipidivaippa, joka on peräisin isäntäsolun kalvorakenteista. On tosin olemassa viruksia, joilla lipidivaippa on proteiinivaipan sisällä, esimerkiksi bakteriofagi PRD1. Vaippaan voi olla myös kiinnittyneenä hiilihydraatteja. Vaipalliset virukset ovat alttiimpia erilaisille ympäristön vaikutuksille, kuten kuivumiselle, happamille olosuhteille esimerkiksi suolistossa ja sappinesteelle[3].

Virukset ovat kooltaan hyvin pieniä, vain 15–400 nm. Yksittäisiä viruksia ei voi havaita valomikroskoopilla, vaan niiden tarkasteluun tarvitaan voimakkaasti suurentavaa elektronimikroskooppia.

Luokittelu[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Virukset voidaan luokitella esimerkiksi niiden isäntäeliöiden mukaan.lähde? Tällöin luokittelu saattaa käsittää erikseen vaikkapa eläinten, kasvien, sienten ja bakteerien virukset. Tämäntyyppinen luokittelu johtuu virusten spesifisyydestä: bakteriofagit eli bakteerivirukset tunkeutuvat ainoastaan bakteereihin, bakulovirukset ainoastaan niveljalkaisiin, rabies ainoastaan nisäkkäisiin ja niin edelleen. Jotkut virukset ovat hyvin spesifisiä, esimerkiksi HIV:n isäntäsoluiksi käyvät vain tietyt veren valkosolut.

Toinen yleinen luokitteluperusta on viruksen sisältämät nukleiinihapot ja niiden juosteet.lähde? Tällöin muodostuu kaksi pääryhmää, DNA-virukset ja RNA-virukset.

Luokittelua voidaan tehdä myös viruksen muodon, koon, lipidivaipan sekä lääketieteessä usein myös potilaassa ilmenevien oireiden perusteella.lähde?

Lisääntyminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Uusi HI-virus tulossa infektoituneesta isäntäsolusta.

Virus tunnistaa isäntäsolunsa sen pintarakenteen perusteella ja kiinnittyy siihen. Virus muodostaa entsyymiensä avulla reiän solun solukalvoon, jonka jälkeen se pyrkii tunkeutumaan soluun (poikkeuksena tästä on nukleiinihapon solun sisään ulkopuolelta ruiskuttava bakteriofagi). Yleensä viruksen pääsy solun sisälle estyy. Mikäli virus kuitenkin pääsee soluun, sen sisältämä nukleiinihappo vapautuu. Jos viruksen nukleiinihappo on DNA:ta, se liittyy suoraan isäntäsolun tuman johonkin kromosomiin. Jos viruksen nukleiinihappo on puolestaan RNA:ta, se toimii joko solun lähetti-RNA:na tai retroviruksen tapauksessa se saa isäntäsolun muodostamaan RNA:sta viruksen sisältämän käänteiskopioijaentsyymin avulla DNA:ta. Retroviruksen muodostama DNA tunkeutuu DNA-viruksen tapaan isäntäsolun tuman kromosomiin.

Isäntäsolun aineenvaihdunta muuttuu muuntuneen DNA:n tai lähetti-RNA:n vuoksi niin, että se alkaa valmistaa viruksen nukleiinihappojen kopioita sekä viruksen kuoren rakenneosia ja entsyymejä. Virusten valmistamisen kannalta tarpeettomat geenit deaktivoituvat. Uudet virukset syntyvät lopulta isäntäsolun sisällä. Mikäli viruksella on lipidivaippa, se muodostuu virukseen proteiinivaipan päälle isäntäsolun solukalvosta viruksen poistuessa solusta. Virusten valmistaminen vahingoittaa usein lopulta niin paljon isäntäsolun omaa aineenvaihduntaa, että se kuolee.

Joskus isäntäsoluun päässyt virus voi olla pitkään harmiton osa solun DNA:ta. Se voi kopioitua solunjakautumisen kautta isäntäsolun muodostamiin tytärsoluihin. Vasta tietyissä olosuhteissa virus muuttuu laajassa solujoukossa nopeasti vahingolliseksi, virulentiksi. Tällöin uusia viruksia muodostuu suuria määriä, mikä tarkoittaa usein jonkin sairauden puhkeamista isäntäeliössä.

Virukset taudinaiheuttajina[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Herpesvirus leviää hermosoluissa aiheuttamatta oireita, kunnes muuttuu virulentiksi. Tällöin virukset kulkeutuvat iholle aiheuttamaan näkyvää solutuhoa.

Viruksen infektoiman solun solukalvo muuttuu yleensä niin, että se alkaa toimia antigeenina. Tällöin eläinten T-lymfosyytit voivat tappaa sen. B-lymfosyytit vastaavasti alkavat tuottaa virukselle vasta-aineita isäntäeliön immuunisuojaa varten. Myös infektoitunut solu itse pyrkii toimimaan virusta vastaan estämällä sen lisääntymistä tuottamillaan interferoneilla. Interferonit voivat levitä myös infektoituneen solun ympärillä olevien solujen reseptorimolekyyleihin ja saada muutkin solut tuottamaan interferoneja.

Useat virussairaudet, kuten isorokko ja tuhkarokko, ovat vaivanneet ihmiskuntaa tuhansien vuosien ajan. Jotkut virussairaudet ovat kuitenkin varsin uusia. Esimerkiksi HI-viruksen aiheuttama AIDS on vasta muutaman vuosikymmenen ikäinen ilmiö. Toisaalta ihmisen pitkäikäinen vitsaus, isorokko on WHO:n järjestämän maailmanlaajuisen rokotuskampanjan ansiosta saatu kitkettyä maapallolta. Sitä aiheuttaneesta Variola-viruksesta on virallisesti jäljellä enää näytteet kahdessa tarkoin vartioiduissa laboratoriossa Yhdysvalloissa ja Venäjällä. Isorokkoon kehitettiin myös maailman ensimmäiset rokotteet Englannissa 1700-luvulla.

Virusrokotteet perustuvat siihen, että potilaalle annetaan "tapettuja" viruksia eli osia viruksen proteiinikuoresta tai synteettisiä viruksen pintaproteiineja muistuttavia peptidejä, jolloin kehon immuunijärjestelmän soluvälitteisen immuniteetin solut aktivoituvat ja tuottavat vasteen sekä muistisoluja virusta vastaan. Jotkut virukset, kuten HI-virus ja influenssa, kykenevät muuntautumaan hyvin nopeasti perimänsä suuren mutaatiofrekvenssin ansiosta, jolloin virusta vastaan toimivaa rokotetta on käytännössä mahdoton kehittää; kun jonkinlainen rokote saadaan kehitettyä, tunnistamisessa käytettävät viruksen pinnan proteiinit ovatkin jo ehtineet muuntua uudenlaisiksi.

Virusperäisten tautien hoito[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Antibiootit eivät tepsi viruksiin. Kaikkiin viruksiin ei ole lääkkeitä, mutta joihinkin viruksiin sellaisia on olemassa. Esimerkiksi herpes- ja HI-virusta vastaan on kehitetty useita lääkkeitä.lähde?

Virusten aiheuttamia tauteja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Virusten käyttö lääketieteessä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viruksia käytetään yleisesti virusvektorina siirtämään geenejä kohdesoluun (geeninsiirto, geeniterapia, geenitekniikka).lähde?

Virustutkimus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Merkityksessä "tartuntatauteja aiheuttava organismi" on sanaa virus käytetty ensi kerran vuonna 1728.lähde? Venäläinen biologi Dmitri Ivanovski löysi viruksen vuonna 1892.lähde?

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Valste, Juha ym.: Biologia Elämä: Perinnöllisyys ja evoluutio, s. 30. WSOY, 2002. ISBN 951-0-27373-2.
  • Tast, Johan ym.: Lukio 4, Koulun biologia: Solubiologia ja biotekniikka, s. 66-77. Otava, 1999. ISBN 951-1-15670-5.

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Väitös: Virukset syntyivät ennen nykyisenkaltaista elämää 9/2010. Jyväskylän yliopisto. Viitattu 14.9.2010. Jalasvuori, Matti: Viruses are ancient parasites that have influenced the evolution of contemporary and archaic forms of life. Väitöskirja, Jyväskylän yliopisto, solu- ja molekyylibiologia. Jyväskylä studies in biological and environmental science 213. Artikkeliväitöskirjan yhteenveto-osa ja 9 eripainosta. Jyväskylä: University of Jyväskylä, 2010. ISBN 978-951-39-3996-0.
  2. a b Niemi, Jarmo: Mikrobiologian perusteet. Luentorunko (doc) (Sivu 33–39) 2003–2006. Turun yliopisto. Viitattu 12.3.2010.
  3. Goering, Richard ym.: Mim's Medical Microbiology. UK: Elsevier, 2013. ISBN 978-0-7234-3601-0.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta virukset.