Вирусы – самые распространенные биологические объекты на Земле. По оценкам экспертов, их около 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000, и если бы они все были выстроены в линию, они простирались бы от одной стороны галактики до другой.

Вы можете думать о них как о собственной нанотехнологии природы: молекулярные машины с размерами в нанометровом масштабе, оборудованные для проникновения в клетки других организмов и захвата их для воспроизводства самих себя. Хотя подавляющее большинство вирусов безвредно для людей, некоторые могут вызвать у вас заболевание, а некоторые даже могут быть смертельными.

Живые ли вирусы?

Вирусы полагаются на клетки других организмов, чтобы выживать и размножаться, потому что они не могут сами захватывать или накапливать энергию. Другими словами, они не могут функционировать вне организма хозяина, поэтому их часто считают неживыми.

Вне клетки, вирус превращается в независимую частицу, называемую вирионом. Вирион может «выживать» в окружающей среде в течение определенного периода времени, что означает, что он остается структурно неповрежденным и способен заражать подходящий организм, если он вступает с ним в контакт.

Когда вирион прикрепляется к подходящей клетке-хозяину – это зависит от молекул белка на поверхностях вириона и клетки – он способен проникать в клетку. Оказавшись внутри, вирус «взламывает» клетку, производя больше вирионов. Вирионы выходят из клетки, обычно уничтожая ее в процессе, а затем уходят, чтобы заразить больше клеток.

Этот жизненный цикл делает вирусы живыми? Это философский вопрос, но мы можем согласиться, что в любом случае они могут оказать огромное влияние на живые существа.

Что такое вирус? Как он распространяется? Как от него заболевают?

Эта иллюстрация показывает форму частицы коронавируса. CDC / Алисса Экерт, MS; Дэн Хиггинс, MAM , CC BY

Из чего сделаны вирусы?

В ядре вирусной частицы находится геном, длинная молекула, состоящая из ДНК или РНК, которая содержит генетические инструкции для размножения вируса. Это все завернуто в оболочку из белковых молекул, называемую капсидом, которая защищает генетический материал.

Некоторые вирусы также имеют внешнюю оболочку из липидов, которые представляют собой жирные органические молекулы. Коронавирус, который вызывает COVID-19, является одним из этих вирусов с «оболочкой». Мыло может растворить эту жировую оболочку, что приведет к разрушению всей вирусной частицы. Это одна из причин, почему мытье рук с мылом так эффективно!

На что нападают вирусы?

Вирусы подобны хищникам питающимся определенной добычей, которую они могут распознать и атаковать. Вирусы, которые не распознают наши клетки, будут безвредны, а некоторые другие заразят нас, но не будут иметь последствий для нашего здоровья.

Многие виды животных и растений имеют свои собственные вирусы. У кошек есть вирус иммунодефицита кошек или FIV, версия ВИЧ для кошек, который вызывает СПИД у людей. Летучие мыши содержат много различных видов коронавируса, один из которых, как полагают, является источником нового коронавируса COVID-19.

Бактерии также имеют уникальные вирусы, называемые бактериофагами, которые в некоторых случаях могут быть использованы для борьбы с бактериальными инфекциями.

Вирусы могут мутировать и сочетаться друг с другом. Иногда, как в случае с COVID-19, они могут видоизмениться.

Почему некоторые вирусы так смертельно опасны?

Наиболее важными для людей являются те, которые заражают нас. Некоторые семейства вирусов, такие как вирусы герпеса, могут оставаться в организме в течение длительного периода времени, не вызывая негативных последствий.

Сколько вреда может принести вирус или другой патоген, часто называют его вирулентностью. Это зависит не только от того, насколько он вреден для зараженного человека, но также и от того, насколько хорошо вирус может избегать защитных сил организма, размножаться и распространяться на других носителей.

С точки зрения эволюции, часто существует компромисс между вирусом и его размножением, а также причинением вреда хозяину. Вирус, который размножается как сумасшедший и очень быстро убивает своего хозяина, может не иметь возможности распространиться на нового хозяина. С другой стороны, вирус, который медленно размножается и наносит небольшой вред, может иметь достаточно времени для распространения.

Как распространяются вирусы?

Как только человек заражается вирусом, его организм становится резервуаром вирусных частиц, которые могут выделяться в жидкостях организма – например, при кашле и чихании – или при потере кожи, а в некоторых случаях даже при прикосновении к поверхностям.

Вирусные частицы могут затем оказаться на новом потенциальном хозяине или неодушевленном объекте. Эти загрязненные объекты известны как фомиты и могут играть важную роль в распространении болезней.

virus 4
Это изображение просвечивающего электронного микроскопа, показывающее новый коронавирус, появляющийся на поверхности клеток человека. (Изображение предоставлено NIAID-RML)

Что такое коронавирус?

Коронавирус COVID-19 является членом семейства вирусов coronaviridae , или коронавирусов. Название происходит от наблюдения вирусных частиц под микроскопом: крошечные белковые выступы на их поверхности означают, что они выглядят окруженными галообразной «короной».

Другие коронавирусы были причиной смертельных вспышек серьезного острого респираторного синдрома (ТОРС) в Китае в 2003 году и Ближневосточного респираторного синдрома (MERS) начиная с 2012 года. Эти вирусы относительно часто мутируют таким образом, что появляется возможность передаваться людям.