🦠 Δομή των ιών
🔬 Οι ιοί ως απλούστερες μορφές ζωής
Οι ιοί και τα βακτήρια είναι οι απλούστερες μορφές ζωής. Έχουν χρησιμοποιηθεί εκτεταμένα για τη διερεύνηση των θεμελιωδών μηχανισμών της ζωής και έχουν βοηθήσει πολύ στην κατανόηση της λειτουργίας των πολύπλοκων οργανισμών σε μοριακό επίπεδο. Επίσης η μελέτη τους παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, γιατί συνεισφέρει σημαντικά στην ανάπτυξη μεθόδων για τη θεραπεία των ασθενειών τις οποίες προκαλούν. Παράλληλα, έχουν χρησιμοποιηθεί ως «ζωντανά» εργαλεία για την ανάπτυξη των νέων τεχνολογιών, που δίνουν στους ερευνητές τη δυνατότητα του χειρισμού και της μεταφοράς του γενετικού υλικού.
📜 Η ανακάλυψη των ιών
Οι ιοί ανακαλύφθηκαν το 1883 από τον Mayer, αλλά θεωρήθηκαν ότι είναι οι μυστηριώδεις παράγοντες που προκαλούν την ασθένεια «μωσαϊκή του καπνού». Η ασθένεια αυτή ονομάστηκε έτσι επειδή τα φύλλα του καπνού, που έχουν προσβληθεί από τον ιό, είναι γεμάτα κηλίδες. Αρχικά, οι ιοί χαρακτηρίστηκαν ως πολύ μικρά μολυσματικά βακτήρια, που δεν είναι ορατά στο μικροσκόπιο.
Δέκα χρόνια αργότερα ο Ρώσος φυσιοδίφης Ivanowski διαπίστωσε ότι οι παθογόνοι αυτοί παράγοντες περνούσαν από πολύ λεπτούς ηθμούς, που μπορούσαν να συγκρατούν όλα τα βακτήρια. Διαπιστώθηκε επίσης ότι είναι ικανοί να πολλαπλασιάζονται μόνο μέσα σε ζωντανά κύτταρα και όχι σε θρεπτικά υλικά, όπως συμβαίνει με τα βακτήρια.
Τελικά, το 1935, ο ιός της μωσαϊκής του καπνού απομονώθηκε και μελετήθηκε από τον Stanley. Τότε διαπιστώθηκε ότι είναι ένα αναπαραγόμενο σωματίδιο, πολύ απλούστερο από τα βακτήρια, και ότι αποτελείται από RNA και πρωτεΐνες.
- 1883 — Mayer: μελέτη της ασθένειας «μωσαϊκή του καπνού».
- 1893 — Ivanowski: οι παθογόνοι παράγοντες περνούν από ηθμούς που συγκρατούν τα βακτήρια.
- 1935 — Stanley: απομόνωση του ιού· αποτελείται από RNA και πρωτεΐνες.
🧬 Ο ιός — νουκλεϊκό οξύ και πρωτεΐνες
Σε αντίθεση με το κύτταρο, που είναι η θεμελιώδης μονάδα της ζωής, ο ιός δεν είναι τίποτε περισσότερο από νουκλεϊκό οξύ και πρωτεΐνες. Μόνο όταν βρεθεί μέσα σε ένα κύτταρο-ξενιστή, ο ιός «ξυπνά» και εκφράζει τη χαρακτηριστικότερη ιδιότητα των ζωντανών οργανισμών, δηλαδή την αναπαραγωγή.
Οι ιοί έχουν τις εξής ιδιότητες:
- Είναι ενδοκυτταρικά παράσιτα και χρειάζονται υποχρεωτικά ένα κύτταρο-ξενιστή, για να πραγματοποιήσουν όλες τις βιολογικές λειτουργίες τους που είναι απαραίτητες για την αναπαραγωγή τους.
- Είναι μικρότεροι και από τα πιο μικρά βακτήρια και είναι ορατοί μόνο με τη βοήθεια ηλεκτρονικού μικροσκοπίου.
- Έχουν ένα μόνο τύπο νουκλεϊκών οξέων, είτε DNA είτε RNA, αλλά ποτέ και τα δύο. Το νουκλεϊκό οξύ του ιού «υποχρεώνει» το κύτταρο-ξενιστή να το αναπαράγει με ακρίβεια, όπως ακριβώς κάνει και με το δικό του γονιδίωμα.
- Δεν ανιχνεύονται αμέσως μετά την είσοδό τους στο κύτταρο-ξενιστή, επειδή μεσολαβεί κάποιο χρονικό διάστημα κατά το οποίο αντιγράφεται το γενετικό τους υλικό και παράγονται οι πρωτεΐνες τους. Η φάση αυτή τελειώνει όταν συγκροτηθούν οι νέοι ιοί.
🧩 Δομή των ιών
Οι ιοί είναι μολυσματικά σωματίδια, που αποτελούνται από ένα πρωτεϊνικό περίβλημα μέσα στο οποίο υπάρχει νουκλεϊκό οξύ, που αποτελεί το γενετικό υλικό τους. Το γενετικό υλικό τους είναι DNA ή RNA, μονόκλωνο ή δίκλωνο ανάλογα με το είδος του ιού.
Το πρωτεϊνικό περίβλημα είναι ένα καψίδιο ποικίλου σχήματος και αποτελείται από πολλά μόρια της ίδιας πρωτεΐνης (υπομονάδες). Το σχήμα του καψιδίου μπορεί να είναι:
| Σχήμα καψιδίου | Περιγραφή |
|---|---|
| Ελικοειδές – ραβδοειδές | Καψίδιο σε σχήμα ράβδου / έλικας |
| Πολυεδρικό | Καψίδιο πολυεδρικού σχήματος |
| Συνδυασμός | Συνδυασμός των δύο παραπάνω σχημάτων |
Μερικοί ζωικοί ιοί έχουν έξω από το καψίδιο ένα μεμβρανώδη φάκελο, που αποτελείται από υλικό τόσο του κυττάρου-ξενιστή όσο και του ιού.
Οι ιοί, ανάλογα με το είδος του ξενιστή, ταξινομούνται σε:
- Ιούς των βακτηρίων — ονομάζονται βακτηριοφάγοι ή φάγοι.
- Ιούς των ζώων.
- Ιούς των φυτών.
Σε αντίθεση με το κύτταρο, που είναι η θεμελιώδης μονάδα της ζωής, ο ιός δεν είναι τίποτε περισσότερο από νουκλεϊκό οξύ και πρωτεΐνες. Εκφράζει την αναπαραγωγική του ιδιότητα μόνο μέσα σε κύτταρο-ξενιστή, του οποίου τα ένζυμα και τα συστατικά εκμεταλλεύεται.