Czy wirusy są odpowiedzialne za naszą Ewolucje i czy to one pomimo że "nie żyją" są najwyżej w łańcuchu pokarmowym?

[Lothar.]

Ostatnio się zacząłem zastanawiać, czy mogą mieć jakąś formę świadomości w swej masie. To był by boski byt stwórcy

PROF. EWA BARTNIK: Mamy coraz więcej dowodów na to, że wirusy odegrały bardzo ważną rolę w ewolucji zaawansowanych organizmów, szczególnie wirusy olbrzymie i retrowirusy. Wskakiwały do naszego DNA w różnych momentach istnienia. Być może to właśnie olbrzymi wirus, który wskoczył do pradawnej bakterii, przekształcił najprostsze, archaiczne komórki w takie z jądrem komórkowym – a to był milowy skok w historii życia.

Białko syncytyna, kluczowe dla funkcjonowania łożyska, pochodzi od wirusów. Powinniśmy się z nimi przeprosić również dlatego, że przeżywamy absolutny boom terapii genowej, co prawda drogiej, ale w miarę skutecznej. Aby ją przeprowadzić, trzeba wprowadzić do komórki gen, a najlepiej do tego celu nadają się właśnie wirusy. Jest np. taka choroba: pęcherzowe oddzielanie naskórka. Nie brzmi groźnie, ale to de facto nigdy niegojąca się rana. Niedawno naukowcy ze Stanfordu opracowali maść, do której dodaje się wirus z właściwym genem, smaruje się i rany osób cierpiących na tę chorobę genetyczną się goją. To niesamowite – można już wprowadzić gen przez skórę.
Z szympansami i gorylami dzielimy 98 do 99 proc. genów. Co kryje się w tych 1-2 procentach, które nas różnią?

Olbrzymia większość genów jest takich samych, ale sekwencja to nie jest regulacja. Chodzi o to, że taki sam gen może być aktywny w organizmie w innych miejscach czy momentach. Dawniej myślano, że być może uda się namierzyć konkretny gen lub geny, które zadecydowały o tożsamości Homo sapiens, ale już porzuciliśmy tę nadzieję. Przez chwilę pokładano ją w słynnym genie FOXP2, który wykryto u pewnej rodziny w Anglii mającej kłopot z opanowaniem mowy. Na drodze do człowieka ten gen szybko ewoluował. Neandertalczyk też miał jego wersję, co ucieszyło tych badaczy, którzy byli przekonani, że mówił. Okazało się później, że ten gen jest bardzo aktywny u ptaków śpiewających, a laboratoryjne badania myszy, w których wstawiono ludzką wersję genu, poskutkowały zwiększeniem u nich wokalizacji. Na pewno nie był to jedyny istotny gen w naszej ewolucji.
Co decyduje o tym, że jakiś gen się aktywuje?

U bakterii sprawa jest prosta – aktywacja i dezaktywacja działa jak włączanie i wyłączanie pstryczka w lampie. Jest cukier, to włączają się geny, które mają go strawić. U nas bardziej przypomina to taką zabawkę dla dzieci, w której trzeba dopasowywać rozmaite kształty do odpowiednich dziur, ale gen zadziała dopiero jak wszystkie kształty są dopasowane. Gdy studiowałam, mieliśmy taką trochę socjalistyczną wizję komórki – każde białko miało swoją funkcję: krawiec szył ubrania, szewc buty itd. Uważaliśmy też, że białko było albo w jądrze, albo w cytoplazmie, albo w mitochondriach, albo w błonie. A tymczasem olbrzymia większość białek nie ma tylko jednego miejsca w komórce, co więcej – olbrzymia większość genów produkuje więcej niż jedno białko. A dodatkowo mamy jeszcze ­interakcje między nimi. Nawet w przypadku drożdży, które są uprzejme mieć tylko 6 tys. genów, nie znamy wszystkich interakcji między nimi.

Oczywiście badamy je w laboratoriach, np. poprzez wyłączanie genu w niektórych komórkach i obserwowanie, czy zdechną, czy nie, a jeśli nie, to co się w nich zaburzy. Tylko w naszym przypadków tych genów jest ponad 20 tys., więc jeszcze dużo badań przed nami.
Czyli nie dowiemy się, co sprawiło, że człowiek jest człowiekiem?

Wiemy, że są geny odpowiedzialne za żuchwę, podstawę czaszki, postawę pionową, owłosienie, mięśnie. Ale powiem tak: gdyby rzeczywiście to wilczyca wykarmiła Romulusa i Remusa, oni nie założyliby Rzymu. Mamy kombinację różnych genów z setkami tysięcy lat kultury. To nie jest taki ładnie wyrysowany schemat: małpa idzie, trochę się prostuje, coraz bardziej i wreszcie jest człowiek.
Jaki jest najczystszy rasowo Homo sapiens?

Wygląda na to, że Afrykańczycy. Na północy krzyżowaliśmy się z neandertalczykami i dziś nosimy nawet kilka procent ich genów, do tego jeszcze przynajmniej z jednym lub dwoma wariantami ludzkimi. U współczesnych Afrykańczyków tych obcych domieszek genetycznych jest mniej, bo przodkowie tych ludzi byli bardziej odizolowani od innych populacji, z którymi mogliby się krzyżować.

Przy czym koncepcja rasy jest absurdalna, bo różnorodność genetyczna w obrębie jednej grupy, np. o jasnej skórze, jest o wiele większa niż między grupami o różnym kolorze skóry. Bardziej różni nas co innego, ale kolor skóry najbardziej rzuca się w oczy.
Czy testy na nasze pochodzenie, które ujawniają, że jesteśmy potomkami innych ras, co do których być może żywimy jakieś uprzedzenia, mogłyby być jakimś remedium na rasizm?

Pochodzenie można badać, testy genea- logiczne są powszechne i w miarę wiarygodne. Tylko osobiście nie wiem po co. Mnie jest wszystko jedno, skąd wzięli się moi przodkowie. Poza tym nie jestem przekonana, że jeśli ktoś żywi przekonanie oparte na nieracjonalnych argumentach, to można go przekonać przy pomocy racjonalnych argumentów. ­Z anty- szczepionkowcami niezbyt się to udaje.
Dlaczego nie możemy sobie wyliczyć, jaki kolor oczu będzie miało nasze dziecko, tak jak uczono nas tego w szkole?

Jest kilkanaście genów, które wpływają na kolor oczu. Są w obiegu testy, wykorzystywane na styku genetyki i medycyny sądowej, które na podstawie pozostawionego na miejscu zbrodni DNA pomagają ustalić, jaki kolor włosów i oczu miała osoba tam obecna. Robią to z prawdopodobieństwem sięgającym 85 proc. Ale w przypadku dziedziczenia wciąż nie możemy ferować wyroków. W kryminałach Agaty Christie przynajmniej dwa razy się okazuje, że ktoś nie może być czyimś dzieckiem, bo ma brązowe oczy, a rodzice mieli niebieskie. To duże uproszczenie, bo owszem – może. Poza tym barw oczu jest znacznie więcej – szare, zielone, nie da się tego tak prosto przewidzieć. Zresztą za prawie wszystkie ludzkie cechy odpowiada więcej niż jeden gen.
Z jakimi jeszcze nieadekwatnymi wyobrażeniami o genetyce wychodzimy ze szkoły?

W szkole nauczyciele genetyką zajmują się z reguły niechętnie, a jeśli już, to rzeczami prostymi. Nabieramy więc przekonania, że ważne są choroby spowodowane przez mutację w pojedynczym genie. One oczywiście są ważne, ale są też bardzo rzadkie. Najczęstsze choroby genetyczne w Europie to mukowiscydoza, z którą rodzi się jedna osoba na 2-2,5 tys., i zespół Dow- na – tu mamy 1 na 700. Ale jeśli pomyślimy szerzej – nie kto się jaki rodzi, ale co nam szkodzi, to najważniejsze okażą się choroby układu krążenia, cukrzyca i nowotwory, a to są schorzenia w większości przypadków silnie wielogenowe albo w ogóle o słabym podłożu genetycznym. Mniej więcej co trzecia osoba zachoruje na nowotwór – odpowiada za to kombinacja naszego środowiska, naszych genów, sposobu naprawy naszego DNA, który jest bardzo złożony, a do tego jedni reperują je lepiej, drudzy gorzej. W szkole zbyt rzadko podkreśla się, że za nasze zdrowie są odpowiedzialne interakcje naszego środowiska z genami.
Czy zatem należy się poddawać testom genetycznym?

Dla osoby pełnoletniej potencjalnie obciążonej rodzinnie lub osoby z objawami choroby wykonanie testu jest formą diagnozy. Ale weźmy sztandarowy przykład – chorobę Huntingtona. Jeżeli rodzic ją ma, to ryzyko, że przekaże ją dzieciom, wynosi 50 proc. Lepiej wiedzieć, że się zachoruje czy nie, skoro na tę chorobę nie ma żadnej terapii? Są osoby, które gorzej zniosą niepewność niż informację, która jest formą wyroku, a są osoby, które gorzej zniosą wyrok niż niepewność. Tu decyzja jest indywidualna, sama nie wiem, jaką bym podjęła w takiej sytuacji.
Kilka lat temu pisałam reportaż o rodzinach obciążonych pewną mutacją genu, który powoduje wczesne zachorowanie na Alzheimera. Żyją w słabo zaludnionym górskim regionie w Kolumbii. Od lat trwają badania z ich udziałem, w których testuje się nowe leki. Uczestnicy projektów badawczych nie są a priori informowani, czy są nosicielami genu, czy nie, ich statusu nie znają też badacze, by ich jakoś inaczej nie traktować. Są im przypisane specjalny kody. To powszechna praktyka?

W badaniach klinicznych często stosuje się tzw. próbę podwójnie ślepą – tak jak pani opowiedziała. Tu nie ma kłopotów etycznych – nie ma lekarstwa na tę chorobę, a jest ona częsta, i jest nadzieja, że badania jej genetycznie uwarunkowanej postaci doprowadzą do znalezienia skutecznej terapii.

W społeczności Żydów, m.in. aszkenazyjskich, istnieje taki ciekawy program Dor Yeshorim. Zainicjował go amerykański rabin, Josef Ekstein, któremu czwórkę dzieci zabrała choroba Taya-Sachsa. U nastolatków przeprowadza się badania pod kątem mutacji kilku genów, które powodują najczęstsze choroby w tej społeczności – m.in. chorobę Taya-Sachsa, mukowiscydozę, chorobę Canavana, zespół Blooma. Nie informuje się badanych o wynikach, w rejestrach ich dane są kodowane, aby uniknąć stygmatyzacji. Dopiero w momencie, gdy dwie osoby rozważają wspólną przyszłość obejmującą posiadanie dzieci, dzwonią do centrum i dostają zielone światło, albo nie, jeśli oboje są nosicielami ryzykownego genu. Nigdy nie dowiadują się, o jaki gen chodzi, tylko czy jest ryzyko. W Omanie podobne próby badania przedmałżeńskiego nie były tak dobrze przyjęte.
Gdzie w Polsce można przeprowadzić testy genetyczne? Z tego, co wiem, rynek nie jest uregulowany.

W Polsce wystarczy założyć działalność gospodarczą, by się zajmować diagnostyką genetyczną, więc rzeczywiście trzeba uważać. Większość instytucji, które robią porządną diagnostykę, ma laboratoria mające numer nadany przez Krajową Izbę Diagnostów Laboratoryjnych, atest od Polskiego Towarzystwa Genetyki Człowieka i podlegają zewnętrznym testom EMQN (European Molecular Genetics Quality Network). Miałabym zaufanie do laboratoriów polecanych przez lekarzy genetyków.

Np. w Poznaniu jedna z firm robi badania genomu u pacjentów onkologicznych, którzy nie reagują na standardową terapię. Można wykonać sekwencję DNA nowotworu i dla porównania sekwencję DNA zwykłej tkanki – i spróbować znaleźć taką mutację, na którą mamy lek. Badanie wymaga pogłębionej analizy informatycznej i kosztuje 20 tys. złotych. Ale dla niektórych jest to szansa na odzyskanie zdrowia.

Ale mamy też laboratorium oferujące badanie talentów dzieci… No bardzo przepraszam, to niemożliwe.
No właśnie, co Pani myśli o testach genetycznych, które służą ustaleniu naszych predyspozycji?

Nazywa się je testami lajfstajlowymi – np. na tolerancję laktozy czy ilość wosku w uszach. Jeśli ktoś chce na nie wydawać pieniądze, to mu nie zabronię, bo wiele z nich ma wiarygodne wyniki. Tylko znów pytanie: czy to potrzebne? Bo przecież często wiemy, jak jest – nie muszę robić badania na tolerancję kofeiny, wiem z doświadczenia, że mam ogromną, wiem też, ile mi się gromadzi wosku w uszach. Natomiast testy dotyczące dyspozycji atletycznych i dietetycznych w tym momencie to jest piramidalna bzdura. Być może w przyszłości te dyspozycje będą do ustalenia, ale na razie to niemożliwe. Lepiej więc zainwestować w dietetyka lub trenera.

Żydzi – ale tylko mężczyźni – mogą robić testy na obecność konkretnego wariantu chromosomu Y, który świadczy o tym, że pochodzą od kapłanów. Tylko co z tego wynika? Z kolei robienie testów na ogólne predyspozycje do nowotworów nie ma moim zdaniem większego sensu, bo jest bardzo wiele rzeczy dotyczących stylu życia, które mają wpływ na ich rozwój. A na swój styl życia z kolei my mamy wpływ.
Genetyka to dziedzina, z którą wiąże się wiele fantazji – strasznych i pięknych. Ale nastręcza też wielu etycznych dylematów. Co obecnie można w ludzkich genach ruszać, a czego nie? I jak się to ustala?

Wiosną 2015 r. zaczęły w środowisku krążyć informacje o tym, że Chińczycy biorą się za modyfikowanie zarodków. Pojawił się wtedy w czasopiśmie „Science” list otwarty z pytaniem, czy w zasadzie kiedykolwiek należałoby dopuścić do modyfikowania ludzkich zarodków, a jeśli tak – jakie warunki miałyby zostać spełnione. To z kolei spowodowało powstanie różnych ciał, m.in. specjalnej komisji WHO dotyczącej modyfikacji ludzkiego genomu, do której należę. W 2018 r. przyszły na świat bliźniaczki, u których doktor He Jiankui zmodyfikował geny na etapie zarodków w próbówce. Ich tata jest nosicielem wirusa HIV, a wiemy, że wnika on do komórek, korzystając z białka produkowanego w organizmie człowieka – CCR5. Wiemy też, że osoby, które mają mutację usuwającą niewielki kawałek genu w obu jego kopiach, nie są podatne na AIDS. Usunięcie tego białka miało uczynić dziewczynki odporne na HIV. Okazało się, że mu się to nie udało, a jego badania wywołały wielki skandal.
Dlaczego?

Wcześniej, jeśli w ogóle, prace badawcze prowadzono na zarodkach niezdolnych do rozwoju, powstałych po zapłodnieniu in vitro, np. wtedy, kiedy do komórki wnikają dwa plemniki i tworzy się potrójny garnitur chromosomów. I to tylko w niektórych krajach zezwalających na takie manipulacje, jak np. Wielka Brytania. Ale i w nich są jasne ograniczenia: trzeba uzyskać zezwolenie na taki eksperyment i zarodki po manipulacji mają być zniszczone w ciągu dwóch tygodni. He Jiankui wziął zarodki zdolne do rozwoju i do tego je wprowadził do macicy ich matki, co było nie tylko nieuprawnione, ale też nieuzasadnione. W przypadku ojca nosiciela lub chorego na AIDS i zdrowej matki oraz zapłodnienia in vitro wystarczy dobrze przepłukać plemniki przed zapłodnieniem. Do tego AIDS to nie jest choroba nieuleczalna, mamy przyzwoitą terapię. Najważniejsze jest jednak to, że na tym etapie nie było wiadomo, czy taka interwencja genetyczna nie przyniesie dodatkowych, szkodliwych efektów. Wciąż tego nie wiemy.
Jak by Pani rozstrzygnęła etyczne dylematy, jakich nastręcza manipulacja genami w zarodkach?

Pierwsza wątpliwość ma charakter teoretyczny: czy mamy prawo poddać terapii zarodki i wpływać na przyszłe pokolenia, druga związana jest z technologią – czy przypadkiem czegoś nie uszkodzimy. Wydaje mi się, że najważniejsze jest rozwiązanie problemów technicznych. Na razie nie potrafimy tego zrobić idealnie i możemy doprowadzić do uszkodzenia innych genów albo jakichś nowych, niekorzystnych między nimi interakcji. Nie chcę wystawiać szyi pod toporek, ale gdyby można było idealnie przeprowadzić ten zabieg, to dlaczego miałoby się urodzić dziecko chore, które umrze na daną chorobę, jeśli mogłoby się urodzić dziecko zdrowe? Natomiast w tym momencie prace, które doprowadzają do narodzenia się dziecka, są nieakceptowalne. Jeszcze za mało wiemy.
Jak rozumiem, to kwestia czasu.

Być może, ale nieprędko. Diagnostyka prenatalna i preimplantacyjna jest już prowadzona w rodzinach ryzyka genetycznego. Jednak znów podejmowane działania zależą od przekonań rodziców – dla niektórych rodziców akceptowalna jest diagnostyka preimplantacyjna i wybór na tej podstawie zdrowszego zarodka, ale nie prenatalna, gdzie w konsekwencji wykrycia wad u płodu następuje jego usunięcie.

Jest taka książka „Hakowanie Darwina”, napisana przez Jamiego Metzla – jednego z członków komisji WHO, w której rozważa przyszłość rasy ludzkiej. Państwo Brown idą do poradni genetycznej, bo chcą mieć dziecko, a tam doradza się im rozwiązanie nowoczesne, bo wtedy można wybrać zarodek, który nie ma defektów, najlepszy. Za 20 lat nie będzie chodziło tylko o najlepszy zarodek, ale jeszcze o to, co by poprawić, bo ten miałby słabe mięśnie, a tamten byłby emocjonalnie rozchwiany. Taki świat mi się już nie podoba.
Ale to będzie w ogóle możliwe – tak sobie wrzucać różne pożądane cechy jak przyprawy do alchemicznego alembiku: tu szczyptę zdolności ­matematycznych i trochę empatii?

Nie wiem, czy kiedykolwiek będziemy na takim etapie.

W dużym uproszczeniu połowa naszych złożonych cech zależy od genów, a połowa od środowiska, czyli otoczenia, wychowania. Nie wiem, kiedy zaczną się pojawiać kliniki, które oferują ulepszone dzieci – boję się, że stanie się to, zanim taka możliwość rzeczywiście będzie istniała. A tak naprawdę myślę, że nie będzie istniała w ogóle. W USA jest w tej chwili ponad 600 klinik komórek macierzystych, prowadzących terapie za grube pieniądze, które nic nie wnoszą. U nas też jest ich trochę. Jeżeli jest człowiek ciężko chory, nie ma nadziei, ale ma pieniądze, to przyjmie prawie wszystko. Być może te pieniądze lepiej byłoby przeznaczyć na lepszą opiekę, zamiast na wątpliwą terapię.
Terapia komórkami macierzystymi nigdy nie działa?

Działa dla kilku schorzeń, ale muszą być do tego wykorzystane specjalne komórki macierzyste, a nie np. z własnego tłuszczu. Udokumentowanych przykładów jest bardzo mało.
W trakcie Pani kariery naukowej genetyka przeszła galopujący rozwój. Czego się Pani w związku z tym rozwojem obawia, a o czym marzy?

Boję się, że chęć ulepszania będzie galopowała przed możliwościami – łatwo wmówić ludziom rzeczy, które nie istnieją. A marzę o tym, by genetyka znów się trochę uprościła. Kilkanaście lat temu prowadziłam wykład o regulacji działania genów. Wtedy jeszcze potrafiłam odpowiedzieć na pytanie, które postawiła mi pani na początku: jak się uruchamia ludzki gen. W tym momencie nie mam pojęcia. Zatem chciałabym zrozumieć regulację działania genów. I jeszcze jedno mam marzenie: niektóre terapie genowe, np. anemii sierpowatej, już pięknie leczą, ale za milion dolarów. Marzę, by terapia genowa kiedyś była tańsza. ©

PROFESOR EWA BARTNIK jest genetyczką i popularyzatorką nauki. Specjalizuje się w chorobach ludzkich będących skutkiem zmian w mitochondrialnym DNA. Jest członkinią specjalnej komisji WHO, zajmującej się problemem modyfikacji ludzkiego DNA. Odznaczona Krzyżem Kawalerskim Orderu Odrodzenia Polski za zasługi na rzecz nauki w Polsce i na świecie oraz wspieranie międzynarodowej współpracy naukowej. Autorka ok. dwustu prac naukowych i książki „Co kryje się w naszych genach?”.

[Lothar.]

No wiem, wiem, komunistka (rasizm, nacjonalizm) i zachęcała do szczepień, właściwe pochodzenie i "bul" Komorowski odznaczył >;) Tylko czy rzeczywiście wirusy powodują mutacje i ewolucje?

[Lothar.]

Wirusy (łac. virus „trucizna, jad”) – niewielkie cząstki zakaźne infekujące wszystkie formy życia, niezdolne do namnażania się poza komórką gospodarzem.

Wirusy nie mają struktury komórkowej, własnych układów metabolicznych, ani nie zawierają organelli[a]. W związku z tym nie zalicza się ich do organizmów. Z drugiej strony do żywych istot upodabnia je zdolność do reprodukcji, posiadanie genów i podleganie ewolucji. Najprostsze wirusy są zbudowane z kwasu nukleinowego stanowiącego ich genom oraz otaczającego go płaszcza białkowego zwanego kapsydem. Zawierają jeden z dwóch kwasów nukleinowych – RNA (wirusy RNA) albo DNA (wirusy DNA), w którym zawarta jest informacja potrzebna do wytworzenia cząstek potomnych.

Wirusy są wewnątrzkomórkowymi pasożytami bezwzględnymi – są całkowicie zależne od żywych komórek pełniących rolę ich gospodarza. Niektóre wirusy mają własne enzymy, ale nie pozwalają im one na samodzielne powielanie się czy wykorzystanie informacji z własnego genomu. Do namnażania wykorzystują maszynerię komórki będącej żywicielem. Są obecne w praktycznie każdym ekosystemie, także w środowiskach o ekstremalnych warunkach dla rozwoju życia. Są wielokrotnie liczniejsze niż bakterie i wszystkie inne organizmy razem wzięte.

Dziedziną nauki zajmującą się wirusami jest wirusologia.
Spis treści

    1 Charakterystyka wirusów
        1.1 Budowa wirusów
        1.2 Występowanie
        1.3 Materiał genetyczny wirusów
        1.4 Klasyfikacja
        1.5 Zmienność genetyczna wirusów
        1.6 Gospodarze wirusów
    2 Etapy cyklu replikacyjnego wirusów
        2.1 Rozpoznanie i adsorpcja
        2.2 Penetracja
        2.3 Powielanie komponentów, składanie i uwalnianie cząstek wirusowych
    3 Wybrane grupy wirusów
        3.1 Wirusy roślinne
        3.2 Wirusy organizmów prokariotycznych
        3.3 Wirusy owadzie
        3.4 Wirusy o innych gospodarzach
        3.5 Cząstki subwirusowe
    4 Infekcje wirusowe
        4.1 Następstwa zakażenia wirusowego komórki gospodarza
        4.2 Zakażenie organizmu
        4.3 Odpowiedź komórek i organizmów zwierzęcych na zakażenia wirusowe
        4.4 Znaczenie medyczne
            4.4.1 Leki przeciwwirusowe
            4.4.2 Szczepionki
    5 Epidemiologia chorób wirusowych
        5.1 Epidemiologia wirusowych chorób człowieka i zwierzęcych
        5.2 Epidemiologia wirusowych chorób roślin
    6 Hodowla wirusów i diagnostyka
    7 Unieczynnienie wirusów
    8 Pochodzenie wirusów i ewolucja
    9 Rys historyczny
    10 Znaczenie wirusów
        10.1 Wykorzystanie wirusów
    11 Zobacz też
    12 Uwagi
    13 Przypisy
    14 Bibliografia

Charakterystyka wirusów
Budowa wirusów
Budowa wirusa mozaiki tytoniu stanowiącego dobrze poznany przykład wirusa o helikalnej budowie kapsydu
Budowa ikozaedralnych adenowirusów i porównanie z dwudziestościanem foremnym (ikozaedrem)

Dojrzała, kompletna cząstka wirusowa nazywana jest wirionem[2][b]. Wirion składa się z dwóch podstawowych elementów: kwasu nukleinowego, stanowiącego wirusowy genom, oraz otaczającego go płaszcza białkowego – kapsydu[1][6]. Kompleks wirusowego genomu i chroniących go białek (białek strukturalnych)[7] nazywa się nukleokapsydem[8]. Wirus może kodować także inne białka (niestrukturalne), które nie są obecne w wirionie (tj. cząstce wirusa znajdującej się w środowisku pozakomórkowym), ale pełnią różne ważne funkcje w cyklu replikacyjnym wirusa[7].

Kwas nukleinowy (genom) stanowiący dziedziczną informację genetyczną wirusa, może być cząsteczką RNA albo DNA[9]. Może mieć postać jedno- lub dwuniciową, liniową lub kolistą, ciągłą lub segmentowaną[10]. Kapsyd zbudowany jest z podjednostek białkowych zwanych kapsomerami, których liczba jest ściśle określona dla danego gatunku wirusa. Kapsomery są strukturami kulistymi lub cylindrycznymi[6], które z kolei zbudowane są z protomerów[11].

Niektóre wirusy mają dodatkowo osłonkę lipidową (nazywaną także otoczką) otaczającą nukleokapsyd[12][13], która pochodzi zwykle z błony cytoplazmatycznej gospodarza; czasem z jego błony jądrowej lub błony siateczki śródplazmatycznej[14]. Nabywają ją typowo w wyniku wypączkowania, dzięki czemu mogą opuścić komórkę bez rozrywania i zabijania jej. Białka w tej błonie pochodzące od komórki gospodarza są częściowo lub całkowicie zastępowane białkami wirusowymi, glikoproteinami[13], które często przyjmują postać wypustek (peplomerów)[14]. Osłonki występują głównie u wirusów atakujących komórki zwierzęce, rzadsze są u wirusów roślin i bardzo rzadkie u fagów[15].

Podjednostki białkowe w kapsydach są ułożone w ściśle określony sposób[16]. Ze względu na kształt i ułożenie kapsomerów wirusy można podzielić na[11]:

    wirusy o symetrii helikalnej;
    wirusy o symetrii ikozaedralnej (kubicznej);
    wirusy o symetrii złożonej[10].

Wirusy o budowie helikalnej mają kształt pałeczkowaty, wydłużony[16]. Mogą być stosunkowo krótkie i bardzo sztywne, jak w przypadku wielu wirusów roślin, lub długie i elastyczne, jak w przypadku wielu wirusów zwierzęcych[9].

Wirusy o symetrii ikozaedralnej mają strukturę o dwudziestu trójkątnych ścianach i dwunastu wierzchołkach. Wszystkie zwierzęce wirusy zawierające DNA (poza pokswirusami) mają kapsydy o takim kształcie[9]. W gorszej jakości obrazie z mikroskopu elektronowego kształt tych wirusów może jawić się jako kulisty[17].

Choć większość wirusów można przypisać do jednej z dwóch powyższych kategorii, niektóre wirusy nie pasują ani do jednej, ani do drugiej. Określa się je wirusami o symetrii złożonej, do których należą m.in. pokswirusy i pewne bakteriofagi[18]. Wirusy osłonkowe uznaje się czasem za osobną kategorię przy podziale wirusów ze względu na budowę[11]. Wiele takich wirusów ma po wewnętrznej stronie osłonki białko macierzy (białko M) mogące stanowić połączenie między nią a nukleokapsydem[19]. Wypustki tych wirusów wystają ponad osłonkę, a także mogą przebijać się wewnątrz cząstki wirusa przez dwuwarstwę lipidową i mieć kontakt z leżącą niżej warstwą białkową tworzoną przez białka M. U niektórych wirusów warstwa ta jest sztywna, u innych łatwo ulega odkształceniom[9].

Rozmiar wirusów podaje się zazwyczaj w nanometrach (1 nm = 10−9 m). Ważne z medycznego punktu widzenia wirusy mają typowo rozmiar od 18 nm (zaliczane do małych – parwowirusy) do 300 nm (zaliczane do dużych – pokswirusy)[20]. Wirusy są z reguły mniejsze niż bakterie i zdecydowana większość przedostaje się przez filtry mikrobiologiczne zatrzymujące bakterie[21]. Niektóre jednak są zatrzymywane, dlatego samo kryterium rozmiaru nie jest wystarczające, by dokonać rozróżnienia. Jeden z największych znanych wirusów, mimivirus, ma średnicę 400 nm, a najmniejsze bakterie (Mycoplasma, Ralstonia pickettii) mają zaledwie 200–300 nm długości[21]. Do innych gigantycznych wirusów należą pandorawirusy osiągające rozmiar 1 × 0,5 mikrometrów, które są większe nie tylko od wielu bakterii, ale także od niektórych pasożytniczych komórek eukariotycznych. Jeszcze większy od nich jest odkryty w wiecznej zmarzlinie Pithovirus sibericum, osiągający 1,5 μm długości[22][23].
Występowanie

Wirusy infekują wszystkie komórkowe formy życia[1][24]. Są obecne w organizmach zarówno chorych, wykazujących objawy chorobowe, jak i zdrowych, które są zakażone bez wywoływania następstw chorobowych, z infekcją aktywną lub utajoną. Poza gospodarzami wirusy występują w środowisku – glebie, powietrzu, wodzie[24].

Co więcej, wiele organizmów żywych zawiera w swoich genomach pozostałości dawnych genomów wirusowych, które w dalekiej przeszłości uległy integracji z genomem gospodarzy[24]. Także w genomie człowieka występują liczne zintegrowane z nim sekwencje wirusowe, tzw. EVE (ang. Endogenous Viral Elements). Około 8% ludzkiego genomu stanowią retrowirusowe sekwencje HERV (ang. Human Endogenous RetroVirus)[25].

Skład wiromu człowieka(ang.) nie jest dobrze poznany, niewiele wiadomo, jaki ma wpływ na fizjologię i zdrowie. Badania wskazują na duże zróżnicowanie wiromu człowieka w zależności m.in. od diety, klimatu, zakażeń, statusu immunologicznego, wieku. Szacuje się, że 109–1015 cząstek wirusów przypada na gram jelit, a 106 przypada na 1 cm² skóry. Ponadto osoby całkowicie zdrowe mogą być zakażone przewlekle bądź przejściowo kilkoma różnymi wirusami[25].

Wirusy są zdecydowanie najbardziej licznym biologicznym bytem na Ziemi. Szacuje się, że liczba wszystkich bakterii wynosi około 5 × 1030, a liczba wirusów jest co najmniej 10 razy większa. W efekcie jest ich więcej niż wszystkich innych form życia razem wziętych[26]. Można je spotkać we wszystkich niszach, gdzie występują organizmy żywe, łącznie z najmniej przyjaznymi dla rozwoju życia[26].

W wirusologii ma się do czynienia z bardzo małymi cząstkami, jednak zwykle w dużych ilościach. Stężona zawiesina wirusów może zawierać 1012 wirionów w mililitrze. Pojedyncza zainfekowana komórka może wyprodukować 105 wirionów, a osoba zakażona HIV może wyprodukować 1011 cząstek wirusowych dziennie[27].

Niezależnie od przyjętej teorii pochodzenia wirusów faktem jest, że wirusy od miliardów lat wpływają na ewolucję organizmów jedno- i wielokomórkowych[28]. Dotychczas odkryto niewielki ułamek wirusów występujących na Ziemi. Najwięcej poznano wirusów infekujących ludzi, ponieważ w nauce najwięcej uwagi poświęca się właśnie tej grupie wirusów i zdrowiu człowieka[24].
Materiał genetyczny wirusów

Wszystkie organizmy żywe mają genom w postaci dwuniciowego DNA[29]. W przypadku wirusów jest więcej możliwości. Genom wirusa stanowi jedna lub wiele cząsteczek[30] jednego z dwóch kwasów nukleinowych – RNA (wirusy RNA) albo DNA (wirusy DNA), w którym zawarta jest informacja potrzebna do wytworzenia cząstek potomnych[1]. Mogą być one jednoniciowe albo dwuniciowe. Te zawierające dwuniciowy DNA (dsDNA) pod względem mechanizmów replikacji i transkrypcji są najbardziej zbliżone do organizmów żywych[29].

Jednoniciowy RNA jako genom wirusów może mieć polarność dodatnią (+) lub ujemną (-)[31]. W przypadku RNA o polarności dodatniej może być on użyty bezpośrednio w roli mRNA, a sam taki wyizolowany genom może być zakaźny. Natomiast u wirusów RNA o polarności ujemnej musi najpierw ulec transkrypcji[32], jest komplementarny (antysensowny) do mRNA[31]. Genomowy RNA wirusa może być też dwuniciowy (zawierać jedną nić o polarności dodatniej i drugą o polarności ujemnej) lub ambisensowny (jedna nić[31] zawiera sekwencje zarówno o polarności dodatniej, tj. stanowiące bezpośrednio matrycę do syntezy białka, jak i ujemnej, tj. stanowiące matrycę do syntezy mRNA[33]).

Większość wirusów zawiera pojedynczą kopię swojego genomu[31]. Do wyjątków należą retrowirusy, które zawierają dwie kompletne kopie swojego genomu stanowiącego pojedynczą nić RNA. Można je określić jako pseudodiploidalne[34].

W przypadku wirusów DNA właściwie wszystkie ważne z punktu widzenia zdrowia człowieka grupy tych wirusów mają pojedynczą cząsteczkę DNA w formie liniowej lub kolistej. W przypadku wirusów RNA są to pojedyncze cząsteczki liniowe lub ich genom składa się z kilku segmentów (części) RNA[32].

Genomy wirusowe są na ogół o wiele mniejsze niż genomy organizmów komórkowych[35]. Ich rozmiar jest jednak zróżnicowany. Na przykład cirkowirus świń (ssDNA) ma mały genom o wielkości 1,7 kilozasad (kz). Największe genomy mają wirusy zawierające dsDNA, a ich rozmiar może przekraczać 1000 kilo par zasad (kpz). Niektóre genomy wirusowe, jak te u mimiwirusów, są nawet większe niż najmniejsze genomy organizmów komórkowych (jak mykoplazmy). Największe genomy wirusów RNA osiągają rozmiary zaledwie 33 kz[30].

Wirusy mają stosunkowo małe genomy z kilku powodów. Po pierwsze: mogą korzystać z białek komórki gospodarza, w związku z czym nie muszą same ich kodować (są jednak i takie białka, które muszą kodować same, jak polimeraza RNA zależna od RNA u wirusów RNA). Po drugie: informacja w genomie jest zakodowana w sposób efektywny i oszczędny; geny mogą nakładać się na siebie. Po trzecie białka wirusowe mogą być wielofunkcyjne, wykazywać kilka różnych aktywności enzymatycznych[35], np. genomy wirusów roślin zawierają geny (otwarte ramki odczytu) w liczbie od 1 (satelitarny wirus nekrozy tytoniu) do 12 (reowirusy)[36].

Poza informacją o budowie białek wirusowych genom zawiera także dodatkowe informacje, jak sygnały kontrolujące ekspresję genów. Mogą być one zawarte w sekwencji nukleotydów, a w przypadku genomów jednoniciowych – w strukturach powstałych w wyniku sparowania zasad między komplementarnymi sekwencjami takich pojedynczych nici[37]. Należą do nich struktury spinki do włosów (ang. stem-loop), wybrzuszenia (wypętlenia, ang. bulges)[37][38], pseudowęzły. Tworzą one struktury wyższego rzędu[37].

W wyniku replikacji DNA niektórych wirusów, jak herpeswirusy czy bakteriofag T-4, powstają ogromne cząsteczki DNA, zwane konkatamerami. Każda z nich składa się wielu kopii wirusowego genomu. Kiedy składane są wiriony, odpowiednia endonukleaza odcina poszczególne sekwencje genomowe z konkatameru[39].
Klasyfikacja

     Osobny artykuł: Systematyka wirusów.

System klasyfikacji Baltimore’a, opierający się na sposobie syntezy wirusowego mRNA
Wizualizacja 7 grup wirusów według klasyfikacji Baltimore’a

Klasyfikacja wirusów bywa problematyczna. Opiera się ona na morfologii, typie kwasu nukleinowego, sposobie replikacji, organizmie gospodarza i rodzaju choroby, którą dany wirus wywołuje[40]. Do tego dochodzi porównywanie sekwencji nukleotydowych w genomach z użyciem narzędzi bioinformatycznych[41]. Od 1966 klasyfikacją i nazewnictwem wirusów zajmuje się Międzynarodowy Komitet Taksonomii Wirusów (ICTV)[42].

Podstawowymi kryteriami w klasyfikacji wirusów są:

    rodzaj kwasu nukleinowego (DNA lub RNA);
    liczba nici kwasu nukleinowego i ich postać;
    polarność genomu wirusa[c];
    symetria nukleokapsydu;
    występowanie osłonki lipidowej[44].

Przez długi czas wirusolodzy w klasyfikacji wirusów niechętnie używali takich samych jednostek taksonomicznych, jak w przypadku organizmów żywych. Później zorganizowano je w gatunki, rodzaje, podrodziny i rodziny. Niektóre rodziny przyporządkowano do rzędów, ale wyższe jednostki jak klasa czy typ nie były stosowane[41]. W 2005 wyróżniano 3 rzędy, 73 rodziny i 287 rodzajów[5]. Natomiast w klasyfikacji z 2019 wydanej przez ICTV najwyższą rangą taksonomiczną dla wirusów jest kategoria określana jako realm, których jest 4; następnie wyróżniono 9 królestw, 16 typów, 2 podtypy, 36 klas, 55 rzędów, 8 podrzędów, 168 rodzin, 103 podrodzin i 1421 rodzajów[45].

Co do nazewnictwa ustalono następujące przyrostki dla poszczególnych rang: realm –viria, subrealm –vira, królestwo –virae, podkrólestwo –virites, typ –viricota, podtyp –viricotina, klasa –viricetes, podklasa –viricetidae, rząd –virales, podrząd –virineae, rodzina –viridae, podrodzina –virinae, rodzaj –virus oraz podrodzaj –virus. Osobne przyrostki ustalono dla wiroidów i satelitarnych kwasów nukleinowych[46].

W obrębie gatunku wirusa wyróżnia się różne jego warianty, które określa się w kategoriach szczepu, serotypu (opierając się na różnicach w antygenach) czy genotypu (bazując na różnicach w sekwencji genomowej)[41].

Dodatkowy system klasyfikacji opracował David Baltimore – jest to tak zwana klasyfikacja Baltimore’a. Wirusy są w nim przydzielone do jednej z siedmiu grup zgodnie z mechanizmem zależności między wirusowym genomem, a powstawaniem mRNA (matrycy do syntezy białek)[40].

[Amigoland]

No skoro mają dowody, to pewnie i tak jest. Ale ja sądzę że większą rolę odegrały...Bakterie...
https://lifescience.pl/blog/mikrobiota-i-jej-wplyw-na-organizm-czlowieka/

[Lothar.]

Wiedziałem że karmienie piersią jest zdrowe dla niemowlęcia ale nie wiedziałem że aż tak bardzo >;) No i wpływ na odporność na Stres. Bo rzeczywiście, jak coś mocno nie halo, to czuję ucisk dołu brzucha.

Początkowy okres życia jest zasadniczy dla rozwoju mikrobiomu, a rodzaj mikroflory nabytej we wczesnym okresie życia jest krytyczny dla rozwoju odpowiedzi immunologicznej i tolerancji pokarmowej. Przewód pokarmowy noworodków jest zasiedlany pierwszymi „mikrobami” w wyniku ich bezpośredniej transmisji od matki przed porodem, w czasie porodu fizjologicznego oraz karmienia piersią i bezpośredniego kontaktu. Określana jako „rdzeniowa” mikrobiota jelitowa (ang. core gut microbiota) kształtuje się już u płodu oraz podczas kolejnych 1000 dni życia. Kluczowe znaczenia dla jej kształtowania ma: zdrowie matki w okresie ciąży i karmienia piersią, poród naturalny, sposób karmienia (mleko matki/mleko modyfikowane) oraz podawane w pierwszych latach życia leki, a zwłaszcza antybiotyki.

6. Wyniki najnowszych badań wskazują na rolę mikroflory w modulowaniu rozwoju mózgu, wpływie na jego funkcje na drodze złożonych mechanizmów neuronalnych, hormonalnych i immunologicznych, związanych z prawidłowym działaniem osi mózgowo-jelitowej.

7. Zaburzenia depresyjne, które należą do najczęściej diagnozowanych schorzeń psychiatrycznych, także wydają się powiązane ze zmianami mikrobiomu jelit. Badania wskazują bowiem, iż czynniki stresowe wpływają na silne zaburzenie składu bakterii bytujących w naszych jelitach, a to w konsekwencji może być jeden z czynników sprzyjających rozwojowi zaburzeń psychiatrycznych. Powtarzające się zaburzenia mikrobiomu mogą powodować bezsenność, depresję i nadwrażliwość na ból

[Amigoland]

Natura wie co robi. Człowiek do dzisiejszego dnia nie rozumie natury. I pewnie nigdy nie zrozumie. "Mądrzy naukowcy" Wysnuwają różne wnioski. Ale czy tak na prawdę jest? Sami nie wiedzą...

[Lothar.]

Ale trzeba iść dalej Andrzeju i się uczyć, tylko ja się obawiam nieodpowiedzialności korporacji pragnących zysku za wszelką cenę. Otworzą Puszkę Pandory na 100% jak ją tylko znajdą, ja nie zapomniałem jak istniała poważna hipoteza, że tlen w atmosferze się zapali, przy wybuchu bomby wodorowej, a to zabije ludzi na ziemi nie będących w bunkrach, no i swoi poszli do bunkrów i odpalono wodorówkę. Czego nie powinniśmy zapomnieć bo nie wszyscy kochają Ludzkość, pan Kaligula miał ciekawy pogląd i żałował, że ludzkość nie ma jednej głowy, żeby ją mógł uciąć >;)) A takich jest więcej i co ciekawe bardzo bogaci i ustosunkowani bardzo ewoluują w tą stronę, nie musząc już walczyć o byt doczesny >;))

[Amigoland]

Jak to się mówiło. Wiadro dopóty wodę nosi, dopóki ucho się nie urwie. Będzie bieda, będzie rewolucja...

[Lothar.]

I będą najemnicy którzy się z "rewolucją" rozprawią, nie ma czegoś takiego jak "rewolucja" Andrzeju, jak nie ma animatorów i ktoś za nią nie Płaci. Nawet za rewolucją francuską stał bank anglii >;)) Tylko tego się ludziom nie mówi, że po śmierci króla francji, to po roku założono bank francji >;)) Ot taki zupełny przypadek, że Bank centralny francji był beneficjentem rewolucji francuskiej, a ludziom to przyniosło tylko biedę i dla wielu śmierć. Wolność równość braterstwo albo śmierć, i tylko ta ostatnia była prawdą, ale ją szybko zdjęto z haseł rewolucji >;)))

[Amigoland]

Lothar. napisał/a

I będą najemnicy którzy się z "rewolucją" rozprawią, nie ma czegoś takiego jak "rewolucja" Andrzeju, jak nie ma animatorów i ktoś za nią nie Płaci. Nawet za rewolucją francuską stał bank anglii >;)) Tylko tego się ludziom nie mówi, że po śmierci króla francji, to po roku założono bank francji >;)) Ot taki zupełny przypadek, że Bank centralny francji był beneficjentem rewolucji francuskiej, a ludziom to przyniosło tylko biedę i dla wielu śmierć. Wolność równość braterstwo albo śmierć, i tylko ta ostatnia była prawdą, ale ją szybko zdjęto z haseł rewolucji >;)))

Ale jest coś takiego jak "opór bierny". Polacy przećwiczyli to w czasie okupacji...Jest "strajk włoski" robisz tak, żeby nic nie zrobić, hehehe. No i jest solidarność wszystkich ludzi...

[Lothar.]

Niby pan Ghandi tak "pokonał" angoli 😼 Ale ja jestem niewierzący ukry mordowali Polaków którzy stawiali taki opór i pewnie ich teraz sprowadzili żeby to robili znów.

[michalina]

Lothar. napisał/a

Niby pan Ghandi tak "pokonał" angoli 😼 Ale ja jestem niewierzący ukry mordowali Polaków którzy stawiali taki opór i pewnie ich teraz sprowadzili żeby to robili znów.

Wojtek mam podobne mysli ale trzeba się ich wyzbyć!
By sobie neiszczęścia nie przywołać...

[michalina]

Amigoland napisał/a

Lothar. napisał/a

I będą najemnicy którzy się z "rewolucją" rozprawią, nie ma czegoś takiego jak "rewolucja" Andrzeju, jak nie ma animatorów i ktoś za nią nie Płaci. Nawet za rewolucją francuską stał bank anglii >;)) Tylko tego się ludziom nie mówi, że po śmierci króla francji, to po roku założono bank francji >;)) Ot taki zupełny przypadek, że Bank centralny francji był beneficjentem rewolucji francuskiej, a ludziom to przyniosło tylko biedę i dla wielu śmierć. Wolność równość braterstwo albo śmierć, i tylko ta ostatnia była prawdą, ale ją szybko zdjęto z haseł rewolucji >;)))

Ale jest coś takiego jak "opór bierny". Polacy przećwiczyli to w czasie okupacji...Jest "strajk włoski" robisz tak, żeby nic nie zrobić, hehehe. No i jest solidarność wszystkich ludzi...

Amigo!
W tym sęk,że nie ma żadnej solidarnosci ludzi.
Gdyby była to świat by wyglądał inaczej.

[Amigoland]

michalina napisał/a

Amigoland napisał/a

Lothar. napisał/a

I będą najemnicy którzy się z "rewolucją" rozprawią, nie ma czegoś takiego jak "rewolucja" Andrzeju, jak nie ma animatorów i ktoś za nią nie Płaci. Nawet za rewolucją francuską stał bank anglii >;)) Tylko tego się ludziom nie mówi, że po śmierci króla francji, to po roku założono bank francji >;)) Ot taki zupełny przypadek, że Bank centralny francji był beneficjentem rewolucji francuskiej, a ludziom to przyniosło tylko biedę i dla wielu śmierć. Wolność równość braterstwo albo śmierć, i tylko ta ostatnia była prawdą, ale ją szybko zdjęto z haseł rewolucji >;)))

Ale jest coś takiego jak "opór bierny". Polacy przećwiczyli to w czasie okupacji...Jest "strajk włoski" robisz tak, żeby nic nie zrobić, hehehe. No i jest solidarność wszystkich ludzi...

Amigo!
W tym sęk,że nie ma żadnej solidarnosci ludzi.
Gdyby była to świat by wyglądał inaczej.

Ludzie zostaną skazani na solidarność, nie będzie innego wyjścia...Tak myślę...Witaj Michalino.