ΤΑΞΗ Γ': ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΙΟΥΣ

Ιοί

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 την 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, και έχουν συνεισφέρει σημαντικά τόσο στη βασική έρευνα όσο και στις εφαρμογές της.

Οι επιστήμονες μελετώντας τους ιούς διαπίστωσαν ότι είναι ικανοί να πολλαπλασιάζονται μόνο σε ζωντανά κύτταρα και όχι σε θρεπτικά υλικά, όπως συμβαίνει με τα βακτήρια.

Σε αντίθεση με το κύτταρο, που είναι η θεμελιώδης μονάδα της ζωής, ο ιός δεν είναι τίποτα περισσότερο από νουκλεϊκό οξύ και πρωτεϊνες. Μόνο όταν βρεθεί μέσα σε ένα κύτταρο – ξενιστή, ο ιός “ξυπνά” και εκφράζει την 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 του 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 πρωτεϊνες 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 (ελικοειδές, ραβδοειδές, πολυεδρικό η συνδυασμός και των δύο) και αποτελείται από πολλά μόρια της ίδιας πρωτεϊνης. 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 στους ιούς
  
  των βακτηρίων που ονομάζονται βακτηριοφάγοι ή φάγοι, στους ιούς των ζώων και στους ιούς των φυτών.
  Κύκλος ζωής των βακτηριοφάγων
  Όπως όλοι οι ιοί οι φάγοι έχουν ένα εξωτερικό πρωτεϊνικό κάλυμμα, την κεφαλή, το οποίο περιβάλλει το γενετικό υλικό τους που είναι δίκλωνο DNA (σε ορισμένες περιπτώσεις μονόκλωνο DNA ή RNA).
  Οι φάγοι έχουν επίσης μία ουρά, με την οποία προσκολλώνται στο κύττραρο – ξενιστή. Η ουρά έχει την ικανότητα να αναγνωρίζει το κατάλληλο βακτήριο από τους υποδοχείς που έχει στην επιφάνεια της μεμβράνης του. Μέρος της ουράς διαπερνά το κυτταρικό τοίχωμα του βακτηρίου και το DNA του φάγου εισχωρεί μέσα στο βακτήριο. Το DNA αρχίζει να χρησιμοποιεί τα υλικά του βακτηρίου για την αναπαραγωγή του. Με αυτό τον τρόπο δημιουργούνται πολλοί ιοί.
  Όταν ο φάγος μολύνει τον ξενιστή και τον καταστρέφει τότε ο κύκλος ζωής του φάγου λέγεται λυτικός κύκλος.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Μερικές φορές ο ιός μολύνει τον ξενιστή χωρίς να τον καταστρέφει. Αυτός ο κύκλος ζωής του φάγου ονομάζεται λυσιγονικός κύκλος.
  
  
   
• 
  
  
  
  
  
  
  Οι ιοί των ζώων
  Οι ιοί των ζώων διακρίνονται σε δύο κατηγορίες, ανάλογα με το είδος του γενετικού τους υλικού, τους DNA ιούς και τους RNA ιούς. Οι ιοί των ζώων συχνά περιβάλλονται από έναν μεμβρανώδη φάκελο, που βρίσκεται έξω από το καψίδιο και τους επιτρέπει να μπουν στο ζωικό κύτταρο. Ο φάκελος αυτός έχει σύσταση και δομή μεμβράνης ζωικού κυττάρου όπως η κυτταρική μεμβράνη του ξενιστή, και έχει στην εξωτερική του επιφάνεια γκυκοπρωτεϊνες ιικής προέλευσης.
  Οι πιο περίπλοκοι από τους RNA ιούς είναι οι ρετροϊοί που θεωρούνται υπεύθυνοι για την πρόκληση καρκίνου στα ζώα και στον άνθρωπο.
  Στην κατηγορία των ρετροϊών ανήκει και ο HIV, ο ιός του AIDS. Ο ιός αυτός καταστρέφει τα Τ-λεμφοκύτταρα του ανοσποιητικού συστήματος. Επειδή έτσι εξασθενίζει το ανοσοποιητικό σύστημα, αυξάνεται η ευαισθησία του οργανισμού σε διάφορες μολύνσεις, και σε πολλές περιπτώσεις οδηγεί σε καρκινογένεση.
  Μερικοί ιοί που το γενετικό τους υλικό είναι δίκλωνο DNA, όπως ο ιός του έρπητος, μπορεί να παραμείνει στον οργανισμό του ξενιστή σε λανθάνουσα κατάσταση. Κατά καιρούς, η φυσική ή ψυχική καταπόνηση του οργανισμού μπορεί να προκαλέσει ενεργοποίηση του αναπαραγωγικού κύκλου του ιού με αποτέλεσμα την εμφάνιση μολύνσεων με δυσάρεστα συμπτώματα για τον οργανισμό.
  Στην περίπτωση του κοινού κρυολογήματος οι ιοί μολύνουν τα επιθηλιακά κύτταρα της αναπνευστικής οδού χωρίς να δημιουργούν μόνιμη βλάβη, επειδή τα κύτταρα αυτά έχουν την δυνατότητα αναπαραγωγής. Αντίθετα ο ιός της πολιομυελίτιδας, προσβάλλει τα νευρικά κύτταρα, τα οποία δεν έχουν την ικανότητα διαίρεσης. Επομένως, η βλάβη που προκαλεί ο ιός αυτός είναι μόνιμη.