Вирусы — настолько мелкие и примитивные биологические объекты, что назвать их живыми существами можно лишь с большой натяжкой.
Даже самая простая бактерия — это живая клетка. Чтобы переваривать пищу, запасать энергию и размножаться, в ней работает целая биохимическая «фабрика». У вирусов нет ничего и близкого к этому. Они используют структуры зараженных клеток, проникая внутрь по «подложным документам». Нормальная работа «фабрики» прекращается, и вплоть до полного истощения она производит новые вирусные частицы — крошечные капсулы, в которых хранится скудный набор генов.
Размеры: все относительно
SARS-CoV-2 — вирус средней величины, диаметром порядка 100 нанометров (0,0001 мм). Для сравнения: размер свиного цирковируса типа 1 достигает всего 0,000017 мм — как 170 атомов водорода, выстроенных в цепочку. А некоторые вирусы, поражающие амеб, могут иметь в поперечнике целые микрометры (0,001 мм) и видны в обычный микроскоп. Их обнаружили совсем недавно и поначалу даже приняли за мелких бактерий.
Гигиена: как с ним бороться
Дезинфицирующие средства на основе спиртов, а также мыло и другие поверхностно-активные вещества разрушают оболочки вирусов. Во внешней среде вирусные частицы быстро гибнут. Грипп не выживает «на воздухе» дольше суток, хотя коронавирусы более устойчивы. По имеющимся данным, на металлических и пластиковых поверхностях SARS-CoV-2 сохраняется до нескольких дней.
Внутри гигантских вирусов могут жить мелкие вирусы-спутники, которые полностью зависят от них при распространении и размножении.
В переводе с латыни virus означает «яд».
Пандемию инфекции COVID-19 вызвал SARS-CoV-2 — один из более 30 известных коронавирусов и один из семи, способных поражать человека. Все они происходят от общего предка, существовавшего около 10 000 лет назад, а группа бета-коронавирусов, к которой относится S ARS-CoV-2 , выделилась примерно в 3300 году до н. э. Большинство из них инфицирует летучих мышей, но некоторые адаптировались к другим хозяевам, включая людей. Удалось это и SARS-CoV-2 , появившемуся в 2019-м.
Коронавирус окружает липидная оболочка — обрывки клеточных мембран, позаимствованных у клетки-хозяина. Ее стабилизируют Е- белки (от англ. envelope — «оболочка»).
Из оболочки вируса торчат похожие на шипы S- гликопротеины — ключи, необходимые для проникновения внутрь клетки. Они связываются с рецепторами гормона ангиотензина I (ACE2) , которые в изобилии представлены на поверхности эпителиальных клеток сосудов и дыхательных путей, заставляя их «проглатывать» вирусную частицу.
Мембранные М- белки стабилизируют положение S- гликопротеинов.
Внутри вирусной частицы скрывается геном SARS-CoV-2 — цепочка нуклеиновой кислоты, стянутая N- белками. Геном всех «полноценных» живых организмов образован двойными спиралями ДНК. И только у вирусов он может состоять не из ДНК, а из родственных молекул РНК. Геном коронавируса SARS-CoV-2 сложен из одноцепочечной РНК. Помимо четырех структурных белков (E, S, M и N) , он кодирует восемь небольших ферментов для подавления собственной защиты клетки. Плюс два больших полипротеина, которые позволяют «перенастроить» клеточную «фабрику» для работы с вирусной РНК.
Жизненный цикл
1. Проникновение
S- гликопротеины вирусной частицы связываются с рецепторами ACE2 на поверхности клетки. Вирус проникает внутрь и высвобождает свою РНК.
2. Репликация
Вирусный геном эксплуатирует биохимические системы клетки. Начинается массовое производство копий самой РНК, а также структурных белков вируса.
3. Высвобождение
Вирусные частицы соединяются в «сборочном цехе» клеточной «фабрики» — аппарате Гольджи, заимствуя здесь фрагменты липидной мембраны. Новые патогены выходят на охоту.
