Wirusy to mikroskopijne stworzenia, które mają rdzeń z materiału genetycznego, albo DNA, albo RNA, pokryty powłoką z białka. Niektóre mają kolczastą powłokę zwaną otoczką, która pomaga im zaczepić się i wejść do komórek gospodarza.
Wirusy wykorzystują rybosomy w komórce gospodarza do przekształcenia wirusowego RNA w białka. Czasami podczas tego procesu fragment kodu genetycznego ulega zmianie. Nazywa się to mutacją.
Wirusy nie są organizmami żywymi
Wirusy, w przeciwieństwie do bakterii i grzybów, są mikroskopijnymi, bezkomórkowymi cząstkami, które składają się z centralnego rdzenia DNA lub RNA otoczonego powłoką białkową. Nie posiadają wielu cech charakterystycznych dla życia, takich jak metabolizm energetyczny, wzrost i produkcja odpadów.
Mają jednak zdolność do rozmnażania się i ewolucji wewnątrz komórek. Są również obligatoryjnymi pasożytami wewnątrzkomórkowymi i muszą zakażać żywe komórki, aby się rozmnażać.
Nie wykorzystują energii poza komórką, ale kiedy wejdą w kontakt z komórką gospodarza, aktywują jej mechanizm biochemiczny, aby wyprodukować więcej wirusów. W ten sposób wywołują choroby u ludzi i innych zwierząt.
Niestety, niektórzy naukowcy twierdzą, że wirusy są żywe, ponieważ mogą się rozmnażać bez komórki gospodarza. Z kolei inni naukowcy uważają, że wirusy nie są żywe, ponieważ mogą się rozmnażać tylko w komórce.
Szybko mutują
Wirusy są podatne na zmiany w swoim kodzie genetycznym, zwane mutacjami. Zmiany te mogą sprawić, że wirus będzie wyglądał inaczej lub zmieni sposób infekowania komórek gospodarza.
Mutują szybciej niż inne rodzaje organizmów żywych, ponieważ tak szybko się rozmnażają. Wirusy tworzą ponad 100 000 kopii siebie za każdym razem, gdy infekują komórkę.
To oznacza, że jeśli nowa mutacja pojawi się w jednym wirusie, jest bardzo prawdopodobne, że inne wirusy również zaczną mutować. W ten właśnie sposób HIV stał się tak niebezpieczny dla ludzi.
Mutacje zachodzą w nici DNA lub RNA tworzącej genom wirusa, które są bardzo podobnymi cząsteczkami. Obie zawierają cukry, do których dołączone są zasady: adenina (A), cytozyna (C), guanina (G) i tymina (T). Zasady te łączą się w pary, tworząc białka tworzące wirusa, ale czasem zdarza się złe połączenie, co prowadzi do mutacji.
Mutują losowo
W przeciwieństwie do organizmów komórkowych, wirusy nie mają kodu genetycznego (DNA lub RNA) zapakowanego w białkową powłokę. Zamiast tego przejmują maszynerię komórek gospodarza, aby się replikować.
Za każdym razem, gdy wirus wykonuje kopię swojego DNA lub RNA, istnieje szansa, że do genomu zostaną wprowadzone przypadkowe błędy. Są to tzw. mutacje i większość z nich jest szkodliwa dla wirusa.
Jest też kilka mutacji, które dają wirusowi przewagę w przetrwaniu. To właśnie one pomagają wirusowi uniknąć szczepionek lub leczenia i wymykać się obronie układu odpornościowego.
Mutacje te nazywane są „dryfem antygenowym” lub „przesunięciem antygenowym”. Podczas dryfu antygenowego wirus popełnia małe błędy w kopiowaniu, które mogą prowadzić do zmian w jego białkach powierzchniowych.
Mutują korzystnie
Wirusy to mikroskopijne organizmy, które mają rdzeń z materiału genetycznego, albo DNA, albo RNA, pokryty powłoką białkową zwaną kapsydem. Rozmnażają się tylko w komórce gospodarza, którym może być człowiek, zwierzę lub roślina.
Zarażają ludzi, przechodząc z jednej osoby na drugą, zwykle przez kaszel lub kichanie. Mogą również rozprzestrzeniać się przez kontakt z powierzchniami, przedmiotami lub żywnością, które zostały skażone.
Gdy komórka lub wirus tworzy kopie siebie, czasami jeden z genów ulega mutacji. Może on zmienić to, co koduje, lub nie.
Mutacja może dać komórce lub wirusowi przewagę nad środowiskiem, w którym żyje, sprawiając, że będzie w stanie przetrwać. Może też sprawić, że znajdzie się w niekorzystnej sytuacji, co spowoduje jej wyginięcie. Ten proces selekcji jest naturalną częścią ewolucji i występuje u wszystkich żywych organizmów, w tym u wirusów.
Mutują szkodliwie
Wirusy wykorzystują mechanizmy produkcyjne komórek gospodarza do replikacji, przejmując instrukcje genetyczne, które mówią komórce, jak tworzyć białka. Robią to, wprowadzając mutacje do DNA, które wiąże się z ich genami, i do RNA, które składa ich białka.
W większości przypadków zmiany wprowadzane przez wirusy są przypadkowe i nie dają gospodarzowi żadnych korzyści. Jednak niektóre wirusy RNA, takie jak koronawirusy, mają dodatkowe białko, które pozwala im na korektę własnego DNA.
Ta zdolność do poprawiania błędów nazywa się włączaniem analogów nukleotydów i występuje sporadycznie w genomie wirusowym. Prawdopodobnie te mutacje są przekazywane potomstwu i w jakiś sposób wpływają na wirulencję, ale naukowcy nie mają pewności.
