Viirused

See artikkel räägib elusorganisme nakatavatest viirustest; isepaljuneva programmi kohta vaata artiklistarvutiviirus;teiste tähenduste kohta vaataViirus (täpsustus).

---

Viirus
SARS-CoV-2virion (alamsugukonnastkoroonaviirused)
Taksonoomia
Riik	ViirusedVira

Viirusedon rakulist ehitust mitteomavadendoparasiidid.Viirused koosnevad pärilikkusainest (DNAvõiRNA),valgulisestkapsiidist ja mõned kafosfolipiidsestümbrisest. Viirusednakatavadelusorganismiderakke,kus nad kasutavad paljunemiseks peremeesraku ressursse. Viirusinfektsioon võib olla pöörduv ja lühiajaline, kuid see võib olla ka pöördumatu ja elukestev. Viiruse rakuvälist vormi ehk levikut võimaldavat osakest nimetataksevirioniks.Viirusi uurivat teadusharu nimetatakseviroloogiaks.

Viiruse mõiste

Viirused kujutavad endast üht või mitutDNAvõiRNAmolekuli,mida ümbritsebvalkudestkapsiid,mõnel juhul sisaldavad kalipiide.Seega erinevad nad "klassikalistest" elusorganismidest suuresti, ja nende elusolendiks pidamine või mittepidamine sõltub sellest, kuidaseludefineerida. Üks võimalikest definitsioonidest väidab, et elusorganismid on objektid, mis suudavad toota endasarnaseid järglasi, neile endas sisalduvatpärilikkuinformatsiooniedasi andes. Sel juhul tuleks ka viirusi elusolenditeks pidada. Selle definitsiooni järgi kuuluks elusolendite hulka ka ainult valgu molekulist koosnevadpriionidja ainult nukleiinhappe molekulist koosnevadviroidid,mistõttu selline elu definitsioon on vastuolus enamiku inimeste intuitiivse arusaamaga elust.

Viirusteks ei loeta tavaliselt ka üksikorganismigenoomipiires paljunevaidDNAjärjestusi –transposoone,kuigi selget piiri nende vahele tõmmata on raske.

Viiruste algne definitsioon oli seotud nende väiksusega (läbimõõt 15–400nm), mistõttu nad olidvalgusmikroskoobisnähtamatud ja läbisid väikeste avadega filtreid (mis pidasid kinni ka väikseimaid tuntudbaktereid); sellest tuletati ka nende algne nimetus "filtreeruv mürk" (virus filtrans).

Viiruste tekkimine

Viiruste tekke kohta puudub ühtne seisukoht, ning on tõenäoline, et erinevad viiruste rühmad pole ka ühesuguse päritoluga. Et paljud viiruste osad meenutavad elusorganismide rakkude osi, on levinud oletus, et viirused on tekkinud mingiDNAvõiRNA"iseseisvumisel" ja sellele järgnenudevolutsioonikäigusperemeesrakustsõltumatult, kasutades ära peremeesraku "molekulaarset masinavärki".Bakteritepuhul on vaadeldud analoogset nähtust, kuskromosoomimingi osa eraldudes moodustubplasmiid,mis võib ühelt rakult teisele üle kanduda.

Viiruste põhimõtteline (ja mõnikord ka struktuuriline) sarnasustransposoonidegaviib mõttele, et mõned viirused on endgenoomist"lahti rebinud" transposoonid. Samas võib olla asi ka vastupidi, ning transposoonid tekkinud hoopis viirustest.

On avaldatud ka arvamust, nagu võiksid mõned viirused endast parasiitse eluviisi tõttu kujutada äärmuslikult lihtsustunud baktereid, või oleksidürgookeanistekkinud paralleelselt rakulise eluga. Tõendid nende teooriate kinnituseks aga seni puuduvad.

Viiruste süstemaatika

Kuna viirused pole ilmselt ühisest "alg-viirusest" põlvnevad olendid, samuti mitte suguluses teiste elusolenditega, on kaheldud viiruste jaoks klassikalise bioloogilisetaksonoomiareeglite kasutamise võimalikkuses ja mõttekuses. Mitmesugused vähem või rohkem kunstlikud viiruste süsteemid (klassifitseerimine virioni kuju järgi, peremeesorganismi järgi, tekitatavahaiguseväliste tunnuste järgi jm) valitsesid kuni1966.aastani, milRahvusvaheline Viiruste Nomenklatuuri Komitee(ICNV) määras kindlaks viiruste taksonoomia soovituslikud põhimõtted.

Tänapäevase viiruste nomenklatuuri järgi liigitatakse viirused neis sisalduva nukleiinhappe tüübi järgiRNA-viirusteksjaDNA-viirusteks.Need suured rühmad jagunevad omakordaseltsideks,sugukondadeks,perekondadeks,liikideksjatüvedeks,kusjuures nende taksonite definitsioonid ei lange kokku mujal bioloogias kasutatavatega. Peamiseks erinevuseks on vastava taksonimonofüleetilisusenõude puudumine, välja arvatud tüvede puhul. Sugukonna tasandini määramisel kasutatakse laialdaseltBaltimore'i klassifikatsiooni,mille kohaselt jagunevad viirused järgmiselt: 1)dsDNA-viirused,2)ssDNA-viirused,3)dsRNA-viirused,4)(+)-ahela ssRNA-viirused,5)(-)-ahela ssRNA-viirused,6)RNA pöördtranskribeerivad viirusedja 7)DNA pöördtranskribeerivad viirused.

Viiruste taksonitele pannakseladinakeelsednimetused, kusjuures seltside nimed saavad lõpu-virales,sugukondade nimed lõpu-viridae,ja perekonnad lõpu-virus.Liikide puhul ei rakendata ladinakeelset binaarset nomenklatuuri (liigi nime, mis koosneb perekonna nimest ja liigiepiteedist). Nimedes võib kasutada ka kreeka tähti ja numbreid (ntλ faag,SV40).

DNA-viirused

DNA-viirused on suurim ja mitmekesiseim viiruste rühm. Kõik nad sisaldavadvalguliseskapsiidispaiknevat ühte või mitut DNA molekuli. Need võivad koosneda üksikust DNA ahelast, või olla kaksikahelalised, nagu enamikul elusorganismidest.Peremeesorganismirakku siseneb kas viirus tervikuna või ainult tema DNA (sagelibakterite viirustepuhul). Levinumad DNA-viirustevirionidekujud onfilamentsed,ikosaeedrilised,spiraalsedkui ka faagikujulised viirused.

DNA-viiruste hulka loetakse karetroviirused,kes küll algselt DNA-d ei sisalda, kuid kelles sisalduvaRNAjärgi rakus DNA sünteesitakse.

RNA-viirused

RNA replikatsioon on ühelt poolt väga efektiivne ja kiire, aga teisalt ka ebatäpne. Seetõttu on RNA-viirustele omane suur muutlikkus ja kiire evolutsioneerumine.

Enamiku RNA-viirusteinfektsioonitsükkeltoimub rakutsütoplasmas,kuid on ka erandeid (näiteksgripiviirus).

Viiruste ehitus

Pikemalt artiklisVirion

Viiruste osakestel –virionidel– on hoolimata oma erinevast päritolust mõningane ehituslik sarnasus. Enamasti sisaldab virionvalkudestkoosnevas kestas (nukleokapsiidis) ühe või mitu molekulinukleiinhapet.Nukleokapsiid võib koosneda ühesugustest valgu molekulidest, või olla üsna keerulise ehitusega. Mõnikord ümbritseb nukleokapsiidi veel ümbris (inglise keelesenvelope), mis on peremeesrakurakumembraanistpärinev lipiidkest. Mõnede viiruste pinnavalkude võipolüsahhariidideülesandeks on seonduda peremeesrakupinnaretseptoritega(vtretseptor-vahendatud endotsütoos). On ka viirusi, mis omavad virionis paljunemiseks või rakku tungimiseks vajalikkeensüüme,isegiribosoome(ntEbola viirus).

Erinevaid viiruste ehitustüüpe: ikosaeedriline, spiraalne, faagikujuline

Viiruste ökoloogiast

Kõik viirused on elusorganismidesiseparasiidid.Nad sisenevadperemeesorganismirakku,või sisestavad sinna omanukleiinhappe.Viiruslik nukleiinhape (DNA) integreerub peremeesrakukromosoomi,või katransleeritakseotse, mõnede RNA-viirusteRNApõhjal valmistatakse rakus sellele vastav DNA, mis kromosoomi integreerub (pöördtranskriptsioon;vtretroviirused).

Nakatumise esimest staadiumit, kus viirus end n-ö rakus "sisse seab" ja oluliselt viimase normaalset talitlust ei mõjuta, nimetatakselüsogeenseksfaasiks. See võib sõltuvalt tingimustest ja viirusest kesta mõnest minutist paljude aastateni. Nakatumise teine staadium kannab nimelüütiline faas,mille käigus raku normaalne elutegevus katkestatakse, ning kujundatakse ümber uute viirusosakeste tootmiseks. Uued virionid väljuvad rakust (sellega võib kaasneda rakusurm) ning üritavad nakatada uusi rakke. Selline viiruste paljunemine ja organismi normaalse talitluse häirimine kutsub enamasti esile vähem- või rohkem tõsiseviirushaiguse.Viiruste sisenemine peremeesraku genoomi võib esile kutsuda ka muid raku talitluse häireid, millest tähtsaimaks võib pidada raku muutumistkasvajarakuks(vttuumorviirused). Raku talitluse häirimine ja raku või peremeesorganismi tapmine pole viirusele tegelikult enamasti kasulikud, kuna võtavad viiruselt võimaluse edasi paljuneda. Nii ongi levinuimad ja ökoloogiliselt edukaimad need viirused, mis peremeesorganismi normaalset elutegevust vähe mõjutavad.

Viirused ja meditsiin

Ebola viirusevirion

Pikemalt artiklisViirushaigused

Viirushaigusi ehk viroose esineb kõikidel rakulise ehitusega olenditel. Inimesel tuntakse umbes viissada levinumat viirushaigust, kuid nende arv on tegelikult arvatavasti märksa suurem (inimeselt isoleeritud viiruste liike on kokku üle tuhande). Kõige tõhusamaks viirushaigusi tõrjuvaks vahendiks on seni organismi endaimmuunsüsteem,mille võimet viirustega võidelda suurendataksevaktsineerimiseabil. Viimasel ajal on teatud edu saavutatud ka viirustekemoteraapias,kuidravimiteväljatöötamine viiruste vastu on raske (peamiselt seetõttu, et viirused kasutavad oma elutegevusel raku enda vahendeid).

Ehkki viirusedhaigustetekitajana on kahjulikud, on nad oluliseks tööriistaksgeeniteraapias,kuna võimaldavad rakkudesse viia ka kasulikkegeene,mis rakus muidu puuduvad või on kahjustatud (vtviirusvektor). Uueks uurimissuunaks on viirusosakeste ümberprogrammeerimine ja nende kasutamine haiguste ravimiseks –viroteraapia.

Viirused inimkonna ajaloos

Pikemalt artiklisViirused inimkonna ajaloos

Viiruste põhjustatudepideemiadalgasid, kui inimeste käitumineneoliitilise revolutsiooniajal umbes 12 000 aastat tagasi muutus ja inimesed hakkasid elama tihedamini asustatud põllumajanduslikes kogukondades. See võimaldas viirustel kiiremini levida ja muutuda epideemilisteks. Suurenes ka taime- ja loomaviiruste hulk. Inimeste sõltuvuse kasvades põllumajandusest ja loomakasvatusest tõid vastavalt kartulit ja veiseid hävitanud viiruste perekonnadPotyvirusjamorbilliviiruskaasa traagilisi tagajärgi.

Rõugeviirusedjaleetriviiruson ühed vanimad inimest mõjutanud viirused. Teisi loomi mõjutanud viirustest arenenuna esines neid inimestel esimesena tuhandeid aastaid tagasi Euroopas ja Põhja-Aafrikas.Ameerika koloniseerimiseajal viidi viirused kaUude Maailma,kuid sealsetelpõlisrahvastelpuudus viiruste vastu loomulik kaitse ja miljonid neist surid epideemiate jooksul.Gripipandeemiaidon kirjeldatud alates 1850. aastast ja nende sagedus on aja jooksul suurenenud. 1918–1920 levinudHispaania gripi pandeemiaajal suri vähem kui aastaga 40–50 miljonit inimest, tehes sellest ühe suurima ohvrite arvuga pandeemia inimkonna ajaloos.

Esimesed viirusevastasedvaktsiinidtöötasid väljaLouis PasteurjaEdward Jenner.Viroloogialeandis hoogu ja viiruste olemust aitas tundma õppidaelektronmikroskoobileiutamine 1930. aastatel. 20. sajandil avastati, et paljusid uusi ja vanu haigusi põhjustavad viirused.Lastehalvatusepideemiad saadi kontrolli alla alles tänu vaktsineerimisele; lastehalvatuse vastu hakati vaktsineerima 1950. aastatel.

Sünteetilised viirused

Pikemalt artiklisSünteetilised viirused

Geenisünteesijamolekulaarbioloogiameetodite abil saab luua sünteetilisi viirusi, mis kujutavad endast kas looduses esinevate või väljasurnud viiruste täpseid koopiaid, nende modifitseeritud variante ja/võikimääre.Tehnoloogiliselt on võimalik luua mistahes suuruse ja elutsükliga viirusi. Täiesti uute viiruste, millel puuduvad looduses esinenud/esinevad analoogid, loomine ei ole tänapäeval veel võimalik: sobiv tehnoloogia on küll olemas, kuid piiravaks teguriks on puudulikud teadmised viiruste ja nende kodeeritud saaduste toimemehhanismidestperemeesorganismis.

Vaata ka

• hiirused
• prioonid
• transduktsioon
• viiruste loend
• virofaag– Sputnik (Pariis, 2008), Mavirus (2011), OLV – Organic Lake Virophage (Antarktika Orgaanikajärv, 2011),,
• viroidid
• virusoidid

Välislingid

• Teaduse helisõnastik: viirus(Andres Merits) – ERR Novaator, 16. detsember 2009