ไวรัส
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ไวรัส ไวรัสเป็นจุลินทรีย์ที่สามารถก่อให้เกิดการติดเชื้อได้ (infectious agents) ทั้งในมนุษย์, สัตว์, พืช และ สิ่งมีชีวิตอื่นๆหลายชนิด ทำให้เกิดโรคที่มีความสำคัญมากทั้งในทางการแพทย์และทางเศรษฐกิจ ไวรัสเป็นปรสิตอยู่ในร่างของสิ่งมีชีวิตอื่น (obligate intracellular parasite)ไวรัสอาจถือได้ว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนน้อยที่สุด มีลักษณะของการเป็นสิ่งมีชีวิตเพียงประการเดียวคือสามารถแพร่พันธุ์ได้
สารบัญ |
[แก้] คุณสมบัติที่สำคัญ
คุณสมบัติที่สำคัญของไวรัสมีดังนี้
- ไวรัสมีกรดนิวคลีอิกเพียงชนิดเดียวเป็น DNA หรือ RNA
- ไวรัสมีขนาดเล็กมาก (20-300 nanometer) จนสามารถหลุดรอดผ่านเครื่องกรองที่ใช้กรองแบคทีเรียได้ ในสมัยก่อนเรียกไวรัสว่าเป็น filterable agents การดูรูปร่างของไวรัสต้องใช้กล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนจะใช้กล้องจุลทรรศน์ธรรมดาไม่ได้
- ไวรัสมีการเพิ่มจำนวนเฉพาะในเซลล์ของสิ่งที่มีชีวิตเท่านั้นจึงจัดไวรัสเป็น obligate intracellular parasite และ กลไกของไวรัสในการเพิ่มจำนวนที่เรียกว่า replication ก็แตกต่างจากการเพิ่มจำนวนของจุลินทรีย์ชนิดอื่นอย่างชัดเจน ทั้งนี้เพราะไวรัสมีโครงสร้างและส่วนประกอบแบบง่ายๆ ไม่มีเมตาโบลิซึมและ organell ต่างๆเช่นไรโบโซมหรือไมโตคอนเดรียของตัวเอง จำเป็นต้องอาศัยการทำงานจากเซลล์โฮสต์ทั้งสิ้น
- ไวรัสไม่ถูกทำลายโดยยาปฏิชีวนะที่ใช้รักษาโรคติดเชื้อแบคทีเรีย แต่มีสารอินเตอร์เฟียรอน (Interferon, IFN) และยาหรือสารเคมีที่ยับยั้งการเพิ่มจำนวนของไวรัสได้
- การติดเชื้อไวรัสสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงต่างๆ บนเซลล์โฮสต์ เช่น ทำให้เซลล์ตาย, มีการรวมตัวของเซลล์, หรือทำให้เซลล์เกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติ (transformation) กลายเป็นเซลล์มะเร็งได้
[แก้] โครงสร้างของไวรัส
ไวรัสจัดเป็นจุลินทรีย์ที่มีโครงสร้างแบบง่ายๆไม่ซับซ้อน ไวรัสที่มีส่วนประกอบครบสมบูรณ์เรียกว่าวิริออน (virion) ซึ่งจะประกอบด้วยแกนกลาง (core) ของกรดนิวคลิอิกซึ่งเป็น RNA หรือ DNA และมีโปรตีนหุ้มล้อมรอบเพื่อป้องกันกรดนิวคลิอิก โปรตีนที่หุ้มนี้เรียกว่าแคพซิด (capsid) ซึ่งประกอบด้วยหน่วยย่อยเรียกว่าแคพโซเมอร์ (capsomer) กรดนิวคลิอิกและโปรตีนที่หุ้มนี้เรียกว่า นิวคลีโอแคพซิด (nucleocapsid)
ในไวรัสบางชนิดจะมีชั้นไขมันหุ้มล้อมรอบ nucleocapsid อีกชั้นหนึ่งเรียกไวรัสพวกนี้ว่า enveloped virus ไวรัสบางชนิดมีเฉพาะ nucleocapsid เท่านั้นเรียกว่า non-enveloped virus หรือ naked virus
ไวรัสที่มี envelope บางชนิดมีปุ่มยื่นออกมาจากชั้น envelope เรียกว่า spike หรือ peplomer ซึ่งมีความสำคัญในการใช้เกาะกับ receptor บนผิวเซลล์และบางชนิดเป็นตัวกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันที่ดี spikeของไวรัสอาจมีคุณสมบัติเป็นสารบางอย่างเช่น เป็นฮีแมกกลูตินิน (hemagglutinin) หรือเป็นเอ็นซัยม์นิวรามินิเดส(neuraminidase)
โดยทั่วไป naked virus มีความทนทานต่อสภาพแวดล้อมได้ดีกว่า enveloped virus และจะไม่ถูกทำลายด้วยสารละลายไขมัน เช่น ether, alcohol หรือ bile
[แก้] คุณสมบัติทางชีววิทยา
คุณสมบัติสำคัญทางชีววิทยาของไวรัส คือ
- ไวรัสมีกรดนิวคลีอิค ซึ่งการสลับการเรียงตัวของนิวคลีโอไทด์ คือ รหัสพันธุกรรมอยู่ในสภาพของยีน ที่ควบคุมลักษณะทางกรรมพันธุ์
- ไวรัสเพิ่มจำนวนได้ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น อาหารที่ใช้เพาะเลี้ยงบัคเตรี ใช้เพาะเลี้ยงไวรัสไม่ได้ นอกจากจะเพาะเลี้ยงในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
- รหัสพันธุกรรมของไวรัสเมื่อผันแปร ไวรัสก็ผันแปรด้วย ไวรัสที่ผันแปรแตกต่างไปจากไวรัสปกติอาจตรวจสอบได้โดยเลี้ยงกับเซลล์ต่าง ๆ และเปรียบเทียบไวรัสดูตรวจสอบคุณสมบัติต่าง ๆ เช่น
-
- คุณสมบัติทางฟิสิกส์ของไวรัส เช่น ความทนของไวรัสต่อรังสี ความทนของไวรัสต่ออุณหภูมิระดับต่าง ๆ
- คุณสมบัติทางเคมีของไวรัส เช่นความทนของไวรัสต่อสารเคมี
- คุณสมบัติทางชีววิทยาของไวรัส เช่น ความสามารถในการสังเคราะห์ไวรัส ความสามารถของไวรัสในการทำลายเซลล์รุนแรงมากน้อยเพียงใด ความสามารถในการสังเคราะห์เอ็นไซม์ สังเคราะห์แอนติเจน ที่เฉพาะของไวรัส ยีนที่ควบคุมชนิดของเซลล์ที่ไวรัสจะเจริญ ยีนที่ทำให้เกิดการสลายเซลล์ที่ผันแปรจากเซลล์ปกติ
-
- โดยเปรียบเทียบความสามารถของไวรัสที่จะแพร่พันธุ์ โดยตรวจสอบดูคุณสมบัติทางฟิสิกส์ ทางเคมีและทางชีววิทยาของไวรัสตามแบบดังกล่าวข้างต้น
-
- ความรู้เรื่องไวรัสกับเซลล์นั้น ส่วนใหญ่จะได้จากการศึกษาไวรัสแบคทีเรีย กับแบคทีเรียชนิด อี. โคไล (E. coli) การที่มีการศึกษาไวรัสแบคทีเรียกับแบคทีเรีย อี. โคไล มาก เพราะแบคทีเรียชนิดนี้เป็นแบคทีเรียที่เราทราบคุณสมบัติทางชีววิทยาอย่างดี
[แก้] การเพิ่มจำนวนของไวรัส
ไวรัสทั่วไปตามธรรมชาติจำเป็นต้องเข้าไปเจริญและทวีแพร่พันธุ์ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น โดยยีนของไวรัสและยีนของเซลล์ที่เพาะเลี้ยงไวรัสต้องมีกลไกสอดคล้องต้องกัน ไวรัสจะสามารถเจริญแพร่พันธุ์ไวรัสใหม่ได้หรือไม่ ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์และชนิดของไวรัส ดังนั้น แต่ละชนิดของไวรัสจึงทำให้เกิดโรคเฉพาะมนุษย์ สัตว์ แมลง พืช สาหร่ายสีน้ำเงิน รา หรือบัคเตรีต่าง ๆ กัน
ไวรัสไข้หวัดใหญ่ เมื่อฉีดเพาะเลี้ยงลงในถุงน้ำคร่ำลูกไก่ ไวรัสไข้หวัดใหญ่จะทวีจำนวนได้มากมาย แต่ถ้าฉีดเลี้ยงบนเยื่อคอริโออลันตอยส์ของลูกไก่ จะไม่เกิดการสังเคราะห์ไวรัสไข้หวัดใหญ่เลย แสดงว่าสภาพแตกต่างกันโดยรูปร่าง และหน้าที่ (differentiation)* ของเซลล์ถุงน้ำคร่ำกับเซลล์เยื่อคอริโออลันตอยส์ อำนวยให้มีความสามารถในการสังเคราะห์ไวรัสได้ต่างกัน
ไวรัสหูดของโชพ เมื่อฉีดเข้าผิวหนังกระต่ายบ้าน จะเกิดเป็นหูดที่ผิวหนัง ภายในเซลล์ที่เป็นหูดจะมีการสร้างสารของไวรัสหูดของโชพ แต่จะไม่สร้างไวรัสหูดที่สมบูรณ์เลย แต่ถ้าทดลองกับกระต่ายป่าหางปุยฝ้าย จะว่าสร้างไวรัสที่หูดที่สมบูรณ์ได้มากมายในการทวีแพร่พันธุ์ของไวรัสนั้น ไวรัสจะสังเคราะห์ไวรัสที่สมบูรณ์ได้โดย
๑. เข้าไปอยู่ภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เพราะไวรัสไม่มีเอนไซม์ ต้องอาศัยเอนไซม์ของเซลล์
๒. สังเคราะห์สร้างกรดนิวคลีอิคเพิ่มขึ้น
๓. สังเคราะห์โปรตีนที่ห่อหุ้มกรดนิวคลีอิคของไวรัส
๔. สังเคราะห์อินทรียสาร ที่กำหนดโดยแต่ละยีนของไวรัสเฉพาะ
สำหรับไวรัสที่ทำให้เกิดโรคพืชสาหร่ายสีน้ำเงิน รา บัคเตรี ไวรัสจะต้องผ่านผนังเซลล์ก่อนที่จะผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปข้างใน โปรตีนที่พอกห่อหุ้มกรดนิวคลีอิคของไวรัสจะทำปฏิกิริยากับผนังเซลล์ (อาจจะเป็นไลโพโพลิแซกคาไรด์ หรือ โพลิแซกคาไรด์) กระตุ้นกลไกให้กรตดนิวคลีอิคของไวรัส หรือไวรัสเปลือยอย่างเดียวผ่านผนังเซลล์พืชมักไม่ได้ ทำให้ทราบว่าโปรตีนที่ห่อหุ้มกรดนิวคลีอิคของไวรัส มีความสำคัญในการช่วยให้ไวรัสเข้าไปเจริญแพร่พันธุ์ในเซลล์ได้ อย่างไรก็ดี ในระยะหลังนี้ได้พบว่ากรดนิวคลีอิคของไวรัส หรือไวรัสเปลือยของโรคไวรัสใบยาสูบด่าง ก็สามารถผ่านผนังเซลล์ใบยาสูบ และสังเคราะห์ไวรัสใบยาสูบด่างที่สมบูรณ์ได้ด้วยกลไกพิเศษ สภาวะดังกล่าวนี้ปัจจุบันเรียกว่า "ทรานสเฟตชัน" (transfection)
สำหรับไวรัสที่ทำให้เกิดโรคในคนและสัตว์ ไวรัสที่มีเยื่อหุ้มมักเข้าไปในเซลล์ทั้งอนุภาคไวรัส เยื่อมักค้างติดอยู่ที่ผิวเซลล์ โปรตีนที่หุ้มห่อกรดนิวคลีอิคของไวรัสจะถูกย่อยสลายภายในเซลล์ ทำให้กรดนิวคลีอิคของไวรัสหรือไวรัสเปลือยอยู่ภายในเซลล์ เมื่อกรดนิวคลีอิคของไวรัสเปลือยเข้าไปในเซลล์แล้ว ไวรัสเปลือยอาจจะ
๑. เปลี่ยนสภาพเป็นโปรไวรัส แฝงตัวร่วมกับกรดนิวคลีอิคของเซลล์ในลักษณะของชีพเภทนะ
๒. ไวรัสเปลือยหากเป็นอิสระ หรือโปรไวรัสหากเปลี่ยนสภาพเป็นไวรัสเปลือย ย่อมทวีจำนวนแพร่พันธุ์ สังเคราะห์ไวรัสที่สมบูรณ์ในลักษณะวงชีพเภทะ
๓. โปรไวรัสที่ผันแปร หรือไวรัสที่ผันแปร หากทวีจำนวนแพร่พันธุ์ย่อมสังเคราะห์ไวรัสไม่สมบูรณ์ อาจจะอยู่ทั้งในลักษณะเซลล์สลายหรือไม่สลายก็ได้
ไวรัสตามธรรมชาติจำเป็นจะต้องเข้าไปเจริญและทวีแพร่พันธุ์ในเซลล์ของสิ่งที่มีชีวิตเท่านั้น ไวรัสจะสามารถเจริญและทวีแพร่พันธุ์ในเซลล์ของสิ่งที่มีชีวิตเท่านั้น ไวรัสจะสามารถเจริญและทวีแพร่พันธุ์ในเซลล์ชนิดใดนั้น แล้วแต่ชนิดไวรัสในการเจริญทวีแพร่พันธุ์ของไวรัสมีขั้นตอนดังนี้
๑. ไวรัสจะต้องเข้าไปภายในเซลล์ของสิ่งที่มีชีวิต
๒. ไวรัสจะต้องสร้างกรดนิวคลีอิคขึ้นใหม่ในเซลล์ของสิ่งที่มีชีวิตนั้นได้ (replicating nucleic acid)
๓. ไวรัสจะต้องสร้างโปรตีนหุ้ม (coat protein) ห่อหุ้มกระนิวคลีอิคเพื่อให้เกิดไวรัสที่สมบูรณ์ ส่วนที่เป็นกรดนิวคลีอิคเท่านั้นจะทวีจำนวนมากมายในเซลล์กรดนิวคลีอิคของไวรัสบางชนิด อาจจะเป็น ดี เอ็น เอ สายเดียว (+) บางชนิดอาจจะเป็น ดี เอ็น เอ สองสาย (+ และ -) บางชนิดอาจจะเป็น อาร์ เอ็น เอ สายเดียว (+) บางชนิดอาจจะเป็น อาร์ เอ็น เอ สองสาย (+ และ -)
ในการทวีจำนวนกรดนิวคลีอิคนั้น อาจจะมีได้ ๓ แบบ
ก. ดี เอ็น เอ สร้าง ดี เอ็น เอ ซึ่งยีนของไวรัสเป็น ดี เอ็น เอ เช่น ไวรัสฝีดาษหรือไข้ทรพิษ ถ้าเป็นดี เอ็น เอ สองสาย (+ และ - ) เฉพาะ ดี เอ็น เอ สาย (+) จะสร้าง ดี เอ็น เอ สาย (-) ส่วน ดี เอ็น เอ สาย (-) ส่วน ดี เอ็น เอ สาย (+) ทำให้ ดี เอ็น เอ สองสาย ทั้งคู่ใหม่และคู่เก่าเหมือนกันทุกประการ ถ้าเป็น ดี เอ็น เอ สายเดียว (+) ก็จะสร้าง ดี เอ็น เอ สาย (-) ก่อน ดี เอ็น เอ สาย (-) ก็จะเป็นแม่พิมพ์ในการสร้าง ดี เอ็น เอ สาย (+) ต่อมาเฉพาะ ดี เอ็น เอ สาย (-) เท่านั้นจะสลายเหลือแต่ ดี เอ็น เอ สาย (+) อย่างเดียว
ข. อาร์ เอ็น เอ สร้าง อาร์ เอ็น เอ ซึ่งยีนของไวรัสเป็นอาร์ เอ็น เอ เช่น ไวรัสโปลิโอ ไวรัสบัคเตรี f2 ถ้าเป็น อาร์ เอ็น เอ สองสาย (+และ-) อาร์ เอ็น เอ (+) ก็จะสร้าง อาร์ เอ็น เอ สาย (-) ส่วน อาร์ เอ็น เอ สาย (-) ก็จะสร้างอาร์ เอ็น เอ สาย (+) ถ้าเป็น อาร์ เอ็น เอ สายเดียว (+) ก็จะสร้าง อาร์ เอ็น เอ สาย (-) ก่อน อาร์ เอ็น เอ สาย (-) ก็จะเปลี่ยนเป็นแม่พิมพ์ ในการสร้าง อาร์ เอ็น เอ สาย (+) ต่อมา เฉพาะ อาร์ เอ็น เอ สาย (-) เท่านั้นที่สลายไปเหลือแต่ อาร์เอ็นเอ สาย (+) แต่อย่างเดียว
ค. อาร์ เอ็น เอ สร้าง ดี เอ็น เอ ก่อน แล้วจึงสร้าง อาร์ เอ็น เอ ซึ่งยีนของไวรัสเป็น อาร์ เอ็น เอ ถอดออกมาในลักษณะ ดี เอ็น เอ ของไวรัส เพื่อแฝงร่วมกับ ดี เอ็น เอ ของเซลล์ เช่น ไวรัส รูส์ซาโคมา เฉพาะในไวรัส อาร์ เอ็น เอ ที่เกี่ยวข้องกับมะเร็ง* ซึ่งเป็น อาร์ เอ็น เอ ชนิดสายเดียว (+) อาร์ เอ็น เอ สาย (+) จะสร้าง ดี เอ็น เอ ของไวรัสในลักษณะ ดี เอ็น เอ ในสภาพโปรไวรัสนี้จะเป็นแม่พิมพ์ในการสร้าง อาร์ เอ็น เอ สาย (+)
 |
ไวรัส เป็นบทความเกี่ยวกับ วิทยาศาสตร์ ที่ยังไม่สมบูรณ์ ต้องการตรวจสอบ เพิ่มเนื้อหา หรือเพิ่มแหล่งอ้างอิง คุณสามารถช่วยเพิ่มเติมหรือแก้ไข เพื่อให้สมบูรณ์มากขึ้น |
th:ไวรัส
