Virusurile: ce sunt și cum diferă de bacterii

Virusurile sunt cele mai mici agenți infecțioși cunoscuți și, în același timp, una din cele mai discutate granițe ale biologiei: nu au celulă, nu își produc energie și nu se înmulțesc de unul singur, dar au material genetic și evoluează. Mulți îi confundă cu bacteriile, deși între ele este o diferență de structură, de mărime și de tratament mai mare decât între o furnică și un elefant.

Mai jos afli din ce este făcut un virus, cum intră într-o celulă și o folosește, de ce nu răspund la antibiotice, ce sunt bacteriofagii și cum arată diferențele într-un tabel pe care îl poți reține ușor.

Din ce este alcătuit un virus?

Un virus are doar două componente obligatorii: material genetic (ADN sau ARN) și un înveliș proteic numit capsidă. Unele virusuri au, în plus, un strat exterior din lipide, preluat din membrana celulei-gazdă, numit înveliș lipidic, cu proteine care îl ajută să se lege de celule.

Virusurile sunt mult mai mici decât bacteriile și nu se văd la microscopul obișnuit, ci la microscopul electronic. Mărimea lor se măsoară în nanometri. Formele variază: spirale, poliedre cu douăzeci de fețe, forme complexe cu "picioare", ca la unii bacteriofagi.

Pentru că nu au ribozomi, nu au mitocondrii și nu au metabolism propriu, ele sunt considerate de unii biologi la limita dintre viu și neviu. Cele mai multe manuale le tratează ca pe paraziți intracelulari obligatorii: își fac treaba doar în interiorul unei celule vii. Structura celulelor pe care le atacă este explicată în articolul despre celulă.

Cum se înmulțește un virus?

Un virus se înmulțește deturnând mașinăria celulei-gazdă pentru a fabrica copii ale lui. Etapele sunt aceleași la majoritatea virusurilor, deși detaliile diferă.

1. Atașarea: proteine de pe suprafața virusului se potrivesc cu receptori de pe celulă, ca o cheie într-o broască. De aceea un virus infectează doar anumite specii și anumite tipuri de celule.
2. Pătrunderea: virusul intră în celulă sau îi injectează materialul genetic.
3. Replicarea: celula citește materialul viral și produce proteine virale și copii ale genomului, folosind enzimele și ribozomii ei.
4. Asamblarea: componentele se adună în virusuri noi.
5. Eliberarea: virusurile noi ies, uneori spargând celula, alteori ieșind treptat prin membrană.

Unele virusuri au un ciclu latent: își integrează materialul genetic în ADN-ul celulei și așteaptă luni sau ani, apoi se reactivează. Exemplul clasic este virusul care produce herpesul labial, care rămâne în organism toată viața.

Cum diferă virusurile de bacterii?

Diferența principală este că bacteriile sunt organisme vii, cu celulă proprie, iar virusurile nu sunt celule. Bacteria are membrană, perete celular, ribozomi și metabolism propriu, iar majoritatea se pot înmulți independent, prin fisiune binară.

Majoritatea bacteriilor nu produc boli. Ele descompun materia moartă, fixează azotul, ajută la digestie și fac iaurtul. Doar o parte mică, numită patogenă, provoacă infecții. Rolul pozitiv al lor este discutat în articolul despre microorganisme.

Atenție: antibioticele nu tratează gripa sau răceala, pentru că acestea sunt viroze. Folosirea lor fără indicație medicală favorizează bacteriile rezistente. Tratamentul se stabilește de medic.

De ce nu funcționează antibioticele împotriva virusurilor?

Antibioticele țintesc structuri pe care le au doar bacteriile, de exemplu peretele celular sau ribozomii bacterieni, iar virusurile nu au niciuna dintre ele. Un virus trăiește în interiorul celulelor tale, folosind propriile ei componente, deci nu are "ținta" pe care o caută antibioticul. Împotriva virusurilor se folosesc antivirale, care blochează o etapă specifică a ciclului viral, și vaccinuri, care pregătesc sistemul imunitar, mecanism descris în articolul despre sistemul imunitar.

Virusurile mută des, mai ales cele cu genom de ARN, pentru că copierea ARN-ului are mai multe erori decât cea a ADN-ului. Mutațiile frecvente explică de ce vaccinul antigripal se actualizează periodic. Procesul de variație este descris în articolul despre ADN.

Ce sunt bacteriofagii?

Bacteriofagii sunt virusuri care infectează doar bacterii, iar numele lor înseamnă "mâncători de bacterii". Sunt cele mai numeroase entități biologice de pe Pământ, se găsesc în sol, în apă și în intestinul uman și țin sub control populațiile bacteriene.

Aspectul unui fag clasic seamănă cu o navă lunară: un cap poliedric, plin cu ADN, și un "picior" cu fibre prin care se prinde de bacterie și își injectează materialul genetic. Cercetătorii studiază fagii ca alternativă pentru infecțiile bacteriene rezistente la antibiotice. Folosirea lor medicală este încă în dezvoltare și depinde de reglementări, deci rămâne un domeniu în care informația trebuie verificată la surse medicale.

Sunt toate virusurile dăunătoare?

Nu. Multe virusuri trăiesc în gazdele lor fără să facă rău, iar unele aduc beneficii. O parte din genomul uman provine din virusuri vechi, integrate în ADN-ul strămoșilor noștri; o proteină implicată în formarea placentei are o origine virală. Virusurile din oceane ucid zilnic o parte importantă din bacteriile marine, ceea ce eliberează nutrienți și influențează circuitul carbonului. Rolul lor în ecosisteme se leagă de lanțul trofic, iar unde se încadrează ele în clasificarea vieții este o discuție deschisă, tratată în articolul despre clasificarea viețuitoarelor.

Pentru ghidul general al categoriei, vezi biologia pe înțeles, iar pentru scara lumii microscopice, de la molecule la particule, vezi articolul despre atom.

Pe aceeași temă, citește și Hibernarea animalelor: cum supraviețuiesc iernii.