Ireki menu nagusia

Birus bat organismo baten zelula bizien barruan soilik erreplikatzen den agente infekzioso txiki bat da. Birusek era guztietako izaki bizidunak infektatu ditzakete, animalia eta landareetatik mikroorganismoetaraino, bakterioak eta arkeoak barne.[1]

Birus
Rotavirus Reconstruction.jpg
Sailkapen zientifikoa
SuperdomeinuaBiota
Erreinua Virus
Taldeak
I: kbDNA birusak

II: kaDNA birusak
III: kbRNA birusak
IV: (+)kaRNA birusak
V: (-)kaRNA birusak
VI: kaRNA-AT birusak
VII: kbDNA-AT birusak

Datu orokorrak
Gaixotasuna gaixotasun biriko kutsakorra eta pneumonia birikoa

1892an Dmitri Ivanovskik artikulu batean tabako landareak kutsatzen dituen bakterio ez den patogeno bat deskribatzen zuenetik, eta 1898an Martinus Beijerinckek tabakoaren mosaikoaren birusa aurkitu zuenetik[2], 5.000 birus espezie inguru deskribatu dira xehetasunez[3], milioika mota dauden arren[4]. Birusak Lurreko ia ekosistema guztietan daude, eta entitate biologiko mota ugarienak dira[5][6]. Birusaren azterketa birologia bezala ezagutzen da, mikrobiologiaren azpiespezialitate bat.

Infektatutako zelula baten barruan edo zelula bat infektatzeko prozesuan ez badaude, birusak partikula independente edo birioi moduan existitzen dira. Birioi batek honako atalak ditu: i) material genetikoa, DNA edo RNA molekula luzeak, birusak eragiten dituen proteinen egitura kodetzen dutenak; ii) geruza proteiniko bat, kapsidea, materiala inguratzen eta babesten duen; eEta, kasu batzuetan, iii) lipidozko kanpoaldeko bilgarri bat. Birus partikula horien formak helikoidal eta ikosaedrikoak dira espezie batzuentzat, eta egitura konplexuagoak beste batzuentzat. Birus espezie gehienek birioi txikiegiak dituzte mikroskopio optiko batekin ikusteko, bakterio gehienen tamainaren ehunena gutxi gorabehera.

Birusen jatorriak biziaren historia ebolutiboan ez daude argi: batzuk plasmidoetatik abiatuta eboluzionatu zutela uste da -zelulen artean mugi daitezkeen DNA piezak-; beste batzuk, berriz, bakterioetatik abiatuta eboluziona zezaketen. Eboluzioan, birusak geneen transferentzia horizontalerako bitarteko garrantzitsu bat dira, eta aniztasun genetikoa ugalketa sexualaren antzera handitzen dute[7]; baliteke ere eboluzioaren muinean paper garrantzitsua edukitzea[8]. Birusak izaki biziduntzat hartzen dituzte zientzialari batzuek, material genetikoa garraiatzen dutelako, ugaldu eta eboluzionatu egiten direlako hautespen naturalaren bidez. Hala ere, ez dute ezaugarri giltzarririk (zelulen egitura, adibidez), normalean bizitza gisa hartzeko beharrezkotzat jotzen direnak. Ezaugarri horietako batzuk dituztelako, baina ez guztiak, birus horiek "bizitzaren ertzeko organismo"[9] eta erreplikatzaile gisa deskribatu dira[10].

Birusak modu askotan hedatzen dira. Transmisio bide bat bektore bezala ezagutzen diren gaixotasunak daramatzaten organismoen bidez da: adibidez, birusa landaretik landarera transmititzen dute landareen izerdiaz elikatzen diren intsektuek, adibidez Aphidoidea taldekoak; eta animaliei erasotzen dieten birusak, berriz, odola xurgatzen duten intsektuek garraiatu ditzakete. Gripearen birusak eztul eta doministiku egitean hedatzen dira. Norobirusak eta errotabirusak, gastroenteritis biralaren kausa arruntak, bide fekal-oraletik hartzen dira, ukipenaren bidez eta gorputzera sartzen dira janarian edo uretan. GIBa sexu kontaktuagatik eta infektatutako odolaren eraginpean egoteagatik transmititzen den hainbat birusetako bat da. Birus batek kutsa ditzakeen zelula gonbidatuen barietatea "ostalari" deitzen da. Estua izan daiteke, birusa bat gai bada espezie gutxi kutsatzeko, edo zabala, gai bada asko infektatzeko[11].

Animaliengan birus infekzioek immunitate erantzun bat eragiten dute, infekzioa sortzen duen birusa ezabatu ohi duena. Erantzun immunitarioak txertoen bidez ere gerta daitezke, infekzio biral espezifikoari artifizialki hartutako immunitatea ematen diotenak. Birus batzuek, hiesa eta hepatitis birala eragiten dutenak barne, erantzun immunitario horiek saihestu eta infekzio kronikoak eragiten dituzte. Birusen aurkako hainbat sendagai garatu dira.

HistoriaAldatu

 
Martinus Beijerinck bere laborategian, 1921ean.

Louis Pasteurrek ezin izan zuen amorrua eragin zuen agenterik aurkitu, eta mikroskopioek antzemateko txikiegia zen patogeno baten inguruan espekulatu zuen[12]. 1884an Charles Chamberland mikrobiologo frantziarrak Chamberland iragazkia (edo Pasteur-Chamberland iragazkia) asmatu zuen, bakterio guztiak bertatik igarotzen zen soluzio batetik ezabatzeko bezain txikiak ziren poroekin[13]. 1892an, Dmitri Ivanovski biologo errusiarrak iragazki hau erabili zuen orain tabakoaren mosaikoaren birusa bezala ezagutzen dena aztertzeko: kutsatutako tabako landareen hosto birrinduen estraktuak infekziosoak izaten jarraitzen zuten, baita bakterioak desagerrarazteko filtrazioa egin ondoren ere. Ivanovskik iradoki zuen bakterioek eragindako toxina batek eragin zezakeela infekzioa, baina ez zuen ideiarekin jarraitu[14]. Une horretan pentsatzen zen agente infekzioso guztiak iragazkiek atxiki eta inguru nutritibo batean landu zitezkeela, eta hori gaitzen teoria mikrobiarraren parte zen[2]. 1898an Martinus Beijerinck herbeheretar mikrobiologoak esperimentuak errepikatu zituen eta iragazitako soluzioak agente infekzioso forma berri bat zuela konbentzitu zen[15]. Agentea zatitzen ari ziren zeluletan soilik biderkatzen zela ikusi zuen, baina bere esperimentuek partikulez egina zegoela frogatu ez zutenez, contagium vivum fluidum (ernamuin bizi disolbagarria) deitu zion, eta birus hitza berriz sartu zuen terminologia zientifikoan. Beijerinckek birusak likidoak zirela esan zuen, gerora Wendell Stanleyk ezeztatutako teoria bat, partikulak zirela frogatu zuenean. Urte horretan bertan, Friedrich Loeffler eta Paul Froschek antzeko iragazki baten bidez pasatu zuten lehen animalia birusa: aphthobirusa, sukar aftosoaren agentea[16].

XX. mendearen hasieran, Frederick Twort bakteriologo ingelesak bakterioak kutsatzen dituzten birus talde bat aurkitu zuen, orain bakteriofagoak (edo normalean fagoak) deituak[17], eta Felix d'Herelle mikrobiologo franko-kanadarrak, berriz, agar plaka batean gehitzerakoan bakterioak hiltzen zituzten birusak deskribatu zituen. Birus horiek zehaztasunez diluitu zuen, eta diluzio altuenek (birus kontzentrazio baxuenak), bakterio guztiak hil beharrean, organismo hilen eremu diskretuak osatzen zituztela aurkitu zuen. Eremu horiek kontatzeak eta diluzio-faktorearekin biderkatzeak jatorrizko esekiduran zegoen birus kopurua kalkulatzea ahalbidetu zion[18]. Fagoak sukar tifoidea eta kolera bezalako gaixotasunetarako tratamendu potentzial gisa iragarri ziren, baina haien promesa penizilinaren garapenarekin ahaztu egin zen. Bakterioen antibiotikoekiko erresistentziaren garapenak bakteriofagoak terapeutikoki erabiltzeko interesa berritu du[19].

XIX. mendearen amaieran, birusak honela definitzen ziren: infektagarritasuna, iragazkiak pasatzeko gaitasuna eta ostalari bizien beharra. Birusak landare eta animalietan baino ez ziren isolatu. 1906an, Ross Granville Harrisonek linfan ehunak hazteko metodo bat asmatu zuen, eta, 1913an, E. Steinhardt, C. Israeli eta R. A. Lambertek Vaccinia birusa hazteko akurien ehun kornealaren zatietan erabili zuten metodo hori[20]. 1928an, H. B. Maitlandek eta M. C. Maitlandek Vaccinia birusa garatu zuten, oiloen giltzurrun xehatuen esekidura bidez. Bere metodoa ez zen oso zabaldua izan 1950eko hamarkadara arte, poliobirusa eskala handian hazi zenean txertoak ekoizteko.

EzaugarriakAldatu

Birusek eztute organulurik eta ezta autonomia metabolikorik ere, beraz, eztira zelulatzat hartzen. Beren bizi zikloak bi fase ditu: Bata extrazelularra (zelulatik kanpokoa) eta metabolikoki inertea, eta bestea intrazelularra, ugalketa ematen denekoa. Birusak definitzen dituzten ezaugarriak hiru dira: beren tamaina, kristalizagarritasuna, eta zelula barneko parasitoak izatea. Hiru ezaugarri hauek birusak bizia eta bizirik ezaren arteko mugan ezartzen ditu.

TamainaAldatu

Birusen tamaina 24 nanometrotik hasi (ahoeriaren birusa) eta 300 nanometroetarainokoa izan daiteke (poxbirusena).

Hain izaki txikiak izateagatik, beren aurkikuntza oso berandu gertatu zen. Birusen existentziaz dagoen lehen erreferentzia Dimitri Ivanovski errusiar botanikoak eginikoa da. Ikertzaile hau, tabakoaren mosaiko izeneko gaixotasun eragilearen bila zebilen eta zera ondorioztatu zuen, bakterioak baino toxina edo organismo txikiago bat izango zela eragile hori, bakterioak atxiki zitzaketen iragazkiak iragan baitzitzazkeen. Eragile patogeno hauei, birus iragazkor deitu zien.

1897an Martinus Beijerinck holandar mikrobiologoak Ivanovskik eginiko saiakeren antzekoak egin zituen, eta toxinen ideia alboratu zuen, gaixotasunaren eragileak ugaltzeko ahalmena zuela ikusi baitzuen, landare batetik bestera bere ahalmen infekziosoa mantentzen zuelako, bere ahalmen patogenoa murriztu gabe. Handik gutxira Frederick Loeffer eta Paul Frosch mikrobiologo alemaniarrek, ganaduaren ahoeria birus iragazkor batek sortzen zuela ikusi zuten.

30eko hamarkadan, poro txikiagoko iragazkiak erabiliz, birus kantitate handiak lortzea ahalbideratzen duen in vitro hazkuntza zelular teknikekin, ultrazentrifugazioarekin eta azkenik mikroskopio elektronikoa eta X izpien difrakzioaz, birusak ikustea lortu zen.

KristalizagarritasunaAldatu

1935an W. Stanleyk frogatu bezala, birusak kristalizagarriak dira. Partikula birikoek forma geometriko doiak dituzte eta beren artean berdin-berdinak dira, beste organulu, organismo eta zelulak ez bezala. Bolumen eta forma berdinekoak izanik, partikula birikoek pauta tridimentsional erregularretan ordenatzeko joera dute, kristalizatzekoa alegia.

Nahitaezko parasito intrazelularrakAldatu

Zelulen derrigorrezko parasitoak dira eta ostalaritik kanpo inerteak. Halere, birusek 40 bat egunetan iraun dezakete ostalariren batean ugaldu gabe. Birus barneko azido nukleikoa erreplikatu eta birus berriak sor daitezen, ezinbestekoa da zelula bizi bat inbaditu (ostalaria), eta bere egitura eta entzimak erabiltzea, horrela, birusak ondorengoak izan ditzan. Ondorioz, birus asko eta asko patogenoak dira, bakterio, landare eta animalietan gaixotasunak eragiten dituztelako.

EgituraAldatu

Birus partikula oso batek, birioi izena hartzen du. Azido nukleiko bat dauka, kapside izeneko proteinazko babes geruza batez inguratuta. Batzuek, lipidoz osatutako bilgarria izan dezakete kapsidearen gainetik, ostalariaren mintz zelularretik eratorritakoa. Kapsidea birusaren genomak kodetutako proteinez egiten da eta bere formak, birusak morfologikoki eta antigenikoki bereizteko balio du. Kapsomero izeneko subunitatez osatuta dago kapsidea. Hauek proteina globularrak izaten dira eta batzuetan zati gluzidiko bat izaten dute lotuta. Kapsomeroak beren artean elkartzen dira, kapsideari forma geometriko bat emanez.

Birus konplexuek proteina berezi batzuek sor ditzakete, kapsidea osatzen lagun dezaketenak.

Orokorrean birusen artean hiru mota morfologiko daude kapsidearen itxuraren arabera:

Birus helikoidalak
 
Kapside helikoidalaren diagrama
Kapside helikoidala subunitate mota bakar batez osatua dago. Subunitateak ardatz zentral batera lotzen dira barnean hutsunea duen egitura helikoidala osatuaz. Honela, harizpi itxurako birioiak osatzen dira zeinak motz eta zurrun edo luze eta oso malgu izan daitezkeen. Material genetikoa, gehienetan kate bakarreko RNA, baina batzuetan ssDNA, proteinazko helizeari lotuta dago, karga negatibodun azido nukleikoa eta karga positibodun proteinen arteko interakzioen ondorioz. Orohar, kapside helikoidalaren luzera, barnean daraman azido nukleikoaren luzeraren araberakoa da eta diametroa berriz protomeroen tamaina eta antolamenduaren araberakoa. Asko ikertutako tabakoaren mosaikoaren birusa da birus helikoidal baten adibidea.
Birus ikosaedrikoak
 
Adenobirusen diagrama
Kapside ikosaedrikoek esfera itxura dute behar baino handipen txikiagoaz begiratuz gero, baina berez ikosaedro baten itxura hartzen dute. Mota ezberdinetako kapsomeroek lotura ez kobalente bidez ikosaedro erregular bat osatzen dute, 20 aurpegi triangular eta 12 ertzeko poliedroa alegia. Erdialdean hutsune bat geratzen da non azido nukleikoa kokatzen den, bildu bildu eginda. Batzuek aurpegi gehiagoko poliedroak osatzen dituzte eta batzuek kapsidetik kanpokaldera irteten diren zuntz proteikoak ager ditzakete. Birus ikosaedrikoen adibide moduan ditugu pikornabirusak (hotzeri eta faringitien sortarazleak) eta baita adenobirusak ere .
Birus konplexuak
 
Bakteriofago baten diagrama
Aldaera txiki batzuek ager ditzakete, baina orokorrean beren egiturak zati hauek agertzen ditu:

Azido nukleikoa daraman buru bat, ikosaedro itxurakoa.

Egitura helikoidala duen isatsa, zilindro huts formakoa.

Kapsomeroz osatutako lepoko bat burua eta isatsaren artean.

Oinaldeko plaka bat isatsaren azken muturrean, birusa ostalariaren mintz zelularrari lotzen laguntzeko ainguratze puntu batzuekin. Plaka honetatik, proteinazko zuntz batzuk ere irteten dira, finkapen hori gauzatzen laguntzen dutenak.

Birus bakteriofago gehienek itxura konplexu hau agertzen dute.

Poxbirusak morfologia ezohikoa duten birus handi eta konplexuak dira. Beren genoma proteinekin elkartuta dago nukleoide izeneko egituraren barnean. Nukleoideak disko itxura du eta mintz batez inguratuta dago, eta alboetan funtzio ezezaguneko bi gorputz ditu. Birusak kanpoaldean proteinazko geruza lodi bat dauka.

ErreplikazioaAldatu

Birusek ostalaria infektatu eta gaixotasuna hedatu ahal izateko ugalketa ezinbestekoa dute. Horretarako ostalariaren zelula erabiltzen dute, beren kasa erreplikatzeko gaitasunik ez baitute. Birusen errreplikazio zikloa asko aldatzen da birus mota batetik bestera, baina funtsean sei oinarrizko urratsez osatzen da.

 
Birusen erreplikazio zikloa.
  • Finkapena. Birusak eta ostalariak "talka" egiten dute eta ezagutza ematen da. Birusaren kapsideko proteina eta ostalariaren zelulako hartzaile espezifikoen arteko lotura itzulezina da.
  • Barneraketa. Birus espeziearen arabera barneraketa desberdina izan daitekeen arren, orokorrean endozitosia edo mintzarekin fusioa erabiltzen dute. Bakteriofagoen kasuan genomaren injekzioa ematen da.
  • Biluztea. Birusaren azido nukleikoa ostalariaren zelulan askatzen den momentua da, horretarako zelularen entzimek kapsidea degradatzen dute.
  • Erreplikazioa. Birus berrien eraketarako beharrezkoak diren osagaien sintesia da, hots, RNAm eta proteinena.
  • Heltzea. Genoma eta kapsidearen artean ensanblaia gertatzen da.
  • Askapena. Birusak zelulatik lisi edo gemazio bidez askatzen dira. Estalkidun birusek gemazioa erabiltzen duten bitartean, estalki gabekoak zelulan pilatzen joaten dira denbora batez eta ondoren, zelula lisiz puskatzen dute.

SailkapenaAldatu

ErreferentziakAldatu

  1. Koonin, Eugene V; Senkevich, Tatiana G; Dolja, Valerian V (2006) «[No title found»] Biology Direct (1): 29 doi:10.1186/1745-6150-1-29 PMID 16984643 PMC PMC1594570 . Noiz kontsultatua: 2019-10-03.
  2. a b Dimmock 2007, 4 orr. .
  3. Dimmock 2007, 49 orr. .
  4. (Ingelesez)Breitbart, Mya; Rohwer, Forest (2005-6) «Here a virus, there a virus, everywhere the same virus?» Trends in Microbiology (6): 278–284 doi:10.1016/j.tim.2005.04.003 . Noiz kontsultatua: 2019-10-03.
  5. (Ingelesez)Lawrence, C. Martin; Menon, Smita; Eilers, Brian J.; Bothner, Brian; Khayat, Reza; Douglas, Trevor; Young, Mark J. (2009-05-08) «Structural and Functional Studies of Archaeal Viruses» Journal of Biological Chemistry (19): 12599–12603 doi:10.1074/jbc.R800078200 ISSN 0021-9258 PMID 19158076 PMC PMC2675988 . Noiz kontsultatua: 2019-10-03.
  6. (Ingelesez)Edwards, Robert A.; Rohwer, Forest (2005-06) «Viral metagenomics» Nature Reviews Microbiology (6): 504–510 doi:10.1038/nrmicro1163 ISSN 1740-1534 . Noiz kontsultatua: 2019-10-03.
  7. Canchaya, Carlos; Fournous, Ghislain; Chibani-Chennoufi, Sandra; Dillmann, Marie-Lise; Brüssow, Harald (2003-08-01) «Phage as agents of lateral gene transfer» Current Opinion in Microbiology (4): 417–424 doi:10.1016/S1369-5274(03)00086-9 ISSN 1369-5274 . Noiz kontsultatua: 2019-10-03.
  8. Ryan, Frank, 1944- Virolution : the most important evolutionary book since Dawkins' Selfish Gene ISBN 9780007315123 PMC 317747594 . Noiz kontsultatua: 2019-10-03.
  9. Rybicki, EP. The classification of organisms at the edge of life, or problems with virus systematics. South African Journal of Science. 1990;86:182–86
  10. Koonin, Eugene V.; Starokadomskyy, Petro (2016-10-01) «Are viruses alive? The replicator paradigm sheds decisive light on an old but misguided question» Studies in History and Philosophy of Science Part C: Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Sciences (59): 125–134 doi:10.1016/j.shpsc.2016.02.016 ISSN 1369-8486 PMID 26965225 PMC PMC5406846 . Noiz kontsultatua: 2019-10-03.
  11. Shors 2008, 49-50 orr. .
  12. Bordenave, Guy (2003-05-01) «Louis Pasteur (1822–1895)» Microbes and Infection (6): 553–560 doi:10.1016/S1286-4579(03)00075-3 ISSN 1286-4579 . Noiz kontsultatua: 2019-10-07.
  13. Shors 2008, 76-77 orr. .
  14. Topley, W. W. C. (William Whiteman Carlton), 1886-1944. (1998) Topley & Wilson's microbiology and microbial infections. (9th ed.. argitaraldia) Arnold ISBN 0340614706 PMC 38290809 . Noiz kontsultatua: 2019-10-07.
  15. Dimmock 2007, 4-5 orr. .
  16. Desk encyclopedia of general virology Academic Press 2010 ISBN 0123751624 PMC 480587729 . Noiz kontsultatua: 2019-10-07.
  17. Shors 2008, 589 orr. .
  18. Publications service (2007-09-01) «On an invisible microbe antagonistic toward dysenteric bacilli: brief note by Mr. F. D'Herelle, presented by Mr. Roux» Research in Microbiology (7): 553–554 doi:10.1016/j.resmic.2007.07.005 ISSN 0923-2508 . Noiz kontsultatua: 2019-10-07.
  19. (Ingelesez)Domingo‐Calap, P.; Georgel, P.; Bahram, S. (2016) «Back to the future: bacteriophages as promising therapeutic tools» HLA (3): 133–140 doi:10.1111/tan.12742 ISSN 2059-2310 . Noiz kontsultatua: 2019-10-07.
  20. (Ingelesez)Steinhardt, Edna; Israeli, C.; Lambert, R. A. (1913-09-01) «Studies on the Cultivation of the Virus of Vaccinia» The Journal of Infectious Diseases (2): 294–300 doi:10.1093/infdis/13.2.294 ISSN 0022-1899 . Noiz kontsultatua: 2019-10-07.

BibliografiaAldatu

Ikus, gaineraAldatu

Kanpo estekakAldatu

Wikimedia Commonsen badira fitxategi gehiago, gai hau dutenak: Birus