Virus

I. Khái niệm và đặc điểm của virus

1. Khái niệm

- Khái niệm: Virus là thực thể chưa có cấu tạo tế bào, có kích thước siêu hiển vi, có cấu tạo đơn giản chỉ gồm lõi là nucleic acid và được bao bọc bởi vỏ protein, sống kí sinh nội bào bắt buộc và chỉ nhân lên trong tế bào vật chủ.

- Đặc điểm chung của virus:

• Có kích thước siêu nhỏ (khoảng 20 – 300 nm).
• Chưa có cấu tạo tế bào, có cấu tạo đơn giản chỉ gồm phần lõi là DNA hoặc RNA và lớp vỏ protein, một số virus còn có vỏ ngoài mang kháng nguyên.
• Không có hệ thống sinh năng lượng, không có hiện tượng sinh trưởng và không mẫn cảm với các chất kháng sinh.
• Sống kí sinh nội bào bắt buộc, không thể nhân lên và thực hiện các hoạt động chuyển hóa bên ngoài tế bào vật chủ.
• Trong điều kiện ngoài cơ thể, chúng có thể tồn tại lâu dài ở trạng thái đại phân tử hóa học không sống và có khả năng truyền nhiễm.

2. Đặc điểm

Virus được cấu trúc bởi 2 thành phần cơ bản

- Virus được cấu trúc bởi 2 thành phần cơ bản là: lõi nucleic acid và lớp vỏ capsid.

• Lõi nucleic acid: DNA hoặc RNA (chuỗi đơn hoặc chuỗi kép).
• Vỏ capsid được cấu tạo từ các đơn vị protein là capsomer.

- Ngoài ra, đối với virus có lớp vỏ ngoài, còn có lớp vỏ ngoài cấu tạo từ lớp kép phospholipid và protein; trên vỏ ngoài chứa các gai glycoprotein có tính kháng nguyên và giúp virus bám vào vật chủ, nhận diện vật chủ để xâm nhập.

Phân loại virus

Các tiêu chí phân loại virus:

II. Quá trình nhân lên của virus trong tế bào

Quá trình nhân lên của virus chỉ được thực hiện bên trong tế bào vật chủ. Quá trình này diễn ra rất nhanh.

1. Sự nhân lên của virus trong tế bào chủ

- Đặc điểm sự nhân lên của virus trong tế bào chủ:

• Chỉ được thực hiện bên trong tế bào vật chủ: Virus sử dụng hệ gene và các enzyme của chúng cùng với các nguyên liệu lấy từ tế bào chủ để tổng hợp vật chất di truyền và lớp vỏ, sau đó ráp lại thành virus mới.
• Diễn ra nhanh, từ một virus ban đầu nhân lên và tạo ra vô số virus mới.

- Quá trình nhân lên gồm 5 giai đoạn:

(1) Hấp phụ: Do va chạm ngẫu nhiên, phân tử bề mặt của virus gắn đặc hiệu vào thụ thể bề mặt của tế bào vật chủ theo nguyên tắc “chìa và khoá ". Mỗi loại virus chỉ có thể lây nhiễm một số hạn chế tế bào vật chủ nhất định. Tuỳ vào loại virus mà các phân tử bề mặt tiếp xúc với tế bào vật chủ có thể khác nhau: Đầu mút của các sợi lông đuôi (phage); gai glycoprotein nhô ra khỏi vỏ ngoài (virus có vỏ ngoài); phân tử protein nhô ra ở đỉnh khối đa diện (virus trần).

(2) Xâm nhập: Virus tìm mọi cách để đưa vật chất di truyền vào bên trong tế bào vật chủ. Tuỳ vào mỗi loại virus mà có cách xâm nhập khác nhau:

• Phage: Sợi lông đuôi tiết ra enzyme lysozyme làm tan thành tế bào vật chủ, bao đuôi co lại đẩy DNA vào bên trong tế bào, để lại vỏ capsid rỗng ở ngoài.
• Virus có vỏ ngoài: Chúng vào bên trong tế bào nhờ vào sự dung hợp màng sinh chất với vỏ ngoài.
• Virus trần và một số virus có vỏ ngoài: Chúng xâm nhập vào bên trong nhờ cơ chế thực bào, sau đó enzyme lysozyme của tế bào vật chủ phân huỷ lớp vỏ capsid và giải phóng hệ gen vào tế bào chất.

(3) Tổng hợp: Khi hệ gene đã vào bên trong tế bào vật chủ, chúng lập tức ức chế các quá trình tổng hợp của tế bào và kích hoạt bộ máy của tế bào theo hướng tổng hợp các thành phần của virus.

• Tổng hợp hệ gene: Hệ gene của virus ban đầu được sử dụng làm khuôn và lấy nguyên liệu của tế bào vật chủ để tổng hợp nên hệ gene của virus mới.
• Tổng hợp protein: Virus sử dụng bộ máy và nguyên liệu của tế bào vật chủ để phiên mã và tổng hợp protein của chúng để tạo vỏ capsid, glycoprotein vỏ ngoài và enzyme cần cho quá trình tái bản, phiên mã.

(4) Lắp ráp: Các capsomer tạo thành vỏ capsid rỗng và gắn hệ gene vào một cách ngẫu nhiên.

(5) Phóng thích: Sau khi được tạo thành, các virus con (thế hệ con) sẽ thoát ra ngoài để tiếp tục lây nhiễm vào tế bào khác. Tuỳ vào từng loại virus mà có các phương thức phóng thích khác nhau:

• Phage: Tiết enzyme lysozyme phá huỷ màng tế bào và giải phóng virus ồ ạt ra ngoài để tiếp tục chu trình nhân lên mới.
• Virus trần: Làm tan màng tế bào và chui ra ngoài.
• Virus có vỏ ngoài: Tổng hợp các đoạn màng có gắn glycoprotein và hợp với màng sinh chất; tổ hợp vỏ capsid, hệ gene đi ra ngoài theo kiểu xuất bào; kéo theo màng sinh chất của tế bào chủ và tạo thành vỏ ngoài của virus.

2. Chu trình sinh tan, tiềm tan và cơ chế gây bệnh của virus

Chu trình sinh tan và tiềm tan

- Chu trình sinh tan: Virus xâm nhập vào tế bào vật chủ, nhân lên tạo vô số virus mới và phá vỡ, làm tan tế bào vật chủ, virus nhân lên theo chu trình này gọi là virus độc.

- Chu trình tiềm tan: Ngược với chu trình sinh tan vốn làm chết tế bào vật chủ, chu trình tiềm tan cho phép hệ gene của virus có thể tái bản (cài xen vào hệ gene của tế bào vật chủ), chúng không tạo thành virus mới và không phá vỡ tế bào vật chủ.

→ Những virus có khả năng dùng cả hai chu trình tỏng một tế bào vật chủ gọi là virus ôn hòa.

- Mối quan hệ của chu trình tan và tiềm tan: Lõi nucleic acid có thể nhân lên tạo vô số virus mới và làm tan tế bào hoặc hệ gene của virus có thể cài xen vào hệ gene của tế bào chủ, nhân lên và tạo ra quần thể tiền virus. Các tiền virus sau đó có thể chuyển sang chu trình tan nhưng virus ở chu trình sinh tan sẽ không đi vào chu trình tiềm tan được.

Cơ chế gây bệnh của virus

- Virus gây bệnh cho cơ thể bằng cách giết chết tế bào làm tổn thương mô, cơ quan trong cơ thể và làm cho các bệnh nền nặng hơn.

- Khả năng gây bệnh của virus có liên quan đến những yếu tố khác nhau của virus (lượng virus, con đường xâm nhập, tốc độ nhân lên và lây lan) và vật chủ (tuổi, tình trạng miễn dịch, tình trạng sức khỏe, các bệnh nền, bộ phận nhiễm virus,…).

- Khi cơ thể bị nhiễm virus, giai đoạn đầu thường chưa có triệu chứng, sau đó khi lượng virus nhân lên nhiều, có thể gây ra các bệnh lí nhiễm trùng cấp tính, mãn tính, thậm chí dẫn đến tử vong.