1. UVOD
Broj virusa kao patogena ili „tihih putnika“ drugih organizama, od bakterija do
sisara, vrlo je velik. Otkrivanjem novih niša za život, te poboljšanjem osjetljivosti i
specifičnosti raznih tehnika istraživanja, broj virusa se širi. Zbog specifičnih svojstava virusa
(građe i aktivnosti), kriteriji u klasifikaciji koji vrijede za biljni i životinjski svijet, ne mogu se
primjeniti u taksonomiji virusa. Taksonomija virusa se stalno mijenja, počev od trivijalnih
promjena (korištenjem kurzive za pisanje imena vrsta), pa sve do kompletne reorganizacije
potaknute eksplozijom niza novih informacija. U težnji da se stvori jedinstvena klasifikacija
virusa, 1973. godine osnovan je Međunarodni komitet za taksonomiju virusa (
International
Committee on Taxonomy of Viruses
- ICTV). Danas, ICTV djeluje pod pokroviteljstvom
Odjela za virologiju Međunarodne unije mikrobioloških društava. Međunarodni komitet za
taksonomiju virusa je odbor koji odobrava i organizira taksonomsku klasifikaciju virusa. Oni
su razvili univerzalnu taksonomsku shemu za viruse s ciljem da se opišu svi virusi živih
organizama. Univerzalni sistem taksonomije virusa zasniva se na Linneovoj klasifikaciji na
nivou reda, familije, podfamilije, roda i vrste. U aktuelnom 8. Izvješću (2009.) ICTV
klasifikacije i taksonomije, ustanovljeno je 6 redova (
Caudovirales
,
Herpesvirales
,
Mononegavirales
,
Nidovirales,
Picornavirales
i
Tymovirales
). Dakle, u taksonomiji virusa
trenutno postoji 6 redova, 86 familija, 19 podfamilija, 348 rodova, 2290 vrsta i oko 4,000
tipova koji su još neodređeni. S ciljem da se omogući lakše praćenje istraživanja sistematskih
i evolucijskih odnosa između virusa, 1991. godine Odbor osniva i vlastitu bazu podataka –
ICTVdB. Vremenom je ona postala glavni referentni izvor i istraživački alat za taksonomiju
virusa, te sadrži taksonomske podatke za preko 2,000 vrsta virusa.
2
2. VIRUSI
Virusi spadaju u grupu mikroorganizama acelularne građe. Nalaze se na najnižem stepenu
organizacije živih sistema. To su živa bića koja su prostija od ćelija, zbog čega se često
nazivaju i virusne čestice. Obzirom da sadrže nukleinsku kiselinu i proteine, virusi se ubrajaju
u živa bića. Pošto se sami ne mogu razmnožavati, oni koriste žive ćelije i njihove metaboličke
mehanizme za svoj rast i razmnožavanje. Ta sposobnost da se razmnožavaju u živoj ćeliji i
stvaraju sebi slično potomstvo čini ih živim bićima, a korištenje ćelije domaćina čini ih
striktnim unutarćelijskim parazitima. Naziv virus dolazi od latinske riječi
virus, viri =
otrovna
tvar, toksin.
Virusi uzrokuju mnoge bolesti kod čovjeka, životinja i biljaka, a napadaju i bakterije i druge
mikroorganizme. Među ljudskim i životinjskim virusima su osobito poznate boginje, dječija
paraliza, gripa, hepatitis, prehlada, bjesnoća, slinavka, šap, žuta groznica, HIV-AIDS, SARS
te mnoge druge bolesti. Bolesti uzrokovane virusima nazivaju se zajedničkim imenom
viroze
,
a nauka okoja proučava viruse naziva se
virologija
.
Definicija virusa prema Fraenkel – Conrat (1988):
Virusi su zarazni uzročnici (čestice) koji sadrže samo jedan tip nukleinske kiseline:
DNA ili RNA; njihova je nukleinska kiselina umotana u proteinski omotač izgrađen od jednog
ili nekoliko proteina; kod nekih virusa oko proteinskog omotača dolazi složeno građena
ovojnica izgrađena od proteina, lipida i ugljikohidrata; virusi su sposobni svoju nukleinsku
kiselinu prenositi od jednog do drugog domaćina; sposobni su, dalje, nametnuti ćeliji
domaćina svoju genetičku informaciju, zbog čega se mogu koristiti enzimatskim kompleksom
domaćina za svoje razmnožavanje; neki virusi mogu svoju nukleinsku kiselinu ugraditi na više
ili manje reverzibilan način u DNA domaćina, te tako postati latentni ili perzistentni: neki su
od takvih virusa sposobni transformirati genom ćelije domaćina i ometati njezin kontrolni
mehanizam rasta, te uzrokovati tumore.
Iako danas postoje brojne definicije virusa, sve one sadrže slijedeće karakteristike:
virusi sadrže 1 tip nukleinske kiseline (ili RNA ili DNA)
virusi se repliciraju unutar ćelije
virusi su obligatni paraziti
3
u bolesnim biljkama duhana postoji nešto sitnije od bakterija. On je saopštio svoje rezultate u
kojima je naveo da je otkrio „filtrabilnu infektivnost“. Prema ‚‚zapadnjačkim’’ knjigama,
otkrivačem virusa smatra se
Martinus Williem
Biejerinku (
Bežernik). Međutim, on je svoja
istraživanja nastavio na istraživanja Ivanovskog, potvrdio ih i proširio. Također, krajem 19.-
tog vijeka postaje jasno da su i uzročnici slinavke i šapa filtrabilni, odnosno ne zadržavaju se
na bakteriološkom filtru, a to isto je ustanovljeno i početkom 20.-tog vijeka za uzročnika
dječije paralize. Uzročnici su u prvi mah bili nazvani
živi otrov
, jer istraživači nisu imali
predstavu o čemu se tu zapravo radi.
Loeffler i Froch
(1898.) otkrili su uzročnike odgovorne
za bolesti slinavke i šapa. Iste godine kada je Ivanovski otkrio virus, holandski istraživač
Bežerink izvodi iste pokuse i objavljuje da je otkrio novi tip infektivnog uzročnika –
contagium vivum fluidum
. 1915. i 1917.godine dva naučnika su, nezavisno jedan od drugog,
otkrili bakteriofage. Godine 1935.
W. M.
Stanley
prvi put uspijeva dobiti virus u čistom
stanju, a nakon toga je ubrzo uslijedilo otkriće da u građi TMV-a osim proteina učestvuju i
nukleinske kiseline. Godine 1939. zahvaljujući razvoju elektrosnkog mikroskopa, Ruska i sar.
načinili su prvi elektronsko-mikroskopski snimak
TMV
-a.
Tabela 1. Najvažnija otkrića u istraživanju virusa
Godina
Otkriće
1892.
1898.
1902.
1911.
1915.
1935.
1937.
1939.
otkriven prvi virus – virus mozaika duhana –
TMV
otkriven prvi životinjski virus – virus slinavke i šapa
otkriven prvi virus čovjeka – virus žute groznice
virusi mogu uzrokovati tumore –
Nobelova nagrada
otkriveni bakterijski virusi
TMV
dobiven u čistom stanju, otkrivena mogućnost
njegovog kristaliziranja –
Nobelova nagrada
otkriven sastav virusa (
TMV
) : protein i nukleinska kiselina
–
Nobelova nagrada
virus (TMV) prvi put viđen elektronskim mikroskopom –
Nobelova nagrada
1952.
DNA je genetički materijal bakterijskog virusa i odgovorna
je za infektivnost –
Nobelova nagrada
1956.
RNA je genetički materijal virusa
TMV
i odgovorna je za
infektivnost
1970.
u nekih RNA-virusa otkriven enzim koji prepisuje RNA u
DNA (u suprotnom smjeru od onog za kojeg se smatralo da
je jedini moguć) – kasnije je dokazano da to nije iznimka,
takav se proces odvija i u ćelijama mnogih živih bića –
Nobelova nagrada
5
2.2. Opšte karakteristike virusa
Postojanje virusa otkrio je ruski botaničar D. Ivanovski u XIX vijeku, ispitujući
mozaičnu bolest duhana, ali je tek otkriće elektronskog mikroskopa omogućilo ispitivanje
virusa i upoznavanje njihove građe. Većina virusnih čestica mjeri se nm. Njihove dimenzije
kreću se od 20 – 300 nm. Najmanji virusi su biljni satelit virusa nekroze duhana promjera 17
nm, a od animalnih virus slinavke i šapa promjera 20 nm. Od biljnih virusa najveći su
klosterovirusi dugi 2000 nm, a od animalnih najveći su pox virusi koji su na granici vidljivosti
svjetlosnog mikroskopa. Virusne su komponente molekule sastavljene od vezanih atoma čije
vrijednosti izražavamo molekulskom težinom.
Slika 1. Odnos veličina čestica virusa i bakterijske odnosno ljudske ćelije (eritrocita)
To su aćelijski oblici građeni od proteinskog omotača –
kapside
i genetičkog materijala –
genoma
koji je upakovan unutar kapside. Neki virusi mogu imati ovoj –
peplos
(
envelope
).
Genom virusa su sve nukleinske kiseline sadržane unutar virusne čestice, ili nukleinske
kiseline upakovane u populaciji virusnih čestica.
Dok se u ćelijskim organizmima nalaze uvijek obje vrste nukleinskih kiselina DNA i RNA,
kod virusa dolazi samo jedna od njih. Nukleinske kiseline su sastavni dio virusnih partikula, a
različiti virusi sadrže u čestici različite iznose nukleinskih kiselina. Nukleinske kiseline virusa
predstavljaju genom virusa. Genom je skup gena jednog organizma sadržanog u haploidnoj
6
