Bio-lessons

Какой вред несут вредоносные программы

Виды компьютерных вирусов и вред, который они несут:

1. Руткит (rootkit) образован от слова “корень” и означает права суперпользователя, который может вносить изменения в корневые папки ОС и менять алгоритмы ее работы.
2. Бэкдор (back door) переводится как “чёрный ход”. Злоумышленник получает удаленный доступ к вашему компьютеру.
3. Кейлогер (keylogger) означает регистрирующее устройство, которое может отслеживать каждое  действие пользователя (видеозапись с экрана, нажатия клавишей и работу с мышью, аудиозапись с микрофона).
4. Бомбы замедленного действия (time bomb) или логические (logic bomb) часто используются в червях и троянах для исполнения отсроченного алгоритма. Например, определенная дата и какая-то последовательность действий.
5. Эксплоит (exploit) значит эксплуатировать. Такие вирусы ищут уязвимости системы, чтобы получить права администратора или настолько загрузить ее, чтобы нарушилась функциональность (DDoS атака).
6. Буткит (boot и kit) означает загрузка набора инструментов. Делает на жестком диске динамические библиотеки, которые сложно обнаружить обычными способами.
7. Адвар (adware) переводится как рекламное ПО. Иногда это просто плата за использование бесплатного софта. Также программа может без предупреждения вставлять свои баннеры.
8. Шпион (spyware) приносит целую гамму различных неполадок. Сюда относится незаконный мониторинг, копирование, удаление или изменение ценной информации, установка нежелательного ПО.
9. Винлокер (Winlocker) блокирует ОС. Вы не можете пользоваться браузером или антивирусом. Иногда интерфейс полностью блокируется. Появляется баннер с требованием пополнить интернет-кошелек злоумышленника или отправить смс-код. Однако после выполнения всех условий ничего не меняется.
10. Ботнет (Botnet) является разновидностью эксплоитов. Они создают свою бот или зомби-сеть, которая атакует интернет-сайты. Программа загружает трафик на компьютере, использует ресурсы для вычисления или майнинга, например, биткоинов (bitcoin).

Профилактика

Традиционным способом предупреждения заболевания гриппом, рекомендованным Центрами по контролю и профилактике заболеваний США и Всемирной организацией здравоохранения является вакцинация.

В соответствии с систематическим обзором, опубликованным специалистами Cochrane Collaboration 7 июля 2010 года, вакцина от гриппа может незначительно облегчить симптоматику заболевания. Данных о снижении распространяемости вируса или о снижении частоты осложнений при применении вакцины нет. Вакцинация против гриппа не показывает заметного влияния на количество дней нетрудоспособности или госпитализации.

Вакцины от гриппа могут предоставить умеренную защиту от вирусологически подтверждённого гриппа, но такая защита значительно снижается или отсутствует в некоторые сезоны. Доказательств защиты у взрослых в возрасте 65 лет и старше недостаточно. Исследования последовательно показывают высокую эффективность у детей раннего возраста (в возрасте от 6 месяцев до 7 лет).

Вакцинация осуществляется соответствующей ведущему штамму противогриппозной вакциной и содержит, как правило, антигены трёх штаммов вируса гриппа, которые отбираются на основе рекомендаций Всемирной организации здравоохранения. Предложена вакцина для профилактики гриппа в форме живой, убитой (инактивированной), субъединичной вакцины. Вакцинация особенно показана в группах риска — дети, пожилые люди, больные с хроническими заболеваниями сердца и лёгких, а также медицинские работники. Обычно осуществляется, когда эпидемиологический прогноз свидетельствует о целесообразности массовых мероприятий (обычно в середине осени). Возможна и вторая прививка в середине зимы.

В качестве неспецифической профилактики в помещении, где находится больной гриппом, проводится влажная уборка с применением любого дезинфицирующего средства, обладающего вирулицидным действием. Для дезинфекции воздуха используется ультрафиолетовое облучение, аэрозольные дезинфекторы и каталитические очистители воздуха.
Чихающие и кашляющие больные опасны для окружающих. Профилактика гриппа обязательно должна включать удаление их из общественных мест.

Вирусная форма жизни

Как уже говорилось выше, вирус не может существовать вне клетки живого организма, так как не имеет собственного обмена веществ. Для синтеза собственных молекул ему нужна клетка-хозяин. Вне такой клетки вирус ведет себя как частица биополимера и не проявляет признаков живого существа.

Пока вирус находится вне клетки, он существует в виде независимой частицы. Размер этой частицы настолько мал, что разглядеть в простой световой микроскоп большую часть вирусов просто невозможно. Его размер примерно в 100 раз меньше размера бактерии, а форма варьируется от просто спиральной до более сложных структур. Одна их форм похожа на корону. Именно она и является тем самым коронавирусом.

Некоторые ученые называют вирус организмами на грани живого. С одной стороны, они не живые, но с другой, могут размножаться, эволюционировать и вести жизнедеятельность, хоть и за счет внешнего питания белковыми структурами клетки-хозяина.

Основу жизненного цикла вируса составляет всего несколько этапов. Первый называется прикрепление. На этом этапе создаются связи между белками вирусного капсида и поверхности клетки-хозяина. Иногда вирусы взаимодействуют только с определенными клетками, как, например, ВИЧ с лейкоцитами.

На втором этапе происходит проникновение в клетку-хозяина. После этого вирус освобождается от своего капсида. Проще говоря, он вылезает из своей оболочки и запускает свой геном в клетку. Способ освобождение от капсида бывает разным. Оболочка может растворяться ферментами самого вируса или делать это за счет элементов внутри клетки.

После этого вирус реплицируется (размножается), синтезируя ранние гены вируса. Далее он собирается в структуры и на последнем этапе покидает клетку после ее гибели. Зачастую, это происходит из-за разрыва клеточной мембраны.

Таким образом вирус проникает в клетку и высвобождает свой геном.

Многие вирусы не приводят к разрушению клеток и до определенного времени никак себя не проявляют. Они могут годами существовать внутри клетки, вызывая хронические заболевания. Примерами таких вирусов может быть герпес, который проявляется только при определенном сочетании факторов, или папилломавирус, который в некоторых случаях может приводить к развитию онкологических заболеваний. Еще одним примером таких вирусов является вирус Эпшейн-Барра. Он приводит к ускоренному делению клеток, но без признаков злокачественности.

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ВИРУСОВ

Вирусы бактерий первыми стали объектом детальных исследований как наиболее удобная модель, обладающая рядом преимуществ по сравнению с другими вирусами. Полный цикл репликации фагов, т.е. время от заражения бактериальной клетки до выхода из нее размножившихся вирусных частиц, происходит в течение одного часа. Другие вирусы обычно накапливаются в течение нескольких суток или даже более продолжительного времени. Незадолго до Второй мировой войны и вскоре после ее окончания были разработаны методы изучения отдельных вирусных частиц. Чашки с питательным агаром, на котором выращен монослой (сплошной слой) бактериальных клеток, заражают частицами фага, используя для этого его последовательные разведения. Размножаясь, вирус убивает «приютившую» его клетку и проникает в соседние, которые тоже гибнут после накопления фагового потомства. Участок погибших клеток виден невооруженным глазом как светлое пятно. Такие пятна называют «негативными колониями», или бляшками. Разработанный метод позволил изучать потомство отдельных вирусных частиц, обнаружить генетическую рекомбинацию вирусов и определить генетическую структуру и способы репликации фагов в деталях, казавшихся ранее невероятными.

Работы с бактериофагами способствовали расширению методического арсенала в изучении вирусов животных. До этого исследования вирусов позвоночных выполнялись в основном на лабораторных животных; такие опыты были очень трудоемки, дороги и не очень информативны. Впоследствии появились новые методы, основанные на применении тканевых культур; бактериальные клетки, использовавшиеся в экспериментах с фагами, были заменены на клетки позвоночных. Однако для изучения механизмов развития вирусных заболеваний эксперименты на лабораторных животных очень важны и продолжают проводиться в настоящее время.

СТРОЕНИЕ ВИРУСОВ

Полноценная по строению и инфекционная, т.е. способная вызвать заражение, вирусная частица вне клетки называется вирионом. Сердцевина («ядро») вириона содержит одну молекулу, а иногда две или несколько молекул нуклеиновой кислоты. Белковый чехол, покрывающий нуклеиновую кислоту вириона и защищающий ее от вредных воздействий окружающей среды, называется капсидом. Нуклеиновая кислота вириона является генетическим материалом вируса (его геномом) и представлена дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК) или рибонуклеиновой кислотой (РНК), но никогда двумя этими соединениями сразу. (Хламидии, риккетсии и все другие «истинно живые» микроорганизмы содержат одновременно ДНК и РНК.) Нуклеиновые кислоты самых мелких вирусов содержат три или четыре гена, тогда как самые крупные вирусы имеют до ста генов.

У некоторых вирусов в дополнение к капсиду имеется еще и внешняя оболочка, состоящая из белков и липидов. Она образуется из мембран зараженной клетки, содержащих встроенные вирусные белки. Термины «голые вирионы» и «лишенные оболочки вирионы» используются как синонимы. Капсиды самых мелких и просто устроенных вирусов могут состоять лишь из одного или нескольких видов белковых молекул. Несколько молекул одного или разных белков объединяются в субъединицы, называемые капсомерами. Капсомеры, в свою очередь, образуют правильные геометрические структуры вирусного капсида. У разных вирусов форма капсида является характерной особенностью (признаком) вириона.

Вирионы со спиральным типом симметрии, как у вируса табачной мозаики, имеют форму удлиненного цилиндра; внутри белкового чехла, состоящего из отдельных субъединиц – капсомеров, находится свернутая спираль нуклеиновой кислоты (РНК). Вирионы с икосаэдрическим типом симметрии (от греч. eikosi – двадцать, hedra – поверхность), как у полиовируса, имеют сферическую, а точнее, многогранную форму; их капсиды построены из 20 правильных треугольных фасеток (поверхностей) и похожи на геодезический купол.

У отдельных бактериофагов (вирусов бактерий; фагов) смешанный тип симметрии. У т.н. «хвостатых» фагов головка имеет вид сферического капсида; от нее отходит длинный трубчатый отросток – «хвост».

Встречаются вирусы с еще более сложным строением. Вирионы поксвирусов (вирусы группы оспы) не имеют правильного, типичного капсида: между сердцевиной и наружной оболочкой у них располагаются трубчатые и мембранные структуры.

Какие болезни могут вызывать вирусы: биология

Существует масса эпидемий, от которых страдало человечество, спровоцированных распространением вирусов. Ниже выделим самые опасные известные из них.

Какие болезни могут вызывать вирусы, биология:

• Свиной грипп. Появился в 2009 году, хотя его предшественники были известны задолго до появления конкретного вируса. Это тип вирусов h1n1, который в 2009 году унес огромное количество жизней. 
• Бубонная чума. Считается, что вирус, который является возбудителем данной болезни, сократил европейское население на 50%.
• Вирус ВИЧ/СПИД. Впервые о нем стало известно после 1981 года. Именно тогда были зарегистрированы первые заболевшие в США. Считается, что вирус появился в 1920 году в Африке, у обезьян. В 2017 году, каждый четвертый умерший человек в ЮАР, являлся носителем вируса СПИДа.
• Испанский грипп. Впервые был зарегистрирован в 1918 году. Как ни странно, но это вирус типа h1n1, точно такой же, как и свиной грипп. Прозвали этот вирус испанкой, он унес огромное количество жизней, и исчез точно так же, как и возник — ниоткуда. Вирус не является испанским, но его так прозвали из-за отсутствия в Испании цензуры на разглашение подобной информации. В других государствах информация о вирусе скрывалась.

Вирусные болезни человека

СПИД и вирус иммунодефицита человека (ВИЧ)

СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита) — эпидемическое заболевание человека, поражающее преимущественно иммунную систему, осуществляющую защиту организма от различных болезнетворных факторов, и центральную нервную систему, а также ослабляющее способность организма противостоять развитию злокачественных новообразований. Для СПИДа характерен длительный (до 5 и более лет) инкубационный период, исчисляемый с момента заражения до появления первых признаков болезни.

Возбудитель СПИДа — вирус иммунодефицита человека (ВИЧ, см. рис.), размножающийся главным образом в клетках его иммунной системы, в результате чего организм становится беззащитным к микробам, которые в обычных условиях не вызывают заболеваний. У инфицированных людей ВИЧ находится в крови, сперме и влагалищных выделениях женщин.

❖ Особенности ВИЧ:
■ он принадлежит к семейству ретровирусов;
■ его геном представлен двумя идентичными молекулами РНК, состоящими из примерно Ю тысяч нуклеотидов каждая;
■ он обладает уникально высокой изменчивостью (более чем в 100 раз превосходящей изменчивость вируса гепатита В);
■ считается, что этот вирус может сохраняться в организме человека пожизненно.

Это значит, что до конца своей жизни инфицированные люди могут заражать других, а при соответствующих условиях могут сами заболеть СПИДом.

❖ Основные пути передачи ВИЧ-инфекции:
■ половые контакты (особо опасны гомосексуальные контакты между мужчинами), проституция и частая смена половых партнеров;
■ через нестерильные медицинские инструменты (которыми часто пользуются наркоманы);
■ через кровь и некоторые лекарственные препараты при пересадке органов и тканей и др.;
■ от матери, инфицированной ВИЧ, к ребенку — при вынашивании плода, во время рождения ребенка или в период его грудного вскармливания.

❖ Меры профилактики СПИДа:
■ здоровый образ жизни;
■ крепость брачных уз и семьи;
■ использование физических контрацептивов — презервативов;
■ борьба с наркоманией, половой распущенностью и сексуальными извращениями.

вирусы

Коронавирус

Коронавирусы входят в семейство Coronaviridae. В начале 2020 года вирус этого семейства 2019-nCoV стал причиной эпидемии в Китае.

Данные на 17 февраля 2020 говорят о почти 71.900 зараженных людей этим вирусом. Есть зараженные на территории Российской Федерации, которые находятся под карантином.

Заболевания

Коронавирусы затрагивают дыхательную систему человека, вызывая синдром острой дыхательной недостаточности (SARS) или дыхательный синдром (MERS).

2019-nCoV вызывает острый респираторный синдром.

Лечение

Для лечения инфекции 2019-nCoV отсутствует конкретная терапия.

Используемые лекарства устраняют симптомы и поддерживают состояние пациента.

Профилактика

Рекомендуемыми профилактическими мерами считаются:

• мытье рук;
• не касаться глаз, носа или рта грязными руками;
• избегать контакта с больными людьми.

Разработана вакцина, которая проходит исследования.

Вирусы – что это, как выглядят? Вирусы и человек

Вирусы в тысячи раз мельче бактерий. Даже самый крупный вирус меньше самой мелкой бактерии.

В отличие от бактерий, они не видны под обычным световым микроскопом – только под электронным.

Вирус не является клеточным организмом и, по сути, не относится к живым существам. Это паразит из скопления органических молекул, который не способен существовать без хозяина. Только прикрепившись к чужой живой клетке, вирус может воспроизводиться и проявляет свойства живой материи.

Depositphotos

Вирусы можно было бы сравнить скорее с крошечными киборгами, чем с живыми организмами. У них множество форм и структур: одни похожи на сферы с шипами (коронавирусы), другие – на хлопья попкорна, третьи – на пауков или даже на причудливые луноходы.

В отличие от бактерий, большинство вирусов являются болезнетворными для человека, животных и растений. Некоторые вирусы поражают бактерии – они называются бактериофагами.

Структура типичного вируса-бактериофага (художественное изображение). Adenosine / Wikimedia

Все вирусы имеют защитную белковую оболочку и сердцевину из генетического материала, представленного рибонуклеиновой кислотой – РНК (большинство) или дезоксирибонуклеиновой кислотой – ДНК.

Чтобы размножиться, вирус в большинстве случаев «перепрограммирует» клетку на производство вирусов, пока та не отмирает.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), структура (стилизованное изображение). Los Alamos National Laboratory

Вирусы, особенно РНК-содержащие, способны быстро мутировать, так что потенциальные носители оказываются беззащитны перед новыми видами. Именно поэтому каждый год производится новая вакцина против вирусов гриппа.

Типы вирусных микроорганизмов

Классификация вирусов базируется на:

• разновидности их нуклеиновой кислоты;
• внутреннем строении;
• характере симметрии;
• локализации репродукции в клетке;
• антигенных качествах;
• наличии капсида и др.

Из перечисленных характеристик наибольшее значение имеет тип НК. По количеству нитей выделяют вирусы РНК- и ДНК-содержащие. Они имеют различия в химическом составе. Микроорганизмы, содержащие двуцепочную кольцевую ДНК, содержат тимин и дезоксирибозу, а вирусы с одноцепочной РНК — урацил и рибозу.

РНК-содержащие могут иметь положительный геном, выполняющий наследственную и одновременно информационную функцию, и отрицательный геном, несущий только наследственную информацию.

Бактериофаги

Бактериофаги являются вирусами, которые заражают и используют для своего размножения бактерии. Эти вирусы были независимо обнаружены Фредериком У. Твортом в Великобритании (1915 г.) и Феликсом д’Эрелем во Франции (1917 г.). D’Hérelle ввел термин бактериофаг, означающий «пожиратель бактерий», чтобы описать бактерицидную способность открытого им инфекционного агента.

Характеристика бактериофагов

Существуют тысячи разновидностей фагов, каждый из которых может заразить только один тип или несколько близких типов бактерий или архей. Фаги классифицируются по ряду семейств вирусов; например:

• Inoviridae
• Microviridae
• Rudiviridae
• Tectiviridae и т.д.

Как и все вирусы, фаги являются простыми организмами, которые состоят из ядра генетического материала (нуклеиновой кислоты), окруженного капсидом белка. Нуклеиновая кислота может представлять собой либо ДНК, либо РНК, и может быть двухцепочечной или одноцепочечной.

Существует три основных структурных формы фага:

1. Икосаэдрическая (20-сторонняя) головка с хвостом
2. Икосаэдрическая головка без хвоста
3. Нитевидная форма

Вирулентные и умеренные фаги

Во время заражения фаг прикрепляется к бактерии и вставляет в нее свой генетический материал. После этого фаг обычно следует одному из двух жизненных циклов: литическому (вирулентному) или лизогенному (умеренному).

Литические, или вирулентные, фаги захватывают механизм клетки, чтобы скопировать компоненты фага. Затем они разрушают или лизируют клетку, высвобождая новые частицы фага.

Лизогенные, или умеренные, фаги включают свою нуклеиновую кислоту в хромосому клетки-хозяина и реплицируются с ней как единое целое, не разрушая клетку. При определенных условиях лизогенные фаги могут индуцироваться в соответствии с литическим циклом.

Существуют и другие жизненные циклы, в т.ч. псевдолизогенез и хроническая инфекция. При псевдолизогении бактериофаг проникает в клетку, но не использует механизм репликации клеток и не интегрируется в геном хозяина, просто как бы прячется внутри бактерии, не нанося ей никакого вреда. Псевдолизогенез возникает, когда клетка-хозяин сталкивается с неблагоприятными условиями роста и, по-видимому, играет важную роль в выживании фага, обеспечивая сохранение генома фага до тех пор, пока условия роста хозяина снова не станут благоприятными.

При хронической инфекции новые фаговые частицы образуются непрерывно и длительно, но без явного уничтожения клеток.

Фаговая терапия

Вскоре после открытия фаги начали использовать для лечения бактериальных заболеваний человека, таких как бубонная чума и холера. Но фаговая терапия тогда не была успешной, и после открытия антибиотиков в 1940-х годах она была практически заброшена. Однако с появлением устойчивых к антибиотикам бактерий терапевтическому потенциалу фагов уделяется все больше внимания.

Наше время с антибиотиками заканчивается. В 2016 году женщина в штате Невада умерла от бактериальной инфекции, вызванной Klebsiella pneumoniae, которая была устойчивой ко всем известным антибиотикам. Бактерии, устойчивые к колистину, антибиотику последней инстанции, были обнаружены на свинофермах в Китае. В настоящее время бактерии приспосабливаются к антибиотикам быстрее, чем когда-либо.

Тем временем ученым требуется десять или более лет, чтобы разработать новый антибиотик и получить разрешение на его применение. В итоге мы проигрываем бактериям в этой «гонке вооружений». Человечеству срочно нужен альтернативный метод борьбы с бактериальными инфекциями. Одним из самых перспективных методов уничтожения бактерий является использование бактериофагов: вирусов, которые заражают и убивают бактерии.

Диагностика вирусов

При обращении к врачу он должен провести визуальный осмотр и собрать анамнез. Как правило. вирусные болезни сопровождаются температурой, кашлем, насморком, но уже через 3-4 дня человек чувствует улучшение. Специалисты могут по общим симптомам определить типа заболевания или опираясь на сезонные вспышки заболеваний, к примеру, зимой часто начинаются эпидемии гриппа, а осенью – ОРВИ. Определение точного вида вируса потребуется при специфическом лечении (ВИЧ, сифилис и т.д.). Для этого применяют вирусологическое исследование.

Этот метод в медицине является «золотым стандартом», который проводится в специальной лаборатории. Как правило, применяют такие методы во время эпидемических вспышек вирусных инфекционных недугов. Широкое распространение для диагностирования возбудителей нашли методы иммунодиагностики (иммуноиндикация, серодиагностика). Реализуются они через разнообразные реакции иммунитета:

• иммуноферментный анализ (ИФА);
• радиоизотопный иммунный анализ (РИА);
• реакция торможения гемагглютинации;
• реакция связывания комплемента;
• реакция иммунофлюоресценции.