Virologikkhistorie, hvilke studier, typer virus, eksempler

De virologi Det er grenen av biologi som studerer opprinnelse, evolusjon, klassifisering, patologi og biomedisinske og bioteknologiske anvendelser av virus. Virus er små partikler, 0,01-1 um, hvis genetiske informasjon har som sin eneste formål sin egen replikasjon.

Virugener avkodet av cellemolekylære maskiner, infisert for multiplikasjon. Derfor er virus intracellulære parasitter avhengig av de metabolske funksjonene til levende celler.

Kilde: Fotokreditt: Cynthia GoldsmithContent -leverandører (er): CDC/ DR. Erskine. L. Palmer; Dr. M. L. Martin [Public Domain]

Det mest tallrike genetiske materialet på planeten tilsvarer det av virus. Infiser andre virus og alle levende vesener. Immunsystemer forsvarer ikke alltid virus med hell: noen av de mest ødeleggende sykdommer i mennesker og dyr er forårsaket av virus.

Blant menneskelige virussykdommer er gul feber, polyomyelitt, influensa, AIDS, kopper og meslinger. Virus deltar i omtrent 20% av kreft i mennesker. Hvert år dreper luftveis- og tarminfeksjoner av viral opprinnelse millioner av barn i utviklingsland.

Noen virus er nyttige for å karakterisere bakterier, for eksempel kilder til enzymer, for skadedyrbekjempelse, som antibakterielle midler, for å bekjempe kreft og som genvektorer.

[TOC]

Historie

På slutten av 1800 -tallet bestemte Martinus Beijerinck og Dmitri Ivanovski, uavhengig av, at filtrert fri for pasienter med tobakksplanter inneholdt et middel som var i stand til å infisere sunne planter. Beijerinck kalte denne agenten Contagium vivum fluidum.

Nå vet vi at Beijerinck og Ivanovski lekket inneholdt tobakksmosaikkviruset. Også på det nittende århundre konkluderte Friedrich Loeffler og Paul Frosch med at storfe -feberen er forårsaket av et ikke -bakterielt middel.

I det første tiåret av det tjuende århundre demonstrerte Vilhelm Ellerman og Olaf Bang overføring av leukemi i kyllinger, ved bruk av celler fri for celler. Disse eksperimentene tillot oss å konkludere med at det er dyrevirus som kan produsere kreft.

I det andre tiåret av det tjuende århundre observerte Frederick Twort lysisen av mikrokokker i agarplater der han prøvde å dyrke kopper viruset, forutsatt at lysen hadde blitt forårsaket av et virus eller av enzymer av bakterier. For hans del oppdaget Felix d'Herelle at bacilliene som forårsaker dysenteri ble listet opp av virus som han kalte bakteryophagos.

I 1960 mottok Peter Medawar Nobelprisen for å ha oppdaget at virus inneholdt genetisk materiale (DNA eller RNA).

Typer virus

Virus er klassifisert i henhold til egenskapene de har. Dette er morfologi, genom og interaksjon med verten.

Klassifiseringen basert på interaksjonen mellom viruset og verten er basert på fire kriterier: 1) produksjon av en smittsom avkom; 2) hvis viruset dreper eller ikke verten; 3) Hvis det er kliniske symptomer; 4) infeksjonens varighet.

Immunsystemet har en viktig rolle i samspillet mellom virus og vert fordi det bestemmer utviklingen av infeksjonen. Dermed kan infeksjonen være akutt og subklinisk (viruset elimineres fra kroppen), eller vedvarende og kronisk (viruset er ikke eliminert fra kroppen).

Kan tjene deg: Chemiorreceptor

Klassifiseringen basert på genomforskjeller (Baltimore -system) og taksonomisk klassifisering, som tar hensyn til alle egenskapene til virus, er de mest brukte systemene for øyeblikket for å katalogisere virusene.

Morfologi -basert klassifisering

For å forstå denne klassifiseringen er det nødvendig å kjenne til delene som utgjør et virus. Virus består av genom og kapsid, og kan pakke inn. Genomet kan være DNA eller RNA, enkelt eller dobbelt, lineær eller sirkulær kjede.

Capsid er en kompleks struktur sammensatt av mange identiske virale proteinunderenheter, kalt capsomers. Hovedfunksjonen er å beskytte genomet. Det tjener også til å gjenkjenne vertscellen og bli med den, og for å sikre transport av genomet til innsiden av cellen.

Innpakningen er membranen sammensatt av lipider og glykoproteiner som omgir kapsid. Drift fra vertscellen. Varierer betydelig i størrelse, morfologi og kompleksitet. Tilstedeværelsen eller fraværet av innpakning fungerer som et virusklassifiseringskriterium.

Tre kategorier av virus gjenkjennes uten innpakning: 1) isometrisk, med omtrent sfærisk form (icosahedros eller icosadeltahedrones); 2) Filamentosos, enkel propellform; 3) Komplekser, uten de tidligere skjemaene. Noen virus, for eksempel Bacteryofago T2, kombinerer isometriske og filamentøse former.

Hvis viruset har innpakning, kan de også tilordnes morfologiske kategorier basert på egenskapene til nukleokapsid.

Genombasert klassifisering: Baltimore System

Denne klassifiseringen, foreslått av David Baltimore, vurderer arten av virusgenomet når det.

I Baltimore-systemet har viruset hvis RNA-genom har samme betydning at mRNA kalles virus med en positiv sans (+) RNA, mens virusene hvis genom arn av negativ sans (-). Dobbeltkjeden -genomvirus har begge sanser.

En ulempe med denne klassifiseringen er at virus som har lignende replikasjonsmekanismer ikke nødvendigvis deler andre egenskaper.

Baltimore systemklasser

Klasse I. Double Chain DNA -virus. Transkripsjon som ligner på vertscellen.

Klasse II. Virus med et enkelt kjede -DNA -genom. DNA kan være polaritet (+) og (-). Konvertert til dobbel kjede før RNM -syntese.

Klasse III. Virus med et dobbeltkjede RNA -genom (kunst). Med segmentert genom og ARNM syntetisert fra hvert segment av DNA -formen. Enzymer som deltar i transkripsjonen som er kodet av virusgenomet.

Klasse IV. Virus med enkelt kjede RNA -genom (ARSS), polaritet (+). MRNA -syntese foran med komplementær kjedesyntese. Transkripsjon ligner på klasse 3.

Klasse V. ARSS genomvirus motsatt av MNE-tiltaket (-). RNM -syntese som krever enzymer kodet av viruset. Produksjonen av nye generasjoner av viruset krever syntese av mellomledd ARNDS.

Kan tjene deg: Environmental Biotechnology: History, What Studies, Applications

Klasse VI. Virus med ARNS -genom som produserer mellomledd ADNDS før replikasjon. Bruk enzymer som viruset transporterer.

Klasse VII. Virus som gjenskaper dets og via en mellomliggende ARN -er.

Taksonomisk klassifisering

Den internasjonale virustaksonomikomiteen etablerte en taksonomisk ordning for å klassifisere virus. Dette systemet bruker ordre-, familie-, underfamilie- og kjønnsdivisjoner. Det er fremdeles en debatt om anvendelse av arterbegrepet på virus.

Kriteriene som brukes til taksonomisk klassifisering er vertsintervallet, morfologiske egenskaper og genomets natur. I tillegg vurderes andre kriterier, for eksempel lengden på pufferhalen (virus som infiserer bakterier), tilstedeværelsen eller fraværet av visse gener i genomer og fylogenetiske sammenhenger mellom virus.

Et eksempel på denne klassifiseringen er: Mononegaviral orden; Paramyxoviridae familie; Subfamily Paramyxovirinae, Gerere Morbilivirus; arter, meslingevirus.

Navnene på familier, underfamilier og sjangre er inspirert av opprinnelsesstedet, verten eller symptomene på sykdommen produsert av viruset. For eksempel gir Ebola -elven i Zaire navnet til sjangeren Ebola; Tobakksmosaikken gir navnet til sjangeren Tomabovirus.

Mange navn på virusgrupper er ord med latin eller gresk opprinnelse. For eksempel er Podoviridae avledet fra gresk Podes, Hva betyr fot. Dette navnet refererer til korte fager.

Eksempler på virus

Influensavirus

Infiser fugler og pattedyr. De har mangfoldig morfologi, med innpakning. Enkelt kjede RNA -genom. Baltimore og familie tilhører Baltimore Ortomyxoviridae.

Til denne familien tilhører influensavirusene. De fleste influensasuffer er forårsaket av influensavirus til. Epidemiene forårsaket av influensa B-virus skjer hvert 2-3 år. De som er produsert av influensa C -virus er sjeldnere.

Influensa A-viruset har forårsaket fire pandemier: 1) den spanske influensa (1918-1919), undertype av H1N1-virus, av ukjent opprinnelse; 2) den asiatiske influensa (1957-1958), subtype H2N2, av aviar opprinnelse; 3) The Flu of Hong Kong (1968-1969), subtype H3N3, av aviar opprinnelse; 4) Svineinfluensa (2009-2010), H1N1 subtype, av grisens opprinnelse.

Den mest ødeleggende pandemien som er forårsaket av den spanske influensa. Han drepte flere mennesker enn første verdenskrig.

Bokstavene H og N kommer fra henholdsvis hemaglutinin og nevaminidasemembranglykoproteiner. Disse glykoproteinene er til stede i en rekke antigene former og er involvert i nye varianter.

Retrovirus

Infiser pattedyr, fugler og andre virveldyr. Sfærisk morfologi, med konvolutt. Enkelt kjede RNA -genom. Baltimore og familie tilhører klasse VI Retroviridae.

Denne familien tilhører det menneskelige immunsviktviruset (HIV), kjønn Lentivirus. Dette viruset forårsaker skade på den infiserte personens immunforsvar, noe som gjør det utsatt for infeksjon av bakterier, virus, sopp og protozoer. Sykdommen produsert av HIV er kjent som anskaffet immunsvikt syndrom (AIDS).

Andre sjangre som tilhører Retroviridae, forårsaker også alvorlige sykdommer. For eksempel: Spumavirus (svampete virus av apen); Epsilonretrovirus (Walleye's Dermal Sarcoma Virus); Gammaretrovirus (Murina leukemia virus, feline leukemia virus); Betaretrovirus (Murino brystsvulstvirus); og Alpharetrovirus (Rous sarkomvirus).

Kan tjene deg: Halv Löwenstein-LOSE: Foundation, Preparation and Use

Herpesvirus

Infiserer pattedyr, fugler og virveldyr av kaldt blod. Virusmorfologi: Icosahedric Capsule, med konvolutt. Dobbeltkjede DNA -genom. De tilhører Baltimore klasse I og bestiller herpesvirales.

Noen medlemmer er: herpes simplex virus 2 (forårsaker kjønnsherpes); humant cytomegalovirus (forårsaker medfødte defekter); Herpesvirus kaposibƃ^Tms sarkom (årsak sarkom av kaposi); Epsteinbƃbar -virus eller EBV (forårsaker kjertelfeber og svulster).

Virus som forårsaker polyomyelitt og andre relaterte virus

Infiserer pattedyr og fugler. Morfologi av virus: isometrisk eller icosahhedric. Enkelt kjede RNA -genom. De tilhører Baltimore klasse IV og familien Picornaviridae.

Noen sjangre i denne familien er: Hepatovirus (Årsak hepatitt A); Enterovirus (Årsak polyomyelitt); Aphthovirus (Forårsaker afosase).

Virus som forårsaker rabies og relaterte virus

Infiser pattedyr, fisk, insekter og planter. Spiralisk morfologi, med innpakning. Enkelt kjede RNA -genom. Baltimore og familie tilhører Baltimore Rhabdoviridae.

Denne familien tilhører virus som produserer sykdommer som raseri, forårsaket av kjønn Lysssavirus; Vesikulær stomatitt, forårsaket av kjønn Vesiculovirus; og den gule dvergpoteten, forårsaket av sjangeren Novirirhabdovirus.

Virus som forårsaker smittsom erytema

Infiserer pattedyr, fugler og insekter. Symmetrisk icosahédica morfologi. Enkelt kjede DNA -genom. De tilhører Baltimore klasse II og familie Parvoviridae.

Et medlem av denne familien er B19 -viruset, som tilhører sjangeren Erytrovirus, Det forårsaker smittsom erytema hos mennesker, noe som vanligvis ikke gir symptomer. B19 -virus infiserer forløpercellene til røde blodlegemer.

Noen medlemmer av Parvoviridae De brukes som genvektorer.

Virusapplikasjoner

Virus kan brukes til fordel for mennesket gjennom konstruksjon av rekombinante virus. Disse har et modifisert genom gjennom molekylære biologiteknikker.

Rekombinante virus er potensielt nyttige for genterapi, hvis formål er å kurere spesifikke sykdommer, eller vaksineproduksjon.

HIV har blitt brukt til å bygge genvektorer (lentivirale vektorer) for genterapi. Disse vektorene har vist seg å være effektive i dyremodeller av sykdommen i netthinnen -pigmentenpitel, for eksempel pigmentretinitt forårsaket av autosomal recessiv arv eller mutasjoner.

Virus som brukes som vaksinevektorer må ha lavt patogent potensial. Dette sjekkes ved hjelp av dyremodeller. Dette er tilfelle av utviklede eller utvikle vaksiner mot kopper virus, vesikulær stomatitt og ebola.

Referanser

1. Carter, J. B., Saunders, v. TIL. 2013. Virologi: Prinsipper og applikasjoner. Wiley, Chichester.
2. Dimmock, n. J., Easton, a. J., Leppard, k. N. 2007. Introduksjon til moderne virologi. Blackwell Malden.
3. Flint, J., Racaniello, v. R., Rall, g. F., Skalka, a. M., Enquist, l. W. 2015. Prinsipper for virologi. American Society for Microbiology, Washington.
4. Hull, r. 2009. Sammenlignende plantevirologi. Elsevier, Amsterdam.
5. Louten, J. 2016. Essensiell menneskelig virologi. Elsevier, Amsterdam.
6. Richman, d. D., Whitley, r. J., Hayden, f. G. 2017. Klinisk virologi. American Society for Microbiology, Washington.
7. Voevodin, a. F., Marx, s. TIL., JR. 2009. Simian Virology. Wiley-Blackwell, Ames.
8. Wagner, e. K., Hewlett, m. J., Bloom, d. C., Camerini, d. 2008. Grunnleggende virologi. Blackwell Malden.