Virologhistoria, vilka studier, typer av virus, exempel

De virrologi Det är grenen av biologi som studerar ursprung, evolution, klassificering, patologi och biomedicinska och biotekniska tillämpningar av virus. Virus är små partiklar, 0,01-1 um, vars genetiska information har sitt enda syfte sin egen replikation.

Virusgener avkodas av cellmolekylära maskiner, infekterade för multiplikation. Därför är virus intracellulära parasiter beroende på de metaboliska funktionerna hos levande celler.

Källa: Fotokredit: Cynthia GoldsmithContent -leverantörer (er): CDC/ DR. Erskin. L. Palmer; Doktor. M. L. Martin [Public Domain]

Det vanligaste genetiska materialet på planeten motsvarar det för virus. Infektera andra virus och alla levande varelser. Immunsystem försvarar inte alltid virus framgångsrikt: några av de mest förödande sjukdomarna hos människor och djur orsakas av virus.

Bland mänskliga virala sjukdomar är gul feber, polyomyelit, influensa, aids, smittkoppor och mässling. Virus deltar i cirka 20% av mänskliga cancerformer. Varje år dödar andnings- och tarminfektioner av viralt ursprung miljoner barn i utvecklingsländerna.

Vissa virus är användbara för att typisera bakterier, såsom källor till enzymer, för skadedjursbekämpning, som antibakteriella medel, för att bekämpa cancer och som genvektorer.

[TOC]

Historia

I slutet av 1800 -talet bestämde Martinus Beijerinck och Dmitri Ivanovski oberoende att filtrerade fria från patienter med tobaksanläggningar innehöll en agent som kan infektera friska växter. Beijerinck kallade denna agent contagium vivum fluidum.

Nu vet vi att Pekerinck och Ivanovski läckte innehöll tobaksmosaikviruset. Under 1800 -talet drog Friedrich Loeffler och Paul Frosch slutsatsen att nötkreaturens afitasfeber orsakas av ett icke -bakteriellt medel.

Under det första decenniet av det tjugonde århundradet demonstrerade Vilhelm Ellerman och Olaf Bang överföringen av leukemi hos kycklingar, med celler fria från celler. Dessa experiment tillät oss att dra slutsatsen att det finns djurvirus som kan producera cancer.

Under det andra decenniet av det tjugonde århundradet observerade Frederick Twort lysen av mikrokocker i agarplattor där han försökte odla smittkoppviruset, förutsatt att den nämnda lysen hade orsakats av ett virus eller av enzymer av bakterier. Felix d'Herelle upptäckte för sin del att bacillerna som orsakade dysenteri listades av virus som han kallade Bacteryophagos.

1960 fick Peter Medawar Nobelpriset för att ha upptäckt att virus innehöll genetiskt material (DNA eller RNA).

Typer av virus

Virus klassificeras enligt de egenskaper de har. Dessa är morfologi, genom och interaktion med värden.

Klassificeringen baserad på interaktionen mellan viruset med värden är baserad på fyra kriterier: 1) produktion av en infektiös avkomma; 2) om viruset dödar eller inte är värden; 3) om det finns kliniska symtom; 4) Infektionens varaktighet.

Immunsystemet har en viktig roll i samspelet mellan virus och värd eftersom det bestämmer utvecklingen av infektionen. Således kan infektionen vara akut och subklinisk (viruset elimineras från kroppen) eller ihållande och kronisk (viruset elimineras inte från kroppen).

Kan tjäna dig: kemiorreceptor

Klassificeringen baserad på genomskillnader (Baltimore -system) och taxonomisk klassificering, som tar hänsyn till alla egenskaper hos virus, är de mest använda systemen för närvarande för att katalogisera virusen.

Morfologibaserad klassificering

För att förstå denna klassificering är det nödvändigt att känna till de delar som utgör ett virus. Virus består av genom och kapsid, att kunna linda in. Genomet kan vara DNA eller RNA, enkla eller dubbla, linjära eller cirkulära kedja.

Capside är en komplex struktur som består av många identiska virala proteinsubenheter, kallade capsomerer. Dess huvudfunktion är att skydda genomet. Det tjänar också till att känna igen värdcellen och gå med i den och säkerställa transporten av genomet till insidan av cellen.

Inslaget är membranet som består av lipider och glykoproteiner som omger kapsiden. Drift från värdcellen. Varierar betydligt i storlek, morfologi och komplexitet. Närvaron eller frånvaron av omslagning fungerar som ett virusklassificeringskriterium.

Tre kategorier av virus känns igen utan inpackning: 1) isometrisk, med ungefär sfärisk form (icosahedros eller icosadeltahedrones); 2) Filamentosos, enkel propellerform; 3) Komplex, utan tidigare former. Vissa virus, såsom Bacteryofago T2, kombinerar isometriska och filamentösa former.

Om viruset har inpackning kan de också tilldelas morfologiska kategorier baserat på egenskaperna hos nukleokapsiden.

Genombaserad klassificering: Baltimore -system

Denna klassificering, föreslagen av David Baltimore, betraktar arten av virusgenomet i termer av mekanismen som använder för att replikera nukleinsyra och transkribera messenger -RNA (RNAM) för proteinbiosyntes.

I Baltimore-systemet har viruset vars RNA-genom samma betydelse att mRNA kallas virus med en positiv känsla (+) RNA, medan virus vars genom är av negativ känsla (-). Durus med dubbelkedja har båda sinnena.

En nackdel med denna klassificering är att virus som har liknande replikationsmekanismer inte nödvändigtvis delar andra egenskaper.

Baltimore -systemklasser

Klass I. DNA -virus med dubbla kedja. Transkription som liknar värdcellen.

Klass II. Virus med ett enkelt kedje -DNA -genom. DNA kan vara polaritet (+) och (-). Konverterad till dubbelkedja före RNM -syntes.

Klass III. Virus med ett RNA -genom med dubbla kedjor (konst). Med segmenterat genom och ArnM syntetiserat från varje segment av DNA -mögel. Enzymer som deltar i transkriptionen kodad av virusgenomet.

Klass IV. Virus med enkla kedje -RNA -genom (ARSS), polaritet (+). MRNA -syntes föregås av kompletterande kedjesyntes. Transkription liknar den i klass 3.

Klass V. ARSS genomvirus mittemot MNE-måtten (-). RNM -syntes som kräver enzymer kodade av viruset. Produktionen av nya generationer av viruset kräver syntes av mellanhandsarnds.

Kan tjäna dig: Miljöbioteknik: Historia, vilka studier, applikationer

Klass VI. Virus med ARNS -genom som producerar mellanhand ADNDs före replikering. Använd enzymer som viruset transporterar.

Klass VII. Virus som replikerar dess och en mellanliggande ARNS.

Taxonomisk klassificering

Internationella viruskattekommittén inrättade ett taxonomiskt schema för att klassificera virus. Detta system använder divisioner för ordning, familj, underfamilj och kön. Det finns fortfarande en debatt om tillämpningen av begreppet arter på virus.

Kriterierna som används för taxonomisk klassificering är värdintervallet, morfologiska egenskaper och genomens natur. Dessutom beaktas andra kriterier, såsom längden på puffersvansen (virus som infekterar bakterier), närvaron eller frånvaron av vissa gener i genom och fylogenetiska förhållanden mellan virus.

Ett exempel på denna klassificering är: mononegaviral ordning; Paramyxoviridae -familjen; Underfamilj Paramyxovirinae, gerere Morbilivirus; Arter, mässlingvirus.

Namnen på familjer, underfamilier och genrer är inspirerade av ursprungsplatsen, värden eller symtomen på sjukdomen som produceras av viruset. Till exempel ger Ebola -floden i Zaire namnet till genren Ebola; Tobaksmosaiken ger namnet till genren Tomabovirus.

Många namn på virugrupper är ord av latin eller grekiskt ursprung. Till exempel härstammar Podoviridae från det grekiska Skällor, Vad betyder foten. Detta namn hänvisar till korta stappade fager.

Exempel på virus

Influensavirus

Infektera fåglar och däggdjur. De har olika morfologi, med inslagning. Enkel kedje -RNA -genom. Baltimore och familjen tillhör Baltimore Ortomyxoviridae.

Till denna familj tillhör influensavirus. De flesta influensa fall orsakas av influensavirus. Epidemikerna orsakade av influensa B-virus inträffar var 2-3 år. De som produceras av influensa C -virus är mindre frekventa.

Influensa A-viruset har orsakat fyra pandemier: 1) den spanska influensan (1918-1919), subtyp av H1N1-virus, av okänt ursprung; 2) den asiatiska influensan (1957-1958), subtyp H2N2, av AVIAR-ursprung; 3) influensa Hong Kong (1968-1969), subtyp H3N3, av AVIAR Origin; 4) Svininfluensa (2009-2010), H1N1-subtyp, av gris ursprung.

Den mest förödande pandemin som orsakas av den spanska influensan. Han dödade fler människor än första världskriget.

Bokstäverna H och N kommer från hemaglutinin- och neuraminidasmembranglykoproteiner. Dessa glykoproteiner finns i olika antigenformer och är involverade i nya varianter.

Retrovirus

Infektera däggdjur, fåglar och andra ryggradsdjur. Sfärisk morfologi, med kuvert. Enkel kedje -RNA -genom. Baltimore och familj tillhör klass VI Retroviridae.

Denna familj tillhör det mänskliga immunbristviruset (HIV), kön Lentivirus. Detta virus orsakar skador på immunsystemet hos den infekterade personen, vilket gör det mottagligt för infektion av bakterier, virus, svampar och protozoer. Sjukdomen som produceras av HIV är känd som förvärvat immunbristsyndrom (AIDS).

Andra genrer som tillhör Retroviridae orsakar också allvarliga sjukdomar. Till exempel: Skumavirus (svampigt virus av apan); Epsilonretrovirus (Walleyes dermal sarkomvirus); Gammaretrovirus (Murina leukemivirus, katt leukemi -virus); Betaretrovirus (Murino brösttumörvirus); och Alfareetrovirus (Rous sarkomvirus).

Kan tjäna dig: Half Löwenstein-Losen: Foundation, Preparation and Use

Herpesvirus

Infekterar däggdjur, fåglar och ryggradsdjur av kallt blod. Virusmorfologi: Icosahedric -kapsel, med kuvert. DNA -genom med dubbla kedjor. De tillhör Baltimore klass I och beställer herpesvirales.

Vissa medlemmar är: herpes simplexvirus 2 (orsakar könsherpes); Mänskligt cytomegalovirus (orsak medfödda defekter); Herpesvirus kaposibƃ^Tms sarkom (orsaka sarkom i Kaposi); Epsteinbƃbar -virus eller EBV (orsak av körtelfeber och tumörer).

Virus som orsakar polyomyelit och andra relaterade virus

Infekterar däggdjur och fåglar. Virusets morfologi: isometrisk eller icosahhedric. Enkel kedje -RNA -genom. De tillhör Baltimore klass IV och familjen Picornaviridae.

Vissa genrer i denna familj är: Hepatovirus (Orsak Hepatit A); Enterovirus (orsaka polyomyelit); Afthovirus (Orsakar afosas).

Virus som orsakar rabies och relaterade virus

Infektera däggdjur, fisk, insekter och växter. Spiralformad morfologi, med inslagning. Enkel kedje -RNA -genom. Baltimore och familjen tillhör Baltimore Rhabdoviridae.

Denna familj tillhör virus som producerar sjukdomar som raseri, orsakade av kön Lyssavirus; Vesikulär stomatit, orsakad av kön Vesikulovirus; och den gula dvärgpotatisen, orsakad av genren Novirirhabdovirus.

Virus som orsakar smittsam erytrema

Infekterar däggdjur, fåglar och insekter. Symmetrisk icosahédica morfologi. Enkel kedje -DNA -genom. De tillhör Baltimore klass II och familj Parviridae.

En medlem av denna familj är B19 -viruset som tillhör genren Erytrovirus, Det orsakar infektiöst erytrema hos människor, som vanligtvis inte ger symtom. B19 -virus infekterar prekursorcellerna i röda blodkroppar.

Några medlemmar i Parviridae De används som genvektorer.

Virusapplikationer

Virus kan användas till förmån för människan genom konstruktion av rekombinanta virus. Dessa har ett modifierat genom genom molekylärbiologitekniker.

Rekombinanta virus är potentiellt användbara för genterapi, vars syfte är att bota specifika sjukdomar eller vaccinproduktion.

HIV har använts för att bygga genvektorer (lentivirala vektorer) för genterapi. Dessa vektorer har visat sig vara effektiva i djurmodeller av sjukdomen i näthinnepigmentepitelet, såsom pigmentär retinit orsakad av autosomal recessiv arv eller mutationer.

Virus som används som vaccinvektorer måste ha låg patogen potential. Detta kontrolleras med djurmodeller. Detta är fallet med utvecklade eller utvecklande vacciner mot smittkoppavirus, vesikulär stomatit och ebola.

Referenser

1. Carter, J. B., Saunders, v. TILL. 2013. Virologi: Principer och tillämpningar. Wiley, Chichester.
2. Dimmock, n. J., Easton, A. J., Leppard, k. N. 2007. Introduktion till modern virologi. Blackwell Malden.
3. Flint, j., Racaniello, v. R., Rall, g. F., Skalka, a. M., Enquist, l. W. 2015. Principer för virologi. American Society for Microbiology, Washington.
4. Skrov, r. 2009. Jämförande växtvirologi. Elsevier, Amsterdam.
5. Louten, J. 2016. Essential Human Virology. 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. TILL., Jr. 2009. Simian Virology. Wiley-Blackwell, Ames.
8. Wagner, E. K., Hewlett, m. J., Bloom, D. C., Camerini, D. 2008. Grundläggande virologi. Blackwell Malden.