Virusi so strukturne značilnosti, pomembne v naravi. Tečaji virusi v človeškem življenju. Predstavitev na temo: Virusi in njihova vloga v človekovem življenju
Predstavitev na temo: Virusi in njihova vloga v človekovem življenju
Darwinova teorija evolucije je eden od temeljev znanosti o življenju. Charles Darwin je priznal gonilno vlogo naravne selekcije za razvoj življenja na Zemlji in njeno odvisnost od nenehnega spreminjanja živih bitij, vendar ni mogel reči, kako se to dogaja. V 150 letih od objave vira so bili ugotovljeni trije različni viri: mutacija, hibridizacija in epigenetski procesi. Analiza teh virusnih zaporedij in njihova distribucija sta razkrili novo revolucionarno perspektivo: virusi so četrti in ključni vir genske variacije in so ključni za razvoj vseh življenjskih oblik.
Virulacija je rezultat raziskave Frank Ryan o mejah te nove znanosti, ki se danes imenuje "virusna simbioza", in poročila o znanstvenih šokih, ki so se zgodili v zadnjih letih. Ko znanstveniki spremljajo vlogo virusov v vse večjem številu bioloških procesov, se izkaže njihov velik pomen za razvoj celotnega življenja. In s tem razumevanjem je upanje, da je mogoče manipulirati z vlogo virusov v boju proti različnim boleznim.
Frank Ryan je zdravnik in evolucijski biolog. Po 23 letih medicinske prakse, raziskav in poučevanja se zdaj osredotoča na bio-neobčutljive in evolucijske biološke probleme v odnosu do ljudi in te teme predstavlja v knjigah in predavanjih širši javnosti. Ryan igra ključno vlogo v novem pogledu na viruse kot simbionte in uporablja koncepte "agresivne simbioze" in "genetske ustvarjalnosti" za človekovo evolucijo. V okviru svojih raziskav na Oddelku za živali in rastline na Univerzi v Sheffieldu si prizadeva za uvedbo sodobnih evolucijskih pristopov v humani medicini.
1 od 10
Predstavitev na temo: Virusi in njihova vloga v človekovem življenju
Drsnik številka 1
Slide številka 2
Privoščite si 3 maščobne kisline. Nekatere od teh knjig so služile kot osnova za radijske in televizijske programe ter so bile prevedene v več jezikov. Ryan je član Royal College of Physicians, Royal Medical Society in Linnean Society of London. Tematsko večplastna, zahtevna predstavitev, ki temelji na študijah genoma in virusne biologije, razkriva nove vidike razumevanja evolucije.
To kaže, kako se različni pogledi dopolnjujejo in sploh ne izključujejo. Znanost je predstavljena kot togo ustvarjanje dejstev, vendar kot skupek idej, ki se nenehno pregledujejo in spreminjajo. In vpleteni menijo, da so del tega procesa znanja. Številnim znanstvenikom je dal intervjuje, združil biografska in tehnična pojasnila ter predstavil knjigo, ki jo biologi zelo priporočajo, pa tudi laikom.
Opis diapozitiva:
Kaj je virus? Virusi so najmanjši organizmi, vendar je njihov vpliv na življenje vsakega človeka in družbe kot celote izjemno pomemben. Dovolj je, da se spomnimo, da so bile epidemije bolezni, ki jih povzročajo virusi, do nedavnega (v obsegu zgodovine človeštva) ustrahovale množice ljudi s strašljivo pravilnostjo (včasih so šteli desetine milijonov na pandemijo). Od vsega začetka so virusi veljali le za povzročitelje bolezni. Koncept virusov kot izključno patogenih povzročiteljev, ki okužijo rastline, živali in ljudi, še vedno prevladuje v širokem krogu »neiniciranih«. Vendar pa se fagi (vrsta virusa) trenutno pogosto uporabljajo pri zdravljenju in preprečevanju številnih človeških bolezni, v boju proti škodljivim žuželkam in tudi v genskem inženiringu.
To je dobro oblikovan povzetek nedavnih raziskav na to temo, ki ga razumejo zainteresirani. Branje knjige je zelo spodbudno, tudi na novo razmišlja o načelu simbioze. Martin Grube, Inštitut za rastlinsko pridelavo, univerza Karl-Franzens Graz.
Frank Ryan uporablja nekaj odličnih primerov za ponazoritev te ideje. In zaradi tega je ta knjiga tako pomembna. Ta invazija je povzročila pomemben del adaptivnih mutacij, proizvedenih v zadnjih 500 milijonih let, na primer pojav posteljice, nepogrešljive za razmnoževanje sodobnih sesalcev. Nedavne raziskave virusov prav tako zmanjšujejo konkurenco med geni kot motorjem evolucije.
Slide številka 3
Opis diapozitiva:
Zgodovina odkritja virusov Bolezni rastlin, živali in ljudi, katerih virusna narava je trenutno vzpostavljena, so več stoletij povzročile veliko škodo za zdravje ljudi in znatno škodo gospodarstvu. Vsi poskusi, da bi ugotovili vzrok teh bolezni in našli njihovega povzročitelja, so bili neuspešni. Prvič je obstoj virusa, nove vrste patogena, dokazal ruski znanstvenik D. I. Ivanovski, Dmitrij Iosifovič Ivanovski se je rodil leta 1864 v provinci Sankt Peterburg. Po diplomi z odliko na srednji šoli je avgusta 1883 vpisal univerzo v Sankt Peterburgu na fakulteti za fiziko in matematiko. Kot študent v stiski je bil Ivanovsky oproščen plačila šolnine in prejel štipendijo Pod vplivom uglednih znanstvenikov, ki so takrat poučevali na univerzi (I.M.Sechenov, A.M. Butlerov, V.V. Dokuchaev, A.N. Beketov , A. S. Famitsin in drugi) oblikoval je svetovni nazor bodočega znanstvenika. Ivanovski je kot študent navdušeno delal v znanstvenem biološkem krožku, izvajal poskuse na anatomiji in fiziologiji rastlin, skrbno izvajal poskuse. Zato sta A. N. Beketov, ki je takrat vodil družbo naravoslovcev, in profesor A. S. Famitsin leta 1887 povabila študenta D. I. Ivanovskega in V. V. Polovceva, da sta se odpravila v Ukrajino in Besarabijo na študij tobačne bolezni, kar je povzročilo ogromno škodo podeželskim gospodarstvo juga Rusije. Listi tobaka so bili prekriti s kompleksnim abstraktnim vzorcem, katerih obliži so se širili kot črnilo na blatu in širili od rastline do rastline.
Biologi že nekaj časa postavljajo nove hipoteze o pomenu virusov v evoluciji. Po eni strani je vse večje število virologov poudarilo ne samo neverjetno število virusov, prisotnih na Zemlji, temveč tudi neverjetno aktivno vlogo virusov v evoluciji, v preteklosti in sedanjosti.
Po drugi strani pa so virusi znani po svoji odgovornosti za širjenje pogosto smrtonosnih bolezni, proti katerim je malo cepiv. Njihove metode razmnoževanja in prenosa so znane tudi po prodiranju v celice in prisvojitvi njihovih biokemijskih mehanizmov.
Drsnik številka 4
Slide številka 5
Opis diapozitiva:
Struktura in klasifikacija virusov Virusov ni mogoče videti v optičnem mikroskopu, saj je njihova velikost manjša od valovne dolžine svetlobe. Ogledate si jih lahko le z elektronskim mikroskopom Slika 1 prikazuje posnetek bakteriofaga (bakterijskega virusa), odvzetega skozi elektronski mikroskop. Sl. 1. Fotografija bakteriofaga (povečava 500.000-krat) Virusi so sestavljeni iz naslednjih glavnih sestavnih delov: 1. Jedro - genetski material (DNA ali RNA), ki vsebuje informacije o več vrstah beljakovin, potrebnih za tvorbo novega virusa. Proteinska lupina, ki se imenuje kapsid (iz latinskega capsa - škatla). Pogosto je zgrajena iz enakih ponavljajočih se podenot - kapsomerov. Kapsomeri tvorijo strukture z visoko stopnjo simetrije. Dodatna lipoproteinska membrana. Nastane iz plazemske membrane gostiteljske celice in jo najdemo le v sorazmerno velikih virusih (gripa, herpes) Kapsidna in dodatna membrana opravljata zaščitne funkcije, kot da ščitijo nukleinsko kislino. Poleg tega prispevajo k prodiranju virusa v celico. Popolnoma tvorjen virus se imenuje virion. Shematično je na sliki 2 na levi strani prikazana struktura virusa, ki vsebuje RNA, s spiralno vrsto simetrije in dodatno lipoproteinsko membrano, na desni pa je njen povečani prečni odsek.
V tem smislu virusi veljajo za parazite, ki so za svoje preživetje popolnoma odvisni od svojih gostiteljev. Toda edinstvena narava sveta virusov ali virosfera vse bolj postaja predmet številnih raziskav. Virusi najdemo v vseh obstoječih kopenskih okoljih, od ledenikov in puščav do globokih jam. V resnici je tam, kjer je življenje v celicah, veliko virusov.
Poleg tega se ocenjuje, da so 10 milijonov krat večje, kot so mislili pred nekaj desetletji. Na primer, milimeter vode iz jezera lahko vsebuje več kot 200 milijonov virusov. Bakteriofaški virusi, ki okužijo bakterije, lahko dejansko dosežejo razdalje do 100 milijonov svetlobnih let.
Slide številka 6
Opis diapozitiva:
Kroženje virusov v biosfernih virusih, ki vstopajo v človeški, živalski ali ptičji organizem, ne povzroči vedno razvoja akutnih okužb. Virusi lahko obstajajo dlje časa in brez kakršnih koli zunanjih manifestacij v celicah gostitelja. To se zgodi v primerih, ko protivirusna protitelesa, ki jih telo proizvede, virusa popolnoma ne uničijo, ampak zavirajo njegovo razmnoževanje v okviru "mirnega sobivanja." Takšno zavezništvo je koristno za obe strani: dlje kot traja premirje, daljša je telesna proizvodnja protiteles. V tej situaciji ni nevarnosti okužbe telesa od zunaj z aktivnejšim virusom in je zato razvoj akutne okužbe nemogoč. V okviru "mirnega sobivanja" se virus še naprej množi v gostitelju, zaradi česar slednji s svojimi zunanjimi izločki spodbuja širjenje virusa v biosferi. Gostiteljski organizem je v tem primeru prenašalec latentne (iz latinščine latenov - latentne) virusne okužbe. Če bi virusi povzročili le smrtonosne bolezni, bi potem "posekali vejo, na kateri sedijo." In virusi počnejo stvari drugače. Med vsemi znanimi virusi ljudi in živali največjo skupino predstavljajo tisti, ki jih prenašajo členonožci - komarji, komarji, klopi. Od skupnega števila znanih človeških in živalskih virusov, ki jih je zdaj več kot 1000, več kot 400 vrst prenašajo členonožci! Imajo celo posebno ime - "arbovirusi", kar na kratko pomeni "virusi, ki se prenašajo z členonožci." Glavni skrbniki različnih arbovirusov so lahko kuščarji, kače, ježi, moli, poljske voluharice, miši, veverice, zajci, rakuni, lisice, ovce, koze in celo jeleni. Jasno je, da imajo tiste živali, pri katerih okužba poteka v latentni obliki, posebno vlogo pri ohranjanju arbovirusov. Členonožci, ki se prehranjujejo s krvjo okuženih živali, se tudi sami okužijo, vendar ne zbolijo, vendar ohranijo (včasih celo življenje) latentno okužbo. Členonogi, ki ugriznejo zdrave živali, prenašajo viruse nanje in tako zagotavljajo stalno vzdrževanje arbovirusov v naravi in \u200b\u200bnjihovo nenavadno široko razširjenost. To v veliki meri olajšujejo tudi redne čezkontinentalne migracije ptic. Okužene z ugrizi, recimo klopov nekje v afriških državah, ptice, ki podpirajo latentno okužbo v svojih telesih, v naše kraje prispejo zgodaj spomladi. Zato so v delti Volge odkriti virusi, ki imajo precej zgovorna imena, na primer virus Zahodnega Nila, virus Sindbis in številni drugi, večinoma prihajajo iz daljnega Egipta. Zahvaljujoč zmožnosti ustvarjanja latentne okužbe v ptičjem telesu (bolna ptica ne leti daleč stran!) Virus, kot pravljični Niels, ki potuje z divjimi gosi, prečka države in celine, oceane in morja ter včasih zapusti več tisoč kilometrov, zaide v novo krajih. Tako ptice med sezonskimi migracijami ne samo da širijo arboviruse z ene celine na drugo, ampak tudi povzročajo redno obnavljanje žarišč okužbe na mestih, kjer celoletna cirkulacija arbovirusov ni mogoča.
Kot da vse to ni dovolj, je raznovrstnost virusov pomembna: po ocenah obstaja 100 milijonov različnih vrst virusov. Nekateri so na primer zelo veliki, kot v primeru Mimivirusa, ki ga je odkrila evropska ekipa, katerih zreli delci so 400 nanometrov.
Najbolj neverjetno pa je, da bolj ko se proučujejo vaši genomi, več je novih genov, ki prej niso bili identificirani. Biolog Luis Villarreal, direktor Centra za raziskave virusov na kalifornijski univerzi, ocenjuje, da je 80% števila identificiranih virusnih genov novih genov, katerih funkcije niso znane.
Slide številka 7
Opis diapozitiva:
Osepice V tistih dneh, ko človeštvo še vedno ni imelo pojma o virusih, so grozne bolezni, ki jih povzročajo, prisilile iskati načine, kako se te bolezni znebiti. Izjemen primer tega je boj proti črnim osmam, ena od najstarejših bolezni. V preteklosti je bila najpogostejša in najnevarnejša bolezen.Opis malih oš je bil najden v egiptovskem papirusu Amenophis I, sestavljenem celo 4 tisoč let pred našo dobo. Majhne poškodbe so preživele na koži mumije, pokopane v Egiptu 3000 pred našim štetjem. V šestnajstem in osemnajstem stoletju v zahodni Evropi je v nekaj letih zbolelo za okužbami do 12 milijonov ljudi, od tega do 1,5 milijona ljudi. Z osmimi otroki je prizadel 2/3 takrat rojenih otrok, od osmih primerov pa so trije umrli. Takrat je veljal poseben znak: "Ni znakov malega." Ljudje z gladko kožo, brez brazgotin proti drobnim osmam so bili v teh dneh redki. Zdaj nam je celo težko predstavljati silo drobljenja, s katerim je takrat deloval virus malih strupov. Navsezadnje je to najstarejšo nadlogo človeštva pokvarila znanost. Epidemije malih strupov so se zdaj ustavile. Še pred 3500 leti so v starodavni Kitajski opazili, da ljudje, ki so imeli blago obliko malih koz, nikoli več niso zboleli za njo. Kasneje (pred več kot 1000 leti) so se v strahu pred hudo obliko te bolezni, ki ni prinesla samo neizogibne razkrojitve obraza, ampak pogosto smrt, prebivalci Kitajske, Indije in Perzije začeli umetno okuževati otroke z okužbami. Nataknili so majice bolnikov z boleznijo nadaljeval v blagi obliki. Razkosane in posušene skorje malega osa so pihale v nos drugim. Nazadnje so "kupili" okužbo - otroka so pripeljali do pacienta s kovancem, tesno v roki, v zameno pa je dobil več skorj iz pustul, ki jih je držal v isti roki na poti domov. Oseba, okužena z okužbo na ta način, jo je prenašala veliko lažje. Ta metoda preprečevanja, znana kot variolacija, ni bila zelo razširjena, saj je bilo med cepljenjem zelo težko odmerjati nalezljiv material, zato je obstajalo veliko tveganje za razvoj hude oblike malih strup. Umrljivost med cepljenimi na ta način je dosegla 10%. Včasih so takšna cepljenja povzročila nastanek celih žarišč bolezni.
Študija genetske evolucije velikega števila bakteriofagov je pokazala, da jih ni mogoče povezati s skupnimi predniki. Znotraj istega gostitelja se zdi, da se genomi vseh virusov, ki jih najdemo, nenehno mešajo med seboj. Toda ta supermarket z virusnimi geni ne deluje samo znotraj istega gostitelja. Manifestira se v različnem obsegu, kot celotna Zemlja, na najrazličnejše načine.
Virusi so globalizacijo izumili že veliko preden smo to vedeli. Bakteriologi govorijo o bakterijskih mrežah, da pojasnijo vseprisotnost in nenadno virulentnost bakterijskih vrst. Toda ta izraz bo še bolj primeren za opis sveta virusov. Dejstvo, da se lahko tako enostavno širijo, je posledica lastnosti, ki jo dejansko delijo z bakterijami.
Drsnik številka 8
Opis diapozitiva:
Gripa Gripa po naših konceptih ni tako resna bolezen, vendar ostaja "kralj" epidemij. Nobena bolezen, ki je znana danes, ne more doseči sto milijonov ljudi v kratkem času in več kot 2,5 milijarde ljudi je zbolelo za gripo v samo eni pandemiji (epidemiji)! .. Leta 1918 je izbruhnila pandemija gripe, imenovana "španska". Bolezen je spremljala nekakšna "cianoza", ki jo povzroča ostro stradanje kisika, ki ga povzroča maligna pljučnica. V letu in pol se je epidemija razširila na vse države sveta, prizadene pa več kot milijardo ljudi. Bolezen je bila izredno težka: umrlo je približno 25 milijonov ljudi - več kot zaradi poškodb na vseh frontah prve svetovne vojne v štirih letih. Nikoli prej gripa ni povzročila tako visoke stopnje umrljivosti. In čeprav je odstotek umrlih zaradi gripe nizek, množičnost bolezni privede do tega, da med vsako večjo epidemijo gripe zaradi nje umre na tisoče bolnikov, zlasti starejših in otrok. A to še ni vse. Opaža se, da se med epidemijami smrtnost zaradi bolezni pljuč, srca in ožilja močno poveča. Ljudje, ki trpijo zaradi takšnih bolezni, bi lahko živeli še nekaj let, vendar gripa vznemiri nestabilno ravnovesje in poruši tanko nit življenja. Zato ni tako varen, kot se zdi večini. Boj proti tej zahrbtni bolezni že vrsto let vodi najširša fronta, vendar so številne skrivnosti gripe za sodobno medicinsko znanost še vedno zapečatene.
Virusi sistematično ne ubijajo svojih gostiteljev, ki so večcelični organizmi ali bakterije. Res je, da obstajajo tisti, ki podobno kot virus ebole povzročajo smrtonosne bolezni, ki se obsojajo na težko življenje in celo na izumrtje. Toda večina virusov raje simbiozo kot agresijo. Tako so vključeni v celično tehnologijo svojih gostov, v kateri postanejo redni simbiotski potniki.
V primeru bakterij se ti virusi imenujejo "profigi", in zdi se, da predstavljajo 20% genomov teh mikroorganizmov. Poleg tega je bilo v genomih bakterij ugotovljenih približno 10% genov, ki ne spominjajo na nič znanega. Toda bakterije niso edine, ki so integrirale starodavne viruse.
Slide številka 9
Opis diapozitiva:
Sindrom pridobljene imunske pomanjkljivosti (AIDS) je relativno nova, a zelo grozna nalezljiva bolezen, ki se je pojavila pred človeštvom na koncu drugega tisočletja. Ni naključje, da ga imenujejo tudi "kuga v dvajsetem stoletju." Vendar pa niti kuga, niti osmica in kolera niso precedenčni, saj AIDS nikakor ni podoben nobeni od teh in drugih znanih človeških bolezni. Kuga je terjala več deset tisoč življenj v regijah, kjer je izbruhnila epidemija, vendar nikoli ni zajela celotnega planeta naenkrat. Poleg tega so nekateri ljudje, ki so jo preživeli, preživeli z pridobitvijo imunitete in si vzeli težave pri oskrbi bolnih in obnavljanju prizadetega gospodarstva. Vodilni strokovnjaki za pomoč to opredeljujejo kot "svetovno zdravstveno krizo", ki jo medicina in od nje na splošno še ne nadzira. vsak človek, ki ga okuži, umre. Povprečna življenjska doba okužene z virusom HIV je 7–10 let. Prvi ljudje z AIDS-om so bili ugotovljeni leta 1981. Sprva je bilo širjenje virusa, ki povzroča bolezen, predvsem med določenimi skupinami prebivalstva, ki so jih imenovali rizične skupine. To so odvisniki od drog, prostitutke, homoseksualci, bolniki s prirojeno hemofilijo, saj je življenje slednjih odvisno od njihovega sistematičnega dajanja drog iz darovane krvi. Vendar je virus AIDS-a presegel te skupine in prizadel glavno populacijo. Do leta 1991 je bil AIDS registriran v vseh državah sveta, razen v Albaniji. V ZDA se je takrat okužil eden od vsakih 100-200 ljudi, vsakih novih 13 sekund, drugi prebivalec je bil okužen s to boleznijo, do konca leta 1991 pa je aids v tej državi na tretjem mestu po smrtnosti, ki je prehitel raka. "Kuga XX stoletja "sprva prizanesli naši državi. Vendar je zdaj Rusija dosegla eno prvih mest na svetu glede na povečanje števila okuženih s HIV. Če so v manj kot 9 mesecih leta 1999 naši državljani zabeležili 12.134 novih primerov okužbe s HIV, potem za isto obdobje leta 2000 - 30.160 (povečanje za 248,6%). Po podatkih ruskega znanstvenega in metodološkega centra za preprečevanje in nadzor aidsa je bilo od januarja 1987 do oktobra 2000 registriranih 610.270 državljanov, okuženih z virusom HIV, v Rusiji. Od tega je umrlo 624 ljudi.
Nekateri od njih so neuporabni, vendar se zdi, da jih večina ostane v rezervi za reševanje evolucijskih sil, ki še niso obrnjene proti celici, od delovanja imunskega sistema. Ta mehanizem, ki se izvaja na ravni patogenih bakterij, lahko povzroči najbolj smrtonosen in najtežji boj proti epidemijam. Toda nasprotno, okuženi organi se lahko po zaslugi svojih strokovnjakov hitro in bolje prilagodijo tem spremembam.
Slednji so očitno aktivno vključeni v delovanje mrež za regulacijo genske ekspresije. Znano je, da obstajajo razlike v izražanju genov, ki izzovejo neskladja v specifikaciji, odgovorni za nastanek novih vrst iz navadnih debla.
Slide številka 10
Opis diapozitiva:
V zaključku si je trenutno težko predstavljati, da je bolezen, ki jo povzroča nov, doslej neznan virus, še vedno mogoče odkriti. Kljub temu ... Leta 1967 je med zaposlenimi v raziskovalnih inštitutih nenadoma izbruhnila huda bolezen med zaposlenimi v pripravah in preučevanju celičnih kultur iz organov afriških zelenih opic v Marburgu in Frankfurtu na Majni (Nemčija), pa tudi v Beogradu (Jugoslavija) prinesel za to iz Ugande. Skupno je zbolelo 25 ljudi, sedem jih je umrlo. Še šest ljudi je zbolelo za bolnimi, dve leti pozneje, januarja 1969, v oddaljeni Nigeriji v mestu Lassa medicinska sestra umre zaradi neznane nalezljive bolezni. Tudi drugi dve medicinski sestri, ki sta skrbeli zanjo, sta kmalu zbolela in ena od njih je umrla. Ubil in zdravnika, ki je odprl trupla umrlih medicinskih sester. Leta 1970 je umrljivost dosegla 52% te razširjene bolezni v Nigeriji. Pozneje so podobno bolezen zabeležili tudi v Liberiji in v Sierra Leoneu. Od 20 bolnih samo zdravstvenih delavcev je umrlo takrat 9 ljudi. Prva od zgoraj opisanih bolezni je zdaj znana kot marburška vročica, druga - Lassa vročica. Vzročniki teh bolezni so bili virusi, ki so bili po velikosti podobni, vendar se po nekaterih lastnostih razlikovali. Med julijem in novembrom 1976 so v Južnem Sudanu zabeležili več kot 300 primerov hude vročine. Potem je umrlo 151 ljudi. Obenem je bilo stanje v dolini Ebola v Severnem Zairu še bolj katastrofalno: tukaj je zbolelo 358 ljudi, umrlo pa jih je 325. To hudo bolezen je povzročil tudi virus in je danes znana kot ebola. Smrtnost z njo dosega 90%! Na koncu dvajsetega stoletja je človeštvo še naprej prepoznavalo vedno več novih bolezni, ki jih povzročajo virusi. Eden od njih - aids - hitro postaja tako imenovana "kuga dvajsetega stoletja." Druga - virusna levkemija - ni tako dobro znana, a nič manj nevarna in z njo se moramo boriti zdaj.Kje in kdaj se bomo imeli naslednji sestanek s povzročitelji virusnih okužb?
Te po družini danes ne štejejo iz skupnega evolucijskega debla. Hipoteza je, da so lahko preživeli iz zelo raznolikih primitivnih oblik primitivne biosfere. Patrick Forter je pokazal, da je bilo življenje na začetku posledica intenzivnega obdobja naključnih biokemijskih eksperimentov, številni neuspehi in uspehi pa so privedli do nastanka vedno bolj zapletenih oblik.
Pomen virusov v evoluciji. Ker so bili virusi v tistem času in zdaj veliko številčnejši od celic, so bili najbolj dejavni in učinkoviti povzročitelji diverzifikacije življenja in njegovih geografskih razširitev. Te študije delno zmanjšujejo konkurenco med geni kot evolucijskim motorjem, ki ga je predstavil Richard Dawkins. Po drugi strani pa bi bilo treba smiselno spremeniti tudi idejo, da genetika ljubi, da lahko genomi vseh vrst izvirajo iz enega skupnega vira.
Obstoj virusov je bil prvič ugotovljen v študiji tobačne mozaične bolezni. Do tridesetih let prejšnjega stoletja so virusi veljali za drobne bakterije. Leta 1933 je bil ta pogled ovržen. Wendel Stanley, ki je delal na Inštitutu Rockefeller, je prejel izvleček virusa tobačnega mozaika in okuženih rastlin ter ga očistil. Očiščeni virus se je oboril v obliki kristalov. Kristalizacija je eden glavnih testov za prisotnost kemično čiste spojine, ki ne vsebuje nečistoč: tako je postalo jasno, da je kemijsko stališče virusa veliko enostavnejše od živega organizma.
Z naše strani bomo dodali dve stvari. Po eni strani študije arhaičnih virusov zanimivo osvežijo hipoteze o elementarnih oblikah življenja, ki obstajajo na Zemlji pred prihodom življenja. Primarni virusi so lahko oddaljeni potomci ponovitve biokemijskih molekul.
Po drugi strani pa morate v zvezi s preučevanjem prebiotičnih okolij, kakršnih je morda na Marsu, ne razmišljati samo o iskanju bakterij, ampak tudi o virusih, ki so verjetno patogeni za človeka. Virusi so zelo preprosti organizmi. Nimajo celične organizacije, lastnega metabolizma in se ne morejo razmnoževati brez gostiteljske celice. Zaradi tega se popolnoma razlikujejo od drugih živih bitij.
Viruse je prvič odkril leta 1892 izjemni ruski biolog D.I. Ivanov, ki je postal ustanovitelj virologije.
Zdaj je znanih približno 200 oblik živalskih virusov, 170 rastlinskih virusov in 50 bakterijskih virusov. Nihče ne ve, koliko virusov obstaja, skoraj vedno je mogoče izolirati nove viruse.
Virusi igrajo pomembno vlogo pri evoluciji organizmov. Virusi so močan mutageni dejavnik. Po virusnih boleznih se pri ljudeh in živalih močno poveča število poškodovanih kromosomov. Tako so virusi dobavitelji novih mutacij za naravno selekcijo. Genom virusa se lahko vgradi v genom gostitelja, virusi pa lahko nosijo genetske informacije. Z elektronskim mikroskopom smo preučevali strukturo virusov. Virus tobačnega mozaika je na primer v obliki palice; njegova dolžina je 300 nm, premer pa 15 nm. Vir vsebuje eno molekulo RNA s 6.000 nukleotidi. Izvajanje glavnih skupin virusov, kot so virusi, ki vsebujejo RNA, virusi, ki vsebujejo DNK, viroidi in mnogi drugi. Enocementični RNA virusi so razdeljeni na viruse s pozitivnimi (plus nitkami) in negativnimi (minus filamentni) genomi. V prvem primeru RNA deluje kot matrica, v drugem primeru se na njej oblikuje komplementarna veriga, ki služi za sintezo mRNA virusa. Pozitivni se delijo na lupine in brez lupine. Na primer, virus tobačnega mozaika ima membrano, medtem ko virus poliamilita in slinavke nima membrane. Med pozitivne viruse spadajo arbovirusi, prenašajo rumeno vročino.
Upoštevajo se obvezni medcelični zajedavci. Morda so odgovorni za različne bolezni živali in rastlin. Virusi so temeljni in hkrati zelo zapleteni! Delujejo, kot da bi šlo za navodila za izdelavo več ročnih škatel. To pomeni, da vdrejo v gostiteljske celice in z vsem "mehanizmom" ustvarijo nove viruse, saj se sami ne morejo podvajati. Vbrizgavanje genskega materiala v gostiteljske celice je edini način za tvorjenje novih virusov.
Negativni virusi pri perutnini povzročajo steklino, ošpice, mumps in atipično kokošjo kugo.
Virusi, ki vsebujejo DNK, povzročajo papilome in herpes. Okužba s herpesom vodi do pojava ulceroznih in gnojnih veziklov. Tudi prehladi povzročajo genitalne okužbe, norice in lišaje ter nekatere vrste raka. Hepatitis B povzroči, da delno vsebuje dve prameni DNK, hepatitis A pa povzroča viruse, ki vsebujejo RNA. Veroidi so najmanjši znani povzročitelji bolezni; so veliko manjši od virusnih genov in jim primanjkuje beljakovinske prevleke. Znani rastlinski veroidi so sestavljeni iz enoverižne molekule RNA, ki se avtonomno razmnožuje v nabitih celicah. Eden od viroidov je povzročil smrt milijonov kokosovih palic na Filipinih.
Ker virusi niso sestavljeni iz celic, čeprav so za njihovo razmnoževanje odvisni od njih, imajo zelo zanimivo prilagoditev: več močnih encimov. Ta postopek se imenuje ponovna oddaja. Obstaja več vrst virusov, razvrščanje pa poteka prek vrste značilnosti virusa, kot so vrsta nukleinske kisline, ki jo imajo, vrsta celic, ki jih okužijo, in njihove osnovne strukturne značilnosti. Znanih je približno 30 skupin virusov.
V mnogih primerih virus spremeni metabolizem celice, ki parazitira, kar lahko privede do njegove degeneracije in smrti. To so najmanjši organizmi, ki jih je mogoče vizualizirati le z elektronskim mikroskopom. Tako majhni so, da lahko v njih prodrejo bakterije najbolj znanih bakterij. Po podatkih oddelka za mikrobiologijo zvezne univerze v Minas Geraisu so virusi razvrščeni na naslednji način.
Virusi okužijo tudi bakterije, ki jih imenujemo bakteriofagi ali fagi. Eden od pogostih fagov je T4. Ima zapleteno strukturo kot virusi. Njegova dolžina je 100 nm, sam fag pa je sestavljen iz petih "delov": pokrova postopka, ki se lahko krči, bazalne plošče in niti procesa. Dolga molekula DNA je razporejena v obliki vijačnice fagove glave.
Virusi se množijo z uporabo genetskega aparata celice. Razmnoževanje virusa poteka v treh stopnjah: virusne nukleinske kisline celico "silijo" v sintezo novih virusnih encimov; specifične nukleinske kisline in proteini se sintetizirajo v potrebni količini virusa; se virusni deli sestavljajo.
Virusi so po številu ena najpogostejših oblik organske snovi na planetu: vode oceanov vsebujejo približno 250 milijonov delcev bakteriofagov na mililiter vode. Virusi igrajo pomembno vlogo pri urejanju populacije vrst živih organizmov.
V človeškem življenju igrajo virusi negativno vlogo - povzročajo bolezni organov:
- dihanje (gripa);
- prebava (hepatitis);
- živčni sistem (poliomielitis, encefalitis, steklina);
- kot tudi kože in sluznice (herpes, male strupe);
- znižanje imunosti (AIDS).
V današnjem svetu človeštvo išče zdravilo, zaradi katerega bi lahko AIDS izginil.
Sindrom pridobljene imunske pomanjkljivosti (AIDS) je bil prvič odkrit leta 1981 v Kaliforniji (ZDA). Virus človeške imunske pomanjkljivosti (HIV) se prenaša po krvnem obtoku in okuži človeški imunski sistem, ki postane brez obrambnih lastnosti pred drugimi boleznimi. Oseba, okužena z aidsom, morda ne boli pet let. Zdravila za aids ni. In še vedno ni rešena nobena oseba. Leta 1993 je število okuženih z aidsom doseglo 15 milijonov. Prvi december je bil razglašen za svetovni dan boja proti aidsu. Edino reševanje pred AIDS-om je osebna preventiva, tj .:
Uporaba brizg za enkratno uporabo.
Uporabite kondome.
Otroški strup je virusna nalezljiva bolezen, ki je v 20. stoletju v nekdanji ZSSR izginila, o malih strupih ni bilo poroča od leta 1937. Zadnji primer so zabeležili jeseni 1977 v Etiopiji. Leta 1980 je WHO (Svetovna zdravstvena organizacija) uradno napovedala popolno odpravo malih strup na Zemlji.
In končno gripa, ki tvori cele epidemije, ki vodijo v smrt. Pozimi 1968/69 so v ZDA poročali o 50 milijonih primerov konjske gripe, pri čemer je umrlo 70.000. Epidemija kolosalne gripe 1918/19 je zajela ves svet, potekala je v obliki treh valov in je zahtevala 20 milijonov ljudi.
Več kot tisoč znanih bolezni rastlin povzročajo virusi približno 100 različnih vrst. Virusne bolezni rastlin običajno širijo nevretenčarji - žuželke. Sesanje žuželk, kot so listne uši in cicadas, prenašajo virus skupaj s sokom. Rastlinski virusi vsebujejo RNA, razen kaulimovirusov in heminivirusov. V večini primerov rastlinski virus kapsid sestoji iz ene vrste beljakovin.
Virusi povzročajo raka pri številnih skupinah živali. Poleg retro virusov obstaja skupina DNK. Herpes virusi (virus Epitain-Barr), ki pri ljudeh povzroča dve vrsti raka.
V interakciji s gostiteljsko celico virus spremeni vitalne procese, strukturo in vodi v smrt. Virusi povzročajo bolezni človeških, živalskih, rastlinskih celic. V naravi virusi nadzorujejo število svojih gostiteljev. Tako pride do naravne selekcije - najmočnejši organizmi (sposobni proizvajajo protitelesa) imajo možnost preživeti.