Sejarah virologi, kajian apa, jenis virus, contoh

The Virologi Adalah cabang biologi yang mengkaji asal -usul, evolusi, klasifikasi, patologi dan aplikasi biomedikal dan bioteknologi virus. Virus adalah zarah kecil, 0.01-1 μm, yang maklumat genetiknya mempunyai tujuan tunggalnya replikasi mereka sendiri.

Gen virus dikodkan oleh jentera molekul sel, dijangkiti pendaraban. Oleh itu, virus adalah parasit intraselular bergantung kepada fungsi metabolik sel hidup.

Sumber: Foto Kredit: Penyedia Cynthia GoldsmithContent: CDC/ Dr. Erskine. L. Palmer; Dr. M. L. Martin [Domain Awam]

Bahan genetik yang paling banyak di planet ini sepadan dengan virus. Menjangkiti virus lain dan semua makhluk hidup. Sistem imun tidak selalu mempertahankan virus dengan jayanya: beberapa penyakit yang paling menghancurkan manusia dan haiwan disebabkan oleh virus.

Antara penyakit virus manusia adalah demam kuning, polyomyelitis, influenza, AIDS, cacar dan campak. Virus mengambil bahagian dalam kira -kira 20% kanser manusia. Setiap tahun, jangkitan pernafasan dan usus asal virus membunuh berjuta -juta kanak -kanak di negara -negara membangun.

Sesetengah virus berguna untuk menonjolkan bakteria, seperti sumber enzim, untuk kawalan perosak, sebagai agen antibakteria, untuk memerangi kanser dan sebagai vektor gen.

[TOC]

Sejarah

Pada akhir abad ke -19, Martinus Beijerinck dan Dmitri Ivanovski, secara bebas, menentukan bahawa ditapis bebas dari pesakit dengan tumbuhan tembakau yang mengandungi ejen yang mampu menjangkiti tumbuh -tumbuhan yang sihat. Beijerinck memanggil ejen ini contagium vivum fluidum.

Sekarang kita tahu bahawa Beijerinck dan Ivanovski bocor mengandungi virus mozek tembakau. Juga pada abad kesembilan belas, Friedrich Loeffler dan Paul Frosch menyimpulkan bahawa demam afitase lembu disebabkan oleh ejen bukanbakteria.

Pada dekad pertama abad kedua puluh, Vilhelm Ellerman dan Olaf Bang menunjukkan penghantaran leukemia dalam ayam, menggunakan sel -sel yang bebas dari sel. Eksperimen ini membolehkan kita menyimpulkan bahawa terdapat virus haiwan yang dapat menghasilkan barah.

Pada dekad kedua abad kedua puluh, Frederick Twort mengamati lisis micrococci dalam plat agar di mana dia cuba memupuk virus cacar, dengan mengandaikan bahawa lysis telah disebabkan oleh virus atau oleh enzim bakteria. Bagi pihaknya, Felix d'Herelle mendapati bahawa bacilli menyebabkan disentri disenaraikan oleh virus yang dia panggil bacteryophagos.

Pada tahun 1960, Peter Medawar menerima Hadiah Nobel kerana mendapati bahawa virus mengandungi bahan genetik (DNA atau RNA).

Jenis virus

Virus diklasifikasikan mengikut ciri -ciri yang mereka ada. Ini adalah morfologi, genom dan interaksi dengan tuan rumah.

Klasifikasi berdasarkan interaksi virus dengan tuan rumah adalah berdasarkan empat kriteria: 1) pengeluaran keturunan berjangkit; 2) jika virus itu membunuh atau tidak tuan rumah; 3) jika terdapat gejala klinikal; 4) Tempoh jangkitan.

Sistem imun mempunyai peranan penting dalam interaksi antara virus dan tuan rumah kerana ia menentukan perkembangan jangkitan. Oleh itu, jangkitan boleh menjadi akut dan subklinikal (virus dihapuskan dari badan), atau berterusan dan kronik (virus tidak dihapuskan dari badan).

Boleh melayani anda: chemiorreceptor

Klasifikasi berdasarkan perbezaan genom (sistem Baltimore) dan klasifikasi taksonomi, yang mengambil kira semua ciri -ciri virus, adalah sistem yang paling banyak digunakan untuk mengkatalogkan virus.

Klasifikasi berasaskan morfologi

Untuk memahami klasifikasi ini, perlu mengetahui bahagian -bahagian yang membentuk virus. Virus terdiri daripada genom dan kapsid, dapat membungkus. Genom boleh menjadi DNA atau RNA, mudah atau berganda, rantai linear atau bulat.

Capsid adalah struktur kompleks yang terdiri daripada banyak subunit protein virus yang sama, yang dipanggil kapsomer. Fungsi utamanya adalah untuk melindungi genom. Ia juga berfungsi untuk mengenali sel tuan rumah dan menyertainya, dan memastikan pengangkutan genom ke bahagian dalam sel.

Pembungkus adalah membran yang terdiri daripada lipid dan glikoprotein yang mengelilingi kapsul. Hanyut dari sel tuan rumah. Bervariasi dalam saiz, morfologi dan kerumitan. Kehadiran atau ketiadaan pembalut berfungsi sebagai kriteria klasifikasi virus.

Tiga kategori virus diiktiraf tanpa membungkus: 1) isometrik, dengan bentuk sfera kira -kira (icosahedros atau icosadeltahedrones); 2) filamentosos, bentuk kipas mudah; 3) kompleks, tanpa borang sebelumnya. Beberapa virus, seperti Bacterifago T2, menggabungkan bentuk isometrik dan filamen.

Sekiranya virus telah membungkus, mereka juga boleh diberikan kepada kategori morfologi berdasarkan ciri -ciri nukleocapsid.

Klasifikasi Berasaskan Genom: Sistem Baltimore

Klasifikasi ini, yang dicadangkan oleh David Baltimore, menganggap sifat genom virus dari segi mekanisme yang digunakan untuk meniru asid nukleik dan menyalin RNA messenger (RNAM) untuk biosintesis protein.

Dalam sistem Baltimore, virus yang genom RNA mempunyai makna yang sama bahawa mRNA dipanggil virus dengan rasa positif (+) RNA, manakala virus yang genom arn rasa negatif (-). Virus genom rantai berganda mempunyai kedua -dua deria.

Kelemahan klasifikasi ini ialah virus yang mempunyai mekanisme replikasi yang sama tidak semestinya berkongsi ciri -ciri lain.

Kelas Sistem Baltimore

Kelas I. Virus DNA rantai berganda. Transkripsi serupa dengan sel tuan rumah.

Kelas II. Virus dengan genom DNA rantai sederhana. DNA boleh menjadi polariti (+) dan (-). Ditukar menjadi rantai berganda sebelum sintesis RNM.

Kelas III. Virus dengan genom RNA rantai berganda (Seni). Dengan genom yang tersegmentasi dan ARNM disintesis dari setiap segmen acuan DNA. Enzim yang mengambil bahagian dalam transkripsi yang dikodkan oleh genom virus.

Kelas IV. Virus dengan rantaian RNA genom mudah (ARSS), polariti (+). Sintesis mRNA didahului oleh sintesis rantai pelengkap. Transkripsi serupa dengan Kelas 3.

Kelas V. Virus genom ARSS bertentangan dengan ukuran MNE (-). Sintesis RNM yang memerlukan enzim yang dikodkan oleh virus. Pengeluaran generasi baru virus memerlukan sintesis arnd perantara.

Boleh melayani anda: Bioteknologi Alam Sekitar: Sejarah, Kajian, Aplikasi Apa

Kelas VI. Virus dengan genom ARNS yang menghasilkan ADND perantara sebelum replikasi. Gunakan enzim yang mengangkut virus.

Kelas VII. Virus yang meniru dan melalui arns pertengahan.

Klasifikasi taksonomi

Jawatankuasa Taksonomi Virus Antarabangsa menubuhkan skim taksonomi untuk mengklasifikasikan virus. Sistem ini menggunakan bahagian pesanan, keluarga, subfamili dan jantina. Masih ada perdebatan mengenai penerapan konsep spesies kepada virus.

Kriteria yang digunakan untuk klasifikasi taksonomi adalah selang tuan rumah, ciri -ciri morfologi, dan sifat genom. Di samping itu, kriteria lain dipertimbangkan, seperti panjang ekor puffer (virus yang menjangkiti bakteria), kehadiran atau ketiadaan gen tertentu dalam genom, dan hubungan filogenetik antara virus.

Contoh klasifikasi ini ialah: perintah mononegaviral; Keluarga Paramyxoviridae; Subfamily Paramyxovirinae, Gerere Morbilivirus; spesies, virus campak.

Nama keluarga, subfamili dan genre diilhamkan oleh tempat asal, tuan rumah, atau gejala penyakit yang dihasilkan oleh virus. Sebagai contoh, Sungai Ebola di Zaire memberikan nama kepada genre Ebola; Mosaic tembakau memberikan nama kepada genre Tomabovirus.

Banyak nama kumpulan virus adalah kata -kata asal bahasa Latin atau Yunani. Sebagai contoh, Podoviridae, berasal dari bahasa Yunani Podes, Apa maksud kaki. Nama ini merujuk kepada phages pendek.

Contoh virus

Virus influenza

Menjangkiti burung dan mamalia. Mereka mempunyai morfologi yang pelbagai, dengan membungkus. Genom RNA rantai sederhana. Baltimore dan keluarga milik Baltimore Orthomyxoviridae.

Kepada keluarga ini milik virus influenza. Kebanyakan kes influenza disebabkan oleh virus influenza kepada. Wabak yang disebabkan oleh virus influenza B berlaku setiap 2-3 tahun. Yang dihasilkan oleh virus influenza c kurang kerap.

Virus influenza A telah menyebabkan empat pandemik: 1) selesema Sepanyol (1918-1919), subtipe virus H1N1, asal yang tidak diketahui; 2) Flu Asia (1957-1958), subtipe H2N2, asal Aviar; 3) selesema Hong Kong (1968-1969), subtipe H3N3, asal Aviar; 4) Flu Babi (2009-2010), subtipe H1N1, asal babi.

Pandemia yang paling dahsyat yang disebabkan oleh selesema Sepanyol. Dia membunuh lebih banyak orang daripada Perang Dunia I.

Huruf H dan N berasal dari hemaglutinine dan neuraminidase membran glikoprotein,. Glikoprotein ini terdapat dalam pelbagai bentuk antigen dan terlibat dalam varian baru.

Retrovirus

Mamalia, burung dan vertebrata lain menjangkiti. Morfologi sfera, dengan sampul surat. Genom RNA rantai sederhana. Baltimore dan keluarga tergolong dalam Kelas VI Retroviridae.

Keluarga ini milik virus immunodeficiency manusia (HIV), jantina Lentivirus. Virus ini menyebabkan kerosakan kepada sistem imun orang yang dijangkiti, menjadikannya terdedah kepada jangkitan oleh bakteria, virus, kulat dan protozoa. Penyakit yang dihasilkan oleh HIV dikenali sebagai sindrom immunodeficiency yang diperoleh (AIDS).

Genre lain milik Retroviridae juga menyebabkan penyakit serius. Sebagai contoh: Spumavirus (spongy virus kera); Epsilonretrovirus (Virus Sarcoma Dermal Walleye); Gammaretrovirus (Murina leukemia virus, virus leukemia kucing); Bettaretrovirus (Virus tumor payudara Murino); dan Alpharetrovirus (Virus Sarcoma Rous).

Boleh melayani anda: Separuh Löwenstein-Losen: Yayasan, Penyediaan dan Penggunaan

Virus herpes

Menjangkiti mamalia, burung dan vertebrata darah sejuk. Morfologi virus: kapsul icosahedric, dengan sampul surat. Genom DNA rantai berganda. Mereka tergolong dalam kelas Baltimore I dan memesan herpesvirales.

Sesetengah ahli adalah: virus herpes simplex 2 (menyebabkan herpes genital); cytomegalovirus manusia (menyebabkan kecacatan kongenital); Herpesvirus kaposibƃ^TmS Sarcoma (menyebabkan sarkoma Kaposi); Virus Epsteinbƃbar atau EBV (menyebabkan demam kelenjar dan tumor).

Virus yang menyebabkan polyomyelitis dan virus lain yang berkaitan

Menjangkiti mamalia dan burung. Morfologi virus: isometrik atau icosahhedric. Genom RNA rantai sederhana. Mereka milik Baltimore Class IV dan keluarga Picornaviridae.

Beberapa genre keluarga ini adalah: Hepatovirus (menyebabkan hepatitis a); Enterovirus (menyebabkan polyomyelitis); Aphthovirus (Menyebabkan aphosase).

Virus yang menyebabkan rabies dan virus yang berkaitan

Menjangkiti mamalia, ikan, serangga dan tumbuhan. Morfologi heliks, dengan pembalut. Genom RNA rantai sederhana. Baltimore dan keluarga milik Baltimore Rhabdoviridae.

Keluarga ini milik virus yang menghasilkan penyakit seperti kemarahan, disebabkan oleh jantina Lysssavirus; Stomatitis vesikular, disebabkan oleh jantina Vesiculovirus; dan kentang kerdil kuning, yang disebabkan oleh genre Novirirhabdovirus.

Virus yang menyebabkan erythrema berjangkit

Menjangkiti mamalia, burung dan serangga. Simetri Icosahédica Morfologi. Genom DNA rantai sederhana. Mereka tergolong dalam Kelas II dan Keluarga Baltimore Parvoviridae.

Seorang ahli keluarga ini adalah virus B19, milik genre Erythrovirus, Ia menyebabkan erythrema berjangkit pada manusia, yang biasanya tidak menghasilkan gejala. Virus B19 menjangkiti sel prekursor sel darah merah.

Beberapa ahli Parvoviridae Mereka digunakan sebagai vektor gen.

Aplikasi virus

Virus boleh digunakan untuk manfaat manusia melalui pembinaan virus rekombinan. Ini mempunyai genom yang diubah suai melalui teknik biologi molekul.

Virus rekombinan berpotensi berguna untuk terapi gen, yang tujuannya adalah untuk menyembuhkan penyakit tertentu, atau pengeluaran vaksin.

HIV telah digunakan untuk membina vektor gen (vektor lentiviral) untuk terapi gen. Vektor ini terbukti cekap dalam model haiwan penyakit epitel pigmen retina, seperti retinitis pigmentari yang disebabkan oleh warisan atau mutasi resesif autosomal.

Virus yang digunakan sebagai vektor vaksin mesti mempunyai potensi patogen yang rendah. Ini diperiksa menggunakan model haiwan. Ini adalah kes vaksin maju atau membangun terhadap virus cacar, stomatitis vesikular dan ebola.

Rujukan

1. Carter, J. B., Saunders, v. Ke. 2013. Virologi: Prinsip dan Aplikasi. Wiley, Chichester.
2. Dimmock, n. J., Easton, a. J., Leppard, k. N. 2007. Pengenalan kepada Virologi Moden. Blackwell Malden.
3. Flint, j., Racaniello, v. R., Rall, g. F., Skalka, a. M., Enquist, l. W. 2015. Prinsip virologi. Persatuan Mikrobiologi Amerika, Washington.
4. Hull, r. 2009. Virologi tumbuhan perbandingan. Elsevier, Amsterdam.
5. Louten, j. 2016. Virologi manusia yang penting. Elsevier, Amsterdam.
6. Richman, d. D., Whitley, r. J., Hayden, f. G. 2017. Virologi klinikal. Persatuan Mikrobiologi Amerika, Washington.
7. Voevodin, a. F., Marx, ms. Ke., Jr. 2009. Virologi Simian. Wiley-Blackwell, Ames.
8. Wagner, e. K., Hewlett, m. J., Mekar, d. C., Camerini, d. 2008. Virologi Asas. Blackwell Malden.