De virologi Det är den biologiska grenen som studerar virusets ursprung, utveckling, klassificering, patologi och biomedicinska och biotekniska tillämpningar. Virus är små partiklar, 0,01-1 µm, vars genetiska information endast är för deras egen replikering..
Genen från virus avkodas av den infekterade cellens molekylära maskineri för deras multiplikation. Därför är virus obligatoriska intracellulära parasiter beroende på de metaboliska funktionerna hos levande celler..
Det vanligaste genetiska materialet på planeten motsvarar virusets. De smittar andra virus och alla levande saker. Immunsystem försvarar inte alltid framgångsrikt mot virus: några av de mest förödande sjukdomarna hos människor och djur orsakas av virus.
Mänskliga virussjukdomar inkluderar gul feber, polio, influensa, AIDS, smittkoppor och mässling. Virus är involverade i cirka 20% av mänskliga cancerformer. Varje år dödar virusinfektioner i luftvägarna och tarmarna miljoner barn i utvecklingsländer.
Vissa virus är användbara för att skriva bakterier, som källor till enzymer, för skadedjursbekämpning, som antibakteriella medel, för att bekämpa cancer och som genvektorer.
Artikelindex
I slutet av 1800-talet bestämde Martinus Beijerinck och Dmitri Ivanovski självständigt att bakteriefria filtrat från sjuka tobaksväxter innehöll ett medel som kan infektera friska växter. Beijerinck kallade den här agenten contagium vivum fluidum.
Vi vet nu att filtraten Beijerinck och Ivanovski innehöll tobaksmosaikviruset. Även på 1800-talet drog Friedrich Loeffler och Paul Frosch slutsatsen att MKS hos nötkreatur orsakas av ett icke-bakteriellt medel..
Under det första decenniet av 1900-talet demonstrerade Vilhelm Ellerman och Olaf Bang överföringen av leukemi hos kycklingar med hjälp av cellfria filtrat. Dessa experiment gjorde det möjligt att dra slutsatsen att det finns djurvirus som kan orsaka cancer.
Under det andra decenniet av 1900-talet observerade Frederick Twort lyset av mikrokockar på agarplattor där han försökte odla kopppirusviruset, förutsatt att denna lys hade orsakats av ett virus eller av bakterieenzymer. För sin del upptäckte Felix d'Hérelle att de basiller som orsakar dysenteri lyserades av virus som han kallade bakteriofager..
1960 fick Peter Medawar Nobelpriset för att upptäcka att virus innehöll genetiskt material (DNA eller RNA).
Virus klassificeras enligt deras egenskaper. Dessa är morfologin, genomet och interaktionen med värden..
Klassificeringen baserad på interaktionen mellan viruset och värden baseras på fyra kriterier: 1) produktion av en infektiös avkomma; 2) huruvida viruset dödar värden eller inte; 3) om det finns kliniska symtom; 4) infektionens varaktighet.
Immunsystemet spelar en viktig roll i interaktionen mellan viruset och värden eftersom det bestämmer utvecklingen av infektionen. Således kan infektionen vara akut och subklinisk (viruset elimineras från kroppen) eller ihållande och kroniskt (viruset elimineras inte från kroppen)..
Klassificering baserad på genomskillnader (Baltimore System) och taxonomisk klassificering, som tar hänsyn till alla virusegenskaper, är de system som används mest idag för att katalogisera virus..
För att förstå denna klassificering är det nödvändigt att känna till de delar som utgör ett virus. Virus består av ett genom och kapsid och kan ha eller inte ha ett kuvert. Genomet kan vara DNA eller RNA, enkel- eller dubbelsträngat, linjärt eller cirkulärt.
Kapsiden är en komplex struktur som består av många identiska virala proteinunderenheter, kallade capsomerer. Dess huvudsakliga funktion är att skydda genomet. Det tjänar också till att känna igen och binda till värdcellen och att säkerställa transporten av genomet in i cellen..
Höljet är membranet som består av lipider och glykoproteiner som omger kapsiden. Det härrör från värdcellen. Det varierar avsevärt i storlek, morfologi och komplexitet. Förekomst eller frånvaro av kuvert fungerar som kriterier för virusklassificering.
Tre kategorier av icke-omhöljda virus känns igen: 1) isometrisk, ungefär sfärisk i form (icosahedrons eller icosadeltahedrons); 2) trådliknande, med en enkel spiralform; 3) komplex, utan tidigare former. Vissa virus, såsom bakteriofag T2, kombinerar isometriska och trådformiga former.
Om viruset höljs in kan de också tilldelas morfologiska kategorier baserat på egenskaperna hos nukleokapsiden som finns i membranet..
Denna klassificering, föreslagen av David Baltimore, tar hänsyn till virusgenomets natur i termer av den mekanism som används för att replikera nukleinsyra och transkribera budbärar-RNA (mRNA) för proteinbiosyntes..
I Baltimore-systemet kallas virus vars RNA-genom har samma betydelse som mRNA kallas virus med positiv sense-RNA (+), medan virus vars genom har motsatt mening (komplementär) till mRNA kallas virus med negativ sense-RNA (-). Dubbelsträngade genomvirus går åt båda hållen.
En nackdel med denna klassificering är att virus som har liknande replikeringsmekanismer inte nödvändigtvis delar andra egenskaper..
Klass I. Virus med ett dubbelsträngat DNA-genom. Värdcellliknande transkription.
Klass II. Virus med ett enkelsträngat DNA-genom. DNA kan ha polaritet (+) och (-). Omvandlas till dubbelsträngad före mRNA-syntes.
Klass III. Virus med ett dubbelsträngat RNA-genom (dsRNA). Med segmenterat genom och mRNA syntetiserat från varje segment av DNA-mallen. Enzymer involverade i transkription som kodas av virusgenomet.
Klass IV. Virus med enkelsträngat RNA-genom (ssRNA), polaritet (+). MRNA-syntes föregås av antisense-syntes. Transkription liknar den i klass 3.
Klass V. Virus med ssRNA-genom av motsatt betydelse av det för avkänningen mRNA (-). Syntes av mRNA som kräver viruskodade enzymer. Produktionen av nya generationer av viruset kräver syntes av mellanliggande dsRNA.
Klass VI. Virus med ssRNA-genom som producerar mellanliggande dsDNA före replikering. Använder enzymer som bär viruset.
Klass VII. Virus som replikerar deras dsDNA via ett mellanliggande ssRNA.
Internationella kommittén för taxonomi av virus inrättade ett taxonomiskt system för klassificering av virus. Detta system använder divisionernas ordning, familj, underfamilj och kön. Det finns fortfarande en debatt om tillämpningen av artkonceptet på virus.
Kriterierna som används för taxonomisk klassificering är värdintervall, morfologiska egenskaper och genomets natur. Dessutom övervägs andra kriterier, såsom längden på fagsvansen (virus som infekterar bakterier), närvaron eller frånvaron av vissa gener i genomerna och de fylogenetiska förhållandena mellan virus..
Ett exempel på denna klassificering är: beställ Mononegavirales; familj Paramyxoviridae; underfamilj Paramyxovirinae, släkt Morbillivirus; arter, mässlingvirus.
Namnen på familjer, underfamiljer och släktingar är inspirerade av ursprungsorten, värden eller symptomen på den sjukdom som viruset producerar. Till exempel ger Ebolafloden i Zaire släktet sitt namn Ebola; tobaksmosaiken ger släktet sitt namn Tomabovirus.
Många virusgruppnamn är ord av latinskt eller grekiskt ursprung. Till exempel är Podoviridae härledd från grekiska podos, vilket betyder fot. Detta namn hänvisar till kortsidiga fager.
De smittar fåglar och däggdjur. De har olika morfologi, med kuvert. Enkelsträngat RNA-genom. De tillhör Baltimore V-klassen och familjen Orthomyxoviridae.
Influensavirus tillhör denna familj. De flesta fall av influensa orsakas av influensa A. Utbrott orsakade av influensa B-virus inträffar vartannat år. De som produceras av influensa C-virus är mindre frekventa.
Influensa A-viruset har orsakat fyra pandemier: 1) den spanska influensan (1918-1919), en undertyp av H1N1-virus, av okänt ursprung; 2) den asiatiska influensan (1957-1958), subtyp H2N2, av fågel ursprung; 3) Hongkonginfluensan (1968-1969), undertyp H3N3, av aviärt ursprung; 4) svininfluensa (2009-2010), undertyp H1N1, av svin.
Den mest förödande kända pandemin orsakades av den spanska influensan. Det dödade fler människor än första världskriget.
Bokstäverna H och N kommer från membranglykoproteinerna hemagglutinin respektive neuraminidas. Dessa glykoproteiner finns i ett stort antal antigena former och är involverade i nya varianter..
De smittar däggdjur, fåglar och andra ryggradsdjur. Sfärisk morfologi, med kuvert. Enkelsträngat RNA-genom. De tillhör klass VI i Baltimore och familjen Retroviridae.
Det humana immunbristviruset (HIV) tillhör denna familj, släktet Lentivirus. Detta virus orsakar skador på den infekterade personens immunsystem, vilket gör det mottagligt för infektion av bakterier, virus, svampar och protozoer. Sjukdomen orsakad av HIV är känd som förvärvat immunbristsyndrom (AIDS)..
Andra släkt som tillhör Retroviridae orsakar också allvarliga sjukdomar. Till exempel: Spumavirus (simian fluffigt virus); Epsilonretrovirus (Walleye dermalt sarkomvirus); Gammaretrovirus (murint leukemivirus, kattleukemivirus); Betaretrovirus (murint brösttumörvirus); Y Alpharetrovirus (Rous sarkomvirus).
Det smittar kallblodiga däggdjur, fåglar och ryggradsdjur. Virusets morfologi: icosahedral kapsel, med kuvert. Dubbelsträngat DNA-genom. De tillhör klass I i Baltimore och ordningen Herpesvirales.
Några medlemmar är: Herpes simplex-virus 2 (orsakar könsherpes); humant cytomegalovirus (orsakar fosterskador); Herpesvirus KaposiBƂTMs sarkom (orsakar Kaposis sarkom); EpsteinBƂBarr-virus eller EBV (orsakar körtelfeber och tumörer).
Det smittar däggdjur och fåglar. Virusets morfologi: isometrisk eller icosahedral. Enkelsträngat RNA-genom. De tillhör klass IV i Baltimore och familjen Picornaviridae.
Några släktingar i denna familj är: Hepatovirus (orsakar hepatit A) Enterovirus (orsakar polio); Aftovirus (orsakar mul- och klövsjuka).
De smittar däggdjur, fiskar, insekter och växter. Spiralformning, med kuvert. Enkelsträngat RNA-genom. De tillhör Baltimore V-klassen och familjen Rhabdoviridae.
Virus som orsakar sjukdomar som rabies, orsakade av släktet, tillhör denna familj. Lyssavirus; vesikulär stomatit, orsakad av kön Vesiculovirus; och den gula dvärgpotatisen, orsakad av släktet Novirirhabdovirus.
Det smittar däggdjur, fåglar och insekter. Symmetrisk icosahedral morfologi. Enkelsträngat DNA-genom. De tillhör Baltimore klass II och familjen Parvoviridae.
En familjemedlem är B19-viruset som tillhör släktet Erithrovirus, det orsakar smittsamt erytrem hos människor, vilket vanligtvis inte ger symtom. B19-viruset infekterar föregångarcellerna till röda blodkroppar.
Några medlemmar av Parvoviridae används som genvektorer.
Virus kan användas för människors fördel genom att konstruera rekombinanta virus. De har ett genom modifierat med molekylärbiologiska tekniker.
Rekombinanta virus är potentiellt användbara för genterapi, vars syfte är att bota specifika sjukdomar eller produktion av vacciner.
HIV har använts för att konstruera genvektorer (lentivirala vektorer) för genterapi. Dessa vektorer har visat sig vara effektiva i djurmodeller av retinal pigmentepitelial sjukdom, såsom retinitis pigmentosa orsakad av autosomal recessiv arv eller mutationer..
Virus som används som vaccinvektorer bör ha låg patogen potential. Detta verifieras med hjälp av djurmodeller. Detta är fallet med vacciner som utvecklats eller utvecklas mot smittkoppsvirus, vesikulär stomatit och ebola.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.