Virologiegeschiedenis, welke studies, soorten virussen, voorbeelden

De virologie Het is de tak van de biologie die de oorsprong, evolutie, classificatie, pathologie en biomedische en biotechnologische toepassingen van virussen bestudeert. Virussen zijn kleine deeltjes, 0,01-1 µm, waarvan de genetische informatie als enige doel hun eigen replicatie heeft.

Virusgenen worden gedecodeerd door celmoleculaire machines, geïnfecteerd voor vermenigvuldiging. Daarom zijn virussen intracellulaire parasieten afhankelijk van de metabole functies van levende cellen.

Bron: Fotocredit: Cynthia GoldsmithContent Providers (s): CDC/ DR. Erskine. L. Palmer; Dr. M. L. Martin [Public Domain]

Het meest voorkomende genetische materiaal op de planeet komt overeen met dat van virussen. Andere virussen en alle levende wezens infecteren. Immuunsysteem verdedigt virussen niet altijd met succes: enkele van de meest verwoestende ziekten van mensen en dieren worden veroorzaakt door virus.

Onder menselijke virale ziekten zijn gele koorts, polyomyelitis, influenza, aids, pokken en mazelen. Virussen nemen deel aan ongeveer 20% van de menselijke kankers. Elk jaar doden ademhalings- en darminfecties van virale oorsprong miljoenen kinderen in ontwikkelingslanden.

Sommige virussen zijn nuttig om bacteriën te typen, zoals bronnen van enzymen, voor ongediertebestrijding, als antibacteriële middelen, om kanker te bestrijden en als genvectoren.

[TOC]

Geschiedenis

Aan het einde van de 19e eeuw hebben Martinus Beijerinck en Dmitri Ivanovski onafhankelijk vastgesteld dat gefilterd vrij van patiënten met tabaksplanten een middel bevatte dat gezonde planten kan infecteren. Beijerinck belde deze agent Contagium vivum fluidum.

Nu weten we dat Beijerinck en Ivanovski het tabaksmozaïekvirus bevatten. Ook in de negentiende eeuw concludeerden Friedrich Loeffler en Paul Frosch dat de afitasekoorts van vee wordt veroorzaakt door een niet -bacterieel middel wordt.

In het eerste decennium van de twintigste eeuw demonstreerden Vilhelm Ellerman en Olaf Bang de overdracht van leukemie bij kippen, met cellen vrij van cellen. Deze experimenten stelden ons in staat om te concluderen dat er een diervirus is dat kanker kan produceren.

In het tweede decennium van de twintigste eeuw observeerde Frederick Twort de lysis van microkokken in agarplaten waarin hij probeerde het pokkenvirus te cultiveren, ervan uitgaande dat deze lysis was veroorzaakt door een virus of door enzymen van bacteriën. Van zijn kant ontdekte Felix D'Herelle dat de bacillen die dysenterie veroorzaken, werden vermeld door virussen die hij Bacteryophagos noemde.

In 1960 ontving Peter Medawar de Nobelprijs voor het ontdekken dat virussen genetisch materiaal bevatten (DNA of RNA).

Soorten virussen

Virussen worden geclassificeerd volgens de kenmerken die ze hebben. Dit zijn morfologie, genoom en interactie met de gastheer.

De classificatie op basis van de interactie van het virus met de gastheer is gebaseerd op vier criteria: 1) productie van een besmettelijk nakomelingen; 2) Als het virus de gastheer doodt of niet; 3) als er klinische symptomen zijn; 4) De duur van de infectie.

Het immuunsysteem speelt een belangrijke rol in de interactie tussen virussen en gastheer omdat het de ontwikkeling van de infectie bepaalt. De infectie kan dus acuut en subklinisch zijn (het virus wordt uit het lichaam geëlimineerd), of persistent en chronisch (het virus wordt niet uit het lichaam geëlimineerd).

Kan u van dienst zijn: chemiorreceptor

De classificatie op basis van genoomverschillen (Baltimore System) en taxonomische classificatie, die rekening houdt met alle kenmerken van virussen, zijn de meest gebruikte systemen die momenteel de virussen catalogiseren.

Morfologie -gebaseerde classificatie

Om deze classificatie te begrijpen is het noodzakelijk om de onderdelen te kennen die een virus vormen. Virussen bestaan ​​uit genoom en capside, kunnen wikkelen. Het genoom kan DNA of RNA zijn, eenvoudige of dubbele, lineaire of cirkelvormige ketting.

Capside is een complexe structuur bestaande uit veel identieke virale eiwitsubeenheden, capsomers genoemd. De belangrijkste functie is om het genoom te beschermen. Het dient ook om de gastheercel te herkennen en deze aan te sluiten, en om het transport van het genoom naar de binnenkant van de cel te waarborgen.

Het inpakken is het membraan bestaande uit lipiden en glycoproteïnen die de capside omringen. Drift uit de gastheercel. Varieert aanzienlijk in grootte, morfologie en complexiteit. De aanwezigheid of afwezigheid van verpakking dient als een virusclassificatiecriterium.

Drie categorieën van virus worden herkend zonder inpakken: 1) isometrisch, met ongeveer bolvormige vorm (icosahedros of icosadeltahedrones); 2) Filamentosos, eenvoudige propellervorm; 3) complexen, zonder de vorige vormen. Sommige virussen, zoals Bacteryofago T2, combineren isometrische en filamenteuze vormen.

Als het virus inpakken is, kunnen ze ook worden toegewezen aan morfologische categorieën op basis van de kenmerken van de nucleocapsid.

Genoom -gebaseerde classificatie: Baltimore System

Deze classificatie, voorgesteld door David Baltimore, beschouwt de aard van het virusgenoom in termen van het mechanisme dat gebruikt om nucleïnezuur te repliceren en het messenger -RNA (RNAM) te transcriberen voor eiwitbiosynthese.

In het Baltimore-systeem, het virus waarvan het RNA-genoom dezelfde betekenis heeft dat het mRNA virus wordt genoemd met een positieve zin (+) RNA, terwijl de virussen waarvan de genoom van negatieve zin is (-). Genoomvirussen met dubbele keten hebben beide zintuigen.

Een nadeel van deze classificatie is dat virussen met vergelijkbare replicatiemechanismen niet noodzakelijkerwijs andere kenmerken delen.

Baltimore systeemklassen

Klasse I. DNA DNA -virus met dubbele keten. Transcriptie vergelijkbaar met die van de gastheercel.

Klasse II. Virus met een eenvoudig ketting DNA -genoom. DNA kan polariteit zijn (+) en (-). Omgezet in dubbele keten vóór de RNM -synthese.

Klasse III. Virus met een RNA -genoom met dubbele keten (kunst). Met gesegmenteerd genoom en ARNM gesynthetiseerd uit elk segment van de DNA -vorm. Enzymen die deelnemen aan de transcriptie gecodeerd door het virusgenoom.

Klasse IV. Virus met eenvoudig ketting RNA -genoom (ARSS), polariteit (+). MRNA -synthese voorafgegaan door complementaire ketensynthese. Transcriptie is vergelijkbaar met die van klasse 3.

Klasse v. ARSS-genoomvirus tegenover die van de MNE-maat (-). RNM -synthese die enzymen vereist die door het virus worden gecodeerd. De productie van nieuwe generaties van het virus vereist de synthese van intermediaire ARND's.

Kan u van dienst zijn: milieubiotechnologie: geschiedenis, welke studies, toepassingen

Klasse VI. Virus met ARNS -genoom dat intermediaire ADND's produceert vóór replicatie. Gebruik enzymen die het virus transporteert.

Klasse VII. Virussen die zijn ens repliceren via een tussenliggende ARN's.

Taxonomische classificatie

Het International Virus Taxonomy Committee heeft een taxonomisch plan opgesteld om virussen te classificeren. Dit systeem maakt gebruik van order-, familie-, subfamilie- en genderafdelingen. Er is nog steeds een debat over de toepassing van het concept van soorten op virussen.

De criteria die worden gebruikt voor taxonomische classificatie zijn het gastheerinterval, morfologische kenmerken en de aard van het genoom. Bovendien worden andere criteria in overweging genomen, zoals de lengte van de pufferstaart (virus die bacteriën infecteert), de aanwezigheid of afwezigheid van bepaalde genen in genomen en fylogenetische relaties tussen virussen.

Een voorbeeld van deze classificatie is: mononegavirale volgorde; Paramyxoviridae -familie; Subfamilie Paramyxovirinae, Gerere Morbilivirus; soorten, mazelenvirus.

De namen van families, subfamilies en genres zijn geïnspireerd door de plaats van herkomst, de gastheer of de symptomen van de ziekte die door het virus wordt geproduceerd. De ebola -rivier in Zaïre geeft bijvoorbeeld de naam aan het genre Ebola; Het tabaksmozaïek geeft de naam aan het genre Tomabovirus.

Veel namen van virusgroepen zijn woorden van Latijnse of Griekse afkomst. Podoviridae is bijvoorbeeld afgeleid van het Grieks Peuten, Wat betekent voet. Deze naam verwijst naar fagen met korte staart.

Voorbeelden van virussen

Griepvirus

Infecteren vogels en zoogdieren. Ze hebben verschillende morfologie, met inpakken. Eenvoudig ketting RNA -genoom. Baltimore en familie behoren tot Baltimore Orthomyxoviridae.

Tot deze familie behoren de griepvirussen. De meeste griepgevallen worden veroorzaakt door griepvirussen. De epidemieën veroorzaakt door influenza B-virussen gebeuren om de 2-3 jaar. Die geproduceerd door griepvirussen zijn minder frequent.

Het influenza A-virus heeft vier pandemieën veroorzaakt: 1) The Spaanse griep (1918-1919), subtype van H1N1-virussen, van onbekende oorsprong; 2) The Asian Flu (1957-1958), subtype H2N2, van Aviar Origin; 3) de griep van Hong Kong (1968-1969), subtype H3N3, van Aviar Origin; 4) varkensgriep (2009-2010), H1N1-subtype, van varkensoorsprong.

De meest verwoestende pandemie die wordt veroorzaakt door de Spaanse griep. Hij heeft meer mensen gedood dan de Eerste Wereldoorlog.

De letters H en N komen respectievelijk afkomstig van hemaglutinine- en neuraminidasemembraanglycoproteïnen. Deze glycoproteïnen zijn aanwezig in verschillende antigene vormen en zijn betrokken bij nieuwe varianten.

Retrovirus

Infecteren zoogdieren, vogels en andere gewervelde dieren. Sferische morfologie, met envelop. Eenvoudig ketting RNA -genoom. Baltimore en familie behoren tot klasse VI Retroviridae.

Dit gezin behoort tot het menselijke immunodeficiëntievirus (HIV), geslacht Lentivirus. Dit virus veroorzaakt schade aan het immuunsysteem van de geïnfecteerde persoon, waardoor het vatbaar is voor infectie door bacteriën, virussen, schimmels en protozoa. De door HIV geproduceerde ziekte staat bekend als verworven immunodeficiëntiesyndroom (AIDS).

Andere genres die tot Retroviridae behoren, veroorzaken ook ernstige ziekten. Bijvoorbeeld: Spumavirus (sponsachtig virus van de aap); Epsilonretrovirus (Walleye's Dermal Sarcoma -virus); Gammaretrovirus (Murina Leukemia Virus, Feline leukemie -virus); Betaretrovirus (Murino -borsttumorvirussen); En Alfaretrovirus (Rous Sarcoma Virus).

Kan u van dienst zijn: half Löwenstein-losen: fundering, voorbereiding en gebruik

Herpesvirus

Infecteert zoogdieren, vogels en gewervelde dieren van koel bloed. Virusmorfologie: icosahedric capsule, met envelop. DNA -genoom met dubbele keten. Ze behoren tot Baltimore Class I en bestellen herpesvirales.

Sommige leden zijn: herpes simplex virus 2 (veroorzaakt genitale herpes); humaan cytomegalovirus (veroorzaken aangeboren defecten); Herpesvirus kaposibƃ^TMs sarcoom (oorzaak sarcoom van Kaposi); Epsteinbƃbar -virus of EBV (veroorzaken klierkoorts en tumoren).

Virus dat polyomyelitis en andere gerelateerde virussen veroorzaakt

Infecteert zoogdieren en vogels. Morfologie van virus: isometrisch of icosahhedric. Eenvoudig ketting RNA -genoom. Ze behoren tot Baltimore Class IV en het gezin Picornaviridae.

Sommige genres van deze familie zijn: Hepatovirus (oorzaak hepatitis A); Enterovirus (veroorzaken polyomyelitis); Aftheovirus (Veroorzaakt aphosase).

Virus dat rabiës en gerelateerde virussen veroorzaakt

Infecteren zoogdieren, vissen, insecten en planten. Spiraalvormige morfologie, met inpakken. Eenvoudig ketting RNA -genoom. Baltimore en familie behoren tot Baltimore Rhabdoviridae.

Deze familie behoort virussen die ziekten produceren zoals woede, veroorzaakt door geslacht Lysssavirus; Vesiculaire stomatitis, veroorzaakt door geslacht Vesiculovirus; en de gele dwergaardappel, veroorzaakt door het genre Novirirhabdovirus.

Virus dat infectieuze erythrema veroorzaakt

Infecteert zoogdieren, vogels en insecten. Symmetrische icosahédica morfologie. Eenvoudig ketting DNA -genoom. Ze behoren tot Baltimore Class II en familie Parvoviridae.

Een lid van deze familie is het B19 -virus, behorend tot het genre Erythrovirus, Het veroorzaakt infectieuze erythema bij mensen, die meestal geen symptomen veroorzaken. B19 -virus infecteert de voorlopercellen van rode bloedcellen.

Sommige leden van Parvoviridae Ze worden gebruikt als genvectoren.

Virustoepassingen

Virussen kunnen worden gebruikt voor de mens door de constructie van recombinante virussen. Deze hebben een gemodificeerd genoom door middel van moleculaire biologietechnieken.

Recombinante virussen zijn potentieel nuttig voor gentherapie, waarvan het doel is om specifieke ziekten of vaccinproductie te genezen.

HIV is gebruikt om genvectoren (lentivirale vectoren) te bouwen voor gentherapie. Deze vectoren hebben bewezen efficiënt te zijn in diermodellen van de ziekte van het Retina -pigmentepitheel, zoals pigmentretinitis veroorzaakt door autosomale recessieve overerving of mutaties.

Virussen die als vaccinvectoren worden gebruikt, moeten een laag pathogeen potentieel hebben. Dit wordt gecontroleerd met behulp van diermodellen. Dit is het geval van ontwikkelde of ontwikkelende vaccins tegen pokkenvirussen, vesiculaire stomatitis en ebola.

Referenties

1. Carter, J. B., Saunders, v. NAAR. 2013. Virologie: principes en toepassingen. Wiley, Chichester.
2. Dimmock, n. J., Easton, a. J., Leppard, K. N. 2007. Inleiding tot moderne virologie. Blackwell Malden.
3. Flint, J., Racaniello, v. R., Rall, g. F., Skalka, a. M., Enquist, l. W. 2015. Principes van virologie. American Society for Microbiology, Washington.
4. Hull, r. 2009. Vergelijkende plantenvirologie. Elsevier, Amsterdam.
5. Lout, j. 2016. Essentiële menselijke virologie. Elsevier, Amsterdam.
6. Richman, D. D., Whitley, r. J., Hayden, f. G. 2017. Klinische virologie. American Society for Microbiology, Washington.
7. Voevodin, a. F., Marx, p. NAAR., Jr. 2009. Simian Virology. Wiley-Blackwell, Ames.
8. Wagner, E. K., Hewlett, m. J., Bloom, D. C., Camerini, D. 2008. Basisvirologie. Blackwell Malden.