Descoperirea virușilor a fost făcută pentru prima dată. Originea virusurilor. Ciclul de viață al virusului și cercetări ulterioare

Bolile plantelor, animalelor și oamenilor, a căror natură virală a fost stabilită acum, au cauzat daune agriculturii și daune sănătății umane timp de multe secole.

Multe dintre ele au fost descrise cu mult timp în urmă, dar încercările de a le stabili cauza și de a descoperi agentul cauzal au rămas fără succes. Primul vaccin pentru prevenirea infecției virale, variola, a fost propus de medicul englez E. Jenner în 1796, cu aproape o sută de ani înainte de descoperirea virusurilor. Pentru prima dată, el și-a realizat visul omenirii: să pună capăt uneia dintre cele mai teribile boli umane - variola - prin vaccinare - o inoculare artificială a agentului cauzal al variolei bovine. Al doilea vaccin, împotriva rabiei, a fost propus de fondatorul microbiologiei, L. Pasteur, în 1885, cu șapte ani înainte de descoperirea virusurilor.

Descoperirea virusurilor aparține botanistului rus D.I. Ivanovsky (1864-1920).

Folosind exemplul bolii mozaicului de tutun, el a dovedit existența unui nou tip de agent patogen. Studiind această boală, D.I. Ivanovsky ajunge la concluzia că agentul patogen are o natură neobișnuită: este filtrat prin filtre bacteriene, păstrează proprietăți infecțioase, este invizibil la microscop și nu poate crește pe medii artificiale. El a numit noul tip de agent patogen „bacteriile filtrabile”.

În februarie 1892, la o reuniune a Academiei Ruse de Științe, D.I. Ivanovsky a raportat că agentul cauzal al bolii mozaicului de tutun este un virus filtrabil. Această dată este considerată ziua de naștere a virologiei, iar D.I. Ivanovsky este fondatorul acesteia.

În 1897, F. Leffler și P. Frosch, folosind principiul filtrabilității aplicat de D.I.Ivanovsky, au arătat că agentul cauzator al febrei aftoase la animale este un virus. Aceasta a fost urmată de descoperirea agenților cauzali ai pestei bovine, a ciurului canin, a sarcomului Rous și a altor boli ale animalelor. În 1915, F. Tuort și în 1917, F. d'Herelle, au descoperit virusuri bacteriene - bacteriofagi. Au apărut numeroase rapoarte despre natura virală a rujeolei, poliomielitei, gripei, encefalitei etc.

După descoperirea și dezvoltarea ideilor despre agenții patogeni filtrabili, aceștia au început să fie numiți „ultravirusuri”, mai târziu - „viruși filtrabili” și, în cele din urmă, de la începutul anilor 1940 - pur și simplu „viruși”. Astfel, deja în al doilea deceniu al secolului XX. au devenit cunoscuți viruși ai plantelor, animalelor, bacteriilor și oamenilor.

Au fost acalmie în fluxul de știri despre viruși, care au durat până când au devenit disponibile noi metode de izolare, cultivare și identificare a acestora. În anii 30-40 ai secolului XX. Principalul model experimental a fost animale de laborator sensibile la un număr limitat de virusuri. În anii 40, virologia a inclus dezvoltarea embrionilor de pui ca model experimental, ceea ce a făcut posibilă descoperirea și cultivarea multor virusuri noi: rujeola, laringotraheita infecțioasă a păsărilor, variola păsărilor, boala Newcastle etc. Utilizarea acestui model a devenit posibilă datorită cercetările unui virolog și imunolog australian F. M. Burnet și ale virologului american A. Hershey.

Un eveniment cu adevărat revoluționar în virologie este descoperirea posibilității de a cultiva celule în condiții artificiale. În 1952, D. Enders, T. Weller, F. Robbins au primit Premiul Nobel pentru dezvoltarea metodei culturii celulare. Utilizarea culturii celulare este o metodă eficientă pentru izolarea a numeroase virusuri noi, identificarea lor, clonarea și studierea interacțiunii lor cu celulele.

Pe măsură ce succesul a fost obținut în crearea de noi metode de cercetare, înțelegerea lumii virușilor, natura lor, natura interacțiunii cu celulele sensibile ale corpului, caracteristicile imunității antivirale, ecologia unui număr de viruși, rolul lor. în procesele oncogene și evoluția unui număr de boli virale ale oamenilor și animalelor sa extins.

De la momentul descoperirii virușilor până în prezent, ideile despre natura virușilor au suferit schimbări semnificative. Deoarece natura virusurilor a fost studiată în primii 50 de ani de la descoperirea lor, s-au format idei despre viruși ca fiind cele mai mici organisme bazate pe prezența proprietăților caracteristice altor organisme: 1) virușii sunt capabili de reproducere; 2) au ereditate, reproducând propriul lor fel. Caracteristicile ereditare ale virusurilor pot fi luate în considerare de gama de gazde pe care le infectează, de simptomele bolilor și de specificitatea răspunsurilor imune. Suma acestor caracteristici ne permite să determinăm proprietățile ereditare ale virusului; 3) virusurile sunt variabile; 4) ca și alte organisme, se caracterizează prin adaptabilitate la condițiile de mediu - prin organismul gazdă; 5) virusurile evoluează, iar forța motrice din spatele evoluției lor este selecția naturală.

Folosind exemplul virusului gripal A, putem urmări evoluția, al cărui ritm se măsoară nu în milioane sau chiar mii de ani, ci în câțiva ani. Modificări minore ale structurii sale antigenice apar anual, iar schimbările bruște ale antigenelor apar o dată la 10-15 ani. Niciun alt grup de organisme nu cunoaște astfel de rate de evoluție naturală.

Principalul factor al selecției naturale în acest proces este selecția artificială, folosită pentru a reproduce rase utile de animale și soiuri de plante. Un exemplu clasic de selecție artificială este opera lui J1. Pasteur pentru a obține o tulpină de vaccin - virusul rabiei fixat, precum și dezvoltarea de vaccinuri vii împotriva pestei bovine, peste porcină, poliomielita și alte boli.

La începutul secolului al XX-lea. apariția științelor naturale la nivel molecular a stimulat dezvoltarea în continuare a virologiei, imunologiei și geneticii. Crearea microscopului electronic a adus în vedere lumea virușilor și a compușilor macromoleculari. Utilizarea metodelor moleculare în virologie a făcut posibilă stabilirea structurii (arhitecturii) indivizilor virali - virionii (termenul a fost introdus de microbiologul francez A. Lvov), metode de penetrare a virusurilor în celule și reproducerea acestora. Cercetările au arătat că substanța genetică a virusurilor este ADN-ul sau ARN-ul. Acizii nucleici ai virusurilor sunt închiși într-o carcasă de capside făcută din molecule de proteine; virusurile complexe pot avea învelișuri exterioare (supercapside) constând din proteine, carbohidrați și lipide.

Odată cu dezvoltarea cercetării în biologia moleculară a virusurilor, au început să se acumuleze fapte care contrazic ideea virusurilor ca microorganisme datorită următoarelor proprietăți unice:

Legați de viruși sunt agenți viroizi, descoperiți de T. O. Diner în 1972, care provoacă boli la unele plante și se pot transmite ca virusurile infecțioase obișnuite. Viroidii sunt molecule de ARN relativ mici (300-400 de nucleotide) lipsite de o înveliș proteic. Mecanismul de replicare a viroizilor nu este complet clar.

De mulți ani s-a crezut că unele infecții lente la oameni (Kuru, boala Creutzfellt-Jakob, sindromul Gerstmann-Streussler-Scheinker etc.) și animale (encefalopatie la bovine, nurci etc.) sunt cauzate de viruși. Cu toate acestea, s-a dovedit că cauza acestor boli este un nou agent patogen - un prion, descoperit la începutul anilor 80 ai secolului XX. Biochimistul american Stanley Prusiner.

În ciuda anilor de dezvoltare a studiului virușilor, încă nu există o definiție general acceptată a acestora. Definiția „virusurilor” este oarecum arbitrară și multe variații au fost propuse în momente diferite.

Virușii sunt forme de viață necelulare. Aparent, virusurile pot fi considerate entități biologice care poartă informații genetice, pe care o implementează doar în celulele vii ale oamenilor, animalelor și plantelor.

S-au făcut diverse presupuneri cu privire la originea virusurilor. Unii autori consideră că virusurile sunt rezultatul unei manifestări extreme a evoluției regresive a bacteriilor și a altor organisme unicelulare. Majoritatea virologilor nu împărtășesc această ipoteză.

Conform celei de-a doua ipoteze, virusurile sunt descendenți ai formelor de viață antice, precelulare. De asemenea, majoritatea cercetătorilor nu împărtășesc această ipoteză.

Ipoteza originii endogene a virusurilor este susținută de cel mai mare număr de virologi. Ea sugerează că virușii au provenit din elemente genetice ale celulelor („furi de cap”) care au devenit autonome. Virușii probabil au apărut și au evoluat odată cu apariția și evoluția formelor de viață celulare.

Importanța virușilor în viața noastră este foarte mare. Pe de o parte, aceștia sunt agenții etiologici ai majorității bolilor infecțioase ale oamenilor, animalelor și plantelor; pe de altă parte, virusurile, datorită simplității relative a structurii lor, sunt un model biologic excelent pentru rezolvarea problemelor fundamentale de biologie, genetică, biochimie, imunologie și inginerie genetică. „Virușii ne oferă singura cheie pentru a înțelege funcția acizilor nucleici și, poate, pentru a înțelege natura vieții în sine.”

În 1974, V. M. Zhdanov a prezentat o ipoteză conform căreia virusurile sunt un factor important în evoluția lumii organice. Depășind barierele speciilor, virusurile pot transfera gene individuale sau grupuri ale acestora, iar integrarea ADN-ului viral cu cromozomii celulari poate duce la faptul că genele virale devin gene celulare care îndeplinesc funcții importante.

De ce virologia, care își are originea în adâncurile microbiologiei, a obținut un succes atât de rapid în ultimii ani, devenind una dintre disciplinele de bază și de bază ale științelor biomedicale și veterinare? O serie de circumstanțe au contribuit la aceasta.

În primul rând, pe măsură ce rolul bacteriilor, protozoarelor și ciupercilor în patologiile infecțioase ale oamenilor și animalelor, pentru tratamentul și prevenirea cărora există medicamente biologice și chimioterapeutice de încredere, a scăzut, rolul virusurilor a crescut. Nici știința medicală, nici veterinară nu a creat încă astfel de medicamente împotriva multor boli virale. Astfel, problemele cu boli precum gripa, rabia, febra aftoasă etc. nu au fost încă rezolvate.

În al doilea rând, posibilitatea utilizării virușilor ca model biologic. Astfel, multe descoperiri fundamentale în domeniul biologiei au fost făcute grație virusurilor (mecanismul de replicare a ADN-ului, mecanismul de sinteză a proteinelor etc.).

În al treilea rând, s-a stabilit că în bolile intestinale respiratorii răspândite ale animalelor tinere, producând pagube economice enorme, un rol major joacă virusurile din diferite grupe taxonomice (adeno-, rota-, corona-, paramixovirusuri, virusuri diareice etc.). S-a dovedit că atunci când apar focare ale acestor boli, diverși viruși, bacterii, chlamydia și factori de stres interacționează îndeaproape.

În al patrulea rând, anumite tipuri de patologie (deformări congenitale, defecte de dezvoltare etc.), unde rolul virusurilor nici măcar nu a fost suspectat, s-au dovedit a fi virologice. În medicină se știe că virusurile sunt una dintre cauzele patologiei umane intrauterine (virusul rubeolei, virusul gripal, adenovirusurile etc.). Din păcate, această problemă nu a primit atenția cuvenită în virologia veterinară. Deși efectul teratogen al virusurilor se observă și în patologia infecțioasă a animalelor: virusul pestei porcine provoacă adesea nașterea mortii și mumificarea fetușilor; virusul diareei bovine - hipoplazia cerebeloasă a vițeilor nou-născuți; virusul bronșitei infecțioase de pui - formă patologică a ouălor; Virusul rinotraheitei infecțioase - defecte de dezvoltare, orbire la viței.

S-a stabilit rolul virusurilor în apariția unor boli cronice. Se acumulează informații despre rolul virușilor în bolile cardiovasculare acute, boli ale rinichilor, pancreasului, ochilor etc. Numai studiile cuprinzătoare pot servi ca bază pentru a judeca rolul virusurilor în bolile cu etiologie neclară, care sunt încă studiate de către medici neinfecțioși.

Faptul de migrare a tulpinilor umane ale virusului gripal în lumea animală este foarte important atât din punct de vedere epidemiologic, cât și epizootologic. Virusurile gripale se sustrag sistemului imunitar al organismului prin schimbarea rapidă a determinanților antigenici. Acest lucru face dificilă implementarea unor metode de prevenire specifice, eficiente și în timp util. Din păcate, problema gripei este încă foarte relevantă.

Și, în sfârșit, s-au acumulat dovezi incontestabile că multe boli tumorale sunt cauzate de viruși (leucemie la păsări, bovine, boala Marek etc.). Aflarea cauzelor bolilor maligne umane, care ucid milioane de oameni în întreaga lume în fiecare zi, rămâne una dintre cele mai importante probleme ale biologiei și medicinei moderne.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.

Descoperirea virusului

Virologia este o știință tânără, istoria ei datează de puțin peste 100 de ani. După ce și-a început călătoria ca știință a virușilor care provoacă boli la oameni, animale și plante, virologia se dezvoltă în prezent în direcția studierii legilor de bază ale biologiei moderne la nivel molecular, pe baza faptului că virușii fac parte din biosfera. şi un factor important în evoluţia lumii organice.

Istoria virologiei Este neobișnuit că unul dintre subiecții săi – bolile virale – a început să fie studiat cu mult înainte ca virușii înșiși să fie descoperiti. Istoria virologiei începe cu lupta împotriva bolilor infecțioase și abia ulterior cu descoperirea treptată a surselor acestor boli. Acest lucru este confirmat de lucrările lui Edward Jenner (1749-1823) privind prevenirea variolei și lucrările lui Louis Pasteur (1822-1895) cu agentul cauzator al rabiei.

Din timpuri imemoriale, variola a fost flagelul omenirii, strigând mii de vieți. Descrierile infecției cu variola se găsesc în manuscrisele textelor antice chineze și indiene. Prima mențiune despre epidemiile de variolă de pe continentul european datează din secolul al VI-lea d.Hr. (o epidemie în rândul soldaților armatei etiopiene care asediau Mecca), după care a existat o perioadă inexplicabilă de timp în care nu s-au făcut mențiuni despre epidemiile de variolă. Variola a început să se răspândească pe continente din nou în secolul al XVII-lea. De exemplu, în America de Nord (1617-1619) în statul Massachusetts, 9/10 din populație a murit, în Islanda (1707) după o epidemie de variolă, au mai rămas doar 17 mii de la 57 mii de oameni, în orașul Eastham ( 1763) ) de la 1331 locuitori au mai ramas 4 persoane. În acest sens, problema combaterii variolei era foarte acută.

O tehnică de prevenire a variolei prin vaccinare, numită variolare, este cunoscută încă din cele mai vechi timpuri. Mențiunile despre utilizarea variației în Europa datează de la mijlocul secolului al XVII-lea, cu referiri la experiența anterioară din China, Orientul Îndepărtat și Turcia. Esența variolării a fost că conținutul de pustule de la pacienții care sufereau de o formă ușoară de variolă a fost introdus într-o mică rană de pe pielea umană, care a provocat o boală ușoară și a prevenit o formă acută. Cu toate acestea, a rămas un risc ridicat de a contracta o formă severă de variolă, iar rata mortalității în rândul celor vaccinați a ajuns la 10%. Jenner a revoluționat prevenirea variolei. El a fost primul care a observat că oamenii care aveau variola bovină, care era uşoară, nu au suferit niciodată de variolă. La 14 mai 1796, Jenner a introdus lichid din pustulele lăptărei Sarah Selmes, care avea variola bovină, în rana lui James Phipps, care nu suferise niciodată de variolă. La locul infecției artificiale, băiatul a dezvoltat pustule tipice, care au dispărut după 14 zile. Apoi, Jenner a introdus în rana băiatului material extrem de infecțios din pustulele unui pacient cu variolă. Băiatul nu s-a îmbolnăvit. Așa s-a născut și s-a confirmat ideea vaccinării (din latinescul vacca - vacă).

În zilele noastre, vaccinarea și vaccinul sunt folosiți ca termeni generali care desemnează vaccinare și material de vaccinare.

Pasteur, care în esență nu știa nimic concret despre cauzele rabiei, cu excepția faptului incontestabil al naturii sale infecțioase, a folosit principiul slăbirii (atenuării) agentului patogen. Pentru a slăbi proprietățile patogene ale agentului patogen al turbiei, a fost folosit un iepure, în al cărui creier a fost injectat țesutul cerebral al unui câine care a murit de rabie. După moartea iepurelui, țesutul său cerebral a fost injectat în următorul iepure și așa mai departe.Aproximativ 100 de treceri au fost efectuate înainte ca agentul patogen să se adapteze la țesutul cerebral al iepurelui. Când a fost injectat subcutanat în corpul câinelui, acesta a prezentat doar proprietăți patogene moderate. Pasteur a numit un astfel de agent patogen „reeducat” „fix”, spre deosebire de cel „sălbatic”, care se caracterizează printr-o patogenitate ridicată. Pasteur a dezvoltat ulterior o metodă de creare a imunității, constând într-o serie de injecții cu cantități crescânde treptate de agent patogen fix. Câinele care a completat întregul curs de injecții s-a dovedit a fi complet rezistent la infecție. Pasteur a ajuns la concluzia că procesul de dezvoltare a unei boli infecțioase este în esență o luptă între microbi și apărarea organismului. „Fiecare boală trebuie să aibă propriul agent patogen și trebuie să promovăm dezvoltarea imunității la această boală în corpul pacientului”, a spus Pasteur. Neînțelegând încă modul în care organismul produce imunitate, Pasteur a putut să-și folosească principiile și să direcționeze mecanismele acestui proces în beneficiul oamenilor. În iulie 1885, Pasteur a avut ocazia să testeze proprietățile unui agent patogen al rabiei „fix” pe un copil mușcat de un câine turbat.

Trebuie remarcat faptul că nici virusul variolei, nici virusul rabiei nu au fost primele virusuri descoperite care infecta animalele și oamenii. Primul loc aparține pe bună dreptate virusului febrei aftoase, descoperit de Leffler și Frosch în 1898. Acești cercetători, folosind diluții multiple ale agentului filtrabil, au arătat toxicitatea acestuia și au făcut o concluzie despre natura sa corpusculară.

Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, a devenit clar că o serie de boli umane, cum ar fi rabia, variola, gripa și febra galbenă, sunt infecțioase, dar agenții lor cauzali nu au fost detectați prin metode bacteriologice. Datorită muncii lui Robert Koch (1843-1910), care a fost pionier în utilizarea tehnicilor de cultură bacteriană pură, a devenit posibil să se facă distincția între bolile bacteriene și cele nebacteriene. În 1890, la al X-lea Congres al Igieniştilor, Koch a fost nevoit să declare că „... cu bolile enumerate, nu avem de-a face cu bacterii, ci cu agenţi patogeni organizaţi care aparţin unui grup complet diferit de microorganisme”. Această declarație a lui Koch indică faptul că descoperirea virușilor nu a fost un eveniment întâmplător. Nu numai experiența de lucru cu agenți patogeni care erau de neînțeles în natură, ci și înțelegerea esenței a ceea ce se întâmpla a contribuit la formularea ideii de existență a unui grup original de agenți patogeni ai bolilor infecțioase ale unui non- natura bacteriana. A rămas să-și demonstreze experimental existența.

Prima dovadă experimentală a existenței unui nou grup de agenți patogeni ai bolilor infecțioase a fost obținută de compatriotul nostru, fiziologul plantelor Dmitri Iosifovich Ivanovsky (1864-1920), în timp ce studia bolile mozaice ale tutunului. Acest lucru nu este surprinzător, deoarece bolile infecțioase de natură epidemică au fost adesea observate la plante. Înapoi în 1883-84. Botanistul și geneticianul olandez de Vries a observat o epidemie de înverzire a florilor și a sugerat natura infecțioasă a bolii. În 1886, omul de știință german Mayer, care lucra în Olanda, a arătat că seva plantelor care suferă de boala mozaicului, atunci când este inoculată, provoacă aceeași boală la plante. Mayer era sigur că vinovatul bolii era un microorganism și l-a căutat fără succes. În secolul al XIX-lea, bolile de tutun au provocat un rău enorm agriculturii din țara noastră. În acest sens, un grup de cercetători a fost trimis în Ucraina pentru a studia bolile de tutun, care, în calitate de student la Universitatea din Sankt Petersburg, a inclus D.I. Ivanovski. Ca urmare a studierii bolii descrise în 1886 de Mayer ca boala mozaic a tutunului, D.I. Ivanovsky și V.V.

A - Micrografie electronică după depunerea oblică cu carbon și platină; 65.000'. (Foto de N. Frank.) B - Model. (Karlson, Kurzes Lehrbuch der Biochemie, Stuttgart, Thieme, 1980).

Figura 1 - Virusul mozaicului tutunului

Pentru o anumită perioadă de timp, în publicațiile străine, descoperirea virusurilor a fost asociată cu numele omului de știință olandez Beijerinck (1851-1931), care a studiat și boala mozaicului de tutun și și-a publicat experimentele în 1898. Beijerinck a plasat sucul filtrat de o plantă infectată la suprafața unui agar, a incubat și a obținut colonii bacteriene la suprafața ei. După aceasta, stratul superior de agar cu colonii bacteriene a fost îndepărtat, iar stratul interior a fost folosit pentru a infecta o plantă sănătoasă. Planta este bolnavă. Din aceasta, Beijerinck a concluzionat că cauza bolii nu a fost bacteriile, ci o substanță lichidă care ar putea pătrunde în interiorul agarului și a numit agentul patogen „contagiune lichidă vie”. Datorită faptului că Ivanovsky a descris doar experimentele sale în detaliu, dar nu a acordat atenția cuvenită naturii nebacteriene a agentului patogen, a apărut o neînțelegere a situației. Lucrarea lui Ivanovsky a devenit faimoasă abia după ce Beijerinck și-a repetat și extins experimentele și a subliniat că Ivanovsky a fost primul care a dovedit natura non-bacteriană a agentului cauzal al celei mai tipice boli virale a tutunului. Însuși Beijerinck a recunoscut primatul lui Ivanovsky și prioritatea actuală a descoperirii virușilor de către D.I. Ivanovsky este recunoscut în întreaga lume.

Cuvânt VIRUS înseamnă otravă. Acest termen a fost folosit și de Pasteur pentru a desemna un principiu infecțios. Trebuie menționat că la începutul secolului al XIX-lea, toți agenții patogeni erau numiți cuvântul virus. Abia după ce natura bacteriilor, otrăvurilor și toxinelor a devenit clară, termenii „ultravirus” și apoi pur și simplu „virus” au început să însemne „un nou tip de agent patogen filtrabil”. Termenul „virus” a luat rădăcini pe scară largă în anii 30 ai secolului nostru.

Acum este clar că virușii sunt caracterizați prin ubicuitate, adică ubicuitate a distribuției. Virusurile infectează reprezentanți ai tuturor regnurilor vii: oameni, vertebrate și nevertebrate, plante, ciuperci, bacterii.

Primul raport legat de virusurile bacteriene a fost făcut de Hankin în 1896. În Cronica Institutului Pasteur, el a afirmat că „... apa unor râuri din India are un efect bactericid...”, care, fără îndoială, are legătură. la virusurile bacteriene. În 1915, Twort din Londra, în timp ce studia cauzele lizei coloniilor bacteriene, a descris principiul transmiterii „lizei” la noi culturi pe o serie de generații. Munca lui, așa cum se întâmplă adesea, a fost practic neobservată, iar doi ani mai târziu, în 1917, canadianul de Hérelle a redescoperit fenomenul de liză bacteriană asociat cu un agent de filtrare. El a numit acest agent un bacteriofag. De Herelle a presupus că există un singur bacteriofag. Cu toate acestea, cercetările lui Barnett, care a lucrat la Melbourne în 1924-1934, au arătat o mare varietate de viruși bacterieni în proprietăți fizice și biologice. Descoperirea diversității bacteriofagelor a generat un mare interes științific. La sfârșitul anilor '30, trei cercetători - fizicianul Delbrück, bacteriologii Luria și Hershey, care lucrează în SUA, au creat așa-numitul „Phage Group”, ale cărui cercetări în domeniul geneticii bacteriofagelor au dus în cele din urmă la nașterea unui nou știință – biologie moleculară.

Studiul virusurilor insectelor a rămas semnificativ în urma virologiei vertebratelor și oamenilor. Acum este clar că virușii care infectează insectele pot fi împărțiți în 3 grupe: virusurile insectelor în sine, virusurile animale și umane pentru care insectele sunt gazde intermediare și virușii vegetali care infectează și insectele.

Primul virus al insectelor care a fost identificat a fost virusul icterului viermilor de mătase (virusul poliedrozei viermilor de mătase, numit Bollea stilpotiae). Încă din 1907, Provacek a arătat că un omogenat filtrat de larve bolnave era infecțios pentru larvele sănătoase de viermi de mătase, dar abia în 1947 omul de știință german Bergold a descoperit particule virale în formă de tijă.

Unul dintre cele mai fructuoase studii din domeniul virologiei este studiul lui Reed asupra naturii febrei galbene pe voluntarii Armatei SUA în anii 1900-1901. S-a demonstrat în mod convingător că febra galbenă este cauzată de un virus filtrabil care este transmis de țânțari și țânțari. De asemenea, s-a constatat că țânțarii au rămas neinfecțioși timp de două săptămâni după absorbția sângelui infecțios. Astfel, s-a determinat perioada de incubație externă a bolii (timpul necesar reproducerii virusului la o insectă) și s-au stabilit principiile de bază ale epidemiologiei infecțiilor cu arbovirus (infecții virale transmise de artropodele suge de sânge).

Capacitatea virusurilor plantelor de a se reproduce în vectorul lor, o insectă, a fost demonstrată în 1952 de către Maramorosh. Cercetătorul, folosind tehnici de injectare cu insecte, a demonstrat în mod convingător capacitatea virusului icterului aster de a se multiplica în vectorul său, cicada cu șase pete.

În acest articol vom vorbi despre istoria descoperirii virușilor. Acesta este un subiect interesant care nu primește prea multă atenție în lumea modernă, dar în zadar. În primul rând, vom înțelege ce este virusul în sine și apoi vom vorbi despre alte aspecte ale acestei probleme.

Virus

Un virus este un organism infecțios necelular care se poate reproduce numai în interiorul celulelor vii. Apropo, din latină acest cuvânt este tradus literal ca „otravă”. Aceste formațiuni pot afecta toate tipurile de organisme vii, de la plante la bacterii. Există, de asemenea, viruși care se pot reproduce numai în cadrul celorlalți omologi.

Studiu

Cercetările au început în 1892. Apoi, Dmitri Ivanovsky și-a publicat articolul în care a descris un agent patogen al plantelor de tutun. Virusul a fost descoperit de Martin Beijerinck în 1898. De atunci, oamenii de știință au descris aproximativ 6.000 de viruși diferiți, deși cred că există peste 100 de milioane dintre ei. Rețineți că aceste formațiuni sunt cea mai numeroasă formă biologică care este prezentă în orice ecosistem de pe Pământ. Ele sunt studiate de virologie, respectiv ramura microbiologiei.

Scurta descriere

Rețineți că, în timp ce virusul este în afara celulei sau în procesul de nucleare, este o particulă independentă. Constă de obicei din trei componente. Primul este materialul genetic, care este reprezentat de ADN sau ARN. Rețineți că unii viruși pot avea două tipuri de molecule. A doua componentă este învelișul proteic, care protejează virusul în sine și învelișul lipidic. Prin prezența sa, virușii se disting de bacteriile infecțioase similare. În funcție de tipul de acid nucleic, care este în esență material genetic, virușii sunt împărțiți în viruși care conțin ADN și viruși care conțin ARN. Anterior, prionii erau clasificați ca viruși, dar apoi s-a dovedit că aceasta a fost o opinie eronată - aceștia sunt agenți patogeni obișnuiți care constau din material infecțios și nu conțin acizi nucleici. Forma virusului poate fi foarte diversă: de la spirală la structuri mult mai complexe. Dimensiunea acestor formațiuni este de aproximativ o sutime dintr-o bacterie. Cu toate acestea, majoritatea virușilor sunt atât de mici încât nu pot fi văzuți clar chiar și cu un microscop cu lumină.

Forma de viata

Aspect

Istoria descoperirii virusului este tăcută despre cum au apărut aceștia pe arborele evolutiv. Aceasta este într-adevăr o întrebare foarte interesantă care nu a fost încă suficient studiată. Se crede că unii viruși s-ar fi putut forma din molecule mici de ADN care ar putea fi transmise între celule. Există o altă posibilitate ca virușii să provină din bacterii. Mai mult, datorită evoluției lor, sunt un element important în transferul orizontal al genelor și oferă diversitate genetică. Unii oameni de știință consideră astfel de formațiuni ca fiind o formă distinctivă de viață datorită anumitor caracteristici. În primul rând, există materialul genetic, capacitatea de a se reproduce și de a evolua în mod natural. Dar, în același timp, virușii nu au caracteristici foarte importante ale organismelor vii, de exemplu, structura celulară, care este proprietatea principală a tuturor viețuitoarelor. Datorită faptului că virușii au doar o parte din caracteristicile vieții, ei sunt clasificați ca forme care există la marginea vieții.

Răspândirea

Virușii se pot răspândi în moduri diferite; există multe moduri diferite. Ele pot fi transmise de la plantă la plantă de insectele care se hrănesc cu sucuri de plante. Un exemplu sunt afidele. La animale, virușii pot fi răspândiți de insectele care sug sângele care poartă bacterii. După cum știm, virusul gripal se răspândește în aer prin strănut și tuse. De exemplu, rotavirusul și norovirusul pot fi transmise prin contactul cu alimente sau lichide contaminate, adică pe cale fecal-orală. HIV este unul dintre puținii virusuri care se pot transmite prin transfuzii de sânge și contact sexual.

Fiecare virus nou are o anumită specificitate în raport cu gazdele sale. În acest caz, intervalul de gazdă poate fi îngust sau larg, în funcție de câte celule au fost afectate. Animalele răspund la infecție cu un răspuns imunitar care distruge organismele patogene. Virușii ca formă de viață sunt destul de adaptabili, așa că nu sunt atât de ușor de distrus. La om, răspunsul imun poate fi un vaccin împotriva infecțiilor specifice. Cu toate acestea, unele organisme pot ocoli sistemul de securitate internă al unei persoane și pot provoca boli cronice. Acestea sunt virusul imunodeficienței umane și diverse hepatite. După cum se știe, antibioticele nu pot afecta astfel de organisme, dar, în ciuda acestui fapt, oamenii de știință au dezvoltat medicamente antivirale eficiente.

Termen

Dar înainte de a vorbi despre istoria descoperirii virușilor, să vorbim despre termenul în sine. După cum știm, cuvântul este tradus literal ca „otrăvire”. A fost folosit în 1728 pentru a identifica un organism care este capabil să provoace o boală infecțioasă. Înainte ca Dmitri Ivanovski să descopere viruși, el a inventat termenul „virus filtrabil”, prin care se referea la un agent patogen de natură nebacteriană care poate trece prin diferite filtre din corpul uman. Cunoscutul termen „virion” a fost inventat în 1959. Înseamnă o particulă virală stabilă care a părăsit celula și poate infecta în mod independent în continuare.

Istoria cercetării

Virușii au devenit ceva nou în microbiologie, dar datele despre ei s-au acumulat treptat. Progresele științei au arătat clar că nu toți virusurile sunt cauzate de agenți patogeni, ciuperci microscopice sau protisti. Rețineți că cercetătorul Louis Pasteur nu a reușit niciodată să găsească agentul care provoacă rabia. Din această cauză, a presupus că era atât de mic încât era imposibil să-l examineze la microscop. În 1884, Charles Chamberlant, un microbiolog celebru din Franța, a inventat un filtru ai cărui pori erau mult mai mici decât bacteriile. Folosind acest instrument, puteți elimina complet bacteriile dintr-un lichid. În 1892, microbiologul rus Dmitri Ivanovsky a folosit acest aparat pentru a studia o specie care a fost numită mai târziu virusul mozaicului tutunului. Experimentele omului de știință au arătat că, chiar și după filtrare, proprietățile infecțioase sunt păstrate. El a sugerat că infecția ar putea fi cauzată de o toxină eliberată de bacterii. Cu toate acestea, atunci bărbatul nu a dezvoltat această idee mai departe. La acea vreme, erau populare ideile că orice agent patogen ar putea fi identificat folosind un filtru și cultivat într-un mediu nutritiv. Rețineți că acesta este unul dintre postulatele teoriei bolii la nivel microbian.

„Cristale Ivanovsky”

Folosind un microscop optic, Ivanovsky a observat celulele vegetale infectate. El a descoperit corpuri asemănătoare cristalelor, care acum se numesc clustere de virusuri. Cu toate acestea, atunci acest fenomen a fost numit „cristale Ivanovsky”. Un microbiolog olandez în 1898, Martin Beijerinck, a repetat experimentele lui Ivanovsky. El a decis că materialul infecțios care trece prin filtru era o nouă formă de agent. În același timp, el a confirmat că se pot reproduce numai în celule în diviziune, dar experimentele nu au arătat că ar fi particule. Martin a numit apoi aceste particule „microbi vii solubili”, literal vorbind, și a început din nou să folosească termenul „virus”. Omul de știință a susținut că virușii sunt de natură lichidă, dar această concluzie a fost respinsă de Wendell Stanley, care a demonstrat că virușii sunt în esență particule. În același timp, Paul Frosch și Friedrich Leffler au descoperit primul virus animal, și anume agenții cauzali ai febrei aftoase. L-au trecut printr-un filtru similar.

Ciclul de viață al virusului și cercetări ulterioare

La începutul secolului trecut, bacteriologul englez Frederick Twort a descoperit un grup de viruși care se puteau multiplica în bacterii. Acum astfel de organisme se numesc bacteriofagi. În același timp, microbiologul canadian Felix Darelle a descris viruși care, în contact cu bacteriile, pot forma un spațiu în jurul lor cu celule moarte. A făcut suspensii, datorită cărora a putut determina cea mai mică concentrație de virus la care nu mor toate bacteriile. După ce a făcut calculele necesare, a putut determina numărul inițial de unități virale din suspensie.

Ciclul de viață al virusului a fost studiat în mod activ la începutul secolului trecut. Apoi a devenit cunoscut faptul că aceste particule ar putea avea proprietăți infecțioase și pot trece prin filtru. Cu toate acestea, au nevoie de o gazdă vie pentru a se reproduce. Primii microbiologi au efectuat cercetări asupra virușilor doar pe plante și animale. În 1906, Ross Granville Harrison a inventat o metodă unică de creștere a țesutului în limfă.

Descoperire

În același timp, erau descoperiți noi viruși. Originea lor a rămas și astăzi un mister. Rețineți că descoperirea virusului gripal îi aparține cercetătorului american Ernest Goodpasture. În 1949, a fost descoperit un nou virus. Originea sa a fost necunoscută, dar organismul a fost crescut pe celule embrionare umane. Astfel, a fost descoperit primul poliovirus crescut pe țesut uman viu. Datorită acestui fapt, a fost creat cel mai important vaccin împotriva poliomielitei.

Imaginea virușilor în microbiologie a apărut datorită invenției microscopului electronic de către inginerii Max Knoll și Ernst Ruska. În 1935, un biochimist american a efectuat un studiu care a demonstrat că virusul mozaicului tutunului este format în principal din proteine. Puțin mai târziu, această particulă a fost împărțită în componente proteice și ARN. A fost posibil să se cristalizeze virusul mozaic și să se studieze structura lui mult mai detaliat. Prima imagine cu raze X a fost obținută la sfârșitul anilor 1930 datorită oamenilor de știință Barnal și Fankuchen. Descoperirea virologiei a avut loc în a doua jumătate a secolului trecut. Atunci oamenii de știință au descoperit peste 2.000 de tipuri diferite de viruși. În 1963, virusul hepatitei B a fost descoperit de Blumberg. În 1965, a fost descris primul retrovirus.

Pentru a rezuma, aș dori să spun că istoria descoperirii virușilor este foarte interesantă. Vă permite să înțelegeți multe procese și să le înțelegeți mai detaliat. Este însă necesar să avem o înțelegere măcar superficială pentru a ține pasul cu vremurile, pentru că progresul se dezvoltă vertiginos.

VIRUSURI

1. ISTORIA DECOPERITĂRII VIRUSURILOR.

2. MORFOLOGIA VIRUSURILOR.

3. REPRODUCEREA VIRUSULUI

Viruși - cele mai mici forme de materie vie. Într-un anumit sens, o particulă virală nu este un organism viu, ci un organism relativ mare nucleoproteină, pătrunzând în celulă și „înmulțindu-se” în ea, formând populații fiice. Acestea sunt elemente genetice mobile. În afara celulei, virușii sunt inerți, unii formează chiar cristale (de exemplu, virusurile insectelor formează poliedre în afara celulei, formate din proteine, în interiorul cărora se află virușii). Toți virusurile există în două forme calitativ diferite - extracelulare ( virion) și intracelular ( virus).

Virușii se reproduc numai în celulele vii. Selecţie agentul patogen dintr-o cultură de celule infectate este una dintre principalele metode de diagnosticare a infecțiilor virale. Majoritatea virusurilor se disting prin prezența țesutului și specificitatea tipului, de exemplu, poliovirusul se reproduce numai în celulele renale ale primatelor (poliovirusul este un virus ARN-sodă. Agentul cauzator al poliomielitei. Afectează neuronii medulei oblongate și coarnele anterioare ale măduvei spinării. Forma paralizioasă. Poliomielita spinală - afectarea neuronii coarnelor anterioare ale maduvei spinarii (afectarea asimetrica a extremitatilor inferioare) Poliomielita bulbara - afectarea neuronilor medulei oblongate cu implicarea centrilor care controleaza functionarea muschilor respiratori Foarte contagioasa Transmitere fecal-oral ; transmiterea prin contact este posibilă. O persoană infectată excretă virusul în 5 săptămâni. Locul primar de reproducere este localizat în epiteliul gurii, faringelui, intestinului subțire, în țesutul limfoid al inelului Pirgov-Waldeyer și plasturii Peyer; secundar viremie, agentul patogen pătrunde în sistemul nervos central.Virusul este distribuit în țările emisferei nordice cu climă temperată). Virușii gripei și rujeolei sunt cultivați în embrioni de pui. Culturile de țesut sunt acum folosite pentru a diagnostica multe infecții virale. Diagnosticul expres al infecțiilor virale se bazează pe detectarea Ag virale folosind diferite metode serologice - utilizarea anticorpilor marcați cu fluoresceine, ELISA, RNGA, RSK etc. Metodele în fază solidă (ELISA, RIA) detectează diferențial IgM și IgG.

Dacă încercăm să aranjam virușii în funcție de gradul lor de complexitate într-o serie omoloagă, atunci ei, în esență, pot umple cu ușurință golul dintre materia organică neînsuflețită și formele de viață celulare. La începutul acestei serii vor exista virusuri minime simple, constând doar din proteine ​​și un tip de acid nucleic (ADN sau ARN). Aceasta este urmată de viruși complecși care conțin și carbohidrați și lipide. Ele sunt urmate de microorganisme unicelulare - chlamydia, care, ca și formele de viață celulare, conțin ambele tipuri de acid nucleic și au un aparat ribozomal.

Ivanovsky D.I. este considerat descoperitorul virușilor în 1892 El a raportat despre posibilitatea transferului mozaicului de tutun de către sucul plantelor bolnave trecute prin filtrele bacteriene Chamberlant. – agent de filtrare (virus). În 1897, Löffler și Frosch, folosind principiul filtrabilității aplicat de Ivanovsky, au arătat că febra aftoasă se transmite de la un animal la altul printr-un agent care trece prin filtre., prinzând cele mai mici microorganisme. La scurt timp după aceasta, au fost descoperite multe virusuri umane și animale: mixom (Sanarelli, 1898), pesta cabalină africană (Fadian, 1900), febră galbenă (Reed și Carol, 1901), boala păsărilor (Centanni, Lode și Gruber, 1901), pesta porcină clasică (Schweinitz și Dorcet, 1903), rabie (Remlinger și Riffat-Bey, 1903), leucemie de pui (Ellerman și Bang, 1908) poliomielita (Landsteiner și Popper, 1909). În 1911, Routh a descoperit un virus care provoacă tumori maligne la pui. Descoperirea virusului sarcomului Rous și alte observații similare au oferit motive pentru a considera virușii ca factori importanți în oncogeneză.

În 1915-1917 D´ E Rell și F. Twort au descris bacteriofagi.Virușii au fost observați doar cu un microscop electronic (primul microscop electric a fost proiectat de Ruska în 1931-1933).

Originea virusurilor.În prezent, există mai multe ipoteze care explică originea virusurilor.

1. Bacteriofagi care conţin ADN şi unele virusuri eucariote care conţin ADN, poate proveni din elemente mobile (transpozoni) (segmente mobile (secțiuni de ADN) capabile să efectueze propriul transfer (transpoziție) de la un loc la altul în cadrul unui cromozom sau în ADN extracromozomial (plasmidă) într-o celulă. Unii transpozoni (conjugativi) se pot muta în alte celule într-un proces asemănător conjugării).Și plasmide .

2. Originea unora virusuri ARN asociat cu viroizi. Viroidii sunt foarte structurate fragmente circulare de ARN, replicat de ARN polimeraza celulară. Se crede că viroizii sunt „introni scăpați” - tăiați în timpul îmbinării, secțiuni nesemnificative de ARNm care au dobândit accidental capacitatea de a se replica. Viroidii nu codifică proteine. Se crede că achiziția regiunilor de codificare (cadru de citire deschis) de către viroizi a dus la apariția primilor virusuri ARN. Într-adevăr, există exemple cunoscute de viruși care conțin regiuni pronunțate asemănătoare viroizelor (virusul hepatitei Delta).

Originea virusurilor.

În al treilea rând, virusurile au apărut ca urmare a separării anumitor elemente genetice ale celulei, care au dobândit capacitatea de a fi transmise de la organism la organism. Se știe că într-o celulă normală are loc o mișcare a structurilor genetice - elemente mobile (elemente de inserție, transpozoni și plasmide, care în procesul de evoluție ar putea dobândi învelișuri proteice și să dea naștere la noi forme de viață necelulare - viruși, care sunt inerente înmulțirii și evoluției.

Știința care studiază virușii este virologia. Marea majoritate a virusurilor au fost descoperite la determinarea cauzei oricărei boli la oameni, animale sau plante. Și asta și-a pus amprenta asupra atitudinii față de viruși și a științei virologiei, care îi studiază. Au început să o vadă, în primul rând, ca o secțiune de patologie, sau mai degrabă, o secțiune despre cauzele patologiei, iar cele mai mici obiecte studiate de această disciplină au fost denumite în mod clar otravă (în greacă, otrava este un virus).

Structura virusurilor. Foarte mici (de la 20 la 300 nm).La microscopul electronic, diferite tipuri de virusuri au forma unor tije sau bile. O particulă virală individuală constă dintr-o moleculă de acid nucleic (ADN sau ARN) care este înconjurată de unul sau mai multe tipuri de înveliș proteic (capsidă). Virușii conțin carbohidrați și lipide. Unii virusuri au, de asemenea, un înveliș suplimentar format din membrana plasmatică a celulei gazdă. Virușii nu au alte structuri, nu au metabolism propriu, se pot reproduce doar în interiorul celulelor, folosind aparatul lor de sinteză a proteinelor, substanțe și resurse energetice. Virușii diferă de microorganisme în următoarele moduri:

Au un singur tip de acid nucleic - ADN sau ARN;

Pentru reproducerea lor este nevoie doar de acid nucleic viral;

Ele nu se pot reproduce în afara unei celule vii; - în afara unei celule vii nu prezintă proprietățile unui lucru viu. Ciclul de viață al virusurilor – 3 etape ale infecției virale: 1). adsorbția virusului pe membrana celulară și pătrunderea virusului în celulă are loc datorită endocitozei sau fuziunii membranei celulare și a anvelopei virusului; 2). expresia și replicarea genomului viral (în interiorul celulei gazdă, capsida virală este distrusă sub acțiunea enzimelor celulare, eliberând material genetic viral, pe baza căruia sunt sintetizate ARNm virali și formarea proteinelor virale și replicarea virusului viral). începe genomul); 3). colectarea virusurilor și ieșirea lor din celula infectată (Adesea însoțită de distrugerea acesteia, dar nu întotdeauna. Mulți viruși părăsesc celula prin înmugurire din membrana celulară, dobândind un înveliș exterior. În acest caz, celula continuă să trăiască și să producă virus).

Gripa porcina este o boală respiratorie acută infecțioasă a porcilor cauzată de unul dintre mai multe virusuri gripale porcine A. Cele mai frecvente virusuri gripale porcine sunt de subtip H1N1, dar printre porci circulă și alte subtipuri (cum ar fi H1N2, H3N1 și H3N2). Alături de virusurile gripei porcine, porcii sunt infectați și cu virusurile gripei aviare. Virusul gripal este foarte variabil. Își poate schimba structura antigenică în așa fel încât, dacă anterior virusul gripei porcine a provocat boală numai la porci, atunci după mutația virusului gripei porcine începe să provoace boli la oameni. Noul virus devine mai activ și mai puternic și poate provoca forme mai severe de gripă la oameni. Aceasta este întreaga problemă. Este aproape imposibil de prezis când și ce fel de virus gripal se va schimba; prin urmare, este imposibil să obțineți un vaccin antigripal în avans. Dar știm din istorie că aproape la fiecare 40-50 de ani apare o mutație similară a virusului gripal, care provoacă boli în masă la oameni, adică duce la focare de pandemie de gripă. Potrivit experților, la începutul mileniului al treilea ar fi trebuit să se producă o altă pandemie de gripă, dar au făcut o ușoară greșeală cu tipul antigenic al virusului gripal. Transmiterea infecției are loc prin picături în aer. Virusul este eliberat din membranele mucoase ale tractului respirator atunci când respiră, strănut, tusește sau vorbim în concentrații uriașe și poate rămâne suspendat timp de câteva minute. Gripa porcină poate apărea în forme moderate până la severe. Principalele semne ale gripei porcine sunt: ​​o creștere a temperaturii corpului la 38,5-39,5 ° C și peste; intoxicaţie; Transpirație profundă; slăbiciune; fotofobie; dureri articulare și musculare; durere de cap; rinită (nasul care curge).

Odată cu dezvoltarea unei forme severe de gripă, temperatura corpului crește la 40-40,5°C. Pe lângă simptomele caracteristice unei forme moderate de gripă, există semne de stare psihotică, convulsii, halucinații), tulburări vasculare (sângerări nazale, hemoragii punctuale pe palatul moale) și vărsături. Cum să te protejezi de gripa porcină?

Desigur, nu există nicio garanție 100% că gripa porcină va ocoli pe toată lumea. La urma urmei, gripa porcină, ca orice altă gripă umană, se transmite prin picături din aer. Dar ar fi totuși o idee bună să luați câteva măsuri de precauție pentru a evita gripa porcină.

Încercați să evitați contactul cu persoanele care au semne de răceală: tuse, strănut, febră etc.

În timpul unei epidemii de gripă, încercați să nu vizitați locurile publice, în special cu copiii (magazine, farmacii, transport public).

Folosiți un bandaj de protecție din tifon de bumbac.

Spălați-vă des pe mâini (una dintre modalitățile de transmitere a virusului este prin contact și prin obiecte de uz casnic).

Dacă este posibil, evitați călătoria în străinătate în zonele în care acum au fost identificate focare de gripă porcină.

Luați multivitamine complexe dacă există o lipsă de vitamine în organism, mai ales primăvara.

Mai mult de zece grupuri de bază de viruși pot provoca boli infecțioase la oameni. virusuri ADN cauza: variola, herpesul, hepatita B și continutul de ARN– poliomielita, hepatita A, racelile acute, diverse forme de gripa, rujeola si oreion.

Boli infecțioase virale intestinale cauzat de Conținutul de ADN și ARN virusuri. Hepatită virală (hepatită B, transmisibilă și cu transmitere sexuală). Agenții lor cauzali - virusurile hepatitei A, B, C, D, E, G, TT - au mecanisme de transmitere diferite, dar pot pătrunde în celulele hepatice. Una dintre cele mai cunoscute infecții este infecția cu HIV.

Despre virusul imunodeficienței umane, care provoacă infecția cu HIV și SIDA.

SIDA. Nu-l poți vedea, dar e în apropiere.

Originea virusurilor. - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Originea virușilor”. 2017, 2018.