Otkrivanje vrijednosti svojstava virusa. Ko je i kada otkrio viruse? Povijest viroloških otkrića virusa. Naučne virološke institucije. Životni ciklus virusa i dalja istraživanja

Pukhaeva Varvara Sergeevea

Skinuti:

Pregled:

Da biste koristili preglede prezentacija, kreirajte Google račun i prijavite se na njega: https://accounts.google.com

Naslovi slajdova:

Projekat na temu: “Istorija otkrića nećelijskog života”

Svrha rada: proučavanje istorije otkrića virusa i perspektive njihove upotrebe u savremenoj nauci Ciljevi: proučavanje doprinosa naučnika razvoju virologije; saznati prirodu virusnih čestica, njihov učinak na organizme i metode borbe protiv njih; istražiti područja i izglede za korištenje virusa od strane ljudi.

Otkriće virusa: ruski naučnik-istraživač. 1892. godine, opisujući neobična svojstva uzročnika bolesti duvana - mozaika duhana, koji je prošao kroz bakterijske filtere, sugerirao je postojanje posebnog oblika života - "bakterije koje se mogu filtrirati", koje su kasnije nazvane "virusi". Dmitrij Josifovich Ivanovski (1864-1920)

Struktura virusnog bakteriofaga

KLASIFIKACIJA VIRUSA DEOKSIVIRUSI RIBOVIRUSI 1. Dvolančana DNK 2. Jednolančana DNK 1. Dvolančana RNK 2. Jednolančana RNK 1.1. Kubični tip simetrije: 1.1.1. Bez vanjskih omotača: (adenovirusi) 1.1.2. Sa vanjskim omotačima: (herpes virusi) 1.2. Mješoviti tip simetrije: (T-parni bakteriofagi) 1.3. Bez određene vrste simetrije: (virusi malih boginja) 2.1. Kubični tip simetrije: 2.1.1. Bez vanjskih membrana: (Kilham pacov virus, adenosateliti) 1.1. Kubični tip simetrije: 1.1.1. Bez vanjskih omotača: (reovirusi, virusi tumora biljnih rana) 2.1. Kubični tip simetrije: 2.1.1. Bez vanjskih omotača: (virus poliomijelitisa, enterovirusi, rinovirusi) 2.2. Spiralni tip simetrije: 2.2.1. Bez vanjskih omotača: (virus mozaika duhana) 2.2.2. Sa vanjskim omotačima: (virusi gripe, virusi bjesnila, onkogeni RNA virusi)

Otkriće antivirusnih vakcina Edward Jenner (1749-1823), 1796. godine, otkrio je vakcinu protiv velikih boginja Louis Pasteur (1822-1895), 1886. Otkrio vakcinu protiv besnila

Upotreba virusa u savremenoj nauci: 1. Neki fagi (sam ili u kombinaciji sa antibioticima) korišćeni su za prevenciju (profilaksa faga) i lečenje (fagoterapija) brojnih bakterijskih zaraznih bolesti ljudi (dizenterija, trbušni tifus, kolera , kuga, stafilokokne i anaerobne infekcije itd.) i životinja.

Primena virusa u savremenoj nauci: 2. Primena virusne interferencije u lečenju niza virusnih bolesti ljudi i životinja (na bazi proizvodnje interferona)

Upotreba virusa u modernoj nauci: 3. Upotreba virusa Rigvir, sposobnog da uništi maligne tumore i ima jedinstvena imunoaktivirajuća svojstva, u onkologiji (jedinstvene metode Latvijskog centra za viroterapiju) Latvijski centar za viroterapiju

Upotreba virusa u modernoj nauci: 4. Upotreba virusa za suzbijanje štetočina insekata Gusjenice Pilasta buba

Upotreba virusa u modernoj nauci: 5. Upotreba virusa za kontrolu broja štetočina (na primjeru zečeva u Australiji)

Upotreba virusa u modernoj nauci: 6. Upotreba sposobnosti virusa za horizontalni prijenos gena između dvije nepovezane (koji pripadaju različitim vrstama ili čak kraljevstvima) individua u genetskom inženjeringu u stvaranju genetskih vektora i uzgoju genetski modificiranih organizama Genetski modificirani miš s poboljšanim mišićima

Upotreba virusa u savremenoj nauci: 7. Virusi se koriste u uzgoju biljaka i domaćih životinja Tulipani zaraženi virusom

Sorte floksa nastale infekcijom virusima Upotreba virusa u modernoj nauci:

Hvala vam na pažnji!

Pitanje 1. Ko je otkrio viruse? Kako virusi rade?

Virus (uzročnik bolesti duvana - duvanski mozaik) prvi je opisao ruski naučnik D. I. Ivanovski 1892. godine.

Svaki virus se sastoji od nukleinske kiseline (RNA ili DNK) i proteina. Nukleinska kiselina je genetski materijal virusa; okružena je zaštitnom ljuskom - kapsidom. Kapsid se sastoji od proteinskih molekula i ima visok stepen simetrije, obično ima spiralni ili poliedarski oblik. Osim nukleinske kiseline, unutar kapside mogu se nalaziti i vlastiti enzimi virusa. Neki virusi (na primjer, virus gripe i HIV) imaju dodatnu ovojnicu formiranu od membrane ćelije domaćina.

Pitanje 2. Koja je uloga virusa u prirodi?

Pitanje 4. Navedite primjere bolesti uzrokovanih virusima. Mislite li da je moguće zaštititi osobu od virusnih infekcija? Šta treba da uradite za ovo?

Primjeri bolesti uzrokovanih virusima su hepatitis A, hepatitis B, AIDS, gripa, herpes itd.

Da biste se zaštitili od virusa, morate slijediti ova pravila:

1. Osigurajte svom tijelu ekološku sigurnost: pijte kvalitetnu vodu, pokušajte izbjeći unošenje soli teških metala, radionuklida, pesticida, nitrata i drugih otrova u organizam. Sve ovo negativno utiče na imunološki sistem.

2. Zapamtite pravila nutritivne dijete. Povremeno konzumirajte hranu koja ima antibakterijsko i antivirusno djelovanje, to će ojačati vaš imuni sistem.

3. Ne dozvolite da bolesti postanu hronične, jer dugotrajni poremećaji u radu bilo kojeg organa dovode do stalnog stresa i pada imuniteta.

4. Odbacite loše navike. Pušenje i alkohol, kao i produženi nedostatak sna neminovno će dovesti do poremećaja u imunološkom sistemu.

5. Regulišite nivo psihičkog i fizičkog stresa. Stalni stres i preopterećenost potkopavaju vašu snagu.

6. Nemojte uzimati lijekove bez opravdanog razloga i preporuke ljekara.

Ovo se ne odnosi samo na imunostimulirajuće lijekove. Gotovo svi lijekovi na ovaj ili onaj način utiču na imunološki sistem. Čak i naizgled bezopasni preparati bifidobakterija, ako se uzimaju duže vreme, mogu izazvati slabljenje zaštitnih mehanizama.

Pitanje 5. Šta je bakteriofag?

Bakteriofag je virus koji inficira bakterije.

Pitanje 6. Može li virus postojati izvan ćelije?

Virusi mogu pokazati svojstva živih organizama samo u ćelijama.

Pitanje 7. Kako se virusi razmnožavaju?

Virusima je potrebna ćelija za reprodukciju. Nakon prodora u ćeliju, virus svoju nukleinsku kiselinu, koja nosi nasljednu informaciju o njoj, integrira u kromosom ćelije domaćina i tako je “tjera” da radi po svom programu - da sintetizira komponente virusnih čestica. Akumulacija virusnih čestica dovodi do njihovog izlaska iz ćelije. Kod nekih virusa to se događa zbog "eksplozije", zbog koje je narušen integritet ćelije i ona umire. Ostali virusi se oslobađaju na način koji podsjeća na pupanje. U tom slučaju, tjelesne ćelije mogu ostati žive dugo vremena.

Sažetak o biologiji

Tema: Virusi.

Čovjek se susreće s virusima, prije svega, kao uzročnicima najčešćih bolesti koje pogađaju cijeli život na Zemlji: ljude, životinje, biljke, pa čak i jednoćelijske organizme - bakterije, gljive, protozoe. Udio virusnih infekcija u ljudskoj zaraznoj patologiji naglo je porastao - dostigao je gotovo 80%. To je zbog najmanje tri razloga:

Prvo, postoje uspješne mjere za suzbijanje infekcija drugog porijekla (na primjer, visoko učinkoviti antibiotici za bakterijske infekcije), a na toj pozadini odnos između virusnih i bakterijskih infekcija se značajno promijenio;

Drugo, povećan je apsolutni broj bolesti sa nekim virusnim infekcijama (npr. virusni hepatitis);

Treće, razvijaju se nove metode za dijagnosticiranje virusnih infekcija i unapređuju postojeće, a povećava se njihov prag osjetljivosti.

Kao rezultat toga, „otkrivene su nove infekcije“, koje su, naravno, postojale i ranije, ali su ostale neprepoznate.

I. Povijest otkrića i metode proučavanja virusa

Slika 1. – Ivanovsky D.I.

Godine 1852. ruski botaničar D.I. Ivanovski je bio prvi koji je dobio zarazni ekstrakt iz biljaka duhana zahvaćenih mozaičkom bolešću. Kada je takav ekstrakt prošao kroz filter koji je mogao zadržati bakterije, filtrirana tekućina je i dalje zadržala infektivna svojstva. Godine 1898. Holanđanin Beijerinck skovao je novu riječ virus da opiše zaraznu prirodu određenih filtriranih biljnih tekućina. Iako je postignut značajan napredak u dobijanju visoko pročišćenih uzoraka virusa i utvrđeno je da su hemijska priroda virusa nukleoproteini, same čestice su ostale nedostižne i misteriozne jer su bile premale da bi se mogle vidjeti svjetlosnim mikroskopom. Zbog toga su virusi bili među prvim biološkim strukturama koje su ispitane elektronskim mikroskopom odmah nakon njihovog pronalaska 30-ih godina našeg stoljeća.

Pet godina kasnije, prilikom proučavanja bolesti goveda, odnosno slinavke i šapa, izolovan je sličan filterski mikroorganizam. A 1898. godine, kada je nizozemski botaničar M. Beijerinck reproducirao eksperimente D. Ivanovskog, nazvao je takve mikroorganizme "virusima koji se mogu filtrirati". U skraćenom obliku, ovo ime je počelo označavati ovu grupu mikroorganizama.

1901. godine otkrivena je prva ljudska virusna bolest - žuta groznica. Ovo otkriće su došli američki vojni hirurg W. Reed i njegove kolege.

Godine 1911. Francis Rous je dokazao virusnu prirodu raka - Rousov sarkom (tek 1966., 55 godina kasnije, za ovo otkriće dobio je Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu).

Hersheyjev eksperiment. Eksperiment je izveden na bakteriofagu T2, čija je struktura do tada razjašnjena elektronskim mikroskopom. Pokazalo se da se bakteriofag sastoji od proteinske ljuske unutar koje se nalazi DNK. Eksperiment je planiran na način da se otkrije šta je - protein ili DNK - nosilac nasljedne informacije.

Hershey i Chase su uzgajali dvije grupe bakterija: jednu u mediju koji sadrži radioaktivni fosfor-32 u fosfatnom jonu, drugu u mediju koji sadrži radioaktivni sumpor-35 u sulfatnom jonu. Bakteriofagi, dodani u okolinu sa bakterijama i razmnožavajući se u njima, apsorbovali su ove radioaktivne izotope, koji su služili kao markeri prilikom izgradnje njihove DNK i proteina. Fosfor je sadržan u DNK, ali ga nema u proteinima, a sumpor je, naprotiv, sadržan u proteinima (tačnije, u dvije aminokiseline: cisteinu i metioninu), ali ga nema u DNK. Tako su neki bakteriofagi sadržavali proteine ​​označene sumporom, dok su drugi sadržavali DNK označenu fosforom.

Jednom kada su radioaktivno obilježeni bakteriofagi izolovani, dodani su u kulturu svježih (bez izotopa) bakterija i bakteriofagima je ostavljeno da inficiraju ove bakterije. Nakon toga, medij koji je sadržavao bakterije je snažno promućen u posebnom mikseru (pokazalo se da se membrane faga odvajaju od površine bakterijskih stanica), a zatim su zaražene bakterije odvojene od podloge. Kada su u prvom eksperimentu bakterijama dodani bakteriofagi obilježeni fosforom-32, pokazalo se da je radioaktivna oznaka u bakterijskim stanicama. Kada su u drugom eksperimentu bakteriji dodani bakteriofagi obilježeni sumporom-35, oznaka je pronađena u frakciji podloge s proteinskim omotačima, ali je nije bilo u bakterijskim stanicama. Ovo je potvrdilo da je materijal koji je zarazio bakteriju DNK. Budući da se unutar zaraženih bakterija formiraju kompletne virusne čestice koje sadrže virusne proteine, ovaj eksperiment se smatra jednim od odlučujućih dokaza činjenice da su genetske informacije (informacije o strukturi proteina) sadržane u DNK.

Godine 1969. Alfred Hershey je dobio Nobelovu nagradu za svoja otkrića genetske strukture virusa.

2002. godine, prvi sintetički virus stvoren je na Univerzitetu u Njujorku.

Otkrivanje virusa

Virologija je mlada nauka, njena istorija seže nešto više od 100 godina. Započevši svoj put kao nauka o virusima koji uzrokuju bolesti kod ljudi, životinja i biljaka, virologija se trenutno razvija u pravcu proučavanja osnovnih zakona moderne biologije na molekularnom nivou, na osnovu činjenice da su virusi dio biosfere. i važan faktor u evoluciji organskog svijeta.

Istorija virologije Neobično je po tome što je jedna od njegovih tema – virusne bolesti – počela da se proučava mnogo prije nego što su sami virusi otkriveni. Povijest virologije počinje borbom protiv zaraznih bolesti, a tek potom postupnim otkrivanjem izvora ovih bolesti. To potvrđuju radovi Edwarda Jennera (1749-1823) o prevenciji velikih boginja i rad Louisa Pasteura (1822-1895) sa uzročnikom bjesnila.

Od pamtivijeka, velike boginje su pošast čovječanstva, odnijevši hiljade života. Opisi infekcije velikih boginja nalaze se u rukopisima drevnih kineskih i indijskih tekstova. Prvi spomen epidemija velikih boginja na evropskom kontinentu datira iz 6. vijeka nove ere (epidemija među vojnicima etiopske vojske koja je opsjedala Meku), nakon čega je nastupio neobjašnjiv vremenski period kada se epidemije malih boginja ne pominju. Velike boginje su se ponovo počele širiti po kontinentima u 17. veku. Na primjer, u Sjevernoj Americi (1617-1619) u državi Massachusetts umrlo je 9/10 stanovništva, na Islandu (1707) nakon epidemije velikih boginja ostalo je samo 17 hiljada od 57 hiljada ljudi, u gradu Eastham ( 1763) ) od 1331 stanovnika ostalo je 4 osobe. U tom smislu, problem borbe protiv velikih boginja bio je veoma akutan.

Tehnika za prevenciju malih boginja vakcinacijom, nazvana variolacija, poznata je od davnina. Pominje upotrebe varijacije u Evropi datiraju iz sredine 17. veka, sa referencama na ranija iskustva u Kini, Dalekom istoku i Turskoj. Suština varijacije je bila da se sadržaj pustula kod pacijenata oboljelih od blažeg oblika malih boginja unosi u malu ranu na ljudskoj koži, što je izazvalo blažu bolest i spriječilo akutni oblik. Međutim, i dalje je postojao visok rizik od zaraze teškim oblikom velikih boginja, a stopa smrtnosti među vakcinisanim je dostigla 10%. Jenner je napravio revoluciju u prevenciji velikih boginja. On je prvi primijetio da ljudi koji su imali kravlje boginje, koje su bile blage, nikada kasnije nisu oboljele od malih boginja. Dana 14. maja 1796. Džener je uneo tečnost iz pustula mlekarice Sare Selmes, koja je imala kravlje boginje, u ranu Džejmsa Fipsa, koji nikada nije bolovao od malih boginja. Na mjestu umjetne infekcije dječaku su nastale tipične pustule, koje su nestale nakon 14 dana. Zatim je Jenner uveo visoko infektivni materijal iz pustula oboljelog od velikih boginja u dječakovu ranu. Dječak se nije razbolio. Tako se rodila i potvrdila ideja o vakcinaciji (od latinske riječi vacca - krava).

Danas se vakcinacija i vakcina koriste kao opšti izrazi koji označavaju vakcinaciju i vakcinalni materijal.

Pasteur, koji u suštini nije znao ništa konkretno o uzrocima bjesnila, osim neosporne činjenice njegove zarazne prirode, koristio se principom slabljenja (slabljenja) uzročnika. Da bi se oslabila patogena svojstva uzročnika bjesnila, korišten je zec u čiji je mozak ubrizgano moždano tkivo psa koji je uginuo od bjesnila. Nakon uginuća zeca, njegovo moždano tkivo je ubrizgano sledećem zecu, itd. Urađeno je oko 100 pasaža pre nego što se patogen prilagodio moždanom tkivu zeca. Kada je ubrizgan potkožno u tijelo psa, pokazao je samo umjerena patogena svojstva. Pasteur je takav "preodgojen" patogen nazvao "fiksiranim", za razliku od "divljeg" koji se odlikuje visokom patogenošću. Pasteur je kasnije razvio metodu stvaranja imuniteta, koja se sastojala od serije injekcija s postupnim povećanjem količine fiksiranog patogena. Ispostavilo se da je pas koji je prošao cijeli ciklus injekcija potpuno otporan na infekciju. Pasteur je došao do zaključka da je proces razvoja zarazne bolesti u suštini borba između mikroba i obrambenih snaga organizma. “Svaka bolest mora imati svog patogena, a mi moramo promovirati razvoj imuniteta na ovu bolest u tijelu pacijenta”, rekao je Pasteur. Još ne shvaćajući kako tijelo proizvodi imunitet, Pasteur je uspio iskoristiti njegove principe i usmjeriti mehanizme ovog procesa na dobrobit ljudi. U julu 1885. Pasteur je imao priliku da testira svojstva "fiksnog" patogena bjesnila na djetetu koje je ugrizao bijesni pas.

Treba napomenuti da ni virus velikih boginja ni virus bjesnila nisu bili prvi otkriveni virusi koji inficiraju životinje i ljude. Prvo mjesto s pravom pripada virusu slinavke i šapa, koji su otkrili Leffler i Frosch 1898. Ovi istraživači su, koristeći višestruka razrjeđenja filtrabilnog agensa, pokazali njegovu toksičnost i donijeli zaključak o njegovoj korpuskularnoj prirodi.

Krajem 19. stoljeća postalo je jasno da su brojne ljudske bolesti, kao što su bjesnilo, male boginje, gripa i žuta groznica, zarazne, ali njihovi uzročnici nisu otkriveni bakteriološkim metodama. Zahvaljujući radu Roberta Kocha (1843-1910), koji je bio pionir upotrebe tehnika čiste bakterijske kulture, postalo je moguće razlikovati bakterijske i nebakterijske bolesti. Godine 1890., na X kongresu higijeničara, Koch je bio prisiljen izjaviti da “... s navedenim bolestima nemamo posla s bakterijama, već s organiziranim patogenima koji pripadaju sasvim drugoj grupi mikroorganizama.” Ova Kochova izjava ukazuje da otkriće virusa nije bilo slučajan događaj. Ne samo iskustvo rada sa patogenima koji su bili neshvatljive prirode, već i razumijevanje suštine onoga što se događalo doprinijelo je formuliranju ideje o postojanju izvorne grupe patogena zaraznih bolesti ne- bakterijske prirode. Ostalo je eksperimentalno dokazati njegovo postojanje.

Prvi eksperimentalni dokaz o postojanju nove grupe uzročnika zaraznih bolesti dobio je naš sunarodnik, biljni fiziolog Dmitrij Iosifović Ivanovski (1864-1920), proučavajući mozaične bolesti duhana. To nije iznenađujuće, jer su zarazne bolesti epidemijske prirode često uočene u biljkama. Davne 1883-84. Holandski botaničar i genetičar de Vries uočio je epidemiju ozelenjavanja cvijeća i sugerirao zaraznu prirodu bolesti. Godine 1886. njemački naučnik Mayer, koji je radio u Holandiji, pokazao je da sok biljaka oboljelih od mozaičke bolesti, kada se inokulira, uzrokuje istu bolest kod biljaka. Mayer je bio siguran da je krivac bolesti mikroorganizam i bezuspješno ga je tražio. U 19. veku bolesti duvana su nanosile ogromne štete poljoprivredi u našoj zemlji. S tim u vezi, grupa istraživača je poslata u Ukrajinu da proučava bolesti duvana, u kojoj je, kao student Univerziteta u Sankt Peterburgu, bio D.I. Ivanovski. Kao rezultat proučavanja bolesti koju je 1886. Mayer opisao kao mozaičnu bolest duvana, D.I. Ivanovsky i V.V.

A - Elektronski mikrograf nakon kosog taloženja sa ugljenikom i platinom; 65,000´. (Fotografija N. Frank.) B - Model. (Karlson, Kurzes Lehrbuch der Biochemie, Stuttgart, Thieme, 1980).

Slika 1 - Virus mozaika duhana

Jedno vreme u stranim publikacijama otkriće virusa povezivalo se sa imenom holandskog naučnika Beijerinka (1851-1931), koji je takođe proučavao bolest mozaika duvana i objavio svoje eksperimente 1898. Beijerinck je stavio filtrirani sok od zaražena biljka na površini agara, inkubirana i na njegovoj površini dobijene kolonije bakterija. Nakon toga je uklonjen gornji sloj agara sa kolonijama bakterija, a unutrašnji sloj je korišten za zarazu zdrave biljke. Biljka je bolesna. Iz toga je Beijerinck zaključio da uzrok bolesti nisu bakterije, već neka tečna supstanca koja može prodrijeti unutar agara, te je patogen nazvao "tekućom živom zarazom". Zbog činjenice da je Ivanovski samo detaljno opisao svoje eksperimente, ali nije posvetio dužnu pažnju nebakterijskoj prirodi patogena, došlo je do pogrešnog razumijevanja situacije. Rad Ivanovskog postao je poznat tek nakon što je Beijerinck ponovio i proširio svoje eksperimente i naglasio da je Ivanovski prvi dokazao nebakterijsku prirodu uzročnika najtipičnije virusne bolesti duhana. Sam Beijerinck je prepoznao primat Ivanovskog i trenutni prioritet otkrića virusa od strane D.I. Ivanovsky je priznat u cijelom svijetu.

Riječ VIRUS znači otrov. Ovaj izraz je Pasteur koristio i za označavanje zaraznog principa. Treba napomenuti da su se početkom 19. stoljeća svi uzročnici bolesti nazivali riječju virus. Tek nakon što je priroda bakterija, otrova i toksina postala jasna, termini "ultravirus", a zatim jednostavno "virus" počeli su značiti "novi tip patogena koji se može filtrirati". Termin "virus" je široko ukorijenjen 30-ih godina našeg stoljeća.

Sada je jasno da viruse karakterizira sveprisutnost, odnosno sveprisutnost distribucije. Virusi inficiraju predstavnike svih živih kraljevstava: ljude, kralježnjake i beskičmenjake, biljke, gljive, bakterije.

Prvi izvještaj o bakterijskim virusima napravio je Hankin 1896. godine. U Kronici Pasteurovog instituta, on je naveo da "...voda nekih rijeka Indije ima baktericidni učinak...", što je bez sumnje povezano na bakterijske viruse. Godine 1915. Twort u Londonu, proučavajući uzroke lize bakterijskih kolonija, opisao je princip prenošenja "lize" na nove kulture kroz niz generacija. Njegov rad, kao što se često dešava, bio je praktički neprimijećen, a dvije godine kasnije, 1917., Kanađanin de Hérelle ponovo je otkrio fenomen bakterijske lize povezane sa sredstvom za filtriranje. On je ovo sredstvo nazvao bakteriofagom. De Herelle je pretpostavio da postoji samo jedan bakteriofag. Međutim, istraživanje koje je proveo Barnett, koji je radio u Melbourneu 1924-34, pokazalo je širok spektar bakterijskih virusa u fizičkim i biološkim svojstvima. Otkriće raznolikosti bakteriofaga izazvalo je veliki naučni interes. Krajem 30-ih godina, tri istraživača - fizičar Delbrück, bakteriolozi Luria i Hershey, koji rade u SAD-u, stvorili su takozvanu "Fage grupu", čija su istraživanja u oblasti genetike bakteriofaga na kraju dovela do rođenja novog nauka - molekularna biologija.

Proučavanje virusa insekata značajno je zaostajalo za virologijom kičmenjaka i ljudi. Sada je jasno da se virusi koji inficiraju insekte mogu podijeliti u 3 grupe: sami virusi insekata, životinjski i ljudski virusi kojima su insekti međudomaćini i biljni virusi koji također inficiraju insekte.

Prvi virus insekata koji je identifikovan bio je virus žutice svilene bube (virus polihedroze svilene bube, nazvan Bollea stilpotiae). Još 1907. Provaček je pokazao da je filtrirani homogenat oboljelih larvi zarazan za zdrave larve svilene bube, ali je njemački naučnik Bergold tek 1947. otkrio virusne čestice u obliku štapa.

Jedna od najplodonosnijih studija u oblasti virologije je Reedova studija o prirodi žute groznice na dobrovoljcima američke vojske 1900-1901. Uvjerljivo je dokazano da žutu groznicu uzrokuje virus koji se može filtrirati i koji prenose komarci i komarci. Također je utvrđeno da su komarci ostali neinfektivni dvije sedmice nakon što su apsorbirali zaraznu krv. Tako je određen period eksterne inkubacije bolesti (vrijeme potrebno za reprodukciju virusa kod insekta) i utvrđeni su osnovni principi epidemiologije arbovirusnih infekcija (virusne infekcije koje prenose krvopojci zglavkari).

Sposobnost biljnih virusa da se razmnožavaju u svom vektoru, insektu, demonstrirao je 1952. Maramoroš. Istraživač je, koristeći tehnike ubrizgavanja insekata, uvjerljivo pokazao sposobnost virusa aster žutice da se razmnožava u svom vektoru, cikadi sa šest pjega.

U ovom članku ćemo govoriti o povijesti otkrića virusa. Ovo je zanimljiva tema kojoj se u savremenom svijetu ne pridaje mnogo pažnje, ali uzalud. Prvo ćemo razumjeti šta je sam virus, a zatim ćemo govoriti o drugim aspektima ovog pitanja.

Virus

Virus je nećelijski infektivni organizam koji se može razmnožavati samo unutar živih stanica. Usput, sa latinskog se ova riječ prevodi doslovno kao "otrov". Ove formacije mogu utjecati na sve vrste živih organizama, od biljaka do bakterija. Postoje i virusi koji se mogu razmnožavati samo unutar svojih drugih parnjaka.

Studija

Istraživanja su započela 1892. Tada je Dmitrij Ivanovski objavio svoj članak u kojem je opisao patogene biljke duhana. Virus je otkrio Martin Beijerinck 1898. godine. Od tada su naučnici opisali oko 6.000 različitih virusa, iako smatraju da ih ima više od 100 miliona. Imajte na umu da su ove formacije najbrojniji biološki oblik koji je prisutan u bilo kojem ekosistemu na Zemlji. Njih proučava virologija, odnosno grana mikrobiologije.

Kratki opis

Imajte na umu da dok je virus izvan ćelije ili u procesu nukleacije, on je nezavisna čestica. Obično se sastoji od tri komponente. Prvi je genetski materijal, koji je predstavljen DNK ili RNK. Imajte na umu da neki virusi mogu imati dvije vrste molekula. Druga komponenta je proteinska ljuska, koja štiti sam virus i njegovu lipidnu ljusku. Po svojoj prisutnosti virusi se razlikuju od sličnih infektivnih bakterija. Ovisno o vrsti nukleinske kiseline, koja je u suštini genetski materijal, virusi se dijele na viruse koji sadrže DNK i viruse koji sadrže RNK. Prije su prioni bili klasificirani kao virusi, ali se onda pokazalo da je to pogrešno mišljenje - to su obični patogeni koji se sastoje od infektivnog materijala i ne sadrže nukleinske kiseline. Oblik virusa može biti vrlo raznolik: od spiralnih do mnogo složenijih struktura. Veličina ovih formacija je otprilike stoti dio bakterije. Međutim, većina virusa je toliko mala da se ne mogu jasno vidjeti čak ni svjetlosnim mikroskopom.

Životni oblik

Izgled

Povijest otkrića virusa šuti o tome kako su se pojavili na evolucijskom stablu. Ovo je zaista vrlo zanimljivo pitanje koje još nije dovoljno proučeno. Vjeruje se da su neki virusi mogli nastati od malih molekula DNK koji bi se mogli prenositi između stanica. Postoji još jedna mogućnost da virusi potiču od bakterija. Štaviše, zbog svoje evolucije, oni su važan element u horizontalnom transferu gena i pružaju genetsku raznolikost. Neki naučnici takve formacije smatraju prepoznatljivim oblikom života zbog određenih karakteristika. Prvo, tu je genetski materijal, sposobnost reprodukcije i prirodnog razvoja. Ali u isto vrijeme, virusi nemaju vrlo važne karakteristike živih organizama, na primjer, ćelijsku strukturu, koja je glavno svojstvo svih živih bića. Zbog činjenice da virusi imaju samo dio karakteristika života, svrstavaju se u oblike koji postoje na rubu života.

Širenje

Virusi se mogu širiti na različite načine; postoji mnogo različitih načina. Mogu se prenositi s biljke na biljku insektima koji se hrane biljnim sokovima. Primjer su lisne uši. Kod životinja se virusi mogu širiti insektima koji sišu krv i prenose bakterije. Kao što znamo, virus gripa se širi u vazduhu kijanjem i kašljanjem. Na primjer, rotavirus i norovirus se mogu prenijeti kontaktom sa kontaminiranom hranom ili tekućinom, odnosno fekalno-oralnim putem. HIV je jedan od rijetkih virusa koji se može prenijeti transfuzijom krvi i seksualnim kontaktom.

Svaki novi virus ima određenu specifičnost u odnosu na svoje domaćine. U ovom slučaju, raspon domaćina može biti uzak ili širok, ovisno o tome koliko je ćelija zahvaćeno. Životinje na infekciju reaguju imunološkim odgovorom koji uništava patogene organizme. Virusi su kao oblik života prilično prilagodljivi, pa ih nije tako lako uništiti. Kod ljudi imuni odgovor može biti vakcina protiv specifičnih infekcija. Međutim, neki organizmi mogu zaobići unutrašnji sigurnosni sistem osobe i uzrokovati hroničnu bolest. To su virus ljudske imunodeficijencije i razni hepatitisi. Kao što je poznato, antibiotici ne mogu uticati na takve organizme, ali uprkos tome, naučnici su razvili efikasne antivirusne lekove.

Termin

Ali prije nego što govorimo o povijesti otkrića virusa, hajde da pričamo o samom pojmu. Kao što znamo, riječ je doslovno prevedena kao "otrov". Korišten je 1728. za identifikaciju organizma koji je sposoban izazvati zaraznu bolest. Prije nego što je Dmitrij Ivanovski otkrio viruse, skovao je pojam "filtrirajući virus", pod kojim je mislio na patogeni agens nebakterijske prirode koji može proći kroz različite filtere u ljudskom tijelu. Dobro poznati termin "virion" skovan je 1959. godine. To znači stabilnu virusnu česticu koja je napustila ćeliju i može samostalno dalje inficirati.

Istorija istraživanja

Virusi su postali nešto novo u mikrobiologiji, ali podaci o njima su se postepeno akumulirali. Napredak nauke jasno je pokazao da nisu svi virusi uzrokovani patogenima, mikroskopskim gljivama ili protistima. Imajte na umu da istraživač Louis Pasteur nikada nije uspio pronaći agens koji uzrokuje bjesnilo. Zbog toga je pretpostavio da je toliko mali da ga je nemoguće ispitati pod mikroskopom. Godine 1884. Charles Chamberlant, poznati mikrobiolog iz Francuske, izumio je filter čije su pore bile mnogo manje od bakterija. Pomoću ovog alata možete potpuno ukloniti bakterije iz tekućine. Godine 1892. ruski mikrobiolog Dmitrij Ivanovski koristio je ovaj aparat za proučavanje vrste koja je kasnije nazvana virus mozaika duhana. Eksperimenti naučnika pokazali su da se i nakon filtracije zadržavaju zarazna svojstva. On je sugerirao da infekciju može izazvati toksin koji oslobađaju bakterije. Međutim, tada čovjek nije dalje razvijao ovu ideju. U to vrijeme bile su popularne ideje da se bilo koji patogen može identificirati pomoću filtera i uzgajati u hranjivom mediju. Imajte na umu da je ovo jedan od postulata teorije bolesti na mikrobnom nivou.

"Kristali Ivanovski"

Koristeći optički mikroskop, Ivanovski je posmatrao zaražene biljne ćelije. Otkrio je kristalna tijela, koja se danas nazivaju grozdovima virusa. Međutim, tada je ovaj fenomen nazvan "kristali Ivanovsky". Holandski mikrobiolog 1898. godine Martin Beijerinck ponovio je eksperimente Ivanovskog. Odlučio je da je infektivni materijal koji prolazi kroz filter novi oblik agensa. Istovremeno je potvrdio da se mogu razmnožavati samo u ćelijama koje se dijele, ali eksperimenti nisu otkrili da su to čestice. Martin je tada te čestice nazvao "topivi živi mikrobi", doslovno govoreći, i ponovo počeo koristiti izraz "virus". Naučnik je tvrdio da su virusi tečni po prirodi, ali ovaj zaključak je opovrgnuo Wendell Stanley, koji je dokazao da su virusi u suštini čestice. U isto vrijeme, Paul Frosch i Friedrich Leffler otkrili su prvi životinjski virus, odnosno uzročnike slinavke i šapa. Propustili su ga kroz sličan filter.

Životni ciklus virusa i dalja istraživanja

Početkom prošlog stoljeća engleski bakteriolog Frederick Twort otkrio je grupu virusa koji se mogu razmnožavati u bakterijama. Sada se takvi organizmi nazivaju bakteriofagi. Istovremeno, kanadski mikrobiolog Felix Darelle opisao je viruse koji u kontaktu s bakterijama mogu oko sebe stvoriti prostor s mrtvim stanicama. Napravio je suspenzije, zahvaljujući kojima je mogao odrediti najnižu koncentraciju virusa pri kojoj ne umiru sve bakterije. Nakon što je napravio potrebne proračune, uspio je odrediti početni broj virusnih jedinica u suspenziji.

Životni ciklus virusa se aktivno proučavao početkom prošlog stoljeća. Tada je postalo poznato da ove čestice mogu imati infektivna svojstva i proći kroz filter. Međutim, za reprodukciju im je potreban živi domaćin. Prvi mikrobiolozi su istraživali viruse samo na biljkama i životinjama. Godine 1906. Ross Granville Harrison izumio je jedinstvenu metodu rasta tkiva u limfi.

Proboj

Istovremeno su se otkrivali novi virusi. Njihovo porijeklo je ostalo i danas ostaje misterija. Napominjemo da otkriće virusa gripe pripada američkom istraživaču Ernestu Goodpastureu. 1949. godine otkriven je novi virus. Njegovo porijeklo nije poznato, ali organizam je uzgojen na ljudskim embrionalnim ćelijama. Tako je otkriven prvi poliovirus uzgojen na živom ljudskom tkivu. Zahvaljujući tome stvorena je najvažnija poliomijelitis vakcina protiv dječje paralize.

Slika virusa u mikrobiologiji pojavila se zahvaljujući izumu elektronskog mikroskopa inženjera Maxa Knolla i Ernsta Ruske. Godine 1935. američki biohemičar je proveo studiju koja je dokazala da se virus mozaika duhana sastoji uglavnom od proteina. Nešto kasnije, ova čestica je podijeljena na proteinske i RNA komponente. Bilo je moguće kristalizirati virus mozaika i proučiti njegovu strukturu mnogo detaljnije. Prvi rendgenski snimak dobijen je kasnih 1930-ih zahvaljujući naučnicima Barnalu i Fankuchenu. Proboj virologije dogodio se u drugoj polovini prošlog stoljeća. Tada su naučnici otkrili više od 2.000 različitih vrsta virusa. 1963. Blumberg je otkrio virus hepatitisa B. 1965. godine opisan je prvi retrovirus.

Da rezimiram, želio bih reći da je istorija otkrića virusa vrlo zanimljiva. Omogućava vam da razumete mnoge procese i da ih detaljnije razumete. Međutim, potrebno je barem površno razumijevanje kako bi se išlo u korak s vremenom, jer se napredak razvija velikim koracima.