V. zauzima značajno mjesto u biologiji i medicini, jer virusi izazivaju mnoge bolesti kod ljudi, životinja, biljaka, inficiraju plijesni, protozoe i bakterije, a i zbog činjenice da se glavni problemi genetike i molekularne nauke proučavaju na model virusa, biologija.
Priča
Osnivač V. je ruski naučnik D. I. Ivanovski. Proučavajući bolest mozaika duhana i metodom filtracije, on je 1892. godine ustanovio da filtrat iz zgnječene suspenzije lišća zahvaćenog ovom bolešću ne sadrži mikroorganizme vidljive pod mikroskopom, već izaziva tipične znakove mozaične bolesti kod zdravih biljaka. Na osnovu ovih eksperimenata Ivanovsky je zaključio da bolest mozaika duhana izazivaju i najmanji mikroorganizmi koji prolaze kroz keramičke filtere koji hvataju sve tada poznate bakterije, da nisu u stanju rasti na umjetnim hranjivim podlogama koje se koriste u bakteriologiji, te se prenose u serija uzastopnih pasusa (vakcinacija). Godine 1902. Ivanovski je otkrio kristalne inkluzije u ćelijama biljaka duhana zahvaćenih mozaičkom bolešću; kasnije su drugi znanstvenici potvrdili da je to nakupljanje virusnih čestica.
Upotreba metode filtracije omogućila je dalje utvrđivanje prolaza kroz keramičke filtere uzročnika drugih poznatih bolesti ljudi i životinja: slinavke i šapa [F. Leffler i Frosch (P. Frosch), 1898], žuta groznica [Reed (W. Reed, 1901) et al.]. F. Raus je 1911. godine dokazao virusnu etiologiju sarkoma pilića, odnosno po prvi put je eksperimentalno ustanovio da virusi mogu uzrokovati neoplastične procese.
Za proučavanje virusa koji inficiraju životinje i biljke, kao model su korištene odgovarajuće životinjske i biljne vrste. Za proučavanje i izolaciju virusa koji uzrokuju bolesti ljudi korištene su laboratorijske životinje osjetljive na ovaj virus (miševi, pacovi, zamorci, zečevi, tvorovi, itd.). Široko su se koristile metode unošenja različitog infektivnog materijala u rožnicu oka, kožu, mozak, respiratorni trakt, kao i princip ponavljanja pasaža kod različitih životinjskih vrsta. Tako su, koristeći eksperimentalne životinje, izolovali i proučavali viruse bjesnila, velikih boginja, herpesa, slinavke i šapa, gripe, encefalitisa, poliomijelitisa, horiomeningitisa itd. Međutim, do kraja 30-ih godina, mogućnosti ove metode su iscrpljene, jer mnogi virusi nisu mogli biti izolovani, na koje su eksperimentalne životinje bile imune, ili ih je bilo nemoguće dobiti veliki broj virusi pročišćeni od elemenata tkiva, i to u visokim koncentracijama.
Godine 1931. Woodruff (M. F. Woodruff) i E. Goodpasture su predložili metodu za uzgoj virusa na 8-13 dana starom pilećem embrionu. 40-ih godina, metoda je postala široko rasprostranjena u virologiji, jer je imala niz prednosti: jednostavnost upotrebe, visoku osjetljivost, sposobnost akumulacije velike količine virusa, relativnu nepropusnost koja štiti od kontaminacije, relativnu lakoću pročišćavanja od nečistoća, sposobnost brzog utvrđivanja prisutnosti virusa u tekućinama embrija prema reakciji hemaglutinacije.
Virusi ljudske i životinjske gripe, ptičje kuge, kravljih boginja, humanog herpesa, konjskog encefalomijelitisa i dr. proučavani su kultivisanjem u kokošjem embrionu (u ćelijama amnionske membrane, u pojedinim organima embrija i u ćelijama žumanca Enders, Robbins, Weller (JF Enders, F. C. Robbins, T. H. Weller, 1948-1952) koristili su metodu kultura ćelija i tkiva za izolaciju i proučavanje virusa. Ova metoda je dobila široku primjenu u raznim virološkim istraživanjima i za nekoliko godina obogatila je nauku ne samo otkrićem stotina do sada nepoznatih virusa, već je proširila mogućnosti za proizvodnju kvalitetnijih virusnih vakcina i dijagnostičkih proizvoda; Metoda kulture tkiva otvorila je nove mogućnosti za proučavanje različitih aspekata i faza procesa interakcije između virusa i ćelije (vidi Kultivacija virusa, Kulture ćelija i tkiva).
V.-ov dalji napredak, a posebno proučavanje strukture, fiziologije, biohemije i genetike virusa, zavisio je od njihovog dobijanja u koncentrisanom i pročišćenom obliku i bio je povezan sa uvođenjem novih fizičkih i hemijskih metoda. metode istraživanja: diferencijalno i gradijentno centrifugiranje, molekularna adsorpciona i jono-izmjenjivačka hromatografija, elektroforeza na papiru i u poliakrilamidnom gelu, radioaktivni izotopi i niz drugih.
Brzi napredak V. bio je zahvaljujući upotrebi elektronskih mikroskopa visoke rezolucije (do 1,0-0,5 nm, u kombinaciji sa metodama senčenja i dvostrukog senčenja, ultratankih preseka, pozitivnog i negativnog kontrastiranja, kao i autoradiografije, citokem. i imunohemijske.metode istraživanja.Upotreba skupa ovih metoda omogućila je da se strukturnu organizaciju virione različitih virusa, predlažu novu klasifikaciju virusa na osnovu njihove strukture i biohemijskog sastava, proučavaju obrasce virusne reprodukcije i utvrđuju detalje njihove ontogeneze, karakterišu glavne parametre subvirusnih komponenti (nukleinske kiseline, proteini, itd.), započeti dubinske studije o genetici virusa i početi razvijati racionalne pristupe kemoterapiji virusnih infekcija.
V.-ov razvoj doprinio je proučavanju i rješavanju opće biol. problemi: dokazivanje genetske funkcije nukleinskih kiselina, dešifrovanje genetskog koda, razumevanje najvažnijih mehanizama za regulaciju sinteze ćelijskih makromolekula, uspostavljanje prenosa informacija od ćelije do ćelije itd.
Praktično javno zdravstvo dobilo je niz pouzdanih vakcina za specifičnu prevenciju ne samo velikih boginja, koje su bile poznate mnogo prije rođenja V. kao nauke, već i žute groznice, poliomijelitisa i malih boginja; pojavila su se nova sredstva za nespecifično djelovanje na virusne infekcije, napr, interferon (vidi).
Glavni pravci moderne virologije
Glavni pravci modernog opće i med. virologija: dalje proučavanje fine strukture virusa, njihove biohemije i genetike, replikacija virusnih nukleinskih kiselina, interakcija virusa sa ćelijom, dubinsko proučavanje antivirusnog imuniteta, unapređenje metoda izolacije virusa i dijagnosticiranja virusnih bolesti, razvoj osnove kemoterapije i kemoprofilakse virusnih infekcija; proučavanje ekologije virusa, razvoj naprednijih metoda prevencije, traženje i testiranje lijekova za liječenje virusnih bolesti.
Posebna pažnja će biti usmjerena na proučavanje virusa koji uzrokuju neoplastične procese, kao i latentne virusne infekcije i latentne virusne nosivosti, traženje uzročnika infektivnog i serumskog hepatitisa te razvoj prevencije gripe.
30-ih godina stvorene su prve virološke laboratorije u SSSR-u: za proučavanje biljnih virusa - na Ukrajinskom institutu za zaštitu bilja (1930.), za proučavanje životinjskih virusa - na Institutu eksperimentalne veterinarske medicine u Moskvi 1930. (N. F. Gamaleya), Centralna virusološka laboratorija NHC RSFSR u Moskvi (L. A. Zilber) i Odjeljenje za virusologiju Instituta za epidemiologiju i mikrobiologiju. L. Pasteura u Lenjingradu (A. A. Smorodincev) 1935. U poslijeratnim godinama u SSSR-u su stvorene i funkcionišu profilne istraživačke, naučno-proizvodne i praktične institucije. Od 1. januara 1973. u SSSR-u istraživanja opće i medicinske. V. su sprovedene u 60 naučnih, istraživačkih i proizvodnih ustanova i obrazovne institucije. Najznačajniji: Institut za virusologiju. D. I. Ivanovsky Akademija medicinskih nauka SSSR-a, Ying t poliomijelitisa i virusnog encefalitisa Akademije medicinskih nauka SSSR-a, Ying t epidemiologije i mikrobiologije. NF Gamalei Akademija medicinskih nauka SSSR-a, Institut za eksperimentalnu i kliničku onkologiju Akademije medicinskih nauka SSSR-a, Institut za molekularnu biologiju Akademije nauka SSSR-a, Institut za mikrobiologiju Akademije nauka SSSR-a , Svesavezni institut za grip M3 SSSR-a, Moskovski istraživački institut virusnih preparata M3 SSSR-a, Sverdlovsk istraživački institut virusnih infekcija M3 RSFSR-a, Institut za virusologiju i mikrobiologiju Akademije nauka Ukrajinske SSR, Odesa Istraživački institut za virusologiju i epidemiologiju. I. I. Mečnikov M3 Ukrajinske SSR, Ying t zaraznih bolesti M3 Ukrajinske SSR, Ying t mikrobiologije. A. Kirkhenštajn iz Akademije nauka Letonske SSR; u svim istraživačkim institutima za mikrobiologiju i epidemiologiju saveznih republika stvorene su virološke laboratorije i odeljenja.
Najveće strane institucije koje provode naučna istraživanja o općem i medu. V.: Nacionalni institut za medicinska istraživanja (London), Nacionalni centar za zarazne bolesti (Atlanta, SAD), Nacionalni institut za zdravlje (Tokio), Nacionalni institut za zdravlje (Bethesda, SAD), Institut za epidemiologiju i mikrobiologiju (Prag), Institut virusologije (Bratislava), Institut Pasteur (Pariz), Institut za inframikrobiologiju (Bukurešt), Institut za virusologiju (Glazgov, Engleska), Državni institut za higijenu (Budimpešta), Centar za istraživanje virusa (Puna, Indija), Kvinslendski institut za medicinska istraživanja ( Brizbejn, Australija).
rezultate naučno istraživanje na generalu i med. V. objavljuju se u sledećim naučnim časopisima: Izveštaji Akademije nauka SSSR (Moskva), Bilten eksperimentalne biologije i medicine (Moskva), Pitanja virusologije (Moskva), Časopis za mikrobiologiju, epidemiologiju i imunologiju (Moskva) , Bilten Akademije medicinskih nauka SSSR (Moskva), Archiv fur die gesamte Virusforschung (Beč), Acta Virologica (Prag), Virology (Njujork), Ann. Institut Pasteur (Pariz), Revue Romanine de Virologie (Bukurešt), Inter. Journal of Cancer (Helsinki), Journal of Virology (Vašington), Advances Virus Research (Pittsburgh, SAD), Journal of the National Cancer Institute (Bethesda, SAD), Intervirology (Bern).
1950. godine Vijeće ministara SSSR-a je ustanovilo nagradu. D. I. Ivanovsky, koju svake tri godine dodeljuje Akademija medicinskih nauka SSSR-a za najbolji rad u oblasti V. For poslednjih godina ova nagrada je dodijeljena sljedećim naučnicima: 1969. - V. M. Zhdanov i S. Ya. Gaidamovich za vodstvo "Virologija"; 1973. - V. D. Solovjev i T. A. Bektemirov za monografiju "Interferon u teoriji i praksi medicine".
Prve monografije o virologiji: Rivers T., Filterable Viruses, Baltimore, 1928; Hauduroy P., Les Ultra Virus, Pariz, 1929; Gamaleya H. F. Filtriranje virusa, M., 1930.
Rezultati naučnih istraživanja o V. raspravljaju se na konferencijama, sesijama koje održavaju specijalizovani instituti, kao i na međunarodnim kongresima.
U SSSR-u, prvi Naučni skup o virusnim bolestima biljaka održana je u martu 1935. u Harkovu, prva naučna konferencija o ultramikrobima, filtrabilnim virusima i bakteriofagima - decembra 1935. u Moskvi. 1966. godine, na 9. Međunarodnom kongresu mikrobiologije, po prvi put je izabran Međunarodni komitet za nomenklaturu virusa.
1. Međunarodni kongres o V. održan je 1968. u Helsinkiju, 2. - 1971. u Budimpešti (usvojena je povelja sekcije virologa osnovane u okviru Međunarodnog udruženja mikrobiologa), 3. 1975. u Madridu.
Razvoj virusa doveo je do otkrića novih virusa, čiji se broj brzo povećavao, u vezi s tim su stvorene zbirke virusa - muzeji u kojima su pohranjeni virusi izolirani i u ovoj zemlji i dobiveni iz drugih zemalja. Najveće zbirke virusa: u SSSR-u (Moskva, Institut za virusologiju Akademije medicinskih nauka SSSR) - Državna zbirka virusa, osnovana 1956. kao ogranak Svesaveznog muzeja živih kultura i oportunističkih mikroorganizama; u SAD (Vašington) - zbirka virusa i rikecija, osnovana 1959. godine na osnovu zbirke tipskih kultura (American type culture collection, Washington 7, Rockville, Maryland, USA); u Čehoslovačkoj (Prag, Institut za epidemiologiju i mikrobiologiju) - Čehoslovačka nacionalna zbirka tipskih kultura, osnovana 1969. (Čehoslovačka nacionalna zbirka tipskih kultura Instituta za epidemiologiju i mikrobiologiju, Prag); u Japanu (Tokio) - Japanska kolekcija kultura mikroorganizama, osnovana 1962. (Zbirka mikroorganizama Japanske federacije kulture, Tokio, Japan); u Engleskoj (London) - katalog Nacionalne zbirke tipskih kultura, osnovane 1936. (Vijeće za medicinska istraživanja, Katalog Nacionalne zbirke tipskih kultura, London, Engleska); u Švicarskoj (Lozana, Međunarodni centaržive kulture) postoji međunarodni katalog virusa.
V. predaje u medu. univerziteta SSSR-a provode odjeli za mikrobiologiju na II i III kursevi, a o virusnim infekcijama predavanja i kliničku nastavu izvodi Zavod za infektivne bolesti 5. godine.
Na biol, f-tah moskovskih i kijevskih visokih krznenih čizama nastalih u zadnjih 10 godina V. odsjeka gdje se pripremaju stručnjaci-virusolozi i izvodi V. nastava u toku jednog semestra za studente drugog f-druga.
Medicinski napredak. V. u SSSR-u pratio je porast broja visokokvalifikovanih specijalista: od 1946. do 1960. školovano je 16 doktora nauka, od 1961. do 1972. - 140, 217 i 836 kandidata nauka (54% njih kroz postdiplomske studije). Važan u obuci virologa (specijalizacija i usavršavanje) igrao je Odsjek V., osnovan 1955., na TsIU; - 933, Ch. arr. osigurati dostojanstven virološki rad - epidemiološke, stanice.
Bibliografija: Avakyan A. A. i Bykovsky A. F. Atlas anatomije i ontogeneze ljudskih i životinjskih virusa, M., 1970, bibliogr.; Rabies, ur. V. D. Solovyova, M., 1954, bibliogr.; Gavrilov V. I., Semenov B. F. i Ždanov V. M. Hronične virusne infekcije i njihovo modeliranje, M., 1974, bibliogr.; Gamaleya N. F. Filtriranje virusa, M.-L., 1930; Gendon Yu. 3. Genetika humanih i životinjskih virusa, M., 1967, bibliogr.; Zhdanov V. M. i Gaida movich S. Ya. Virology, M., 1966; Ždanov V.M., Solovjov V.D. i Epštejn F.G. Učenje o gripu, M., 1958; Zilber L. A. Poučavanje o virusima (opća virologija), M., 1956; Ivanov-k i y D. I. O dvije bolesti duhana, Selskoe hoz. i šumarstva, tom 169, br.2, str. 104, 1892; Kosyakov P. N. i P o u N o u i 3. I. Antivirusni imunitet, M., 1972; Morozov M. A. i Solovjov V. D. Velike boginje, M., 1948; Peršin G.N. i Bogdanova N. C. Hemoterapija virusnih infekcija, M., 1973, bibliogr.; S o-loviev V. D. Proljetno-ljetni krpeljni encefalitis, M., 1944, bibliogr.; Sa ostrva V. D. i Balandin PI. G. Biohemijske osnove interakcije virusa i ćelije, M., 1969, bibliogr.; oni, Ćelija i virus, M., 1973, bibliogr.; Solovjov V. D. i Bek-temirov T. A. Interferon u teoriji i praksi medicine, M., 1970, bibliogr.; Tikhonenko T. I. Biohemija virusa, M., 1965, bibliogr.; Sh at l i dz e AK i G i d i m o in i p S. Ya. Kratki kurs praktične virologije, 2. izdanje, M., 1954; Shubladze A. K., Bychkova E. N. i Barinsky I. F. Viremija u akutnim i kroničnim infekcijama, M., 1974; Sveobuhvatna virologija, ur. od H. Fraenkel-Conrat a. R. R. Wagner, v. 1 - 4, N. Y., 1974, bibliogr.; Starke G. u. HlinakP. Grundriss der allgemeinen Virologie, Jena, 1974, Bibliogr.
V. D. Solovjev, A. M. Žukovski.
V ovu recenziju skrećemo vam pažnju na ono što je predmet virologije, ukratko izlažući glavne aspekte.
Prije svega, potrebno je naznačiti da su predmet virologije virusi - to su mikroskopski organizmi. Na primjer, veličina polio virusa je 20 nanometara (hiljaditi dio milimetra).
Priroda virusa
Struktura virusa je toliko primitivna da je upitna njihova pripadnost živim organizmima. Gotovo svi virusi se sastoje od nukleinske kiseline (DNK ili RNK) okružene proteinskim omotačem. Ove kiseline su nosioci genetske informacije koja se prenosi s generacije na generaciju. DNK je ta koja podržava proces reprodukcije i sadržana je u jezgrima svih živih ćelija. On šalje signale "hemijskim fabrikama" unutar ćelija, pokrećući proizvodnju razne vrste proteini. Signali se prenose preko RNK.
Dakle, karakteristika koja dokazuje da virusi pripadaju živim organizmima je njihova sposobnost da prenose svoja svojstva s generacije na generaciju putem genetskog materijala. Dvije vrste nukleinskih kiselina, DNK i RNK, su osnova života, a iako su zatvorene samo u tankoj ljusci, one su živi organizam.
Struktura virusa
Veličina virusa je izuzetno mala: širina najmanjeg od njih je 20-30 nanometara, a najvećeg - 10 puta više. Većina virusa je otprilike sfernog oblika. Izuzetak su virusi bjesnila i srodni oni koji imaju štapićastu formu, kao i virusi velikih boginja i srodni virusi koji podsjećaju na ciglu.
Virusi se klasificiraju uglavnom prema vrsti nukleinske kiseline koja ih formira. Nukleinske kiseline koje čine jezgro virusa nazivaju se genom, a proteinska kapsula naziva se kapsid. Kapsid se sastoji od mnogo identičnih proteinskih molekula - kapsomera. Raspored kapsomera oko genoma određuje oblik jedne virusne čestice.
Različite grupe virusa imaju različite oblike, od kojih je najčešći ikosaedar, koji se sastoji od 20 ravnih površina iste veličine koje čine sferu. Kapsid drugih virusa ima oblik šupljeg cilindra. Ove razlike u strukturi mogu se utvrditi samo ispitivanjem virusa pod snažnim elektronskim mikroskopom (elektronski mikroskop). Neki virusi imaju drugačiji oblik kapsida, koji se ponekad upoređuje sa omotačem.
Virologija kao nauka
ISTORIJA VIROLOGIJE
Istorija virologije je neobična po tome što je jedan od njenih predmeta, virusne bolesti, počeo da se proučava mnogo pre nego što su stvarni virusi otkriveni. Početak istorije virologije je borba protiv zaraznih bolesti, a tek potom - postepeno otkrivanje izvora ovih bolesti. To potvrđuju radovi Edwarda Jennera (1749-1823) o prevenciji velikih boginja i rad Louisa Pasteura (1822-1895) sa uzročnikom bjesnila.Krajem 19. stoljeća postalo je jasno da su brojne ljudske bolesti, kao što su bjesnilo, male boginje, gripa, žuta groznica, zarazne, ali njihovi uzročnici nisu otkriveni bakteriološkim metodama.
Zahvaljujući radu Roberta Kocha (1843-1910), koji je bio pionir tehnike čistih bakterijskih kultura, postalo je moguće razlikovati bakterijske i nebakterijske bolesti. Godine 1890., na X kongresu higijeničara, Koch je bio prisiljen izjaviti da "...u navedenim bolestima nema posla s bakterijama, već s organiziranim patogenima koji pripadaju sasvim drugoj grupi mikroorganizama". Ova Kochova izjava pokazuje da otkriće virusa nije bilo slučajni događaj. Ne samo iskustvo rada sa patogenima koji su po prirodi neshvatljivi, već i razumijevanje suštine onoga što se dešava doprinijelo je tome da se ideja o postojanju originalna grupa uzročnici nebakterijskih zaraznih bolesti. Ostalo je eksperimentalno dokazati njegovo postojanje.
Prvi eksperimentalni dokaz postojanja nove grupe uzročnika zaraznih bolesti dobio je naš sunarodnik, biljni fiziolog Dmitrij Iosifović Ivanovski (1864-1920), proučavajući bolesti mozaika duhana. To nije iznenađujuće, budući da zarazne bolesti epidemijske prirode često su uočene u biljkama. Davne 1883-84. Holandski botaničar i genetičar de Vries uočio je epidemiju zelenog 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. Meyer je bio siguran da je krivac za bolest mikroorganizam i bezuspješno ga je tražio. U 19. veku bolesti duvana su nanosile veliku štetu poljoprivredi i kod nas. S tim u vezi, grupa istraživača je poslata u Ukrajinu da proučava bolesti duvana, među kojima je, kao student na Univerzitetu u Sankt Peterburgu, bio D.I. Ivanovsky. Kao rezultat proučavanja bolesti, koju je Mayer 1886. opisao kao mozaičnu bolest duvana, D.I. Ivanovsky i V.V. Polovtsev je došao do zaključka da to predstavlja dvije različite bolesti. Jedan od njih - "traka" - je uzrokovan gljivicom, a drugi je nepoznatog porijekla. Proučavanje bolesti mozaika duvana nastavio je Ivanovski u Nikitskom botanički vrt pod vodstvom akademika A.S. Famicin. Koristeći sok oboljelog lista duhana, filtriran kroz Chamberlain svijeću, koji zadržava i najmanje bakterije, Ivanovski je izazvao bolest na listovima duhana. Uzgoj zaraženog soka na umjetnim hranjivim podlogama nije dao rezultate, a Ivanovsky dolazi do zaključka da uzročnik bolesti ima neobičnu prirodu - filtrira se kroz bakterijske filtere i ne može rasti na umjetnim hranjivim podlogama. Zagrevanje soka na 60-70 °C lišilo ga je infektivnosti, što je svedočilo o živoj prirodi patogena. Ivanovski je prvi nazvao novu vrstu patogena "bakterije koje se mogu filtrirati". Rezultati rada D.I. Ivanovskog bili su osnova njegove disertacije, predstavljene 1888. godine, a objavljene u knjizi "O dvije bolesti duhana" 1892. godine. Ova godina se smatra godinom otkrića virusa.
Jedno vreme u stranim publikacijama otkriće virusa povezivalo se sa imenom holandskog naučnika Bejerinka (1851-1931), koji je takođe proučavao mozaičnu bolest duvana i objavio svoje eksperimente 1898. Beyerink je stavio filtrirani sok zaražene biljke na površini agara, inkubirane i na svojoj površini primile 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 vrsta tekuće tvari koja može prodrijeti u agar, te je patogen nazvao "tečnom živom zarazom". Zbog činjenice da je Ivanovski samo detaljno opisao svoje eksperimente, ali nije posvetio dužnu pažnju nebakterijskoj prirodi patogena, došlo je do nesporazuma situacije. Rad Ivanovskog je stekao slavu tek nakon što je Beijerinck ponovio i proširio svoje eksperimente i naglasio da je Ivanovski prvi put dokazao upravo nebakterijsku prirodu uzročnika najtipičnije virusne bolesti duvana. Sam Beijerinck je prepoznao primat Ivanovskog i, trenutno, prioritet otkrića virusa od strane D.I. Ivanovski je priznat u cijelom svijetu.
Riječ VIRUS znači otrov. Pasteur je ovaj izraz koristio za označavanje zaraznog početka. 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 onda jednostavno "virus" počeli su značiti "novi tip patogena koji se može filtrirati". Izraz "virus" se široko ukorijenio 30-ih godina našeg stoljeća.
Virusi su jedinstvena klasa, najmanja klasa infektivnih agenasa koji prolaze kroz bakterijske filtere i razlikuju se od bakterija po svojoj morfologiji, fiziologiji i načinu razmnožavanja.
Virusi su vanćelijski oblici života, super-kraljevstvo Beznuklearnih (akarioti), kraljevstvo Vira.
Sada je jasno da viruse karakterizira sveprisutnost, odnosno sveprisutnost distribucije. Virusi inficiraju predstavnike svih kraljevstava života: ljude, kralježnjake i beskičmenjake, biljke, gljive, bakterije.
VIRUS SIZES
Virusi su najmanji agensi, 10-350 nm (0,01-0,35 mikrona). Oni nisu vidljivi konvencionalnim svjetlosnim mikroskopom, a za određivanje veličine virusa koriste se različite metode:1. filtracija kroz filtere sa poznatom veličinom pora;
2. određivanje brzine sedimentacije čestica tokom centrifugiranja;
3. fotografisanje u elektronskom mikroskopu.
HEMIJSKI SASTAV VIRUSA
Virusi imaju tri glavne komponente: protein, NK, komponentu pepela.Protein
Proteini su građeni od aminokiselina (a/c) L-serije. Sve a/c trivijalne prirode, po pravilu, u strukturi prevladavaju neutralne i kisele dikarboksilne kiseline. Kompleksni virusi sadrže osnovne proteine slične histonima povezane sa NK za stabilizaciju strukture i povećanje antigenske aktivnosti.
Svi virusni proteini se dijele na: strukturne - formiraju proteinsku ljusku - kapsid; funkcionalno - enzimski proteini, dio proteina enzima su u strukturi kapsida, ovi proteini su povezani sa enzimskom aktivnošću i sposobnošću virusa da prodre u ćeliju (na primjer, ATPaza, sialaza - neiromeidaza, koji se nalaze u struktura virusa kod ljudi i životinja, kao i lizozim).
Kapsid se sastoji od dugih polipeptidnih lanaca, koji se mogu sastojati od jednog ili više proteina male molekularne težine. U strukturi polipeptidnog lanca razlikuju se hemijske, strukturne i morfološke jedinice.
Hemijska jedinica je jedan protein koji formira polipeptidni lanac.
Strukturna jedinica je jedinica koja se ponavlja u strukturi polipeptidnog lanca.
Morfološka jedinica je kapsomer, koji se uočava u strukturi virusa, koji je vidljiv u elektronskom mikroskopu.
Proteini virusnog kapsida imaju niz svojstava: otporni su na proteaze, a razlog rezistencije je taj što je protein organiziran tako da je unutra skrivena peptidna veza na koju proteaza djeluje. Takva rezistencija ima veliko biološko značenje: jer se virusna čestica skuplja unutar ćelije, gdje je koncentracija proteolitičkih enzima visoka. Ova stabilnost sprečava da se virusna čestica uništi unutar ćelije. Istovremeno, ova otpornost virusne ovojnice na proteolitičke enzime gubi se u trenutku prolaska virusne čestice kroz ćelijske membrane, posebno kroz CPM.
Pretpostavlja se da u procesu transporta virusne čestice kroz CPM dolazi do promjena u konformacionoj strukturi i peptidna veza postaje dostupna enzimima.
Funkcije strukturnih proteina:
- zaštitni (zaštiti NK, koji se nalazi unutar kapside);
- neki proteini kapsida imaju adresnu funkciju, koja se smatra virusnim receptorima, uz pomoć kojih se virusna čestica vezuje za površinu specifičnih ćelija;
- u sastavu viriona pronađen je interni protein sličan histonu povezan sa NA, koji ima antigensku funkciju i također je uključen u stabilizaciju NA.
Funkcionalni proteini-enzimi povezani sa kapsodom:
- sialaza-neiromijedaza. Nalazi se u životinjskim i ljudskim virusima, olakšava izlazak virusne čestice iz ćelije i pravi rupu (ćelavu mrlju) u virusnim strukturama;
- lizozim. Strukturno povezan s virusnom česticom, uništava β-1,4-glikozidni dio u mureinskom okviru i olakšava prodiranje bakteriofaga NA u bakterijsku ćeliju.
- ATPaza. Ugrađen u strukturu bakteriofaga i nekih ljudskih i životinjskih virusa ćelijskog porijekla. Funkcije su proučavane na primjeru bakteriofaga, uz pomoć ATPaze se hidrolizira ATP, koji su interkalirani u strukturu virusa i staničnog su porijekla, a oslobođena energija se troši kontrakcijom repnog procesa, što olakšava transport NA u bakterijsku ćeliju.
nukleinske kiseline (NA)
Molekularna težina virusne DNK kreće se od 106-108 D, a RNK - manje od 106-107 D.
NK virusa je 10 puta manji od NK najmanjih ćelija.
Broj nukleotida u DNK varira od nekoliko hiljada do 250 hiljada nukleotida. 1 gen je 1000 nukleotida, što znači da se u strukturi virusa nalazi od 10 do 250 gena.
Uz pet dušičnih baza, sastav NC sadrži i abnormalne baze - baze koje su u potpunosti sposobne zamijeniti standardne: 5-hidroksimetilcitozin - potpuno zamjenjuje citozin, 5-hidroksimetiluracil - zamjenjuje timin.
Abnormalne baze nalaze se samo kod bakteriofaga, ostale imaju klasične baze.
Funkcije abnormalnih baza: blokiraju ćelijsku DNK, ne dozvoljavaju da se informacije sadržane u DNK realizuju u trenutku kada virusna čestica uđe u ćeliju.
Osim abnormalnih, pronađene su i manje baze: mala količina 5-metilcitozina, 6-metilamino purina.
Neki virusi mogu imati metilirane derivate citozina i adenina.
NK virusi, i RNA i DNK, mogu se pojaviti u dva oblika:
- u obliku prstenastih lanaca;
- u obliku linearnih molekula.
Prstenasti lanci dolaze u dva oblika:
- kovalentno zatvoreni lanci (nemaju 3' - 5' slobodne krajeve, nisu pod uticajem egzonukleaza);
- relaksirani oblik, kada je jedan lanac kovalentno zatvoren, a drugi ima jedan ili više prekida u svojoj strukturi.
Linearne molekule dijele se u dvije grupe:
- linearna struktura sa fiksnim nizom nukleotida (uvijek počinje s jednim nukleotidom);
- linearna struktura sa određenim nizom (određeni skup nukleotida, ali je niz drugačiji).
U strukturi RNK postoje jednolančani +RNA i −RNA lanci.
+RNA je, s jedne strane, čuvar genetskih informacija, as druge strane obavlja funkciju mRNA i ribosomi je prepoznaju kao mRNA.
−RNA − obavlja samo funkciju čuvara genetskih informacija, a mRNA se sintetiše na njenoj osnovi.
Komponenta pepela
Kationi metala nalaze se u virusnim česticama: kalijum, natrijum, kalcijum, mangan, magnezijum, gvožđe, bakar, a njihov sadržaj može dostići i nekoliko mg po 1 g virusne mase.
Me2+ funkcije: igraju važnu ulogu u stabilizaciji virusnog NK, formiraju uređenu kvartarnu strukturu virusne čestice. Sastav metala je nestabilan i određen je sastavom okoline. Neki virusi imaju polikacije povezane s poliaminima, koji igraju veliku ulogu u fizičkoj stabilnosti virusnih čestica. Također, joni metala obezbjeđuju neutralizaciju negativnog naboja NC-a, koji formiraju fosfornu kiselinu (fosfatne grupe) NC-a.
Veterinarska virologija je nauka koja proučava strukturu i funkciju virusa, njihovu interakciju sa ćelijama životinjskog tijela, nastale patološke promjene, načine suzbijanja i prevencije virusnih bolesti. Virusi inficiraju sva živa bića na svijetu: životinje, ljude i mikrobe. Vjeruje se da za svakoga ko živi na zemlji postoji virus. |
|
| Kao rezultat proučavanja kursa virologija učenici treba da nauče:
|
Istorija razvoja virologije
Virology nastao u dubinama mikrobiologije.
Kraj 19. veka doneo je otkriće virusa u naučni svet. Ovo značajno otkriće povezano je s imenom ruskog naučnika D.I. Ivanovskog.
Prvi virus koji je otkriven i naučno dokazano zarazan pronađen nije kod životinja ili ljudi, već u biljkama.
Bio je to virus takozvanog "mozaika duvana" jer je izazvao takozvanu bolest mozaika duvana - listovi su bili prekriveni smeđim mrljama.
D.Y. Ivanovsky je dao takvu karakteristiku virusa, koja još uvijek nije izgubila na značaju:
1. Bakterijski filteri ne zadržavaju viruse.
2. Virusi i nisu vidljivi u konvencionalnom svjetlosnom mikroskopu.
3. Virusi ne rastu na konvencionalnim vještačkim podlogama.
Do kraja 1940-ih otkriveno je oko 40 virusa koji izazivaju bolesti kod ljudi, a do 1980. godine više od 500 virusa je opisano kod životinja i ljudi. To ne znači da su otkriveni novi virusi. Jednostavno je otkriven virusni uzrok mnogih bolesti.
Pored klasičnih virusa, postoje i strukture slične virusima:
Tu je viroids(također predstavljen samo aminokiselinama) - patogeni zaraznih biljnih bolesti.
Prilično neobično prioni, koji se sastoji samo od proteina - uzročnika transmisivne spongiformne encefalopatije kod ljudi i životinja.
Virusi imaju osnovna svojstva drugih oblika života:
- sposobnost reprodukcije
- nasljeđivanje genetskih osobina,
- varijabilnost,
- sposobnost prilagođavanja okruženje, odnosno da zauzme odgovarajuću nišu u biosferi.
Dostignuća savremene virologije
Prvi odjel u Sovjetskom Savezu Virology otvoren je u Moskvi - u MBA - šef katedre - akademik, doktor veterinarskih i bioloških nauka - Syurin V.M.
Drugi - u Sovjetskom Savezu - ali prvi u Ukrajini, Odsjek za virusologiju je stvoren u Sumyju na univerzitetu - šef. Profesor katedre, doktor veterinarskih nauka, laureat Državne nagrade Ukrajine - Panikar I.I.
Povezanost virologije sa drugim biološkim naukama
Virology ima veze sa takvom naukom kao što je mikrobiologija. Dakle, u bakteriologiji i virologija Postoji niz istraživačkih metoda zajedničkih za obje nauke, npr. mikroskopija, filtracija, sterilizacija.
Ove nauke proučavaju isti predmet - bakterije i virusi pripadaju grupi patogenih mikroorganizama.
Proučavanje promjena koje virusi uzrokuju u tijelu povezuje virologiju sa patologijom ljudi, životinja i biljaka. Za doktore veterinarske medicine - nauke kao što su patološka anatomija, epizootologija i zarazne bolesti.
Pri proučavanju svojstava i funkcija virusa koriste se metode kemije, fizičke kemije i molekularne kemije.
Rječnik medicinskih termina
virologija (virus + grčki logos doktrina, nauka)
biomedicinska nauka koja proučava viruse: njihovu strukturu, biohemiju, sistematiku, genetiku, kao i njihov značaj u životu ljudi.
Rečnik objašnjenja ruskog jezika. S.I.Ozhegov, N.Yu.Shvedova.
virologija
I dobro. Nauka o virusima.
adj. virološki, -th -th.
Novi objašnjavajući i derivacioni rečnik ruskog jezika, T. F. Efremova.
virologija
Naučna disciplina koja proučava viruse (2).
Akademski predmet koji sadrži teorijske osnove ove discipline.
odvijati Udžbenik koji postavlja sadržaj datog nastavnog predmeta.
Enciklopedijski rječnik, 1998
virologija
VIROLOGIJA (od virusi i ... logika) je nauka o virusima. Opća virologija proučava prirodu virusa, njihovu strukturu, reprodukciju, biohemiju, genetiku. Medicinska, veterinarska i poljoprivredna virologija istražuje patogene viruse, njihova zarazna svojstva, razvija mjere za prevenciju, dijagnostiku i liječenje bolesti uzrokovanih njima. Grana virologije koja proučava nasljedna svojstva virusa usko je povezana s molekularnom genetikom.
U metodološkom smislu, V. se značajno razlikuje od mikrobiologije, jer se virusi ne mogu uzgajati na umjetnim hranljivim podlogama. Za eksperimente s virusima potrebno je koristiti životinje i biljke osjetljive na njih, pilećih embriona(1932) i izolirana tkiva (od 1913, a posebno od 1925). V.-ovi uspjesi ovisili su prije svega o razvoju pogodne metode za uzgoj virusa. Stoga je proučavanje virusa gripe napredovalo kada je utvrđeno da su tvorovi (1933.) i bijeli miševi (1934.) osjetljivi na ovaj virus. U proučavanju virusa poliomijelitisa i malih boginja, kao i u razvoju zaštitnih vakcina protiv ovih bolesti, od presudnog je značaja bila kultivacija virusa u izolovanim tkivima majmuna i ljudi. Za kvantificiranje virusa i dinamiku njegove reprodukcije koriste se različite metode titracije. Najvažniji od njih zasnivaju se na činjenici da virus, razmnožavajući se u ćelijama, uzrokuje lezije vidljive golim okom. Bakterijski virusi (bakteriofagi) titriraju se po broju sterilnih mrlja (F. D'Herell, 1917), biljni virusi - po broju nekroza na virusom zaraženom listu (F. Holmes, 1929), virusi životinja i ljudi - na jednoslojnim kulturama tkiva (R. Dulbecco, 1952). W. Stanley (1935) je prvi hemijski pročistio virus mozaika duhana. Kreiranje ultracentrifuga olakšalo je koncentraciju virusa i određivanje mase virusnih čestica. takozvano gradijentno, ili frakcionisano, centrifugiranje u rastvorima saharoze ili soli metala omogućilo je "razvrstavanje" virusnih čestica, jer se čak i uz malu razliku u njihovoj težini, one raspoređuju u slojevima na različitim nivoima rješenje. Ova metoda je odigrala važnu ulogu u proučavanju faza razmnožavanja virusa. Za proučavanje fizioloških uvjeta za reprodukciju virusa predložena je metoda metabolita i antimetabolita (VL Ryzhkov, 1938), koja je počela utvrđivati kako tvari koje stimuliraju ili potiskuju pojedine biokemijske procese utječu na reprodukciju virusa. Upotreba izotopa (uglavnom radioaktivnih) omogućila je praćenje iz kojih izvora virus crpi supstance za izgradnju svog tijela. Odvojene faze razmnožavanja virusa proučavaju se u preparatima bez ćelija koji osim virusa sadrže ribozome, stanične enzime i supstance potrebne za izgradnju proteina i nukleinskih kiselina. Elektronska mikroskopija (od 1938) omogućila je uočavanje virusnih čestica, a mogućnost pripreme ultratankih rezova ≈ za proučavanje razvoja virusa u tkivima (1945).
V. je usko povezan sa morfologijom i fiziologijom ćelija, budući da su ćelije stanište virusa; s druge strane, veličine virusnih čestica su bliske veličinama velikih molekula, što omogućava njihovo proučavanje metodama koje se primjenjuju na molekule (analiza rendgenske difrakcije itd.). Glavni problemi savremene V. su sistematika virusa i hemoterapija virusnih bolesti, kao i pitanja vezana za genetiku i molekularnu biologiju.
Časopisi o V.: "Problemi virusologije" (M., 1956≈); „Archiv für die gesamte Virusforschung” (W., 1939≈), „Virus” (Kjoto, 1951≈); "Virologija" (N. Y., 1955≈); "Acta virologica" (Praha, 1957≈); "Journal of General Virology" (L., 1967≈); Journal of Virology (Baltimore, 1967≈).
Lit .: Ryzhkov V.L., Kratak esej o istoriji proučavanja virusa, „Tr. Institut za istoriju prirodnih nauka i tehnologije Akademije nauka SSSR, 1961, v. 36, c. osam; Aktuelna pitanja Virologija, M., 1965; Molekularne osnove biologije virusa, M., 1966; Zhdanov V. M., Gaidamovič S. Ya., Virology, M., 1966: Ryzhkov V. L., Virology, u kolekciji: Razvoj biologije u SSSR-u, M., 1967; Virusne bolesti biljaka. Bibliografija domaće književnosti za 1924≈1966, M., 1967.
V. L. Ryzhkov.
Wikipedia
Virology
Virology- grana mikrobiologije koja proučava viruse (iz latinska reč virus - I).
Prvi put je postojanje virusa dokazao 1892. godine ruski naučnik D. I. Ivanovski. Nakon dugogodišnjeg istraživanja bolesti biljaka duhana, u djelu iz 1892. D. I. Ivanovsky zaključuje da bolest mozaika duhana uzrokuje „bakterije koje prolaze kroz Chamberlain filter, koje, međutim, ne mogu rasti na umjetnim supstratima“. Na osnovu ovih podataka utvrđeni su kriterijumi po kojima su patogeni svrstani u ovu kategoriju. nova grupa: filtriranje kroz "bakterijske" filtere, nemogućnost rasta na umjetnim podlogama, reprodukcija slike bolesti filtratom oslobođenim od bakterija i gljivica. Uzročnika mozaične bolesti D. I. Ivanovsky naziva na različite načine, pojam "virus" još nije uveden, alegorijski su nazvani ili "filtrirajuće bakterije", ili jednostavno "mikroorganizmi".
Pet godina kasnije, u proučavanju 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 "filtrirajućim virusima". U skraćenom obliku, ovo ime je počelo značiti ovu grupu mikroorganizmi.
1901. godine otkrivena je prva ljudska virusna bolest, žuta groznica. Ovo otkriće su došli američki vojni hirurg W. Reid i njegove kolege.
Godine 1911. Francis Rouse je dokazao virusne prirode rak - Rousov sarkom (za ovo otkriće dobio je Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu tek 1966. godine, 55 godina kasnije).
Primjeri upotrebe riječi virologija u literaturi.
Ali ove naše koze su iz nauke, iz ovog jebenog instituta virologijačuo odnekud o njemu, da će tovar proći nedaleko od Moskve i molio je inspektore da im daju uzorke virusa.
Inače, radio je u ovom Institutu virologija, tako da pitanje kako su saznali za ebolu, mislim, ne dolazi u obzir.
Tenk će letjeti balističkom putanjom, a helikopter će omogućiti precizno dovođenje do Instituta virologija, ispravljajući let.
Sigurno ste čuli za Dominantno preuzimanje Instituta. virologija i da je na njih bačena napalm bomba?
Izlaz sam našao u Institutu virologija, sada pronađen, a ja ću insistirati na svom prijedlogu - odlučno je odgovorio Burke.
Naravno, ima mnogo toga za reći virologija, o dobrom koje su doktori učinili za čovječanstvo spašavajući ljude od malih boginja, kuge, kolere i drugih strašnih bolesti uzrokovanih virusima.
Otvorite bilo koji udžbenik virologija i odmah ćete na prvoj stranici pročitati da su oblici virusa različiti: štapićasti, cilindrični, sferni i drugi.
Neka vaša generacija to traži u bilo čemu - u arheologiji, u virologija, kao i Walessky, i mi, mladi, tražićemo to na drugi i drugačiji način.
Međutim, akumulacija znanja u ovoj oblasti virologija odvijao se presporo i bio je izuzetno skup.
Ove ideje su se menjale i nastavljaju da se menjaju kontinuirano u naše vreme kako se obogaćuju istraživačke metode, uvode u njih dostignuća niza srodnih nauka, posebno mikrobiologije, virologija, opće biologije, genetike, te kao opći tehnološki napredak.
Sa razvojem bakteriologije, virologija i imunologije u laboratorijama i institutima širom svijeta, intenzivno se radilo na dobijanju preventivnih i terapijskih vakcina i seruma.
Radovi u okolini virologija koje je provela Fiona za FOP su klasifikovani.
General nadgleda neka strogo povjerljiva istraživanja na tom području virologija rekla je, probudivši se nekoliko minuta kasnije.
Studirao sam mikrobiologiju i virologija, jer se meni, naivnom, kao i mnogim mojim vršnjacima, činilo da ću negdje tamo, na nivou ćelijskog jezgra, a možda i dublje, u strukturi DNK i RNK molekula, pronaći, moram pronaći, tu magiju ključ kojim sam mogao otvoriti kapiju u carstvo vječnosti.
Određena paradigma stoga može postati obavezna za sve prirodne nauke, druga samo za astronomiju, fiziku, biologiju ili molekularnu biologiju, druga za tako visoko specijalizovana i ezoterična polja kao što su virologija ili genetskog inženjeringa.
