ماهیت و منشا ویروس ها ماهیت ویروسی سرطان تایید شد ماهیت ویروس ها و مطالعه آنها

وزارت آموزش و پرورش عمومی و حرفه ای

منطقه Sverdlovsk

GOU SPO "کالج آموزشی کراسنوفیمسک"

ویروس ها و طبیعتمنشاء آنها

مجری:

دیمیتریوا آی یو.،

دانش آموز گروه 23

سرپرست:

Kaptieva O.V.

معلم

علوم طبیعی

رشته ها

کراسنوفیمسک

گذرنامه

نام پروژه: "ویروس ها و ماهیت منشاء آنها".

رهبر پروژه: Kaptieva O.V.

موضوعی که پروژه روی آن کار می شود

علوم طبیعی.

رشته تحصیلی نزدیک به موضوع زیست شناسی.

نوع پروژه: خلاق

سن دانش آموزانی که پروژه برای آنها ارائه می شود 16-18 سال است.

وسایل مورد نیاز: ادبیات آموزشی، عکس،

کامپیوتر، پرینتر، اسکنر.

معرفی

ماهیت منشا ویروس ها

اشکال حیات غیر سلولی چیست؟

ویروس چگونه وارد سلول می شود؟

ویروس ها چگونه تکثیر می شوند

ایدز چیست؟

مضرات و فواید ویروس ها

آمریکا برای اولین بار ویروس ها را به عنوان یک افزودنی غذایی تایید کرد

نتیجه

کتابشناسی - فهرست کتب

معرفی

توصیف تنوع زندگی روی زمین دشوار است. اعتقاد بر این است که در حال حاضر سیاره ما با بیش از یک میلیون گونه جانوری، 0.5 میلیون گونه گیاهی، تا 10 میلیون میکروارگانیسم زندگی می کند و این ارقام دست کم گرفته می شوند. نه، و هرگز کسی وجود نخواهد داشت که همه این گونه ها را بشناسد. از این گذشته، نیاز مبرمی به سیستمی از طبیعت زنده وجود دارد، که با هدایت آن بتوانیم جایی در آن برای ارگانیسم مورد علاقه خود پیدا کنیم، خواه باکتری باشد که باعث بیماری جدید شود، یک سوسک جدید یا کنه، یک پرنده یا یک ماهی این نیاز در قرن گذشته توسط مردم تشخیص داده شد.

در آن زمان بود که کارل لینه، طبیعت‌شناس بزرگ سوئدی، سیستم علمی حیات وحش را ایجاد کرد که ما هنوز از آن استفاده می‌کنیم. رکورد عصر سیستماتیک علمی از سال 1758، زمانی که ویرایش دهم سیستم طبیعت لینین منتشر شد، انجام شده است. اصول اولیه لینه و نام گونه هایی که توسط او داده شده است هنوز حفظ شده است، اگرچه اکنون هزاران بار گونه های بیشتری شناخته شده است.

در دنیای ما گروه بزرگی از موجودات زنده وجود دارند که ساختار سلولی ندارند. این موجودات ویروس نامیده می شوند (lat. "ویروس" - سم) و اشکال زندگی غیر سلولی را نشان نمی دهند. ویروس ها نه حیوان هستند و نه گیاه. آنها بسیار کوچک هستند، بنابراین فقط می توان آنها را با میکروسکوپ الکترونی مطالعه کرد.

ویروس ها می توانند در سلول های موجودات دیگر زندگی کرده و رشد کنند. ویروس ها با ته نشین شدن در سلول های جانوران و گیاهان باعث بسیاری از بیماری های خطرناک مانند بیماری موزاییک تنباکو، نخود و سایر محصولات (در گیاهان) می شوند. در مطالعه پروکاریوت ها و ویروس ها، سیستم Linnaean به طور کامل اعمال نمی شود. در زمان او تقریباً هیچ چیز در مورد دنیای میکروارگانیسم ها شناخته شده نبود.

بنابراین، اشکال ویروس ها و باکتری ها در سیستم اغلب نه با حروف لاتین صوتی، بلکه با ترکیبی از حروف و اعداد نشان داده می شود. ویروس ها با نمایندگان گیاهان و جانوران زمین پیوندهای ژنتیکی دارند. بر اساس مطالعات اخیر، بیش از 30 درصد از ژنوم انسان از اطلاعات رمزگذاری شده توسط عناصر ویروس مانند و ترانسپوزون ها تشکیل شده است. با کمک ویروس ها، به اصطلاح انتقال ژن افقی (گزنولوژی) می تواند رخ دهد، یعنی انتقال ژن ها بین دو فرد غیر مرتبط (یا حتی متعلق به گونه های مختلف).

ما این موضوع را انتخاب کردیم زیرا معتقدیم در زمان ما بسیار مرتبط است. بسیاری از دانشمندان از زمانی که ویروس‌های خطرناک و کشنده کشف شدند، با آنها مبارزه کرده‌اند.

از نظر من، همیشه مبارزه با ویروس ها وجود خواهد داشت تا زمانی که دانشمندان وسیله ای پیدا کنند که این موجودات غیر سلولی را که برای زندگی انسان خطرناک هستند، از بین ببرد.

مبارزه با این موجودات بسیار دشوار است، زیرا هنگامی که در شرایط مطلوب قرار می گیرند، تمایل به تغییر ترکیب ساختار خود دارند.

هنگام نوشتن پروژه، ما هدف زیر را برای خود تعیین می کنیم: بررسی ماهیت منشاء ویروس ها، ساختار و نقش آنها در طبیعت.

1) منابع اطلاعاتی لازم را انتخاب کنید.

2) این اطلاعات را بررسی کنید و آن را با مشکل مورد مطالعه مرتبط کنید.

3) در نظر گرفتن اکتشافات دانشمندان به منظور مطالعه ساختار ویروس ها.

4) ویژگی های مثبت و منفی ویروس ها را پیدا کنید.

5) برای دفاع از پروژه آماده شوید.

ماهیت و منشا ویروس ها

ایده های مدرن در مورد ویروس ها به تدریج تکامل یافت. در سال 1892م DI. ایوانوفسکی توجه خود را به بیماری گسترده تنباکو جلب کرد که در آن برگ ها با پراکندگی لکه ها (بیماری موزاییک) پوشیده شده است. پس از کشف ویروس ها توسط ایوانوفسکی، آنها به سادگی میکروارگانیسم های بسیار کوچکی در نظر گرفته شدند که نمی توانستند در محیط های غذایی مصنوعی رشد کنند. مدت کوتاهی پس از کشف ویروس موزاییک تنباکو، ماهیت ویروسی بیماری تب برفکی ثابت شد و چند سال بعد باکتریوفاژها کشف شدند. بنابراین، سه گروه اصلی از ویروس‌ها کشف شد که گیاهان، حیوانات و باکتری‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهند. با این حال، برای مدت طولانی، این بخش های مستقل از ویروس شناسی به صورت جداگانه توسعه می یافتند و پیچیده ترین ویروس ها - باکتریوفاژها - برای مدت طولانی نه ماده زنده، بلکه چیزی شبیه به آنزیم ها در نظر گرفته می شدند. با این وجود، در اواخر دهه 1920 و آغاز دهه 1930، مشخص شد که ویروس ها ماده زنده هستند و تقریباً در همان زمان، نام ویروس های قابل فیلتر یا اولتراویروس ها به آنها اختصاص داده شد.

در اواخر دهه 30 - اوایل دهه 40، مطالعه ویروس ها آنقدر پیشرفت کرد که تردیدها در مورد ماهیت زنده آنها ناپدید شد و موقعیت ویروس ها به عنوان موجودات فرموله شد. مبنای شناخت ویروس ها به عنوان موجودات، حقایقی بود که در طول مطالعه آنها به دست آمد که نشان می داد ویروس ها مانند سایر موجودات (حیوانات، گیاهان، تک یاخته ها، قارچ ها، باکتری ها) قادر به تولید مثل، وراثت و تنوع، سازگاری با شرایط متغیر محیطی هستند. و در نهایت، حساسیت به تکامل بیولوژیکی ارائه شده توسط انتخاب طبیعی یا مصنوعی. این اول از همه، تعامل دو ژنوم - ویروسی و سلولی است.

طبق سوم، ویروس ها مشتقاتی از ساختارهای ژنتیکی سلولی هستند که نسبتاً مستقل شده اند، اما وابستگی خود را به سلول ها حفظ کرده اند. فرضیه سوم 20-30 سال بعید به نظر می رسید و حتی نام کنایه آمیز فرضیه ژن دیوانه را دریافت کرد. با این حال، واقعیت های انباشته شده، استدلال های بیشتری را به نفع این فرضیه ارائه می دهند. همراه با این، تعداد قابل توجهی از حقایق انباشته شده است که گواه وجود در طبیعت در مقیاس وسیعی از تبادل بلوک های آماده اطلاعات ژنتیکی، از جمله در میان نمایندگان ویروس های مختلف، از نظر تکاملی دور است. در نتیجه چنین تبادلی، خواص ارثی می تواند به سرعت و به طور ناگهانی با جاسازی ژن های خارجی (قرض گرفتن یک عملکرد ژن) تغییر کند. ویژگی‌های ژنتیکی جدید نیز می‌توانند به دلیل ترکیب غیرمنتظره ژن‌های خود و یکپارچه (ظهور عملکرد جدید) ایجاد شوند. در نهایت، یک افزایش ساده در ژنوم به قیمت ژن‌های بی‌کار، امکان تکامل دومی (تشکیل ژن‌های جدید) را باز می‌کند.

اشکال حیات غیر سلولی چیست؟

گاز می گیرد دردناک و توهین آمیز،

با اینکه گاهی نمیتونی ببینیش...

جی. سویفت

"خب، بگذار غریبه زیبای ما غریبه بماند، اگر فقط عاشق ما شده باشد"؟ گفت، طبق افسانه، میکروبیولوژیست برجسته L. Pasteur، که نتوانست عامل ایجاد کننده هاری را جدا کند؟ بیماری وحشتناکی که در قرن نوزدهم هیچ راه فراری از آن وجود نداشت. او موفق شد یک واکسن دریافت کند و از این طریق ماهیت یک عامل عفونی را بیاموزد و جان هزاران انسان را نجات دهد. در آن روزها هیچ کس نمی توانست این کار را انجام دهد، زیرا عامل بیماری هاری آنطور که ال. پاستور انتظار داشت یک میکروب نبود، بلکه یک ویروس بود.

در کنار موجودات تک سلولی و چند سلولی، اشکال دیگری از حیات در طبیعت وجود دارد. اینها ویروس هایی هستند که ساختار سلولی ندارند. آنها شکلی انتقالی بین ماده زنده و غیر زنده را نشان می دهند. ویروس ها بسیار ساده هستند. هر ذره ویروسی شامل RNA یا DNA است که در یک پوشش پروتئینی به نام محصور شده است کپسید،ذرات عفونی کاملاً تشکیل شده نامیده می شود ویریون. برخی از ویروس ها (تبخال یا آنفولانزا) همچنین دارای پوسته اضافی هستند که از غشای پلاسمایی سلول میزبان ایجاد می شود. ویروس ها فقط در سلول های موجودات دیگر می توانند زندگی کرده و تکثیر شوند. در محیط خارجی، آنها هیچ نشانه ای از زندگی نشان نمی دهند، بسیاری از آنها به شکل کریستال هستند. اندازه ویروس ها بین 20 تا 300 نانومتر است.

این ویروس ساختار داخلی نسبتاً پیچیده ای دارد. هسته آن (هسته) حاوی یک (گاهی بیشتر) مولکول اسید نوکلئیک (DNA یا RNA) است. اسیدهای نوکلئیک کوچکترین ویروسها حاوی 3-4 ژن هستند و بزرگترین ویروسها تا 100 ژن دارند. در خارج، ویروس با یک "غلاف" پروتئینی پوشیده شده است که از اسید نوکلئیک در برابر اثرات مضر محیط محافظت می کند. شکل ویروس ها بسیار متنوع است. بر اساس اندازه، ویروس ها به بزرگ (300-400 نانومتر قطر)، متوسط ​​(80-125 نانومتر) و کوچک (20-30 نانومتر) تقسیم می شوند. ویروس‌های بزرگ را می‌توان با میکروسکوپ معمولی دید، ویروس‌های کوچک‌تر در زیر میکروسکوپ الکترونی بررسی می‌شوند.

ویروس چگونه وارد سلول می شود؟

ویروس های گیاهی که سلول های آنها علاوه بر غشاء، توسط یک پوسته فیبر قوی محافظت می شود، فقط در مکان هایی که آسیب مکانیکی دارند می توانند به آنها نفوذ کنند. ناقلان این ویروس ها می توانند بندپایان - حشراتی مانند شته ها و کنه ها با دستگاه مکنده باشند. آنها ویریون ها را روی پروبوسیس خود حمل می کنند. و در انسان، ناقل بیماری های ویروسی می تواند پشه (تب زرد)، پشه (آنسفالیت ژاپنی) یا کنه (آنسفالیت تایگا) باشد. پیش از این، همه ویروس هایی که با کمک خونخواران پخش می شدند در یک گروه ترکیب می شدند آربوویروس ها.

سلول‌های حیوانی پوشیده‌شده که توسط یک غشاء محافظت می‌شوند، عمدتاً به دلیل توانایی آنها در برابر ویروس‌ها آسیب‌پذیرتر هستند. فاگو- و پینوستوز. با گرفتن مواد مغذی، آنها اغلب "بلع" و ویریون. اگر سلول ها مانند سلول های سیستم عصبی به یکدیگر متصل باشند، ویروس می تواند در طول این تماس ها حرکت کند و سلول ها را یکی پس از دیگری آلوده کند. این معمولا یک فرآیند کند است (به این ترتیب عفونت رخ می دهد، به عنوان مثال، هنگامی که توسط یک حیوان هار گاز گرفته می شود).

در نهایت، بسیاری از ویروس ها سازگاری های ویژه ای برای ورود به سلول ایجاد می کنند. سلول های پوشاننده راه های هوایی با لایه ای محافظ از مخاط پوشیده شده اند. اما ویروس آنفولانزا مخاط را نازک می کند و به غشاء نفوذ می کند (به همین دلیل است که اولین علامت آنفولانزا اغلب آبریزش بینی است).

ویروس ایدز گلبول های سفید خون ما را آلوده می کند - لکوسیت ها، با استفاده از پروتئین هایی که از سطح پوسته آن بیرون زده و از سلول میزبان "دزدیده شده اند".

در این تصویر نحوه ورود ویروس ها به سلول را مشاهده می کنید. باکتریوفاژ چپ و مرکزی اشریشیا کلی: هنگامی که دم کوتاه می شود، رشته ای از DNA از سر به سیتوپلاسم سلول باکتری تزریق می شود. در سمت راست، عفونت یک سلول انسانی با ویروس ایدز است. گلیکوپروتئین پاکت gP 120 به پروتئین CD 4 خاصی می چسبد. gP 41 غشای سلول میزبان را سوراخ می کند، در نتیجه کپسول پروتئین RNA وارد سیتوپلاسم می شود و پوسته خالی ویریون دور ریخته می شود.

طبقه بندی موجودات بر اساس نظریه سلولی. مشخصات کلی ویروس ها و نقش بیولوژیکی و اکولوژیکی آنها بر روی زمین.

هنگام مطالعه دنیای ارگانیک زمین، مشخص شد که موجودات را می توان با توجه به ساختارشان به دو گروه بزرگ تقسیم کرد: سلولیو غیر سلولیتشکیل می دهد. بیشتر موجودات زنده دارند سلولیساختار، و فقط موجوداتی که پادشاهی را تشکیل می دهند ویروس ها، دارند غیر سلولیساختار

ویروس ها توسط D.I. ایوانوفسکی در سال 1892 و در سال 1917. فلیکس دارل باکتریوفاژ را کشف کرد - ویروسی که باکتری ها را آلوده می کند. ویروس ها یک پادشاهی را تشکیل می دهند پیش سلولییا ویروس ها. اینها موجوداتی هستند که اندازه آنها بسیار کوچک است (از 20 تا 200 نانومتر (نانومتر)). ویروس ها قادر به رشد نیستند و فعالیت حیاتی آنها فقط در داخل سلول های ارگانیسم میزبان انجام می شود.

نقش بیولوژیکی و اکولوژیکی ویروس ها این است که آنها عاملی در تکامل هستند و باعث مرگ افراد ضعیف شده و به بقای موجوداتی کمک می کنند که بیشتر با یک زیستگاه سازگار هستند.

ویروس ها چگونه تکثیر می شوند

ویروس(از لات. ویروس - سم) - یک ذره میکروسکوپی که قادر به آلوده کردن سلول های موجودات زنده است.

ویروس شناسی(از ویروس و آرم - کلمه، دکترین)، علم ویروس ها. ویروس شناسی عمومی ماهیت ویروس ها، ساختار، تولید مثل، بیوشیمی و ژنتیک آنها را مطالعه می کند.

نحوه تولید مثل ویروس ها نیز با تقسیم، جوانه زدن، هاگ زایی یا فرآیند جنسی که در موجودات تک سلولی، در سلول های موجودات چند سلولی و به طور کلی در دومی رخ می دهد، متفاوت است. تولید مثل یا تکثیر، همانطور که معمولاً به تکثیر ویروس ها اشاره می کند. تشکیل ویریون ها یا با خودآرایی (بسته بندی اسید نوکلئیک ویروسی به کپسیدهای پروتئینی و تشکیل یک نوکلئوکپسید) یا با مشارکت یک سلول یا با هر دو روش (ویروس های پوششی) انجام می شود. البته تقابل بین تقسیم سلولی میتوزی و همانندسازی مطلق نیست، زیرا روش‌های تکثیر ماده ژنتیکی در ویروس‌های حاوی DNA تفاوت اساسی با هم ندارند و اگر در نظر بگیریم که سنتز ماده ژنتیکی در ویروس‌های حاوی RNA همچنین با توجه به نوع قالب انجام می شود، پس از آن مخالفت نسبی میتوز و تکثیر همه ویروس ها است. و با این وجود، تفاوت در روش های تولید مثل سلول ها و ویروس ها به قدری قابل توجه است که مجبور است کل دنیای زنده را به ویروس ها و غیر ویروس ها تقسیم کند.

ایدز چیست؟

ویروس‌های زیادی در دنیا وجود دارند که باعث بیماری‌های خطرناک برای انسان می‌شوند، مانند هاری، آنسفالیت، پلی‌می، نقص ایمنی، آنفولانزا، آبله...

ویروس شناسی پزشکی، دامپزشکی و کشاورزی ویروس های بیماری زا، خواص عفونی آنها را بررسی می کند، اقداماتی را برای پیشگیری، تشخیص و درمان بیماری های ناشی از آنها ایجاد می کند.

ایدز (سندرم نقص ایمنی اکتسابی) یک مشکل بزرگ امروزه است. این یک بیماری همه گیر انسانی است که در درجه اول سیستم ایمنی را تحت تاثیر قرار می دهد، که بدن را در برابر عوامل مختلف بیماری زا محافظت می کند. عفونت سیستم ایمنی سلولی انسان با ایجاد بیماری‌های عفونی پیشرونده و نئوپلاسم‌های بدخیم ظاهر می‌شود و بدن در برابر میکروب‌هایی که معمولاً باعث بیماری نمی‌شوند، بی‌دفاع می‌شود.

ایدز اولین بار در سال 1981 و در سال 1983 به طور رسمی در ایالات متحده ثبت شد. می‌توان ثابت کرد که این بیماری توسط یک ویروس انسانی ناشناخته از خانواده رتروویروس‌ها ایجاد می‌شود. این

ویروس فقط شامل آنزیم ذاتی خود است - معکوس کردن. کشف آن یک انقلاب واقعی در زیست شناسی بود، زیرا امکان انتقال اطلاعات ژنتیکی را نه تنها بر اساس طرح کلاسیک DNA> RNA> پروتئین، بلکه با رونویسی معکوس از RNA> DNA نشان داد.

عامل ایجاد کننده این بیماری ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV) است. ژنوم HIV توسط دو مولکول RNA یکسان، متشکل از تقریباً 10 هزار جفت باز نشان داده می شود. در عین حال، اچ‌آی‌وی جدا شده از بیماران مختلف ایدز از نظر تعداد پایه (از 80 تا 1000) با یکدیگر متفاوت است. HIV دارای تنوع منحصر به فردی است که 5 برابر بیشتر از ویروس آنفولانزا و 100 برابر بیشتر از ویروس هپاتیت B است. تنوع ژنتیکی و آنتی ژنی مداوم ویروس در جمعیت انسانی منجر به ظهور ویریون های HIV جدید می شود. که مشکل تهیه واکسن را بسیار پیچیده می کند و انجام پیشگیری ویژه از ایدز را دشوار می کند. علاوه بر این، به گفته برخی از کارشناسان، این خاصیت HIV، احتمال ایجاد یک واکسن موثر برای محافظت در برابر ایدز را مورد تردید قرار می دهد.

یکی از تظاهرات آلودگی انسان به ویروس ایدز، آسیب به سیستم عصبی مرکزی است. ایدز با یک دوره نهفتگی بسیار طولانی مشخص می شود (از لحظه عفونت تا ظهور اولین علائم بیماری محاسبه می شود). در بزرگسالان به طور متوسط ​​5 سال است. فرض بر این است که HIV می تواند تا آخر عمر در بدن باقی بماند. این بدان معناست که افراد مبتلا تا آخر عمر می توانند دیگران را آلوده کنند و در شرایط مناسب می توانند به ایدز مبتلا شوند.

یکی از راه های اصلی انتقال اچ آی وی و انتشار ایدز، تماس جنسی است، زیرا عامل ایجاد کننده آن بیشتر در خون، مایع منی و ترشحات واژن افراد مبتلا یافت می شود.

تضمین ایمنی از ایدز یک سبک زندگی سالم، استحکام روابط زناشویی و خانواده، نگرش منفی نسبت به انحراف جنسی و هرزگی، رابطه جنسی گاه به گاه است.

در زیر یک نمایش شماتیک از ویروس ها وجود دارد: O - پوسته ویروس آبله. ب - آخال های پروتئینی. در سمت چپ نمودار ویریون ویروس ایدز است. P - پروتئین های خاص ویروس؛ gP - گلیکوپروتئین های ویروسی؛ 1 - غشای "دزدیده شده" از سلول میزبان. 2 - مولکول های RNA در یک پوسته پروتئینی. 3- مولکول های پروتئینی که RNA را به DNA تبدیل می کنند.

مضرات و فواید ویروس ها

بسیاری از ویروس ها عامل بیماری های خطرناک انسانی هستند. علاوه بر ایدز و انکوژنیککه باعث سرطان می شوند، از جمله ویروس های آبله، سرخک، هاری، فلج اطفال، آنفولانزا، بیماری های حاد تنفسی: عفونت های حاد تنفسی، تب زرد، تبخال (می گویند: "تب روی لب ها پخش می شود") و حتی ویروس هایی که باعث رشد می شوند. زگیل

با این حال، همه بیماری های ناشی از ویروس ها با موفقیت پیشگیری و درمان نشده اند. ما هنوز یاد نگرفته ایم که چگونه نقص ایمنی را درمان کنیم و به عنوان یک قاعده، این بیماری وحشتناک طی چند سال منجر به مرگ می شود. و یک مشکل کاملاً حل نشده سرطان است. پزشکان آینده باید یاد بگیرند که چگونه با موفقیت با ویروس هایی که باعث تومورهای بدخیم می شوند مبارزه کنند.

فواید ویروس ها چیست؟ بالاخره آنها دشمن همه موجودات زنده هستند. اگر ویروس دشمن دشمن باشد، می تواند مفید باشد، به این معنی که تأثیر ویروس در همه موارد منفی نیست. اگر به ارگانیسم های تک سلولی، که به ویژه شامل باکتری ها هستند، حمله کند، آنها می میرند. بنابراین، با کمک این گونه ویروس ها، باکتریوفاژها، می توان باکتری های عامل بیماری های خطرناکی مانند اسهال خونی، وبا و طاعون را از بین برد.

توانایی یک ویروس در کشتن سلول میزبان می تواند در مبارزه با سلول های فردی ارگانیسم های چند سلولی و بالاتر از همه، سلول های سرطانی استفاده شود. در عین حال، کلید موفقیت "اشاره کردن" دقیق ویروس به سلولی است که قرار است از بین برود، زیرا به خودی خود آماده است تا تمام سلول های بدن را که به آن حساس هستند آلوده کند. برای انجام این کار، هم ویروس و هم یک پروتئین خاص، آنتی بادی که می تواند به طور انتخابی به سطح سلول هدف متصل شود، به نانوذره ای متصل می شوند که به عنوان نوعی وسیله نقلیه عمل می کند. چنین "پرتابه" فقط به سلول های خاصی حمله می کند و آنها را از بین می برد. البته باید مراقب بود که ویروس بدون آسیب رساندن به سلول های سالم از بدن خارج شود. در فناوری نانو، از ویروس ها به عنوان «الگو» برای ایجاد سیستم های نانوساختار نیز استفاده می شود.

برخی از ویروس هایی که باعث بیماری حشرات می شوند برای کنترل آفات در کشاورزی و جنگلداری استفاده می شوند. با این حال، باید اذعان داشت که آسیبی که این ساده ترین اشکال زندگی به بار می آورد. بسیار بیشتر از مزایای آنهاست.

آمریکا برای اولین بار ویروس ها را به عنوان یک افزودنی غذایی تایید کرد

یک روش غیرمعمول برای مقابله با بیماری های عفونی خطرناک مانند لیستریوز توسط دانشمندان آمریکایی پیشنهاد شد. ویروس ها - باکتریوفاژها که برای انسان بی ضرر هستند، روی محصولات گوشتی آماده برای از بین بردن باکتری های کشنده اسپری می شوند. این روش توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده تایید شده است.

لیستریوز، از جمله از طریق مواد غذایی آلوده، در ایالات متحده سالانه با هزاران نفر بیمار می شود و تقریباً 500 نفر از آنها می میرند. یک شرکت بیوتکنولوژی راهی برای خروج پیدا کرد. او یک «کوکتل» متشکل از شش ویروس ابداع کرد که باکتری لیستریا مونوسیتوژنز را از بین می برد. پیشنهاد شده است که ویروس ها به طور انبوه روی محصولات گوشتی آماده مصرف اسپری شوند: ژامبون برش داده شده، هات داگ، سوسیس، سوسیس و همچنین محصولات مختلف طیور.

این اسموتی مخصوص تهیه شده و تصفیه شده تمام آزمایشات لازم را گذرانده است - هیچ عارضه جانبی و تغییر قابل مشاهده ای در غذای فرآوری شده رخ نداده است.

نتیجه

در طول کار بر روی پروژه، من حتی بیشتر متقاعد شدم که مبارزه شدید با ویروس های خطرناک برای زندگی انسان ضروری است. و این نیز یک کار بسیار پر زحمت است، زیرا ویروس ها می توانند جهش پیدا کنند، یعنی. تغییر در ترکیب آنها به همین دلیل است که یافتن درمانی برای مثال برای ویروس نقص ایمنی بسیار دشوار است.

امروزه، ویروس ها توسط دانشمندان در سراسر جهان مورد مطالعه قرار می گیرند. بشریت تلاش می کند از آنها بهره مند شود. ما قبلاً یاد گرفته ایم که چگونه با کمک باکتریوفاژها از شر باکتری هایی که باعث بیماری های مختلف می شوند خلاص شویم.

شاید در آینده مبارزه با ویروس ها مانند اکنون مشکل جدی نباشد.

در طبیعت، هیچ موجودی وجود ندارد که فقط به سایر موجودات آسیب برساند و از بین ببرد. پس از همه، به دلایلی او توسط طبیعت خلق شده است؟

من معتقدم که موضوع مقاله خود را به طور کامل فاش کردم و تمام وظایف تعیین شده برای خودم را حل کردم و تا آنجا که ممکن بود تمام ادبیات را در مورد این موضوع کار کردم.

من همچنین معتقدم که این موضوع بسیار مرتبط است، واقعاً در مطالعه علوم طبیعی مورد نیاز است. از این گذشته ، ما در مورد ویروس ها دانش جدیدی به دست می آوریم ، از خطری که می توانند برای هر موجود زنده روی سیاره ما ایجاد کنند آگاه هستیم.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. Bogdanova T. L. زیست شناسی: تکالیف و تمرینات. کمک هزینه برای ورود به دانشگاه ها. - م.: دبیرستان، 1991.

2. Knorre D. G., Myzina S. D. Biological chemistry: Textbook for chem., biol. و عسل متخصص. دانشگاه ها. - م.: دبیرستان، 2000.

3. Lemeza N. A., Kamlyuk L. V. زیست شناسی در پرسش و پاسخ: کتاب درسی / هنر. منطقه M. V. Dranko. - مینسک: Potpourri LLC، 1997.

4. Mednikov BM Biology: اشکال و سطوح زندگی. - م.: روشنگری، 1994.

5. Polyansky Yu. I. General Biology: Proc. برای 10-11 سلول. میانگین مدرسه - م.: روشنگری، 1993.

6. Tupikin E. I. زیست شناسی عمومی با اصول اکولوژی و حفاظت از محیط زیست: کتاب درسی برای اوایل. پروفسور تحصیلات. - م .: مرکز آموزشی و انتشاراتی "آکادمی"، 1381.

تشخیص سرطان اغلب مانند حکم اعدام به نظر می رسد. سالانه میلیون ها نفر بر اثر این بیماری وحشتناک جان خود را از دست می دهند. در ایالات متحده، سرطان قاتل شماره دو است و بعد از بیماری های قلبی عروقی در رتبه دوم قرار دارد. هر سال حدود نیم میلیون آمریکایی قربانی آن می شوند. با این حال، سرطان هنوز قابل پیشگیری است. پیشگیری کلید حل این مشکل است. با تشخیص و درمان زودهنگام، فرمول نجات میلیون ها نفر از مرگ زودرس را خواهید داشت.
طب پیشگیری هزاران سال پیش در زمان موسی متولد شد. کتاب مقدس می گوید که این موسی با الهام از خدا بود که اولین کد بهداشتی در تاریخ را ایجاد کرد. موسی نه تنها قرنطینه را برای بیماری های عفونی معرفی کرد، بلکه طیف وسیعی از اقدامات بهداشتی و اپیدمیولوژیک ویژه از جمله حذف فاضلاب را توسعه داد. موسی در درک و درمان بیماری قرن ها از زمان خود جلوتر بود.

قرن شانزدهم قرن پیشرفت و روشنگری علمی است. پس از آن بود که پاستور متوجه شد که بسیاری از بیماری های عفونی توسط میکروارگانیسم ها ایجاد می شوند. سرانجام در آغاز این قرن مواد شیمیایی و آنتی بیوتیک های خاصی برای درمان و پیشگیری از عفونت ها کشف شد. اما مهم ترین پیشرفت در زمینه بهداشت عمومی، توسعه پزشکی پیشگیرانه بود.

در سال 1798، پزشک انگلیسی، ادوارد جنر، کشف کرد که شیر دوش ها اغلب به آبله گاوی (نوعی خفیف آبله) مبتلا می شوند. او همچنین متوجه شد که کسانی که به این بیماری مبتلا هستند در معرض آبله، یک بیماری عفونی وحشتناک، که اپیدمی‌های آن به طور دوره‌ای اروپا را درنوردیده و سالانه جان هزاران نفر را می‌گیرد، نیستند. دکتر جنر محتویات پوسچول (پوستول) را از گاوهای مبتلا به آبله گاوی گرفت و مقدار کمی از آن را روی خراش روی پوست پسر شش ماهه خود قرار داد. این امر منجر به ساخت واکسن آبله و تولد علم جدیدی به نام ایمونولوژی شد. با بهبود واکسن و گسترش استفاده از آن، تعداد موارد آبله به میزان قابل توجهی کاهش یافت. به لطف برنامه ایمن سازی انبوه سازمان جهانی بهداشت در دهه 1970، آبله ریشه کن شد. در سال 1977، سومالی، آفریقا، آخرین مورد ثبت شده از این بیماری در سیاره زمین بود.

تنها 125 سال پیش بود که مردم به طور جدی در مورد پیشگیری از بیماری ها و نه فقط در مورد درمان آنها صحبت کردند. در آن زمان مراقبت های پزشکی عمدتاً معطوف به بیماری های عفونی بود که بیشترین تعداد زندگی را گرفت. سپس انقلابی در بهداشت رخ داد. تلاش‌های هماهنگ دانشمندان پزشکی به سمت محیط‌زیست، عمدتاً برای تأمین آب آشامیدنی سازگار با محیط‌زیست، دفع فاضلاب، زباله‌های خانگی و سایر فاضلاب‌ها به مردم معطوف شد. کنترل منابع غذایی عفونت شروع شد، از جمله بررسی گوشت و پاستوریزه کردن شیر. این تلاش های بهداشت عمومی منجر به کاهش قابل توجهی در بروز شده است.

حدود 30 سال پیش، پیشگیری از بیماری مانند یک روش جدید به نظر می رسید. اما اکنون دیگر در مورد عفونی نبود، بلکه در مورد بیماری های جسمی مانند آترواسکلروز عروق قلب، سکته مغزی، فشار خون بالا، دیابت، آرتریت و سرطان بود. معلوم شد که با بهبود "بوم شناسی شخصی" می توان از آنها جلوگیری کرد. این به اصطلاح "بیماری های سبک زندگی" را می توان قبل از هر چیز با تلاش فردی و شخصی پیشگیری کرد. در همان زمان، فعالیت های مقامات بهداشت عمومی - اعم از خصوصی و عمومی - به حوزه انتشار اطلاعات در مورد مسائل بهداشتی منتقل شده است.

با این حال، قبل از صحبت در مورد پیشگیری از سرطان، باید در مورد خود بیماری صحبت کنیم. سرطان یک بیماری واحد نیست، بلکه مجموعه ای از بیماری ها با علل مختلف است که منجر به رویکردی مناسب برای درمان آنها می شود. برای مثال سرطان رحم می تواند هم در دهانه رحم و هم در بدن رحم رخ دهد. بروز، علائم، درمان و پیش آگهی این دو نوع سرطان رحم متفاوت است. انکولوژیست ها بیش از صد نوع سرطان را در انسان تشخیص می دهند.

در مورد علت شناسی (شاخه ای از پزشکی که به بررسی علل و شرایط بیماری می پردازد) و درمان این گروه از بیماری های پیچیده به نام سرطان چیزهای زیادی آموخته شده است، اما بخش قابل توجهی از سوالات تاکنون بی پاسخ مانده است. خوشبختانه، برای تغییر سبک زندگی که خطر ابتلا به سرطان را افزایش می دهد، نیازی به دانستن همه پاسخ ها نیست. با پیروی از توصیه های ارائه شده در این فصل، می توانید 70 تا 90 درصد از سرطان و شاید بیشتر پیشگیری کنید.

علل سرطان چیست؟

اگر این سوال ساده پاسخی به همان اندازه ساده داشته باشد، عالی خواهد بود. متأسفانه پاسخ آسان نیست. سرطان مشکل بزرگی است. علت سرطان با عوامل زیادی مرتبط است - سن، نژاد، فرهنگ، سبک زندگی، محیط بیرونی و داخلی، استعداد ژنتیکی. اگرچه سرطان به طور کلی به عنوان بیماری افراد مسن در نظر گرفته می شود (نیمی از موارد بعد از 65 سالگی رخ می دهد)، با این وجود، در ایالات متحده، سالانه بیش از 1500 کودک 3 تا 14 ساله بر اثر سرطان جان خود را از دست می دهند. سالانه تعداد کودکانی که در اثر سرطان جان خود را از دست می دهند بیشتر از بیماری های عفونی است. خوشبختانه از سال 1950 میزان مرگ و میر کودکان ناشی از سرطان به نصف کاهش یافته است. هیچ کس از سرطان مصون نیست. در آفریقا، سیاه پوستان به ندرت به سرطان کولورکتال یا پوست مبتلا می شوند، اما سیاه پوستان آمریکایی بیشتر از سفیدپوستان آمریکایی سرطان روده بزرگ دارند. در واقع، در ایالات متحده، سیاه پوستان بیشتر از سفیدپوستان به سرطان مبتلا می شوند. در طول 30 سال گذشته، بروز سرطان در میان سیاه پوستان 27٪ افزایش یافته است، در حالی که در میان سفید پوستان - تنها 12٪. یک استثنا در این الگو سرطان رحم است. در سال 1985، این بیماری در زنان سفیدپوست دو برابر زنان سیاه پوست بود.

بین فرهنگ و سبک زندگی افراد و میزان بروز سرطان رابطه مستقیمی وجود دارد. رژیم غذایی نامناسب، مواد مخدر، الکل، تنباکو و استرس عوامل بسیار مهمی در ایجاد سرطان هستند. این بیماری در کشورهای جهان سوم بسیار کمتر از کشورهای به اصطلاح غربی است. در میان ادونتیست های روز هفتم که در کالیفرنیا زندگی می کنند، بروز سرطان به طور قابل توجهی کمتر از کل ایالت است.

سرطان با انحطاط یک سلول شروع می شود. در این مورد بیشتر بحث خواهد شد. آنچه که اولین تغییر را در یک فرآیند معین از تولد دوباره ایجاد می کند، آغازگر نامیده می شود. با این حال، قبل از اینکه یک سلول سرطانی شود، تعدادی تغییرات در آن رخ می دهد. این تغییرات ثانویه تحت تأثیر عواملی به نام پروموتر رخ می دهد. سرطان در غیاب یکی از این عوامل - شروع کننده و تسهیل کننده - ایجاد نمی شود. فرآیندهای قبل از شروع سرطان در هسته سلول، و به طور خاص، در ژن ها، این "محل اصلی برای کنترل" فعالیت سلول رخ می دهد. ژن ها انواع مختلفی دارند و هر کدام عملکرد خاص خود را دارند. ژن‌ها نه تنها صفات ارثی را از نسلی به نسل دیگر منتقل می‌کنند، بلکه مسئول هدایت فعالیت‌های درون سلولی و تولید آنزیم‌ها، هورمون‌ها و سایر مواد شیمیایی لازم برای روند طبیعی فرآیندهای فیزیولوژیکی هستند. ژن ها همچنین رشد و تولید مثل سلول را کنترل و هدایت می کنند. ژن ها در یک توالی خاص در DNA کروموزوم ها مرتب شده اند. نقض این توالی (جابه جایی) و می تواند به عنوان انگیزه ای برای شروع سرطان باشد. پروتوآنکوژن‌ها ژن‌هایی هستند که عملکردهای کنترلی را در سلول انجام می‌دهند، اما هدف شروع کننده‌های سرطان هستند. برخی از پروتوآنکوژن‌ها، با اتصال به آغازگر یا ترجمه، به انکوژن تبدیل می‌شوند که در تماس بیشتر با آغازگرها یا پروموترها، سلول‌های سرطانی زنده‌ای تولید می‌کنند که تومورها را تشکیل می‌دهند.

عوامل محیطی که می توانند به عنوان آغازگر یا محرک سرطان عمل کنند عبارتند از عوامل تشعشع (اشعه ماوراء بنفش، اشعه حرارتی و اشعه ایکس)، مواد سرطان زا شیمیایی (دود تنباکو، نوشیدنی های الکلی، مواد شیمیایی صنعتی) و استرس. تغییرات ژنی ناشی از آغازگرها معمولاً برگشت ناپذیر و گذرا هستند. همان عواملی که به عنوان آغازگر عمل می کنند نیز می توانند به عنوان مروج عمل کنند. مروجین برای مدت طولانی (گاهی سالها) عمل می کنند. می توان از عمل آنها جلوگیری کرد. نمونه هایی از پروموترها عبارتند از چربی رژیم غذایی، فنوباربیتال، هورمون ها، آفلاتوکسین ها، ساخارین، آزبست، کربوهیدرات ها، عوامل استروژنی مصنوعی. ثابت شده است که استرس یکی از عوامل مهم ایجاد سرطان است. هر گونه تحریک - احساسی یا فیزیکی - بر محیط داخلی بدن تأثیر می گذارد. سیستم ایمنی سرکوب شده است. به این افزایش ترشح هورمون ها، اسید کلریدریک، موادی مانند آدرنالین اضافه کنید، و محیطی مطلوب برای تولید مثل سلولی کنترل نشده به دست می آورید.

نقش ویروس ها در سرطان نیز ثابت شده است. بیش از 20 سال پیش، در کنفرانسی از جراحان، اظهارات وندل استنلی، برنده جایزه نوبل را شنیدم. به نظر او، همه انواع سرطان ها به نوعی با ویروس ها مرتبط هستند. استنلی اولین کسی بود که چنین ویروسی را جدا کرد (1935). او یکی از همکاران فرانسیس دورانت-رینالز از دانشگاه ییل بود که یکی از اولین کسانی بود که نظریه ماهیت ویروسی تومورهای سرطانی را مطرح کرد. زنجیره شواهدی که بین وقوع سرطان با ویروس ها مرتبط است به اواخر قرن گذشته بازمی گردد. در سال 1892، میکروبیولوژیست روسی D.I. Ivanovsky اولین کسی بود که ویروس بیماری برگ موزائیک تنباکو را کشف کرد. در سال 1911، P. Rous ویروسی را کشف کرد که باعث ایجاد سارکوم در جوجه ها می شود و به سایر پرندگان منتقل می شود. در سال 1936، بیتنر ویروسی را کشف کرد که باعث ایجاد تومورهای پستانی در موش ها می شود و ثابت کرد که از طریق شیر موش منتقل می شود. بعدها، دانشمند ارتباطی بین عامل ویروسی و تغییرات ژنتیکی که منجر به ایجاد سرطان می شود، ایجاد کرد. محقق Dubelko اولین کسی بود که کشت سلول های سرطانی، به ویژه کشت ویروس پلیومای موش را کشت. سارا استوارت در سال 1957 ویروس سرطان جدیدی را کشف کرد و فرهنگ آن را پرورش داد که با تزریق به حیوانات سالم باعث ایجاد سرطان می شد.

در دهه 1950، ال. گراس مشاهده غیرعادی انجام داد. موش های زیر 16 روز که او ویروس سرطان را به آنها تزریق کرده بود به سرطان خون مبتلا شدند. موش های هم نژاد در سنین بالاتر که با همان ویروس تزریق شده بودند، دچار سرطان غدد بزاقی شدند.
در حال حاضر بیش از 50 ویروس (انواع RNA و DNA) به عنوان عامل سرطان در حیوانات شناخته شده است.

میزان شیوع عفونت های ویروسی در قلمرو حیوانات شگفت انگیز است. بیش از 40 درصد گاوهای شیری دارای ویروس دیمفوم گاوی (همانطور که در گله های منفرد آزمایش شده) دارند. برخی از ویروس ها باعث ایجاد سرطان در ماهی می شوند. چند سال پیش، یک کشور غربی به دلیل شیوع سرطان در مخازن جوجه کشی مجبور به تعطیلی هچرهای خود شد. من یک گیاهخوار هستم و متقاعد شده ام که محصولات حیوانی از جمله تخم مرغ، شیر، مرغ، ماهی و گوشت یک عامل خطر هستند، اگرچه در حال حاضر هنوز ثابت نشده است که هر ویروس سرطانی از حیوانی به فرد دیگر منتقل شود. با این حال، این شواهد ممکن است به زودی ظاهر شود. برخی از محققین گزارش داده اند که آنتی بادی هایی برای رتروویروس های خاصی پیدا کرده اند که باعث سرطان در حیوانات در خون یک بیمار سرطانی می شود. در سال 1970، کشف شد که ویروس های خاصی آنزیم های غیرعادی ترشح می کنند که قادر به تبدیل RNA به DNA هستند. این آنزیم ترانس کریپتاز معکوس نامیده می شود. ویروس هایی که این آنزیم را ترشح می کنند در خانواده ای به نام رتروویروس ها دسته بندی شده اند. رتروویروس ها باعث بسیاری از بیماری ها از جمله سرطان در حیوانات می شوند. اعتقاد بر این است که آنها باعث ایجاد برخی بیماری ها در انسان می شوند، اما ثابت نشده است که ویروس های سرطانی حاوی RNA می توانند به سلول های انسانی حمله کنند و منجر به بیماری شوند.

تغییرات ژنتیکی ناشی از آغازگر می تواند منجر به جهش شود. برخی از ژن های جهش یافته به انکوژن تبدیل می شوند. خوشبختانه، قبل از ایجاد سرطان، دو یا چند سلول لازم است تا جهش پیدا کنند. با یک جهش، ارگانیسم معمولاً با کمک نیروهای محافظ مقابله می کند و تولید مثل سلول های غیر طبیعی متوقف می شود. یک عامل مطلوب این واقعیت است که جهش‌ها، در بیشتر موارد، باعث مرگ سلولی می‌شوند و نه انحطاط آن به سلول سرطانی.

بیایید به لنفوم بورکیت (لنفوم آفریقایی) نگاهی بیندازیم، سرطانی که می تواند توسط ویروس اپشتین بار (EB) ایجاد شود، که همچنین با کارسینوم نازوفارنکس و احتمالاً سایر سرطان های انسانی مرتبط است. ویروس EB همچنین به عنوان عامل مونونوکلئوز عفونی شناخته شده است. ویروس EB می تواند ژن رشد را در هسته سلول بدون ایجاد سرطان تغییر دهد. مواجهه مجدد با این ویروس یا هر آغازگر یا محرک دیگری ممکن است باعث جهش دوم و دررفتگی احتمالی در آرایش طبیعی ژن ها شود. اکنون سلول غیرطبیعی مستعد تولید مثل خود و تشکیل تومور است، اما این امر هنوز بدون مشارکت یک یا چند پروموتور اتفاق نمی افتد. همانطور که گفته شد، محرک های احتمالی سرطان سموم غذایی، مالاریا، داروها و حتی هورمون های رایج هستند.

مکانیسم مشابهی در برخی از انواع سرطان اولیه کبد عمل می کند. در اینجا ویروس ها می توانند هم آغازگر و هم محرک باشند. سموم همچنین می توانند آغازگر یا محرک باشند. اخیراً دانشمندان کشف کرده‌اند که فنوباربیتال، یک آرام‌بخش پرمصرف، ممکن است محرک سرطان کبد باشد.

علاوه بر این، به اصطلاح استعداد نقش مهمی در ایجاد سرطان دارد. استعداد به این معنی است که فرد قادر به درک بیماری است. این تا حد زیادی توسط سیستم ایمنی بدن او تعیین می شود. اگر فردی ایمنی قوی داشته باشد، سرطان‌زاهای شیمیایی، ویروس‌ها و حتی تشعشعات متوسط ​​ممکن است منجر به تغییرات سرطانی نشوند.

مشترک همه انواع سرطان، تولید مثل غیر طبیعی و کنترل نشده سلولی است. بدن انسان از حدود 100 تریلیون سلول تشکیل شده است که بیشتر آنها در پاسخ به تحریک یا آسیب تولید مثل می کنند. هر روز میلیاردها سلول می میرند و سلول های جدید باید جای آنها را بگیرند. بیایید نگاهی سریع به ساختار سلول بیندازیم.

سلول های میکروسکوپی از نظر اندازه دارای تنوع نامحدودی از اشکال و انواع هستند. هر یک از آنها پوسته ای دارد که ماده آن در آن محصور شده است. پوسته از دو لایه فسفولیپید تشکیل شده است. فسفولیپیدها چربی ها و مواد چرب (لیپیدها) متصل به نمک پیچیده اسید فسفریک هستند. برای عملکرد طبیعی، هر سلول زنده باید مانند آمیب در حالت حرکت ثابت باشد. ترکیب صحیح فسفولیپیدها برای این حرکت ضروری است. کلسترول بیش از حد، چربی اشباع یا فوق اشباع، پوسته را سفت می کند و در حرکت سلولی اختلال ایجاد می کند. بنابراین میزان و کیفیت چربی های موجود در رژیم غذایی ما تأثیر خاصی بر فعالیت سلول دارد. کلسترول بیش از حد، انواع خاصی از چربی ها در رژیم غذایی منجر به تشکیل غشای سلولی معیوب می شود.

در داخل سلول پروتوپلاسم و آنزیم هایی وجود دارد که به سلول اجازه می دهد وظایف خاص خود را انجام دهد. برخی از سلول ها در بدن ما انسولین تولید می کنند، برخی دیگر آلبومین و گلوبولین تولید می کنند و برخی دیگر آنتی بادی ها و سایر دفاع های شیمیایی تولید می کنند. همه سلول ها انرژی تولید می کنند. آنها خود نیز به انرژی نیاز دارند. تمام این فعالیت ها از هسته سلول کنترل می شود.

صفحه 1 از 2

ایده های مدرن در مورد ویروس ها به تدریج تکامل یافت. پس از کشف ویروس ها توسط D.I. Ivanovsky (1892)، آنها به سادگی میکروارگانیسم های بسیار کوچکی در نظر گرفته شدند که نمی توانستند در محیط های غذایی مصنوعی رشد کنند. مدت کوتاهی پس از کشف ویروس موزاییک تنباکو، ماهیت ویروسی بیماری تب برفکی ثابت شد و چند سال بعد باکتریوفاژها کشف شدند. بنابراین، سه گروه اصلی از ویروس ها کشف شد که گیاهان، حیوانات و باکتری ها را آلوده می کنند.

با این حال، برای مدت طولانی، این بخش های مستقل از ویروس شناسی به صورت جداگانه توسعه می یافتند و پیچیده ترین ویروس ها - باکتریوفاژها - برای مدت طولانی نه ماده زنده، بلکه چیزی شبیه به آنزیم ها در نظر گرفته می شدند. با این وجود، در اواخر دهه 1920 و آغاز دهه 1930، مشخص شد که ویروس ها ماده زنده هستند و تقریباً در همان زمان، نام ویروس های فیلتر کننده یا اولتراویروس ها به آنها اختصاص داده شد. این در یکی از اولین تک نگاری ها در مورد آنها منعکس شد. بعداً ، پیشوندها ناپدید شدند و نام فعلی مورد استفاده قرار گرفت - ویروس ها که تحت آن ویروس های گیاهان ، حیوانات و باکتریوفاژها - ویروس های باکتریایی ترکیب شدند.

در اواخر دهه 30 و اوایل دهه 40، مطالعه ویروس ها به حدی پیشرفت کرد که تردیدها در مورد ماهیت زنده آنها از بین رفت و موقعیت ویروس ها به عنوان موجودات فرموله شد. مبنای شناخت ویروس ها به عنوان موجودات، حقایقی بود که در طول مطالعه آنها به دست آمد که نشان می داد ویروس ها مانند سایر موجودات (حیوانات، گیاهان، تک یاخته ها، قارچ ها، باکتری ها) قادر به تولید مثل، وراثت و تنوع، سازگاری با شرایط متغیر محیطی هستند. و در نهایت، حساسیت به تکامل بیولوژیکی ارائه شده توسط انتخاب طبیعی یا مصنوعی.

مفهوم ویروس ها به عنوان موجودات زنده در اوایل دهه 60، زمانی که مفهوم "ویریون" به عنوان یک فرد ویروسی معرفی شد، به اوج خود رسید. با این حال، در همان سال ها که با اولین موفقیت ها در زیست شناسی مولکولی ویروس ها مشخص شد، افول مفهوم ویروس ها به عنوان موجودات آغاز شد و این فرآیندهای متناقض (پیروزی و زوال) در اولین سمپوزیوم بین المللی منعکس شد. پیش از این، همزمان با معرفی مفهوم "ویریون"، از یک سو، تفاوت های ساختار آنها و ساختار سلول ها نشان داده شد و حتی اصطلاح "معماری" ویریون ها معرفی شد. از سوی دیگر، حقایقی خلاصه شد که نشان دهنده نوع کاملاً متفاوتی از تولید مثل از سلول ها بود که برای مدتی تولیدمثل منفصل نامیده می شد و بر عدم وحدت - زمانی و سرزمینی - سنتز مواد ژنتیکی (RNA، DNA) و پروتئین ها تأکید می کرد. ویروس ها در گزارش سمپوزیوم مذکور، معیار اصلی تشخیص ویروس ها از سایر موجودات نیز بیان شد: ماده ژنتیکی ویروس ها یکی از دو نوع اسید نوکلئیک (RNA یا DNA) است، در حالی که موجودات دارای هر دو نوع اسید نوکلئیک هستند.

بعداً معلوم شد که این معیار غیرمطلق است، زیرا اولاً، ویروس‌های حاوی DNA، RNAهای اطلاعاتی (یا الگو) را در حین تولید مثل سنتز می‌کنند، و ثانیاً، رتروویروس‌های حاوی RNA، DNA را در حین تولید مثل سنتز می‌کنند، و علاوه بر این، RNA‌های حاوی RNA بزرگ را نیز سنتز می‌کنند. ویروس‌ها (آبله، تبخال) همچنین ممکن است حاوی مقادیر کمی RNA در ویریون‌ها باشند و مقادیر کمی DNA (هنوز احتمالاً سلولی) در ویریون‌های ویروس‌های آنفلوانزا یافت می‌شود. معیار اصلی و مطلقی که ویروس ها را از سایر اشکال حیات متمایز می کند، عدم وجود سیستم های سنتز پروتئین خود (سیستم های ریبوزومی) است.

داده‌های جمع‌آوری‌شده تا به امروز به ما این امکان را می‌دهد که نتیجه بگیریم که ویروس‌ها موجودات زنده نیستند، حتی کوچک‌ترین آنها، زیرا هر موجودی حتی حداقلی مانند مایکوپلاسما، ریکتزیا یا کلامیدیا، سیستم‌های سنتز پروتئین خود را دارند.

نحوه تولید مثل ویروس ها نیز با تقسیم، جوانه زدن، هاگ زایی یا فرآیند جنسی که در موجودات تک سلولی، در سلول های موجودات چند سلولی و به طور کلی در دومی رخ می دهد، متفاوت است. تولید مثل، یا تکثیر، همانطور که ویروس ها معمولاً به آن اشاره می کنند، به صورت منفصل اتفاق می افتد (اصطلاح اخیر در حال حاضر بیشتر به طور ضمنی از استفاده می شود). تشکیل ویریون ها یا از طریق خودآرایی (بسته بندی اسید نوکلئیک ویروسی به یک کپسید پروتئینی و تشکیل یک نوکلئوکپسید به این روش) یا با مشارکت سلول (برخی فاژهای مایکوپلاسما حاوی چربی) یا هر دو صورت می گیرد. (ویروس های پوششی). البته تقابل بین تقسیم سلولی میتوزی و همانندسازی مطلق نیست، زیرا روش‌های تکثیر ماده ژنتیکی سلول و ویروس‌های حاوی DNA تفاوت اساسی با هم ندارند و اگر در نظر بگیریم که سنتز مواد ژنتیکی در ویروس های حاوی RNA نیز بر اساس نوع قالب انجام می شوند، سپس نسبی مخالفت با میتوز و تکثیر همه ویروس ها است. و با این وجود، تفاوت در روش های تولید مثل سلول ها و ویروس ها به قدری قابل توجه است که منطقی است که کل دنیای زنده را به ویروس ها و غیر ویروس ها تقسیم کنیم.

بسیاری از مفاهیم دیگر که «ویژگی‌های» موجودات زنده هستند، برای ویروس‌ها قابل استفاده نیستند. اول از همه، مفاهیم اساسی مانند "فرد"، "جمعیت"، "گونه".

مرسوم است که مفهوم "ویریون" را به عنوان یک فرد ویروسی تفسیر کنیم، اگرچه ویریون تنها مرحله خاصی از زندگی ویروس است و فقط مرحله ای است که ویروس فعالیت حیاتی را نشان نمی دهد. بنابراین حتی پیشنهاد شد که این مرحله از وجود ویروس را ویروسپور بنامیم. در این میان، چندین گروه از ویروس ها وجود دارند که ژنوم آنها نه تنها تکه تکه شده است (این امر در سلول های یوکاریوتی که ژنوم آنها گسسته است و به صورت مجموع کروموزوم ها وجود دارد نیز رخ می دهد)، بلکه قطعات مختلف آن جدا شده و در ذرات مختلف قرار دارند. ویروس فقط زمانی که وارد مجموعه کاملی از ذرات ناهمگن می‌شود که تعداد آن‌ها در ویروس‌های گیاهی 2 تا 4 عدد و در برخی ویروس‌های حشرات به 28 عدد می‌رسد، ویژگی‌های عفونی نشان می‌دهد. از "virion" را نمی توان اعمال کرد؟

با عطف به تجزیه و تحلیل فعالیت حیاتی فعال ویروس، که به طور کامل به تولید مثل آن کاهش می‌یابد، متوجه می‌شویم که محل ویریونی که به داخل سلول نفوذ کرده یا توسط اسید نوکلئیک برهنه آن اشغال شده است (مثلاً در فلج اطفال. ویروس)، یا کمپلکس نوکلئوپروتئین (مثلاً در ویروس آنفولانزا)، یا ساختارهای پیچیده‌تر ساب (مثلاً در reovirus). سپس سنتز مولکول های دختر ژنوم ویروسی اتفاق می افتد. در بسیاری از ویروس های حاوی DNA، این فرآیند نه تنها شبیه به سنتز DNA سلولی کروموزوم ها است، بلکه تا حد زیادی و گاهی تقریباً به طور کامل توسط آنزیم های سلولی تامین می شود. علاوه بر این، این نه تنها در طول تشکیل ویروس‌های ساده و کوچک (پاپوواویروس‌ها، پاروویروس‌ها)، بلکه در طول سنتز ویروس‌های پیچیده با ژنوم بزرگ (ویروس‌های هرپس، ایریدوویروس)، که در آن نسبت خاصی از سنتز DNA توسط کاتالیز می‌شود، اتفاق می‌افتد. آنزیم های خودشان واسطه های تکثیر حاصل را به سختی می توان به عنوان افراد ویروسی توصیف کرد: آنها الگوهایی هستند که روی آنها نسخه های متعددی از ژنوم ویروس دختر سنتز می شود. در ویروس‌هایی که ژنومی به شکل RNA تک رشته‌ای دارند، یا از نظر اطلاعاتی بی‌معنا هستند، یعنی پروتئین‌های اختصاصی ویروس مربوطه (ویروس‌هایی با قطبیت ژنوم مثبت) را کد نمی‌کنند، یا برعکس، حاوی ژن‌هایی برای ویروس هستند. پروتئین ها، زیرا RNA ویریون خاصیت کدگذاری ندارد.

همراه با چرخه تولیدی، برخی از ویروس‌های حاوی DNA (فاژهای معتدل، پاپوواویروس‌ها، ویروس هپاتیت B و غیره) می‌توانند با ژنوم سلولی برهمکنش یکپارچه‌ای داشته باشند و به صورت کووالانسی در آن ادغام شده و به گروهی از ژن‌های سلولی منتقل شوند. به سلول های نسل (در یوکاریوت ها) طبق قوانین مندلیف. در این حالت، ژنوم یکپارچه ویروسی که به آن پروویروس گفته می شود، در واقع گروهی از ژن های سلولی است. اگر جهشی در یک پروویروس رخ دهد که «بریدن» ژنوم ویروسی را از ژنوم سلولی غیرممکن کند، چنین پروویروسی معیوب می تواند برای همیشه به بخشی جدایی ناپذیر از ژنوم تبدیل شود. بسیاری از داده ها به ما امکان می دهد نتیجه بگیریم که ژنوم پرو و ​​یوکاریوت ها حاوی ژن های یکپارچه یا ژنوم ویروس های مستقل سابق است.

گروه بزرگی از رتروویروس های حاوی RNA وجود دارد که در آنها DNA مکمل روی ماتریکس ژنوم آنها سنتز می شود. به صورت DNA دو رشته ای در ژنوم سلولی ادغام می شود (به صورت کووالانسی ادغام می شود) و در این شکل الگویی برای سنتز مولکول های دختر RNA ویریون و mRNA برای سنتز پروتئین های ویروسی است. در هر دو مورد (ویروس‌های حاوی DNA قابل ادغام، رتروویروس‌ها)، پروویروسی که به این روش‌ها تشکیل می‌شود به گروهی از ژن‌های سلولی تبدیل می‌شود.

این حقایق و مثال ها به وضوح تز در مورد عدم کاربرد مفهوم فرد در برابر ویروس ها را نشان می دهد.

مفهوم جمعیت به همان اندازه برای ویروس ها غیرقابل استفاده است، زیرا مرحله درون سلولی تولید مثل، و حتی بیشتر از آن فرآیندهای ادغام، تفسیر ویروس در حال تولید مثل به عنوان یک جمعیت را کاملاً محروم می کند. اطلاعات مربوط به ذرات مزاحم معیوب که تقریباً هر عفونت ویروسی را "همراه" می‌کنند به این موارد اضافه شده است. این ذرات ویریون هایی با ژنوم ناقص هستند، بنابراین قادر به تولید مثل نیستند. با این حال، آنها نقش بیولوژیکی مهمی در تضمین ماندگاری ویروس ها در ارگانیسم های آلوده یا در کشت بافت دارند. بنابراین، "جمعیت" ویروسی اغلب نشان دهنده مجموع ویریون های کامل و تشکیلات معیوب، یعنی مواد در واقع مرده است. این نوع "جمعیت" متشکل از افراد زنده و مرده، حتی تصور آن در دنیای موجودات غیرممکن است. در برخی موارد، مجموع ذرات معیوب با نقص در بخش‌های مختلف ژنوم می‌تواند باعث ایجاد عفونت ویروسی (پدیده فعال‌سازی مجدد چندگانه) شود.

طبیعتاً اگر افراد و جمعیتی وجود نداشته باشند، معرفی مفهوم گونه مشکل است. این نتیجه گیری بیشتر با ملاحظاتی در مورد منشاء و تکامل ویروس ها پشتیبانی می شود. و با این وجود، این مفاهیم در ویروس شناسی کاربرد پیدا کرده اند. ما در مورد جمعیت‌های واقعی مختلف ویروس‌ها در سطح ارگانیسم‌های آلوده و جمعیت میزبان ویروس صحبت می‌کنیم، و طبقه‌بندی مدرن بین‌المللی شناخته‌شده ویروس‌ها بر اساس شناسایی گونه‌ها، جنس‌ها و حتی خانواده‌ها و استفاده از نام‌گذاری دوجمله‌ای است. که برای سایر نمایندگان دنیای ارگانیک پذیرفته شده است. و اینها سرگرمی خالص نیستند، بلکه رویکردهای روش شناختی از لحاظ نظری اثبات شده و عملا مفید هستند. در ادامه به توضیح این پارادوکس ها خواهیم پرداخت.

اگر ویروس ها ارگانیسم نیستند، پس چه هستند؟ برای پاسخ به این سوال، لازم است طیف وسیعی از ساختارهای بیولوژیکی را که می‌توان به عنوان ویروس معرفی کرد، ترسیم کرد. وقتی صحبت از ویروس های معمولی و به طور کلی شناخته شده باشد، به عنوان مثال، ویروس های آبله یا فاژ MS2 آسان است، با وجود این واقعیت که اولین آنها دارای ژنوم هستند - DNA با وزن مولکولی تا 240 10 6، و دومی - RNA با وزن مولکولی حدود 1.2 10 6. تفاوت بین این ویروس ها احتمالاً کمتر از مثلاً بین E. coli و یک فیل یا حداقل هر سلولی از این حیوان نیست. با این حال، دنیای ویروس ها حتی غنی تر است، اگر محدود به ویروس های عفونی شناخته شده عمومی نباشد.

بدون شک باید ویروس های معیوب را نیز در بین ویروس ها قرار داد. بسیاری از رتروویروس‌های انکوژن معیوب هستند، زیرا اکتساب ژن‌های کدکننده انکوژن‌ها اغلب با تقسیم‌بندی ژن‌های دیگر همراه است. در حضور ویروس‌های کمکی کامل، معمولاً نزدیک به نقص بیولوژیکی، ویروس معیوب می‌تواند تکثیر شود (اگر نقصی در ژن پلیمراز نداشته باشد) یا از پروتئین‌های ویروس کمکی (اگر نقصی در ژن‌ها داشته باشد) استفاده کند. برای پروتئین های داخلی یا پوششی). شاید استفاده از پروتئین های ویروس های بیولوژیکی دور: اگر یک رتروویروس معیوب، از نظر پروتئین های پوششی، در حضور ویروس استوماتیت تاولی تکثیر شود، در این صورت ویریون ها پوسته خارجی دومی را خواهند داشت. با این حال، برای این امر حتی ضروری نیست که یکی از ویروس ها معیوب باشد: با یک عفونت مختلط، بسیاری از ویروس ها ویریون ها را تشکیل می دهند که ژنوم آنها در پوسته یک ویروس دیگر محصور شده است.

پلاسمیدها، یا همانطور که قبلاً آنها را اپیزوم ها، عوامل وراثتی خارج کروموزومی می نامیدند، به ماهواره ها "نزدیک می شوند". مولکول‌های DNA نسبتاً کوچک، معمولاً با وزن مولکولی کمتر از 107، دایره‌ای و کمتر خطی هستند که اغلب در سلول‌های باکتریایی یافت می‌شوند. آنها با توجه به ژن های خود عملکردهای مختلفی را انجام می دهند: سمومی که حشرات را می کشند. ژن هایی که باعث رشد تومور در گیاهان می شوند. آنزیم هایی که آنتی بیوتیک ها را از بین می برند یا تغییر می دهند. عامل باروری - در واقع باعث ایجاد فرآیند جنسی در باکتری ها می شود - تبادل ژن ها بین کروموزوم های دو باکتری. کشنده‌هایی (RNA دو رشته‌ای) در مخمرها یافت شده‌اند که روی آن‌ها سموم «کدگذاری» شده‌اند که سلول‌های مخمری را که حامل کشنده نیستند، می‌کشند. پلاسمیدها از ویروس‌ها، از جمله ویروس‌های معیوب و ماهواره‌ها، دو تفاوت اصلی دارند: ژن‌های آن‌ها برای سنتز پروتئین‌هایی که اسیدهای نوکلئیک در آن‌ها بسته می‌شوند کد نمی‌کنند و تکثیر آنها توسط سلول فراهم می‌شود. پلاسمیدها معمولاً به شکل آزاد در سیتوپلاسم یافت می شوند، اما می توانند در ژنوم سلول حامل ادغام شوند، دومی نیز می تواند از آنها آزاد شود. هیچ مرز مشخصی بین پلاسمیدها و ویروس های معمولی وجود ندارد. بنابراین، برخی از پلاسمیدها به وضوح مشتقات فاژها هستند، که بیشتر ژن های خود را از دست داده اند و تنها تعداد کمی از آنها را حفظ کرده اند. تعدادی از ویروس ها، به عنوان مثال، ویروس پاپیلومای گاوی، می توانند برای مدت طولانی به شکل پلاسمیدها - مولکول های DNA برهنه - باقی بمانند. ویروس های هرپس می توانند به شکل پلاسمیدهایی با ژنوم کامل یا تا حدی حذف شده باقی بمانند. با توسعه مهندسی ژنتیک، بدست آوردن مصنوعی پلاسمید از DNA ویروسی، وارد کردن ژن های خارجی در پلاسمیدها و حتی ساخت مصنوعی پلاسمیدها از قطعات DNA سلولی امکان پذیر شد.

ویروئیدها عامل بیماری های عفونی گیاهی هستند. آنها تفاوت قابل توجهی با بیماری های ویروسی معمولی ندارند، اما توسط ساختارهای عجیب و غریب ایجاد می شوند - مولکول های RNA ابرپیچ خورده دایره ای کوچک (وزن مولکولی 120000 - 160000). از همه جهات دیگر، اینها بیماریهای ویروسی معمولی با تظاهرات خاص، عفونی بودن در حین انتقال مکانیکی و تولید مثل ویروئیدها در سلولهای آلوده هستند.

در نهایت، بیماری‌های حیوانی (گوسفند، بز) و انسان (بیماری کورو، بیماری کروتسفلد-ژاکوب)، که در ایجاد آنسفالوپاتی‌های اسفنجی شکل بیان می‌شوند، مشابه عفونت‌های ویروسی هستند. تصور می‌شود که این بیماری‌ها نتیجه ژن‌های خارج از کنترل کدکننده‌ی پروتئین‌ها هستند که هم محصولات آن‌ها و هم محرک‌های آن‌ها هستند و هم علت آسیب مشخصه به سلول‌های عصبی هستند.

امکان تکامل دژنراتیو بارها ثابت و اثبات شده است و شاید بارزترین نمونه آن منشاء برخی از اندامک های سلولی یوکاریوتی از باکتری های همزیست باشد. در حال حاضر، بر اساس مطالعه همسانی اسیدهای نوکلئیک، می توان ثابت کرد که کلروپلاست تک یاخته ها و گیاهان از اجداد باکتری های سبز آبی فعلی و میتوکندری ها از اجداد باکتری های بنفش منشاء می گیرند. امکان منشأ سانتریول ها از همزیستی های پروکاریوتی نیز مورد بحث قرار گرفته است. بنابراین، چنین احتمالی برای منشأ ویروس ها، به ویژه ویروس های بزرگ، پیچیده و مستقل مانند ویروس آبله، منتفی نیست.

با این حال، دنیای ویروس‌ها آنقدر متنوع است که نمی‌توان احتمال چنین تکامل دژنراتیو عمیقی را برای اکثر نمایندگان آن، از آبله، تبخال و ایریدویروس‌ها گرفته تا آدنوزاتلایت‌ها، از ریو ویروس‌ها تا ماهواره‌های ویروس نکروز تنباکو یا ویروس دلتای حاوی RNA را پذیرفت. ماهواره ویروس هپاتیت B، بدون ذکر ساختارهای ژنتیکی خودمختار مانند پلاسمیدها یا ویروئیدها. تنوع مواد ژنتیکی در ویروس ها یکی از دلایلی است که به نفع منشاء ویروس ها از اشکال پیش سلولی است. در واقع، ماده ژنتیکی ویروس‌ها تمام اشکال ممکن خود را از بین می‌برد: RNA و DNA تک‌رشته‌ای و دو رشته‌ای، انواع خطی، دایره‌ای و تکه‌ای آن‌ها. طبیعت، همانطور که بود، قبل از انتخاب اشکال متعارف آن - DNA دو رشته ای به عنوان نگهدارنده اطلاعات ژنتیکی و RNA تک رشته ای به عنوان فرستنده آن، همه گونه های ممکن مواد ژنتیکی را روی ویروس ها امتحان کرد. با این حال، تنوع مواد ژنتیکی در ویروس‌ها بیشتر شواهدی بر منشأ چند‌رشته‌ای ویروس‌ها است تا حفظ اشکال پیش سلولی اجدادی، که ژنوم آن‌ها در مسیری نامحتمل از RNA به DNA، از اشکال تک رشته‌ای به دوتایی تکامل یافته است. -فرم های رشته ای و غیره

فرضیه سوم 20-30 سال بعید به نظر می رسید و حتی نام کنایه آمیز فرضیه ژن دیوانه را دریافت کرد. با این حال، واقعیت های انباشته شده، استدلال های بیشتری را به نفع این فرضیه ارائه می دهند. تعدادی از این حقایق در بخش ویژه ای از کتاب مورد بحث قرار خواهد گرفت. در اینجا متذکر می شویم که این فرضیه است که نه تنها منشأ کاملاً آشکار پلی فیلتیک ویروس ها، بلکه اشتراک ساختارهای متنوعی مانند ویروس های کامل و معیوب، ماهواره ها و پلاسمیدها و حتی پریون ها را به راحتی توضیح می دهد. همچنین از این مفهوم برمی‌آید که تشکیل ویروس‌ها یک رویداد یکباره نبوده است، بلکه بارها رخ داده و در حال حاضر نیز ادامه دارد. قبلاً در دوران باستان، هنگامی که اشکال سلولی شروع به شکل گیری کردند، اشکال غیر سلولی، که توسط ویروس ها، ساختارهای ژنتیکی مستقل، اما وابسته به سلول نشان داده می شدند، زنده ماندند و همراه با آنها توسعه یافتند. ویروس‌های موجود در حال حاضر محصول تکامل، هر دو از قدیمی‌ترین اجدادشان و ساختارهای ژنتیکی خودمختار اخیر هستند. فاژهای احتمالاً دنباله دار نمونه ای از اولی هستند، در حالی که پلاسمیدهای R نمونه ای از دومی هستند.

موضع اصلی نظریه تکاملی چارلز داروین به رسمیت شناختن مبارزه برای هستی و انتخاب طبیعی به عنوان نیروهای محرک فرآیند تکامل است. اکتشافات جی. مندل و توسعه متعاقب ژنتیک مفاد اصلی نظریه تکامل را با دکترین تغییرپذیری ارثی تکمیل کرد که دارای ویژگی تصادفی و تصادفی است، به ویژه جهش‌ها و نوترکیبی‌ها که «ماده» برای انتخاب طبیعی هستند. . توسعه بعدی ژنتیک مولکولی مفهوم ژن و پایه‌های شیمیایی جهش‌ها و نوترکیبی‌ها، از جمله جهش‌های نقطه‌ای، درج‌ها، حذف‌ها، بازآرایی‌ها و غیره را به واقعیت تبدیل کرد. در جهان و به طور ضعیف فرآیندهای تکامل کلان - - تشکیل گروه های طبقه بندی بزرگ، که اساس تکامل مترقی هستند.

برای توضیح مبنای مولکولی این فرآیندها و همچنین سرعت واقعی تکامل، تئوری تکثیر ژن و ژنوم ارائه شده است. این مفهوم با حقایق مشاهده شده مطابقت دارد و به خوبی تکامل جهان ارگانیک روی زمین، به ویژه، ظهور مهره داران (آکوردها) و تکامل بیشتر آنها از غیر جمجمه اولیه به انسان را توضیح می دهد. بنابراین، این مفهوم به سرعت در میان زیست شناسانی که اساس مولکولی تکامل را مطالعه می کنند، مورد پذیرش قرار گرفت.

همراه با این، تعداد قابل توجهی از حقایق انباشته شده است که گواه وجود در طبیعت در مقیاس وسیعی از تبادل بلوک های آماده اطلاعات ژنتیکی، از جمله در میان نمایندگان ویروس های مختلف، از نظر تکاملی دور است. در نتیجه چنین تبادلی، خواص ارثی می تواند به سرعت و به طور ناگهانی با جاسازی ژن های خارجی (قرض گرفتن یک عملکرد ژن) تغییر کند. ویژگی‌های ژنتیکی جدید نیز می‌توانند به دلیل ترکیب غیرمنتظره ژن‌های خود و یکپارچه (ظهور عملکرد جدید) ایجاد شوند. در نهایت، یک افزایش ساده در ژنوم به قیمت ژن‌های بی‌کار، امکان تکامل دومی (تشکیل ژن‌های جدید) را باز می‌کند.

نقش ویژه ای در ارائه این فرآیندها متعلق به ویروس ها - ساختارهای ژنتیکی خودمختار، از جمله ویروس های معمولی و پلاسمیدها است. این ایده به صورت کلی بیان شد و سپس با جزئیات بیشتر توسعه یافت [Zhdanov V. M., Tikhonenko T. I., 1974].

ویروس شناسی- علمی که مورفولوژی، فیزیولوژی، ژنتیک، اکولوژی و تکامل ویروس ها را مطالعه می کند.

کلمه "ویروس" به معنای سم بود. این اصطلاح همچنین توسط L. Pasteur برای نشان دادن یک شروع عفونی استفاده شد. در حال حاضر، ویروس اشاره دارد میکروارگانیسم های کوچکی که تکثیر می شونددر هر جایی که سلول های زنده وجود دارد یافت می شود.

کشف ویروس ها متعلق به دانشمند روسی دیمیتری یوسفوویچ ایوانوفسکی است که در سال 1892 اثری در مورد مطالعه بیماری موزاییک تنباکو منتشر کرد. D. I. Ivanovsky نشان داد که عامل ایجاد کننده این بیماری بسیار کوچک است و روی فیلترهای باکتریایی که مانعی غیرقابل عبور برای کوچکترین باکتری هستند، باقی نمی ماند. علاوه بر این، عامل بیماری موزاییک تنباکو نمی تواند در محیط های غذایی مصنوعی کشت شود. D. I. Ivanovsky ویروس های گیاهی را کشف کرد.

در سال 1898، لوفلر و فروش نشان دادند که بیماری گسترده گاو، بیماری تب برفکی، توسط عاملی ایجاد می شود که از فیلترهای باکتریایی نیز عبور می کند. امسال سال کشف ویروس های حیوانی در نظر گرفته شده است.

در سال 1901، رید و کارول نشان دادند که عوامل قابل فیلتر را می توان از اجساد افرادی که بر اثر تب زرد مرده بودند جدا کرد. امسال سال کشف ویروس های انسانی در نظر گرفته شده است.

D "ارل و توورث در سال های 1917-1918 ویروس هایی را در باکتری ها کشف کردند و آنها را نامیدند. "باکتریوفاژها". بعدها، ویروس ها از حشرات، قارچ ها و تک یاخته ها جدا شدند.

ویروس ها هنوز یکی از عوامل اصلی بیماری های عفونی و غیر عفونی انسان هستند. حدود 1000 بیماری مختلف ماهیت ویروسی دارند. ویروس ها و بیماری های انسانی که آنها ایجاد می کنند موضوع مطالعه در ویروس شناسی پزشکی است.

به طور کلی پذیرفته شده است که ویروس ها منشاء گرفته اند جداسازی (خودمختاری) عناصر ژنتیکی منفرد سلولعلاوه بر این، توانایی انتقال از ارگانیسم به ارگانیسم را دریافت کرد. در یک سلول طبیعی، چندین نوع ساختار ژنتیکی حرکت می کند، به عنوان مثال، ماتریس، یا اطلاعات، RNA (mRNA)، ترانسپوزون ها، اینترون ها، پلاسمیدها. چنین عناصر متحرک ممکن است بوده است پیش سازها یا پیش سازهای ویروس ها.

پریون ها- یک کلاس اساساً جدید از پاتوژن ها که نسبتاً اخیراً کشف و طبقه بندی شده اند، علیرغم این واقعیت که برخی از بیماری های ناشی از این پاتوژن ها حدود یک قرن است که شناخته شده اند. اصطلاح "پریون" به صورت آنگرام از کلمات انگلیسی "proteinaceous infectious (partiles)" تشکیل شده است. پریون ها به عنوان "یک ذره عفونی پروتئین کوچک که در برابر اثرات غیرفعال کننده ای که اسیدهای نوکلئیک را تغییر می دهند مقاوم است" تعریف می شوند، به عبارت دیگر، پریون ها هستند. پروتئین های معمولی بدن، که به دلایلی (که هنوز ناشناخته هستند) شروع به "اشتباه" می کنند.

کشف پریون‌ها ارتباط نزدیکی با تاریخچه کشف و توسعه تئوری دارد عفونت های کند، هنگامی که در سال 1954 B. Sigurdsson (سوئد) نتایج تحقیقات چندین ساله خود را در مورد بیماری های انبوه در میان گوسفندهای وارداتی در سال 1933 از آلمان به حدود ارائه کرد. ایسلند برای توسعه پرورش استراخان. علیرغم تفاوت‌های بالینی آشکار و محلی‌سازی نابرابر آسیب به اندام‌ها و بافت‌ها، دانشمند سوئدی توانست در میان بیماری‌هایی که مورد مطالعه قرار داده بود، شباهت اساسی را کشف کند که در شکل مدرن آن را می‌توان در قالب چهار ویژگی اصلی خلاصه کرد که عفونت‌های آهسته را متمایز می‌کند. :

• دوره نهفتگی غیرمعمول طولانی (ماهها و سالها)؛
• ماهیت تدریجی پیشرونده دوره؛
• آسیب غیر معمول به اندام ها و بافت ها؛

اجتناب ناپذیری مرگ

ایده های مدرن در مورد ویروس ها به تدریج تکامل یافت. در سال 1892م DI. ایوانوفسکی توجه خود را به بیماری گسترده تنباکو جلب کرد که در آن برگ ها با پراکندگی لکه ها (بیماری موزاییک) پوشیده شده است. پس از کشف ویروس ها توسط ایوانوفسکی، آنها به سادگی میکروارگانیسم های بسیار کوچکی در نظر گرفته شدند که نمی توانستند در محیط های غذایی مصنوعی رشد کنند. مدت کوتاهی پس از کشف ویروس موزاییک تنباکو، ماهیت ویروسی بیماری تب برفکی ثابت شد و چند سال بعد باکتریوفاژها کشف شدند. بنابراین، سه گروه اصلی از ویروس‌ها کشف شد که گیاهان، حیوانات و باکتری‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهند. با این حال، برای مدت طولانی، این بخش های مستقل از ویروس شناسی به صورت جداگانه توسعه می یافتند و پیچیده ترین ویروس ها - باکتریوفاژها - برای مدت طولانی نه ماده زنده، بلکه چیزی شبیه به آنزیم ها در نظر گرفته می شدند. با این وجود، در اواخر دهه 1920 و آغاز دهه 1930، مشخص شد که ویروس ها ماده زنده هستند و تقریباً در همان زمان، نام ویروس های قابل فیلتر یا اولتراویروس ها به آنها اختصاص داده شد.

در اواخر دهه 30 - اوایل دهه 40، مطالعه ویروس ها آنقدر پیشرفت کرد که تردیدها در مورد ماهیت زنده آنها ناپدید شد و موقعیت ویروس ها به عنوان موجودات فرموله شد. مبنای شناخت ویروس ها به عنوان موجودات، حقایقی بود که در طول مطالعه آنها به دست آمد که نشان می داد ویروس ها مانند سایر موجودات (حیوانات، گیاهان، تک یاخته ها، قارچ ها، باکتری ها) قادر به تولید مثل، وراثت و تنوع، سازگاری با شرایط متغیر محیطی هستند. و در نهایت، حساسیت به تکامل بیولوژیکی ارائه شده توسط انتخاب طبیعی یا مصنوعی. این اول از همه، تعامل دو ژنوم - ویروسی و سلولی است.

طبق سوم، ویروس ها مشتقاتی از ساختارهای ژنتیکی سلولی هستند که نسبتاً مستقل شده اند، اما وابستگی خود را به سلول ها حفظ کرده اند. فرضیه سوم 20-30 سال بعید به نظر می رسید و حتی نام کنایه آمیز فرضیه ژن دیوانه را دریافت کرد. با این حال، واقعیت های انباشته شده، استدلال های بیشتری را به نفع این فرضیه ارائه می دهند. همراه با این، تعداد قابل توجهی از حقایق انباشته شده است که گواه وجود در طبیعت در مقیاس وسیعی از تبادل بلوک های آماده اطلاعات ژنتیکی، از جمله در میان نمایندگان ویروس های مختلف، از نظر تکاملی دور است. در نتیجه چنین تبادلی، خواص ارثی می تواند به سرعت و به طور ناگهانی با جاسازی ژن های خارجی (قرض گرفتن یک عملکرد ژن) تغییر کند. ویژگی‌های ژنتیکی جدید نیز می‌توانند به دلیل ترکیب غیرمنتظره ژن‌های خود و یکپارچه (ظهور عملکرد جدید) ایجاد شوند. در نهایت، یک افزایش ساده در ژنوم به قیمت ژن‌های بی‌کار، امکان تکامل دومی (تشکیل ژن‌های جدید) را باز می‌کند.

اشکال حیات غیر سلولی چیست؟

گاز می گیرد دردناک و توهین آمیز،

با اینکه گاهی نمیتونی ببینیش...

جی. سویفت

"خب، بگذار غریبه زیبای ما غریبه بماند، اگر فقط عاشق ما شده باشد"؟ گفت، طبق افسانه، میکروبیولوژیست برجسته L. Pasteur، که نتوانست عامل ایجاد کننده هاری را جدا کند؟ بیماری وحشتناکی که در قرن نوزدهم هیچ راه فراری از آن وجود نداشت. او موفق شد یک واکسن دریافت کند و از این طریق ماهیت یک عامل عفونی را بیاموزد و جان هزاران انسان را نجات دهد. در آن روزها هیچ کس نمی توانست این کار را انجام دهد، زیرا عامل بیماری هاری آنطور که ال. پاستور انتظار داشت یک میکروب نبود، بلکه یک ویروس بود.

در کنار موجودات تک سلولی و چند سلولی، اشکال دیگری از حیات در طبیعت وجود دارد. اینها ویروس هایی هستند که ساختار سلولی ندارند. آنها شکلی انتقالی بین ماده زنده و غیر زنده را نشان می دهند. ویروس ها بسیار ساده هستند. هر ذره ویروسی شامل RNA یا DNA است که در یک پوشش پروتئینی به نام محصور شده است کپسید،ذرات عفونی کاملاً تشکیل شده نامیده می شود ویریون. برخی از ویروس ها (تبخال یا آنفولانزا) همچنین دارای پوسته اضافی هستند که از غشای پلاسمایی سلول میزبان ایجاد می شود. ویروس ها فقط در سلول های موجودات دیگر می توانند زندگی کرده و تکثیر شوند. در محیط خارجی، آنها هیچ نشانه ای از زندگی نشان نمی دهند، بسیاری از آنها به شکل کریستال هستند. اندازه ویروس ها بین 20 تا 300 نانومتر است.

این ویروس ساختار داخلی نسبتاً پیچیده ای دارد. هسته آن (هسته) حاوی یک (گاهی بیشتر) مولکول اسید نوکلئیک (DNA یا RNA) است. اسیدهای نوکلئیک کوچکترین ویروسها حاوی 3-4 ژن هستند و بزرگترین ویروسها تا 100 ژن دارند. در خارج، ویروس با یک "غلاف" پروتئینی پوشیده شده است که از اسید نوکلئیک در برابر اثرات مضر محیط محافظت می کند. شکل ویروس ها بسیار متنوع است. بر اساس اندازه، ویروس ها به بزرگ (300-400 نانومتر قطر)، متوسط ​​(80-125 نانومتر) و کوچک (20-30 نانومتر) تقسیم می شوند. ویروس‌های بزرگ را می‌توان با میکروسکوپ معمولی دید، ویروس‌های کوچک‌تر در زیر میکروسکوپ الکترونی بررسی می‌شوند.